基于BIM技术的地铁站房结构非线性有限元分析

基于BIM技术、有限元非线性分析方法,以实际工程地铁站为例,研究了地铁站BIM建模方法,以及revit BIM模型转换为有限元robot模型的关键技术。考虑岩土—结构相互作用性质,分析了非线性结构本构关系,应用结构非线性有限元方法,对地铁站房结构变形进行了计算分析。将计算所得的结果与实测结构进行对比,验证了本文方法的可靠性。本文提出的研究方法,对地铁站房施工BIM应用及结构非线性计算具有重要参考价值。     

BIM技术结合有限元分析在基坑工程中的运用

传统的二维设计方法已经不能满足基坑工程的需求,引入BIM技术并结合有限元分析,既能够发挥BIM技术在可视化等方面的优势,又能运用有限元软件分析支护结构的安全性。将BIM技术引入上海某基坑工程实例,运用CATIA建立BIM基坑支护模型,结合Navisworks进行可视化施工模拟,并运用BIM模型与有限元分析软件ABAQUS结合分析,研究了基坑支护结构的稳定性。工程案例应用表明,BIM技术结合有限元分析,在基坑工程中具有广泛的应用价值。     

曹妃甸工业区1号桥外露式钢锚箱设计与分析

外露式钢锚箱锚固结构受力方式明确、施工方便、张拉空间大,能有效解决中小跨径斜拉桥索塔锚固区受力复杂、截面尺寸小等问题。结合曹妃甸工业区1号桥索塔锚固区的设计,对外露式钢锚箱结构特点进行介绍;并利用Ansys建立索塔全真的有限元计算模型,对焊钉连接件、钢锚箱腹板及混凝土塔壁等锚固区主要结构的安全储备进行评估,为工程设计提供技术支撑。     

基于Revit的BIM技术在地下结构建模及施工中的应用研究

阐述BIM技术在地下结构中的应用理念和BIM技术在地下结构物设计于施工中的发展趋势。针对公路隧道、城市地铁专业,结合甘肃渭武虎家崖隧道及上海地铁车站整体模型建力及其在后续施工中的应用等方面分析研究BIM在地下结构中的应用前景,探索BIM三维可视化模型建立,实现隧道及地铁车站设计从二维向三维转型;研究BIM技术在项目施工过程中的应用,实现项目信息化管理。     

漳州开发区双鱼岛大桥主桥设计

福建省漳州开发区双鱼岛大桥主桥为36 m+2×66 m+36 m独塔双索面斜拉桥,主梁采用鱼腹式预应力混凝土连续箱梁,索塔为双鱼门型钢塔,桥墩为椭圆造型,采用钻孔灌注桩基础。介绍该桥各主要结构的设计,通过建立有限元整体计算模型及局部计算模型对该桥主梁、索塔、斜拉索、钢锚箱的受力进行分析并对其施工方案进行介绍。     

基于环境振动测试的润扬斜拉桥索塔的有限元模拟

提出了大跨斜拉桥索塔有限元模型的阶次误差、结构误差和参数误差的分层次修正方法。根据润扬斜拉桥索塔的设计图纸,在索塔有限元模型的阶次误差分析和结构误差分析基础上,确定了索塔单元划分的数目和梁柱节点刚域的计算参数。在此基础上,采用基于灵敏度分析的模型参数修正方法,结合索塔动力特性的测试结果对索塔的初始有限元模型进行了动力修正。模型修正与验证结果表明,索塔模型参数的修正必须考虑梁柱节点刚域的影响以及修正参数的上、下限值约束。修正后的润扬斜拉桥索塔模型能全面、正确地反映索塔结构的动力特性,可作为索塔结构健康监测与安全评估的基准有限元模型。     

基于参数分析的子结构有限元模型修正技术

基于子结构有限元模型修正技术,借助通用有限元计算程序,通过对四渡河大跨度悬索桥结构进行敏感参数分析,确定受力敏感参数,分别建立有限元模型修正应变及频率目标函数,采用动静力法对离散后的索塔、主缆等子结构模型进行修正,通过对比分析实桥应变、频率及挠度的实测值与理论值,验证了修正效果的有效性。研究过程发现:大跨度悬索桥结构的受力特性主要取决于主缆,主缆的计算参数取值对计算结果有着重大影响;而吊索、索塔及加劲梁等相比显得并不十分敏感;基于参数分析子结构有限元模型修正过程是先总后分再总,修正过程快捷迅速,其有效性在实桥中得到了很好的验证,修正后的模型可用作后续计算研究的基准模型。     

