寿命期内钢筋混凝土连续梁退化过程分析

为实现寿命期内混凝土桥梁退化过程定量分析的目标,在给出退化全过程中3个关键时刻的计算数学模型以及特有力学问题模拟方法的基础上,建立基于有限元数值模拟的混凝土桥梁退化过程分析方法.在理论分析的基础上利用FORTRAN 95编写了分析程序CBDAS,以一座钢筋混凝土连续梁为对象,研究其在氯离子侵蚀作用时给定寿命期内桥梁结构...     

混凝土梁基于静力测试的有限元模型修正

静力测试是桥梁结构中应用最为普遍的一种结构测试方法。根据预应力混凝土简支T梁静力试验数据,应用有限元模型修正技术进行计算,结果表明,结构的理论计算位移与试验测试结果吻合良好,能够较好地反映实际结构的行为。研究表明,这种有限元修正模型技术可以用于未开裂的预应力混凝土梁,也可用于开裂的预应力混凝土梁结构行为的模拟。     

桥梁工程可靠度2020年度研究进展

由于自身固有属性的不确定性以及所处环境的复杂性,桥梁在设计、施工、运营等不同阶段都需要具备足够的可靠性。为了解2020年桥梁工程可靠度研究与应用的最新动态,查阅文献并对相关理论方法、不同阶段或环节的科研内容和成果进行归纳。在桥梁可靠度理论和方法方面,引入GPR模型、径向基神经网络等方式得到隐式结构功能函数,引入Copula理论把握多失效模式概率的关系;采用概率可靠性和非概率可靠性方法、蒙特卡罗数值模拟、时变可靠度理论等进行可靠性评估。既有桥梁的技术状况及可靠度仍然是桥梁工程领域研究的热点,自然环境条件下桥梁抗力与外荷载的时变模型是桥梁时变可靠度分析与寿命预测的重点。可靠度理论及分析方法在桥梁工程设计中得到逐步的发展,考虑动态荷载作用随机性与结构参数随机性的动力可靠度研究与应用越来越多。     

小剪跨比碳纤维布抗剪加固梁的有限元分析

为对较小剪跨比的外贴U型碳纤维布抗剪加固梁的剪切性能进行数值模拟和分析,采用ATENA有限元分析软件,结合断裂能理论和损伤理论,建立混凝土本构模型,并利用较小剪跨比无腹筋钢筋混凝土梁验证该模型的有效性和普适性.研究表明,该混凝土本构模型在模拟碳纤维布抗剪加固梁开裂后的裂缝发展分布及构件的非线性力学行为方面具备独特的准确性.在小剪跨比下,所建立的有限元模型预测的荷载挠度曲线、裂缝发展分布和构件破坏模式等主要力学性能均与实验结果较为吻合.     

基于桩-土作用效应的滚石撞击桥墩动力响应分析

滚石灾害会直接影响山区桥梁结构使用状况,甚至会导致桥墩偏位、落梁甚至造成整个桥梁发生坍塌。为了能更加真实的模拟滚石撞击桥墩这一动力过程,结合工程实例建立有限元模型,对碰撞动力学分析理论以及数值分析原理进行了介绍。运用LS-DYNA对不同滚石质量、不同滚石速度撞击桥墩时结构动力响应进行参数化分析,研究表明:滚石质量越大、速度越大对桥墩损伤产生的影响越显著。     

高温作用下预应力混凝土梁热力学性能的数值模拟与分析

根据热力学理论及有限元分析方法,对高温作用下9根无粘结预应力混凝土扁梁的热力学性能进行了数值模拟。将模拟结果与试验数据进行对比得出ANSYS软件在建筑结构的抗火分析方面具有一定的可行性,可为结构的抗火设计提供参考。利用同样的方法对实际工程中24米大跨度预应力混凝土梁进行数值模拟,得出了预应力梁在二维温度场中温度变化规律及跨中挠度随受火时间的变化。     

考虑粘结滑移的型钢混凝土结构ANSYS模拟方法研究

介绍了采用ANSYS程序对型钢混凝土(SRC)结构进行非线性有限元数值模拟的实用技术和方法.结合型钢混凝土梁试验试件的数值模拟全过程,对采用ANSYS程序进行型钢混凝土结构数值模拟所涉及到的材料模型定义、几何模型建立、钢筋单元生成、约束条件、粘结滑移模拟、加载控制、计算参数设定以及后处理等问题均进行了全面介绍.重点介绍了型钢混凝土结构ANSYS数值模拟的建模技术和方法,并介绍了采用非线性弹簧单元(Combination39单元)对型钢混凝土结构粘结滑移进行准确模拟的实用方法.文中型钢混凝土梁ANSYS的数值模拟结果与试验结果吻合较好,表明本文提出的型钢混凝土结构ANSYS数值模拟技术可行,可为型钢混凝土结构的数值模拟技术研究、工程设计和理论研究提供有益的依据和参考.     

