简支转连续桥梁徐变效应通用计算方法研究

简支转连续桥梁的施工阶段可划分为简支梁阶段、体系转换阶段以及成桥阶段,由于徐变的影响,结构将产生内力重分布现象,并随着跨径、一联孔数以及每个施工阶段的持续时间而改变。目前,有限元方法几乎成为简支转连续梁桥设计计算的唯一手段。针对简支转连续体系特点,基于经典结构力学分析结论,推导得出针对体系特点的简支转连续梁桥混凝土徐变内力效应简化通用计算公式。     

客运专线道岔梁设计与施工技术

先简支后连续预应力梁桥施工可有效地避免现浇法施工的诸多难题,在铁路桥梁中应用具有明显优势。新建铁路宝鸡至兰州客运专线马家山特大桥项目,采用了先简支后连续预应力道岔梁的设计和施工方案。设计时选取合理的计算参数和荷载,对施工阶段和运营阶段的静力分析验算,主要验算内容包括各截面强度、抗裂性、应力、变形、自振特性。施工阶段,研究了先简支后连续预应力道岔梁的施工工艺,并对施工技术要点进行详细分析。研究结果表明,采用的设计方法和施工控制要点,为马家山特大桥的顺利完工提供了有效保障。研究成果可应用于客运专线道岔梁的设计和施工。     

基于Midas FEA的某简支空心板梁桥钢板加固仿真分析

以宝成铁路上某立交通道的简支空心板梁桥为工程背景,利用Midas FEA建立加固施工全过程有限元模型,考虑混凝土的材料非线性,计算得到了简支空心板梁桥加固前后及加固过程中关键施工阶段的结构受力,对比分析了简支空心板梁桥加固前后的结构变形、应力、裂缝宽度,同时讨论了顶升对加固效果的影响。计算结果表明：简支空心板梁桥粘贴钢板加固后,结构挠度、应力、裂缝宽度及钢筋应力均有一定幅度下降,但降低幅度较小;建议在粘贴钢板前对简支空心板梁桥进行顶升,增加钢板协同受力的程度,提高加固效果。     

银西高速铁路黄河特大桥施工监测控制技术的应用

施工监控是保障桥梁施工过程安全和施工质量的重要手段之一,以银西高速铁路黄河特大桥为依托,结合有限元分析理论,对该桥56 m简支箱梁在施工中的线形、应力及支架系统进行监测控制,分析其施工过程的安全性.结果表明:箱梁截面存在明显的剪力滞效应,现场实测应力与三维实体有限元应力分析结果吻合良好;梁体预拱度实测数据与理论计算之间...     

T-STAR反应器吊装过程有限元模拟分析

目的用有限元方法模拟分析神华集团T-STAR反应器吊装过程,解决其吊装过程的安全性问题.方法运用拟静力的思想,选取在吊装过程中具有代表性的几个姿态,通过有限元分析软件ANSYS计算得到吊耳、反应器颈部、裙座、底座环等反应器重点部位的应力分布.结果通过计算分析可看出,当采用不同方法对反应器计算模型的简支边界条件进行模拟时,其计算结果差异较大,说明了合理准确模拟结构边界条件的重要性.结论采用尾架溜尾的吊装方式安全合理.改进后的方案满足强度要求,为类似的结构吊装分析提供了借鉴.     

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。     

荻港大跨越群桩土非线性有限元接触分析

利用大型有限元分析程序ANSYS9.0,对±1 000 kV直流输电工程荻港跨越群桩、土相互作用机制进行分析.为避免群桩、土接触分析收敛困难,做了有益的简化,即将群桩和土首先在不考虑接触的情况下,进行静力计算,从中得到各种工况下受力最大的桩,然后单独对该桩与土进行非线性有限元接触分析.计算结果表明,该分析方法可行、有效,为处理大跨越一类工程问题提供了有益的借鉴,同时,此分析成果也为荻港大跨越工程的设计施工提供了重要的理论依据.     