某桥钢塔锚固设计分析

本桥采用BIM技术进行锚梁的参数化设计,提高了设计效率,通过对比分析,采用带垫梁的钢锚梁方案作为最终的索塔锚固方式,并将BIM技术有限元软件结合起来,省去了几何模型的建立过程,可供以后的工程实践作为借鉴。     

基于BIM设计的有限元模型转化计算方法研究

BIM技术越来越广泛地应用于工程设计中。相比于传统设计,BIM设计的一大优势就是作为成果的BIM模型可以方便快速地转化为有限元模型用于计算分析。长安街西延线永定河特大桥采用基于CATIA的BIM正向设计,最终交付成果为全桥精细BIM模型。由于大桥结构体系新颖、细部构造异常复杂,因此需要针对整体和局部等不同尺度进行计算分析。以BIM模型为基础,在设计过程中利用不同的模型转化方法,建立了局部精细模型、全桥梁单元模型、全桥多尺度模型等不同尺度的计算模型。利用上述模型进行计算分析和优化设计,解决了大桥设计中的诸多难题,并得到了能够指导设计的结论和方法。另外,通过对比不同算例的建模难度、计算速度和结果精度等指标,说明了各个计算方法优势、劣势以及适用条件,并为后续的BIM正向设计项目的计算分析提供了参考。     

拱形塔斜拉桥索塔节段有限元计算

对防城港市针鱼岭大桥索塔受力最大的节段建立三维有限元模型,模拟索塔节段的构造细节、预应力体系、外加荷载以及边界约束条件等,并通过计算分析得出了一些较为重要的结论,可为斜拉桥索塔的设计施工提供参考。     

斜拉桥索塔锚固区空间有限元分析

应用有限元程序ANSYS软件对某斜拉桥的预应力箱形索塔进行了有限元分析。通过对索塔锚固区局部区域进行空间精细有限元分析,并按照一定的等效简化荷载及边界条件对其进行加载分析。揭示了索塔锚固区局部区域的受力特征和应力分布规律,所得出的结论及建议可给设计和施工提供参考,并对类似桥梁结构的分析研究具有参考和借鉴价值。     

苏通大桥索塔施工控制

苏通大桥超高混凝土索塔的施工控制,是全桥控制的关键所在.建立索塔空间有限元模型,对施工过程进行正装分析,其中考虑了混凝土收缩、徐变和几何非线性.根据计算结果,得到各节段的预拱和超长,以此为根据,对相应节段进行放样并定位模板,达到了较高的施工精度.     

BIM技术在特大钢管拱桥施工中的应用

鉴于钢管拱桥跨度大、专业繁杂、交叉施工作业多,在施工阶段引入BIM技术,通过建立精细化的全桥三维模型,在模型基础之上进行工程量统计、虚拟仿真漫游、4D施工模拟、协同管理平台等BIM技术应用,使项目管理人员能够直观了解整个施工流程,实现项目各参与方之间的信息共享,提升桥梁工程项目管理的信息化水平,保障施工质量及安全。     

神农湖独塔斜拉桥设计分析

以神农湖大桥为背景,对大桥的方案构思、总体设计,以及索塔、主梁、斜拉索、锚固构造等主要结构进行介绍.接着,介绍了基于CATIA的索塔BIM正向设计过程,包括:索塔外形、锚固构造在设计过程中对参数化的运用,并简要说明了三维空间索塔结构二维图纸的表达方法.然后,对桥梁结构进行了整体静力分析和局部分析.结果表明,桥梁结构设计合理,验算结果满足要求.最后,介绍了该桥的施工方案.其研究成果可为同类桥梁的设计、计算提供建议和参考.     

