三跨连续曲线宽箱梁力学特性有限元分析与模型试验

基于梁格法、有限单元法以及比拟正交异性板法的基本原理,针对曲线宽箱梁特殊的截面特点,建立了一种简单实用又具有足够精度的改进梁格法,即比拟板-梁格法,并提出该方法用于梁格划分以及截面特性计算的一般方法;同时,模拟实际工程,建立曲线宽箱梁桥的传统梁格模型、比拟板-梁格模型以及精细的三维实体有限元模型,研究曲线宽箱梁在不同荷载作用下的空间受力情况及内力横向传递机制;制作三跨连续曲线宽箱梁桥的有机玻璃模型,采用静力加载的方式来测得曲梁控制截面上的应变和挠度,并提出用不均匀系数来表达曲线桥的不均匀受力;将试验结果与有限元模型的计算结果进行比较分析,验算比拟板-梁格模型的计算精度及实用性,同时得到了连续曲线宽箱梁的应力与挠度横向分布规律。结果表明:比拟板-梁格模型的计算精度高于传统梁格模型,同实体单元法相比,比拟板-梁格法的模型简单且计算方便,便于工程设计应用。     

大跨斜拉桥动力特性有限元建模与分析

以某大跨斜拉桥为例,建立了一个比较完整的斜拉桥动力特性有限元模型,通过计算得到了该桥的动力特性,采用单单元和多单元模型模拟斜拉索,分析了拉索本身振动对斜拉桥的整体动力特性的影响。     

城市立交异形桥梁动力特性参数分析

以某城市一座大桥中主线桥与立交工程间异形桥段为研究对象,就目前城市立交异形桥梁动力特性分析计算模型问题进行了探讨,对立交工程常见的异形桥梁抗震计算的模型选取原则提出了建议。应用大型有限元软件MIDAS对该立交工程异形段上部结构分别建立了杆系模型和梁格模型,研究了不同模型类别以及匝道桥对该类桥动力特性的影响。分析结果表明:杆系模型是对异形梁桥上部结构进行动力分析的有效实用模型,且匝道桥对立交异形桥梁主线桥的动力特性影响明显。     

分叉曲线箱梁桥结构分析方法探讨

为研究分叉曲线箱梁桥的受力特点,探索适用于分叉曲线箱梁桥的实用精细化建模方法,本文选取一座跨径布置为3×30m、梁高1.5m的三跨人字形桥梁为研究对象,联合使用MIDAS和ABAQUS,采用单梁、空间梁格、空间网格、实体四种不同的建模方法建立该桥的有限元模型,分析研究分叉曲线箱梁桥受力特性,对比不同建模方法的计算精度。     

大宽跨比钢筋混凝土连续梁桥计算模型的研究

以两跨单箱四室钢筋混凝土连续箱梁桥为研究对象,建立平面杆系、空间梁格以及三维实体模型,通过各模型计算结果比较,指出宽跨比相对较大的连续箱梁桥各计算模型的差异;探讨了梁格法纵、横梁的具体模拟方法;另外,对宽跨比相对较大的连续箱梁桥计算方法提出建议。其分析结论对同类桥梁的设计计算具有一定的参考价值。     

既有简支铰接空心板梁桥结构状况动力评估

以湖南长沙湘江北大桥西引桥为工程实例,对既有简支铰接空心板梁桥结构状况动力评估方法进行了研究。首先根据梁格法基本原理,通过使虚拟横梁在同一铰接缝处的梁端竖向约束相互耦合来模拟纵向铰接缝,提出了改进的梁格模型,建立了简支铰接空心板梁桥动力特性空间分析模型,计算得出了桥梁结构的动力特性;然后通过实桥动力试验验证了计算模型的正确性,介绍了动力评估试验内容、测试方法以及测试结果。分析结果表明：该桥的动力系数都在规范要求内,桥梁结构状况良好,本文方法可为既有简支铰接空心板梁桥的结构状况评估提供有效手段。     

桥跨比对波纹钢腹板组合箱梁桥动力特性的影响

采用Midas建立某波纹钢腹板三跨连续梁桥有限元模型,分析不同桥跨比对该新型结构的动力特性的影响,从分析结果中提取振型模态及振动频率并进行数据对比,提出了合理的桥跨比范围,为实际设计波纹钢腹板箱梁桥提供参考。     

