酉水大桥大跨度预应力混凝土连续梁桥斜交高墩盖梁受力特征分析

以湖南省张花高速公路酉水大桥（80m＋145m＋80m）斜交高墩大跨度悬臂浇筑预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景,运用MIDAS软件建立箱梁整体梁格模型,得出桥墩的最不利荷载组合,在此基础上运用AN—SYS软件建立主桥斜交高墩实体模型,对盖梁在最不利上部荷载作用下的受力特征进行分析。分析计算结果表明,斜交高墩盖梁应力分布特征有别于正交桥墩盖梁,该正八边形盖梁最小压应力产生于支座垫石与盖梁接触面中心处,以垫石为中心向四周逐渐变大;盖梁在两个支座垫石之间的局部区域存在超出混凝土抗拉极限设计值的拉应力,该拉应力产生于盖梁中心上表面处。分析结果对不同于正交桥墩盖梁支点角隅区钢筋的配置有指导意义。     

空心薄壁高墩内隔板设置及稳定性计算浅析

为了更准确地分析横隔板对薄壁高墩稳定性的影响,保证设计施工安全,依托贵金古高速公路金古赤水河大桥项目,采用ANSYS有限元软件建立了具有不同横隔板数量的薄壁高墩模型,通过数值计算得到了不同横隔板数量下薄壁高墩的非线性特征屈曲荷载,并与欧拉临界荷载进行对比.在此基础上,进一步分析了材料非线性、几何非线性对桥墩稳定性的影响...     

酉水大桥日照温度对斜交高墩施工线形影响及其控制方法研究

以湖南省张花高速公路酉水大桥（80 m＋145 m＋80 m）斜交高墩大跨度连续箱梁桥为工程背景,介绍了斜交高墩日照温度作用的基本理论及有限元分析方法.应用ANSYS有限元软件,建立了酉水大桥斜交高墩日照温度效应计算模型,分析了主桥墩在日照温度效应下的温度场特征,对比理论分析与实测温度,并分析了日照温度作用下高墩施工线形影响,根据日照温度墩顶位移近似解析解提出了施工中控制墩身变形和轴线偏位的方法,为高墩施工的线形控制提供一定的参考.     

考虑桩土作用的高墩大跨连续结构几何非线性效应分析

在迅速崛起的西部高原山区高墩大跨桥梁多以百米左右的高墩大跨连续刚构桥为主,其几何非线性问题变得越来越重要。为了研究桩土作用下该结构的几何非线性效应,以西部某高墩大跨连续刚构桥为依托工程,利用大型有限元软件进行了考虑桩土效应的几何非线性施工全过程模拟。对比分析了该类型桥梁在桩土作用下几何非线性效应对结构应力和位移在施工阶段及成桥后的影响程度,并研究了不同墩高情况下几何非线性效应对该类型桥梁的变形及结构内力的影响规律。分析结果表明:几何非线性效应对主梁断面顶、底板应力的影响随着悬臂长度的增加而逐渐增大;考虑比不考虑几何非线性效应的主梁竖向位移值小,且位移曲线平顺连续;几何非线性效应对主梁弯矩和主墩剪力影响较大,且剪力分布的非线性随墩身高度的增加而明显,呈先增大后减小的现象;几何非线性效应对边跨主梁弯矩的影响效应随墩高的增加而减小,对墩顶及中跨主梁弯矩的影响随墩高的增加而增大。为了更好地控制结构应力及线形,建议高墩大跨连续结构在设计及施工控制中应着重计入几何非线性效应的影响。     

斜拉桥的风致非线性横向扭转屈曲

给出大跨斜拉桥的在位移决定的风荷载作用下直接用有限元法求解其线性横向扭转失稳临界风速的方法，表述了考虑由位移的决定风荷载的三个分量及几何非线性后的风致横向扭转屈曲的分析模式。将本征值求下更新风速上下限的迭代法结合用于自动求解临界风速，结果表明：在横向扭转屈曲的分析模式中，位移决定的风塔载的三个分量与几何非线性共同作用所得出的临界风速，比通常煌非线性扭转发散和线性横向扭转屈曲分析所得的结果要低得多。     