混凝土破坏的断裂与损伤耦合分析

目的 应用断裂力学与损伤力学耦合分析方法分析混凝土破坏的问题．方法 以三点弯曲混凝土梁为例，应用断裂力学与损伤力学耦合分析方法从理论上确定初始损伤区与断裂区，然后用损伤力学的方法、数值模拟混凝土梁的破坏过程．结果 确定了三点弯曲混凝土梁的损伤区和断裂区尺寸，应用西多霍夫损伤模型和断裂力学的耦合分析方法数值模拟了混凝土三点弯曲梁的破坏过程，发现裂纹是带着损伤区向前扩展的．结论 笔者提出的方法是合理的便于工程应用的模拟混凝土裂纹扩展过程的方法。     

沥青道路三维有限元模型的建立及验证

为了利用数值模型对沥青路面相关力学行为进行研究,对沥青路面数值模型的建立方法及注意细节进行了研究,并基于有限元原理建立了沥青路面动力特性模型,最后通过与理论解、实测值进行对比分析以验证所建模型的精度.研究表明：所建数值模型具有较高的精度,可以用于对沥青路面动力特性的分析研究.     

扣件式脚手架的稳定承载性能与现场监测

以合肥市渡江战役纪念馆工程为背景,采用理论分析、数值模拟计算和原位监测相结合的方法,对超高超大悬挑梁模板支架结构体系进行研究,结合安全管理经验,提出对高大模板支架结构动态监测方法修正后试验方案.建立架体三维有限元模型,对其稳定性进行有限元数值模拟分析和试验,并对安全性进行判定.     

跨线钢箱梁桥顶推落梁过程的数值模拟

为了研究钢箱梁在高位落梁过程中的受力性能以及局部屈曲性能,以后丁香三号桥为工程背景,提出了一种新的交替式高位落梁工艺.基于ABAQUS有限元软件对落梁过程进行了数值模拟,建立了高位落梁过程三个工况的有限元模型,使用集中荷载模拟千斤顶对梁体的支反力.对三个工况的应力云图和屈曲模态进行分析,结果表明,模拟数据与监测数据吻合较好,结构的应力应变均能满足施工要求.本文提出的高位落梁工艺和数值模拟方法可为类似工程提供参考.     

结构模型试验的工程检测应用研究

一座已使用10余年的下承式系杆拱桥,为预应力混凝土梁、拱组合体系。模型试验来分析处理,得出目前的受力状态,并通过对实桥梁检测加以验证。结合计算、模型试验和实桥检测资料,开展工作：通过模型试验模拟实桥的受力现状,对构件进行有关测试和计算,并与桥梁现场进行拱肋、吊杆等构件的实测数据进行对比,得出具有实际应用的有关结论和建议。     

基于时域分析的风载激励下桥梁结构动力特性识别

为研究环境激励下针对混凝土桥梁结构动力特性的识别问题,将现有的时域分析方法进行改进。利用自然激励技术与特征系统实现算法相结合,模拟风载激励对一预应力混凝土连续梁桥进行动力特性识别的有限元仿真模拟分析。利用随机减量技术和Ibrahim时域联合算法和有限元模态分析进行结果对比验证。仿真模拟结果表明,基于最常见的环境激励———风载激励识别混凝土梁桥的动力特性参数是行之有效的。运用自然激励技术与特征系统实现算法相结合的时域分析方法识别结果较为准确,为此类结构的健康监测和结构设计提供了有效支持。     