适用于智能健康监测平台构建的Revit-ANSYS协同分析

打造BIM数字模型与结构健康监测技术相结合的智能健康监测平台,可更好地利用结构健康监测数据,实时掌握结构的工作状态。但BIM模型不能直接在结构层面进行有限元计算分析,限制了智能健康监测平台应用的广度与深度。为将BIM数字模型与有限元分析模型进行交互融合,提出一种基于Revit与ANSYS软件的协同建模分析方法：首先建立结构BIM数字模型,并利用Revit API技术,实现Revit端BIM模型信息向ANSYS的有效传递,而后在ANSYS端将所获取BIM模型信息利用APDL语言二次处理,完成有限元模型的建立并进行结构数值模拟计算。基于此方法,以某三跨连续梁桥为例,对该协同分析方法的有效性与准确性进行了验证。     

舟岱跨海大桥异形索塔临时横撑设计与计算分析

本文依托舟岱跨海大桥DSSG01标的双塔双索面钢箱梁斜拉桥,对异形索塔的临时横撑设计及计算进行了分析,该索塔为钻石型异形结构,桥址区位于浙江沿海海域,为保证在本区域最恶劣的气候条件下,索塔中塔柱和下塔柱施工过程不出混凝土局部应力超标,及产生超过设计要求的横向位移,在塔柱施工过程中增设主动式临时横撑。本文采用MidasCivil有限元软件对索塔施工的各工况进行分析,研究增加临时横撑后对索塔受力的影响情况。     

厦漳大桥大跨度斜拉桥索塔锚固区的局部分析

厦漳大桥大跨度斜拉桥索塔锚固区采用钢锚梁、钢牛腿的结构形式,构造复杂且重要性突出,有必要进行局部分析。该文运用大型有限元分析软件ANSYS的三维板壳和三维实体单元建立空间模型,其边界条件和荷载工况考虑了施工过程及成桥阶段的实际情况。通过计算,提供索塔锚固区构件定量的力学性能分析数据,并为指导和优化设计提供依据及意见。     

矮塔斜拉桥索塔及索鞍区域空间应力分析

该文以65+108+65 m双塔单索面三跨预应力混凝土矮塔斜拉桥为研究背景,运用土木结构详细非线性分析软件Midas/FEA建立索塔及索鞍区域的空间有限元模型,在最大索力情况下,对整个索塔的空间受力及索塔索鞍区域混凝土的局部应力情况进行分析,明确索塔受力的薄弱部位,为矮塔斜拉桥索塔的设计及施工控制提供参考.     

G3铜陵长江公铁大桥桥塔设计

G3铜陵长江公铁大桥主桥为主跨988 m斜拉-悬索协作体系桥。江北、江南侧桥塔塔高分别为228.5、222.5 m,结构尺寸大,受力复杂,考虑桥塔受力、施工便捷性及主缆与斜拉索面协调布置等,确定采用C60混凝土门形桥塔。桥塔由上、下塔柱和上、下横梁组成,塔柱和下横梁为单箱单室截面,上横梁为开口槽形截面,索塔锚固区采用钢锚梁+混凝土齿块组合的索塔锚固结构,桥塔顶部主索鞍局部承压区采用间接钢筋网片加强并预留索鞍预埋件的布置空间。设计过程采用BIM技术优化局部设计细节,钢锚梁及钢牛腿等钢结构和混凝土结构外表面均采用防腐涂装体系进行耐久性设计。采用MIDAS Civil软件对桥塔整体受力进行分析,并对槽形断面上横梁基于经典理论、规范验算、实体有限元模型论证其结构安全性;基于ANSYS板壳有限元模型,研究不同板厚下钢锚梁锚下加劲板剪应力集中系数,以指导钢锚梁加劲板设计。桥塔塔柱采用支架法和爬模法施工,上、下横梁均采用支架法与塔柱异步施工。     

斜拉桥索塔锚固区结构设计及计算

斜拉桥索塔锚固区承受拉索的巨大集中力,构造复杂,锚固区各构件处于复杂的应力状态,是特大桥设计中的重点和难点之一。以某长江公路大桥为例,对索塔锚固区结构设计及选型进行对比分析,得出内置式钢锚箱和外露式钢锚箱均适用于混凝土斜拉桥索塔,两者结构形式类似,只是与混凝土塔壁相对位置不同而造成的受力分摊上比例不同的结论。钢一混凝土组合索塔在一定程度上利用了钢和混凝土各自的材料特性,提高了索塔的整体安全性能。根据有限元计算模型及结果,进一步分析了钢锚箱的力学特性,并通过增加横向预应力对锚固区的结构进行了优化,为特大桥设计及施工提供参考。