有限元法分析整体式简支斜交板桥受力

根据我国规范,当整体斜板桥的斜交角不大于15°时,可按正交板计算,但在工程实例中我们经常会碰到斜交角大于15°的桥梁,而这些斜交板的受力状况则比较复杂,采用斜交板挠曲微分方程求解斜交板内力很复杂,在设计上难以实现,而有限元法则能较好的分析整体式简支斜交板桥的受力,采用现有的有限元软件建模,能够精确地分析其在不同荷载下的受力状况。     

移动模架施工中桥墩变形及承载力分析

移动模架在行走过程中会对桥墩产生一个较大的水平推力,使桥墩出现水平变位和裂缝.采用实体退化的虚拟层合单元程序,综合考虑结构的几何非线性和材料非线性,对桥墩在墩顶水平荷载作用下的力学行为进行了仿真模拟,分析了某高墩桥梁在移动模架行走后出现的开裂现象,表明该墩出现结构裂缝时钢筋应力水平及受压侧混凝土应力水平仍较低,确认了桥梁施工过程的安全性.     

高墩稳定性研究分析

以矮寨刚构桥为工程背景,利用MIDAS/Civil建立有限元模型,对高墩进行稳定性分析,主要考虑风荷载、初始偏心及局部材料缺陷对高墩稳定的影响.结果表明,在风荷载作用下,高墩稳定性较好,表现为顺桥向弯曲失稳;随着初始偏心距的增大,桥墩的稳定安全系数逐步减小,同时由于高墩的细长比较大,其位移效应不能忽略,在对其进行稳定性分析时,应考虑几何非线性的稳定安全系数;高墩的稳定安全系数随着局部材料强度的降低而逐渐减小,局部材料缺陷发生位置越靠近墩底,其安全稳定系数越低.     

洛三高速公路许沟特大桥主拱稳定性研究

针对许沟特大桥主跨220m钢筋混凝土等截面悬链线箱形无铰拱,根据运营阶段拱桥的实际受载情况,应用ANSYS有限元程序,分析主拱的屈曲模态及临界荷载;考虑几何非线性因素、材料的非线性特性,研究假想荷载不断增大情况下主拱的稳定性,更进一步了解主拱的稳定极限荷载。经成桥荷载试验,大桥稳定性满足使用要求。     

高墩大跨连续刚构桥抗风及P-△效应分析

高墩连续刚构桥墩身具有特殊的受力和变形特征,该文基于龙潭河特大桥的特点,采用动力冲击风荷载对该桥施工过程中的典型工况进行了抗风分析,并在动力冲击风荷载作用下对成桥阶段进行了P-△效应（重力二阶效应）分析。结果表明,施工阶段全桥应力满足混凝土结构强度要求,施工过程整体抗风性能良好,P-△效应会增加箱梁和桥墩的侧向位移和桥墩底部拉压应力。     

高桥墩桩基础的优化设计及因素分析

在高桥墩桩基屈曲能量法分析的基础上,提出兼顾结构稳定、强度和经济性的优化模型,并应用优化算法中非线性序列二次规划法,进行优化设计探讨,同时给出优化设计算法流程图,编制了相应的优化计算程序;为了解桥墩高度、轴向荷载、地基比例系数和混凝土弹性模量对于高桥墩桩基屈曲的影响,结合优化设计模型进行了因素分析,探讨了参数变量对目标函数最优值的影响规律和程度,比较结果说明,在进行高桥墩桩基的屈曲受力分析时,高桥墩的大变形影响不容忽视;而一般在工程设计中,可考虑将桩周土体和混凝土弹性模量的增强作用作为设计的安全储备。     

温度对空心薄壁高墩稳定性影响研究

以内蒙古G209线贾家湾大桥空心薄壁高墩为例,采用大型有限元软件MIDAS建立了有限元模型,并对其进行了4种不同温度工况下的线弹性和几何非线性稳定性分析,得到了考虑几何非线性影响的稳定性分析结果比线弹性情况低,且同一温度荷载作用下高墩的顺桥向较横桥向更容易失稳,故施工中有必要增加贾家湾大桥顺桥向的刚度。     

高墩大跨径弯连续刚构桥梁空间非线性稳定分析

在高墩大跨弯连续刚构桥梁的设计与施工中,结构稳定性非常重要。本文分别考虑结构的几何非线性和材料非线性力学特征,对高墩大跨弯连续刚构桥梁的结构稳定性进行详细的数值分析,并与线弹性的计算结果进行对比。结果表明:弯连续刚构桥梁的稳定问题已经转化为考虑结构材料屈服强度的极限承载力问题,同时几何非线性对稳定的影响亦不能忽略。     