简支转连续预应力桥梁的仿真

介绍了利用大型有限元软件Ansys,对简支转连续的预应力桥梁上部结构进行三维仿真计算与分析的一种有效方法,并以某大型公路桥梁工程为例,结合其实际施工过程及使用工况,分阶段地对预应力桥梁进行了仿真计算,列出了部分的计算结果并作了简要分析.为同类桥梁的仿真分析提供技术参考.     

在役简支空心板桥静载试验的有限元分析

为了解某在役钢筋混凝土简支空心板桥运营的安全性,并为该桥的后期运营或加固改造提供判定依据,对该桥梁进行常规结构检测及静载试验检测,评估其实际工作状态及现有承载能力。采用梁格法和Midas有限元软件,建立相应的分析模型,计算各片梁横向分布系数及变形。静载试验结果和理论计算值的对比表明,该桥跨中截面应变、挠度均在规范容许范围之内,其结构刚度具有一定的安全储备,并处于弹性工作阶段;Midas有限元计算结果与铰接板法分析结果比较吻合,具有较高的精度。同时该桥的检测方法可为既有简支空心板桥的检测、加固的计算及分析提供参考。     

连续弹性地基梁静力分析的原理和运用

根据结构分析中的虚功原理推导弹性地基梁位移计算的一般公式,介绍了连续弹性地基梁的静力分析方法.经验证,其计算结果与有限元分析结果一致,证明了该公式的正确性.     

大跨度上承式拱桥施工监控技术

大跨度上承式拱桥的结构复杂,施工难度大,为保证桥梁施工安全,必须制定合理的施工监控方案.以大同市御河桥为研究对象,选择了7个应力监测断面和56个应变监测点模拟进行桥梁应力及应变的监测,并用有限元理论,模拟了该桥在10个特定工况条件下的受力及变形,分析显示模拟结果与实际情况较为接近.结果表明,御河大桥的监测断面及监测点选择合理,模拟方法合适,御河大桥的监测方案可为其他相似形式桥梁的施工监测提供借鉴.     

系杆拱桥中碳纤维吊杆初始张拉力控制

以已制作的舞水大桥钢箱系杆拱桥缩尺模型为实例,对如何确定系杆拱桥中碳纤维CFRP吊杆初始张拉力进行了研究,可为以后CFRP吊杆的张拉控制提供科学依据.建立舞水大桥钢箱系杆拱桥缩尺模型的有限元模型,采用逆向施工法得出每根吊杆的初始张拉力,然后,采用正常施工顺序对缩尺模型的CFRP吊杆进行张拉.对比有限元计算值和实际测量值,两者数值能够很好地吻合.研究表明：用有限元的逆向施工法指导系杆拱桥中CFRP吊杆初始张拉力的确定是确实可行的.     

戴河大桥整体稳定性研究

基于有限元理论,考虑结构的几何非线性和材料非线性,以戴河大桥为例,建立了下承式钢管混凝土拱桥的计算模型,运用ANSYS软件对该桥的拱肋施工过程和全桥建成后整体的稳定性进行了研究,分析结果表明:戴河大桥整体稳定安全系数相对于同类钢管混凝土拱桥较大;戴河大桥的面内刚度大于面外刚度,且材料非线性对稳定性的影响显著.这些结论对类似桥梁的设计和施工具有较好的参考价值.     

设计参数对钢管混凝土系杆拱桥力学性能的影响分析

以中承式钢管混凝土系杆拱桥为计算实例,采用通用软件ANSYS建立了拱桥的有限元计算模型,通过改变其主要设计参数,对该类桥梁在恒载作用下的受力情况进行了对比分析,得出了不同矢跨比、拱轴系数、主拱拱肋含钢率等设计参数对拱桥各控制截面内力、应力、位移变化的影响规律.研究结果表明:改变矢跨比和拱轴系数对系杆拱桥在恒载作用下的内力有较大的影响,且对恒载作用下全截面弯矩的影响比对轴力的影响更为显著;改变钢管的壁厚对于主拱肋各控制截面的轴力、弯矩及应力影响不大.该计算结果可为优化同类桥型的设计提供参考.     

