大跨径悬索桥高温下屈曲失稳破坏研究

以某大跨径悬索桥为工程依托,利用有限元软件ANSYS,采用全桥为杆系结构,跨中节段为空间精细化板壳实体单元的方法进行建模,得到了桥梁力学分析模型,计算获得了高温下桥梁结构的应力、挠度等关键力学指标。基于钢材板件屈曲原理,推导出高温下钢材板件屈曲应力计算方法,结合有限元计算模型获得了悬索桥高温下屈曲失稳时间,为悬索桥抗火设计提供了技术依据。     

不同车辆燃烧下大跨径悬索桥高温力学性能分析

悬索桥上一旦发生车辆火灾将会产生巨大的危害,为了给桥梁的抗火救援和抗火设计提供参考,本研究以某正在运营的悬索桥为研究对象,确定桥梁上可能产生燃烧车辆的种类及相应的燃烧规模。建立悬索桥有限元热-结构分析模型,根据不同车型的燃烧特征选用不同的升温曲线,对悬索桥施加随温度变化的热荷载,得到悬索桥混凝土板和钢梁的强度和弹性模量随时间曲线,以及应力挠度随时间变化曲线。结果表明:油罐车火灾造成的危害最大,混凝土桥面板在火灾下升温迅速,弹性模量和强度衰退较大,钢梁由于受到混凝土板和桥面铺装的保护作用,升温速率较低,悬索桥上应当设置合理的防火措施避免造成更大的损失。     

双层钢桁梁悬索桥疲劳构造细节研究

为了研究获得适用于钢结构悬索桥过焊孔构造细节,以某在建的双层公路悬索桥为研究对象,针对悬索桥钢桁梁板件焊接交叉部位产生过焊孔构造细节,设计出两种不同的过焊孔构造细节形式,基于名义应力法,运用ANSYS Workbench建立钢桁梁构造细节的疲劳分析实体模型,对比分析两种过焊孔构造细节疲劳性能,确定出适用于双层公路悬索桥钢桁梁的构造细节,为双层钢桁梁公路悬索桥的设计和施工提供技术依据。     

毕都公路抵母河大桥钢桁梁总体静力分析

结合杭瑞高速毕都公路抵母河大桥设计,运用空间有限元软件进行该桥钢桁梁总体静力分析及横向计算。根据各工况计算结果,总结了悬索桥钢桁加劲梁的几点设计经验：主桁弦杆及平联全跨范围内可采用同一断面设计;主桁腹杆靠近梁端区域的杆件截面应做加强设计;横梁设计应注意检算端横梁在总体模型中横风作用下的效应是否控制设计。     

正交异性钢桥面板U肋与横隔板细节处疲劳分析

正交异性板的细节处疲劳破坏会使纵肋与横隔板开裂,从而降低桥面板的整体刚度,为了研究正交异型钢桥面板的U肋与横隔板等细节连接处的疲劳性能,以驸马长江大桥钢桥面板与横隔板的连接处、U肋与横隔板的连接处和横隔板U肋开槽部位为研究对象,通过ANASYS建立跨中段有限元模型,进行有限元分析,得到结构各细部处应力分布。研究结果表明:正交异性钢桥面板在U肋与横隔板连接处存在较大的主拉应力,疲劳问题较为突出。另一方面,正交异性钢桥面板在横向方向上的应力影响线较短,在不同车道上的车辆不会对同一个疲劳易损位置的应力产生显著的叠加,即只考虑单辆疲劳车在单车道上行驶是合理的。     

悬索桥与稳定性悬索桥实验对比分析

本文对普通悬索桥和稳定性悬索桥在集中荷载、均布荷载和偏心荷载作用下的力学性质进行实验比较分析。首先建立一座普通悬索桥模型和与之相对应的稳定性悬索桥,进行多种工况下的静力学实验,对其进行挠度和角度的测量。随后,研究了反张索索力的增大和反张索线型的变化对稳定性悬索桥的影响。通过实验结果的比较分析,发现稳定性悬索桥的抗垂向弯曲能力和抗扭能力比之普通悬索桥有显著提高。     

悬索桥静态弯曲力学性质的理论及实验比较研究

本文对单跨悬索桥在集中荷载、均布荷载作用下的静态弯曲力学性质进行解析理论、有限元计算和实验的比较研究。通过实验测量不同工况下的桥面挠度。论文使用Galerkin法求解了描述悬索桥的竖向弯曲运动的线性微分方程,得到静力作用下的近似解析解。之后,对比研究了有限元数值模拟、实验和近似解析解的数据。结果显示,近似解析解在整体趋势上和实验以及有限元的结果一致。     

三塔悬索桥最危险火灾场景及极限承载力分析

利用有限元软件ANSYS建立三塔悬索桥三维空间有限元模型,根据桥梁火灾不同于建筑火灾的特点,选取小汽车、客车、货车、油罐车升温曲线模拟各类车辆的燃烧特征。分析在恒载+活载工况下,汽车燃烧位于桥梁主跨跨中和边墩处主缆和吊索的高温力学性能,计算得出高温下桥梁的应力和挠度。以吊索破坏时间最短为依据,确定出油罐车燃烧位于主跨跨中为最危险火灾场景,以此获得了悬索桥主缆和吊索的极限承载力。     

拱形钢桥主桁内力成分及计算方法

对抛物线拱形钢桥主桁按平面计算图式和空间计算图式作对比计算分析,结果表明,拱形钢桥主杵内力应按空间结构计算,主桁各类杆件轴力存在较大的不均匀性;杆件在平面内外的弯曲正应力对正应力计算结果有较大影响。     