多线大角度斜交桥渡模型试验研究与工程实践

该文针对多线斜交桥渡在斜交角度较大的情况下,目前尚缺少理论及经验计算方法的特点,对某多线大角度斜交桥渡进行了水工模型试验。通过模型试验表明:在相同孔跨条件下,雍水值随斜交角的变化比较平缓,设计方案是可行的。实践证明顺水流方向布置桥墩是解决多线斜交桥墩台阻水问题的有效途径之一。     

支座形式对连续折线形斜梁桥力学行为的影响

由于斜向支撑方式不同,斜梁桥与正交梁桥的力学行为存在较大区别.为了研究支座形式对斜梁桥力学行为的影响,以某景观人行天桥为工程背景,采用有限元分析方法对两种支座布置方式下桥梁受恒载和温度荷载作用效应进行研究.研究结果表明:钝角位置支反力更大,锐角位置支反力更小,支座更容易脱空;在温度荷载作用下,斜梁桥支座设置不当,支座承...     

大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥极限承载力分析

针对大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥在变形、失稳破坏期间产生的材料和几何非线性特性,对这种桥型的非线性分析理论和分析方法进行了研究,并以宜万线上某大桥为例,进行了静力荷载作用下的极限承载力分析;此外,对该桥的刚度问题、设计荷载下的应力控制区域等问题进行了研究。研究结果表明,钢管混凝土肋拱具有较好的弹塑性性能和较高的承载能力。     

斜风作用下风-车-桥非线性分析系统建立

为了从风作用方向的三维模拟和系统非线性2个角度实现风-车-桥系统的全三维高真实度模拟,首先建立斜风荷载处理方法,采用平均风分解理论对桥梁斜风进行分解,形成桥梁斜风荷载,把桥梁风作用方向模拟域由垂直于桥梁纵轴线的二维平面扩展到三维空间;采用矢量合成法则和线性插值方法,依据车辆位置函数确定桥上车辆任意位置和时刻的合成风速,并基于风洞试验获取车辆气动力系数,形成车辆斜风荷载。然后基于已建立的非线性分析系统,融合斜风荷载处理方法,构建斜风作用下的风-车-桥全三维非线性分析系统,并实现动态可视化。最后采用建立的分析系统,对系列风偏角工况下的桥梁空间动力响应和车辆安全进行分析和评价。结果表明：斜风作用下,桥上车辆事故指标值及桥梁位移响应随着风偏角增大总体上均呈现先减小后增大趋势,且极值均出现在非90°的锐角区;基于风向垂直于桥跨方向的假定所进行的桥梁设计和车辆安全性评价结果偏于不安全。     

非线性随机车流-自锚式悬索桥耦合振动分析系统

自锚式悬索桥独特的锚固形式使其主梁承受主缆传递的巨大轴向压力,为了研究主梁刚度在初内力及活载作用下的弱化问题对自锚式悬索桥结构静动力响应的影响,首先,结合自锚式悬索桥的非线性特点引入初应力刚度矩阵,考虑随机车流过桥时几何非线性的时变性,采用分离迭代法建立非线性随机车流-自锚式悬索桥耦合振动分析系统,并编制相应的非线性分析模块。其次,以某三跨混凝土自锚式悬索桥为例,选取集中力匀速过桥工况,利用ANSYS软件对非线性分析模块的可靠性进行验证。最后,分别设置2种极端工况：第1种是单车工况,近似认为只有恒载作用下产生的几何非线性;第2种是密集交通流工况,认为是恒载和最不利活载共同作用产生的几何非线性,并采用元胞自动机模型对密集车流进行模拟,研究自锚式悬索桥恒载和活载初内力引起的几何非线性对桥梁响应的影响程度。研究结果表明：单车工况下,梁塔恒载初内力对自锚式悬索桥的车辆过桥结构响应影响显著,主梁和主塔初内力贡献程度明显不同,主梁初内力对结构刚度矩阵变化的影响贡献较大而主塔贡献微小;相对于恒载,密集车流作用下初内力效应引起的几何非线性对自锚式悬索桥结构刚度影响微小,对结构响应的非线性影响也不明显。