杭州湾大桥北航道桥结构优化研究

应用三维空间有限元模型,进行斜拉桥结构优化设计。利用有限元法进行结构分析,求出优化所需的状态变量,挠度、应力和频率。综合考虑设计变量、状态变量和目标函数的联系,应用混合罚函数建立优化模型。运用一阶优化计算方法和引入灵敏度分析进行算法优化,使结构在应力、变形和频率等约束条件下达到最小造价。以通用有限元软件ANSYS作为平台,编制相应程序,综合考虑斜拉桥结构静力性能和动力性能,用两种不同方案对杭州湾大桥北航道桥主桥进行结构优化设计,使全桥造价分别降低9 1%和5 5%。     

城市立交桥异形箱形梁中的暗梁分析

利用三维空间有限单元法对杭州上德立交工程中的一联异形箱梁进行了分析,主要分析了暗梁宽度的变化对相关截面内应力的影响,得出了一些传统的平面算法无法获得的结果.     

杭州湾大桥梁上运梁过程仿真分析

对杭州湾大桥非通航孔滩涂区的50 m箱梁上运梁过程进行空间仿真分析。按照实际工况荷载,考虑预应力空间效应,施加等效节点力,并合理考虑支座等细部建模,建立精密的三维实体有限元仿真模型。混凝土的材料特性按现行公路桥梁设计规范取值,考虑最不利计算荷载,支座底部按刚性单元模拟,而与梁相接触层的弹性模量满足梁端回转变形时不出现拉应力,在结构离散时尽可能细分单元网格,由于梁端的应力相对复杂,采用比跨中更密的单元网格。计算承重箱梁整体变形和空间应力分布特性,结果为,由于载荷位置在支座附近,变形相对较小,最大挠度在反拱位移之内。支座截面的最大主拉应力发生在底板上表面侧,超过混凝土的开裂强度,因此,对该区域的混凝土应采取加劲处理,以防止混凝土拉裂;最大主压应力发生在架桥机肢腿处附近,小于混凝土的抗压强度。     

城市立交桥异形箱形梁中的暗梁分析

利用三维空间有限单元法对杭州上德立交工程中的一联异形箱梁进行了分析，主要分析了暗梁宽度的变化对相关截面内应力的影响，得出了一些传统的平面算法无法获得的结果。     

预应力混凝土箱梁结构三维实体有限元计算方法研究

为精确计算分析预应力混凝土箱梁结构,创建了以通用有限元软件为平台的快速三维实体建模方法．提出了预应力结构空间实体分析的等效节点力法;编制了构建箱梁桥结构实体有限元模型的前处理程序。这些方法可为三维实体有限元计算方法在箱梁结构设计验算中推广应用提供有力的支撑。     

结构极限承载力计算方法及其收敛性

在考虑双非线性影响的结构极限承载力的计算时,为提高计算精度和效率,对弧长增量法和位移增量法中的增量参数、不平衡力收敛计算过程进行了比较分析,并提出了考虑全自由度的位移增量法。通过按不同增量法对几种类型的结构进行极限承载力计算,分析了各种增量方法的精度、效率和适用范围。结果表明:在结构的双非线性分析时,弧长增量法和位移增量法均较为有效,且位移增量法的适用性更好。结论为结构双非线性分析时确定合理的算法提供了参考。     

混凝土箱梁温度场计算方法研究

混凝土箱梁桥温度场是非线性的,其分布主要取决于环境条件、物理性质、几何材料特征以及桥梁走向位置等因素。本文简要介绍了一个考虑以上因素计算箱梁表面温度分布的解析模型,在此基础上进行箱梁桥温度场的热力学有限元瞬态分析。以杭州湾跨海大桥非通航孔桥为例,计算大跨预应力混凝土箱梁结构的温度场,通过与规范的计算进行比较,得到一些关于混凝土箱型梁桥温度效应的结果,可为工程设计和管理提供必要的依据。