轻型悬索桥的调查与分析

轻型悬索桥在我国的河谷山涧地区以及城市人行桥中应用较广泛,但对其结构设计特点尚未有较系统的总结。文中在大量收集国内已建轻型悬索桥资料的基础上,从桥跨、加劲梁以及主索等方面分析总结其设计特点,包括轻型悬索桥的适用跨径、桥跨布置特点,加劲梁的截面形式、高跨比,主索材料、垂跨比和锚固形式等。     

公路钢桥疲劳积伤理论及其程序实现

近年来公路钢桥被广泛使用,钢桥疲劳问题也得到业界重视。由于国内钢桥疲劳计算规范陈旧,在没有相关试验条件下,钢桥疲劳设计计算往往直接套用国外规范。由于交通荷载的差异性,直接套用国外规范说服力相对不足。本文首先根据使用Monte Carlo方法生成随机交通荷载,然后在疲劳损伤细节应力影响面上加载随机交通荷载得到疲劳损伤细节应力幅值,最后按照不同疲劳损伤理论分别编写了疲劳细节损伤计算程序并应用于港珠澳大桥正交异性钢桥面板横隔板U形开槽的疲劳计算,得出在120年设计寿命期内结构抗疲劳性能满足要求的结论。     

250000 DWT超大型矿砂船双层底局部短纵桁的设计与优化

基于CCS规范对结构强度有限元计算,分析了超大型矿砂船的双层底中纵桁产生高应力的原因,并根据有限元计算结果提出了解决方案。通过分析比较各方案,最终选择了增加双层底局部短纵桁的形式。重点阐述了设置局部短纵桁的目的、产生的影响,并通过精细网格计算分析,对双层底局部短纵桁的加强方式进行改进,得到更优的节点形式。     

用节线法计算悬索桥缆形

采用节线法对悬索桥进行初始平衡状态分析,编制 MATLAB 计算程序,计算了实例的缆索线形及其无应力长度等主要参数;同时利用 MIDAS 对程序的计算结果进行了分析对比。最后以 MATLAB 计算结果为边界条件建立 ANSYS 有限元模型,进行结果分析,验证了节线法在进行悬索桥初始平衡状态分析时不很精确的结论。     

基于响应面法的船底纵桁结构优化设计

提出基于响应面法的船体结构优化方法,对一艘76 000 DWT散货船货舱段的双层底纵桁进行优化设计以验证该方法的实用性。在不同板厚尺寸、相同载荷作用下进行纵桁参数的敏度分析,选取适合的参数作为自变量。在计算出最大相当应力、最大剪切应力的基础上,应用响应面法的正交组合设计试验方法,得出该舱段船底纵桁最大应力与结构尺寸的函数表达式。以结构重量最轻为目标函数,在结构强度、规范要求最小厚度的约束条件下,对该舱段的船底纵桁结构厚度进行优化。     

钢一混凝土组合桥面板计算分析

钢一混凝土组合桥面板是通过剪力连接件将混凝土和钢梁结合在一起的一种新型组合结构。以某一特大跨度悬索桥钢一混凝土组合桥面板为例,介绍了钢一混凝土桥面板设计的基本方法,并进行了有限元计算,结果表明设计满足规范要求。     

空间缆索悬索桥锚碇门架设计的计算方法

悬索桥属于一种常见的桥梁结构形式,具有良好的跨越能力,施工美观性和经济性佳,是大跨桥梁施工常用的一种形式。本位以驸马长江大桥为例,对锚碇门架荷载进行了设计和计算,经过计算空间缆索悬索桥锚碇门架设计稳定性达到了要求。     

现役散货船板架结构稳定性研究

本文对现役散货船双层底结构的稳定性能进行研究,讨论了结构缺陷对稳定性的影响,提出带缺陷结构的稳定性计算方法,得出了计算双层底板架结构的非线性有限元方法,通过实例计算,证明了该方法的正确性与有效性.并讨论了装载情况对双层底结构稳定性的影响,将有限元方法的计算结果与工程中常用的正交异性板方法计算结果进行比较分析,得出了正交异性板方法的计算结果与实际结构承载能力的差距,并依此给出一修正系数,使正交异性板方法能更好地应用于实际工程.本文还对部分骨材开裂的双层底板架进行了非线性有限元分析,得出不同开裂情况下板架的临界载荷.最后文中还通过实船检测资料,对存在着腐蚀缺陷的双层底结构进行了缺陷分析,并与理想结构的临界载荷进行比较,得出了腐蚀状况对结构的稳定性的影响规律.     

钢桁架加劲梁桥面板施工方法分析

在大跨度悬索桥钢桁架加劲梁桥面板的施工过程中,桥面板在加劲梁的何位置开始安装、分几个方向安装、分几次循环安装以及安装时加劲梁采用何种支承方式,关系到结构的设计成桥状态是否能实现、施工中结构安全是否有保障、成桥后结构受力状况等多方面,是悬索桥施工中重点研究的问题。以西藏芒康县境内的角笼坝大桥为实例,对钢桁架加劲梁桥面板的7种吊装施工方法进行了分析计算,并对结果进行了分析比较。     

不同载重量散货船结构形式研究

通过有限元直接计算,对不同载重量散货船要求采用不同结构形式从理论上进行了一定分析说明.具体针对双层底板架, 底边水舱, 以及底墩下纵桁等结构进行分析, 找出热点应力所在之处, 并根据热点应力形成原因, 得出结构形式上的应对方法.     

悬索桥钢箱梁桥面正交异性板局部承压试验与理论分析

正交异性板局部承载力对钢箱梁结构非常关键,我国桥梁设计规范也没有相关规定。以广州珠江黄埔大桥悬索桥钢箱梁局部承压试验为例,介绍了钢箱梁桥面正交异性板局部承压试验的内容、方法和实际加载方案等,通过对实测结果与理论计算值进行对比研究,进而对正交异性板承载力计算理论进行分析。