箱梁与缆索承重桥梁理论2019年度研究进展

以经典力学理论及有限单元法为主要研究手段,建立各类桥梁结构在各种工况下的解析（近似）解或数值解,探求各类桥梁结构的力学性能,是桥梁结构分析理论的研究范畴。近年来,随着如波形钢腹板箱梁桥、多塔斜拉桥、多塔悬索桥等新的结构形式的出现,桥梁结构分析理论中箱梁的空间分析理论及缆索承重桥梁分析理论两个传统课题取得了长足的进步。为了能够更好地适应当前桥梁建设形势,服务工程实践,回顾了相关研究,对文献内容进行分类分块报道,主要阐述了波形钢腹板箱梁理论、传统箱梁空间分析理论的拓展、多塔悬索桥中塔效应、缆索承重桥梁的极限承载力及钢-UHPC桥面系的相关研究成果,并引申探讨箱梁及缆索承重桥梁理论精细化分析方法存在的不足之处,总结相关的实际工程应用情况,对后续研究提出建议。     

钎焊过程数值模拟研究进展

综述了近年来钎焊数值模拟技术的研究进展,并对数值模拟技术向系统化、精细化和精确化发展的趋势进行了预测.得出了以下结论:1)采用有限容积法和分子动力学法对钎料熔滴的润湿铺展行为进行模拟,有助于研究多物理场耦合条件下钎焊工艺参数对钎料熔滴在基体表面的润湿、铺展和填缝的影响;2)有限元法可以较为准确地模拟钎焊接头应力场和残余应力分布、钎焊过程的温度场,以及对接头力学性能进行评估,模拟结果与试验结果基本吻合.简化本构模型、引入材料性能参数、考虑界面传质和反应产物的影响等方面仍然是未来研究的难点和重点.     

Fracture behavior of epoxy asphalt pavement on steel bridges based on optical fiber sensing technology and numerical simulation

The distributed optical fiber sensing technology was used to investigate the fracture behavior of the Epoxy Asphalt Mixture. The spatial distribution and variation of the strain development with crack propagation were acquired using the brillouin optical time-domain reflectometer through the loading experiments of the composite beam structure. In addition, a finite element model of the composite beam structure was developed to analyze the mechanical responses of the epoxy asphalt mixture using the extended finite element method. The experimental results show that the development of crack propagation becomes instable with the increase of the load, and larger loads will generate deeper cracks. Moreover, the numerical results show that the mechanical response of the crack tip changes with the crack propagation, and the worst areas that subjected to crack damage are located on both sides of the composite beam structure.     

横梁刚度对分离式双箱梁拱组合宽桥受力性能的影响

以带横梁的分离式双箱主梁的某大桥为背景工程,利用大型通用软件ANSYS建立全桥的实体有限元模型。通过比较,实桥静载试验结果与有限元值吻合良好,验证了该有限元模型的正确性,并通过该有限元模型改变横梁厚度的方式,分析了横梁刚度对这种组合宽桥拱肋、主梁与横梁受力性能的影响。结果表明：随着横梁厚度的增加,拱肋的挠度与内力有小幅增加,而主梁与横梁的横桥向应力可有效地减小;但其厚度增大到一定程度后,州横桥向应力减小作用会减弱;背景工程的横梁设置合理可行。     

焊接过程有限元模拟及实时监测评估

随着焊接理论研究以及计算机有限元模拟分析的快速发展,运用数值模拟计算和预测焊接残余应力的形成和分布已经可以获得比较理想的结果,但是由于焊接过程本身的复杂性和数值模拟的局限性,有限元模拟计算和实际测量的结果有时总是出入很大,因此焊接残余应力的实测仍然是有必要的.通过焊接过程的实时监测,对比焊接过程的有限元模拟结果,总结两者数值差异的原因,说明焊接过程的实际监测相较于有限元模拟的优越性,该实时监测技术可应用于结构健康监测系统.     

特大跨度连续梁桥箱梁偏位的有限元数值模拟

为了评估特大跨度连续桥箱梁段施工过程中发生的偏位对桥梁结构安全的影响,采用大型有限元分析（FEA）软件ANSYS,基于有限元理论的数值计算方法,对桥梁结构应力状态进行数值模拟.得出发生偏位与不发生偏位两种受力状态下危险截面正应力、主应力分布的变化.验算了变化的数值是否满足稳定极限承载力来衡量结果的可靠性.     

桥式起重机大车大梁有限元分析

以桥式起重机大车运行机构大车大梁为研究对象,研究了桥式起重机常见作业工况,并选择其中一种工况采用有限元分析法对大车大梁进行了有限元分析,分析结果表明大车大梁刚度安全性满足设计要求.