双曲拱桥荷载横向分布计算的探讨

阐述了4种双曲拱桥的荷载横向分布系数常用计算方法,即弹性支承连续梁法、弹性支承连续梁法的简化算法、刚性横梁法和有限元法.以一座单跨双曲拱桥为工程背景,采用4种方法计算荷载横向分布系数,并与实测值进行对比分析.研究表明,采用刚性横梁法和有限元法计算的荷载横向分布系数与实测值最为接近,建议对于宽跨比小于0.5的双曲拱桥(窄桥)采用刚性横梁法计算荷载横向分布系数,而有限元法适用于双曲拱桥的精细分析.     

大跨径钢管混凝土拱桥缆索吊装非线性分析

建立了大跨径拱桥吊装的空间有限元模型，采用随动坐标迭代法，计入几何非线性的影响因素,基于优化理论，建立了缆索吊装扣索力的优化数凄模型；采用前进分析方法，对大跨径钢管混凝土拱桥吊装施工过程进行分析。以某主跨368m钢管混凝土拱桥为工程算例，验证了文中方法的有效性。计算结果表明，考虑几何非线性影响后，计算得到的吊装控制点偏差值小，计算精度高。     

混凝土现浇箱形拱圈与拱架联合作用研究

混凝土箱型拱桥在无支墩拱式拱架上现浇施工时,采用分环分段的施工方法,可以利用拱圈与拱架的联合作用,减少钢拱架的用钢量,达到节省施工成本的目的.通过大型通用有限元软件MSC.Marc2005的模拟及实桥测试数据的分析,发现先期浇注的混凝土拱环与拱架的联合作用明显,拱圈可承担其自重的43%,即拱架只承担拱圈重量的57%,利用联合作用可节约用钢量达30%.同时提出了一个估算拱架承担拱圈重量的公式,该公式简便实用,并通过两种施工工艺的计算结果验证了该公式的准确性,可用于指导初步设计.     

湘江某引航道系杆拱桥静载试验研究和数值模拟

湘江某引航道系杆拱桥运营时间已达10年以上,拱肋、吊杆及钢绞线等受到不同程度的损伤,为了验证该桥是否满足设计和使用要求,对该桥现场进行了汽车静载试验,并建立了全桥的有限元分析模型,进行了对比分析,试验结果表明：拱肋、桥面及吊杆的变形与空间有限元计算结果比较接近,大部分测点的挠度小于理论计算值,相对残余变形很小,因此可以判断结构处于弹性工作状态;大部分测点的效验系数在0.70～1.00之间;部分效验系数偏大的测点,其挠度绝对值非常小,挠跨比远远小于规范值,因此可以判断该桥梁的整体刚度满足设计要求.     

吊杆张拉过程中拱肋稳定性分析

拱桥是一种主要承受压力的平面曲杆体系,实际工程中常常因材料、施工工序等原因受偏心压力.本文基于第二类稳定问题,根据实际工程中吊杆张拉方案进行线性和非线性稳定性分析,得到各工况的稳定安全系数.通过分析结果进行张拉方案比选.考虑双重非线性,稳定安全系数降低较大.因此,在施工过程的稳定性分析中应重点考虑非线性的影响.     

钢管混凝土拱桥上部结构综合评价方法

为了合理地确定钢管混凝土拱桥上部结构的养护、维修加固方案,考虑钢管混凝土拱桥上部结构的结构特点对其缺损状态综合评价方法进行研究.通过建立缺损钢管混凝土拱桥上部结构多层次评估模型,研究模型中各元素的建议初始权重;构造正态关联函数计算确定无下属层元素评价指标与相应各评价等级的关联度,并考虑指标层及以下层各元素的缺损状态进行权重修正计算;同时与《公路桥涵养护规范》统一,采用关联度及部件评定标度共同表征桥梁的缺损状态.提出针对钢管混凝土拱桥上部结构的评价指标体系和成套评估方法.提出方法能较准确地评价钢管混凝土拱桥技术状态,为桥梁养护、决策提供科学依据.