波形钢腹板连续组合箱梁桥动力特性研究

波形钢腹板组合箱梁桥充分发挥了混凝土和钢材的材料性能,以其无可替代的优势,在世界各国的桥梁工程中得到迅速发展与应用。随着现代桥梁向轻质、高强、大跨方向发展以及地震灾害频发,作为生命线工程的桥梁结构,其动力性能的重要性日益凸显,亟待对其动力问题进行深入研究。本文以国内已建某波形钢腹板连续组合箱梁桥为原型,运用大型有限元分析软件建立了该桥主梁的精细有限元计算模型,并对其动力特性进行了分析研究。     

大跨斜拉桥动力分析

使用有限元分析软件M idas建立了大跨斜拉桥的三维有限元动力计算模型,并分析了斜拉桥动力特性。文章采用单主梁模型简化桥面系结构,使用弹性连接单元模拟抗风支座。通过动力计算得出该桥的自振频率和振型,振型参与质量表格表明应使尽可能多的振型参与动力计算。研究成果为大跨斜拉桥的动力测试提供了理论计算数据。     

基于空间剪力-柔性梁格模型法的城市弯桥抗震性能研究分析

以北京市通马路普合立交D匝道桥为研究对象,根据空间梁元法和空间剪力-柔性梁格模型法建立了全桥的有限元动力模型,探讨了弯桥的动力特性与抗震动力反应。通过对比分析2种不同的计算方法认为,在恒载和地震荷载组合作用下,使用空间剪力-柔性梁格模型法进行桥梁内侧桥墩拉压状态分析以及桥墩墩顶沿横桥向位移计算更为准确合理。     

考虑剪力滞效应的简支箱梁自振特性

由于箱梁中剪力滞效应的存在,通常采用的一般梁理论计算简支箱梁的振动频率会产生较大的误差,对于宽跨比较大的简支箱梁振动计算误差尤其明显.在考虑了箱梁剪力滞效应的基础上,利用能量变分原理分析了简支箱梁的自由振动,得到了考虑剪力滞效应的简支箱梁自振基频的解析解.算例表明该法比一般梁理论计算精度有显著提高,且计算简单方便.最后,考虑剪力滞效应对箱形梁结构自振特性的影响进行了讨论,发现考虑剪力滞效应后简支箱梁的振动基频降低,且箱梁的宽跨比对其降低程度影响最为显著.     

薄壁弯梁桥空间有限元分析

根据Novozhilor截锥壳几何方程及薄壁弯梁桥的特点 ,构造了一种线位移和转角各自独立插值的四边形截锥壳单元 ,并编制了用于计算薄壁弯梁桥的有限元程序。用该程序对一简支弯箱梁进行验算 ,理论值与试验值符合良好 ,从而验证了该模型是可靠的     

正交预应力系杆空间刚架人行天桥的设计

介绍了路口人行天桥采用的正交预应力系杆空间刚架的特征、静动力分析和结构设计.用系杆对整个刚架施加预应力,用支座使空间刚架实现完全对称、减震、消能,经体系转换,将分段预制的构件组成空间刚架.采用空间梁单元建模,进行了自振频率核算及地震力计算,并进行了截面、岔口区域及刚架角隅的设计,可供同类设计时参考.     

某立交桥匝道曲线梁结构动力特性检测及分析

对某立交桥匝道曲线梁进行动力荷载试验,分析了结构的振型、自振频率、冲击系数等动力特性,以及结构的动应变、加速度等动力反应,建立了匝道曲线梁的空间有限元模型并进行了分析,试验结果与有限元分析结果基本一致,表明匝道桥能满足通车以后安全运营的性能要求。     

地震作用下开口Kiewitt型弦支穹顶结构的动力稳定

根据弦支穹顶结构的受力特点,建立梁元、杆元和索元的混合有限元动力分析模型,提出利用动态增量法,根据B-R判别准则,提取各级地震加速度幅值下的节点最大位移作为动力响应特征参数,探讨大跨度、小矢跨比开口Kiewitt型弦支穹顶结构在地震作用下的动力稳定极限承载力的研究方法.通过改变结构参数、几何参数等诸多因素来研究其对地震作用下结构动力稳定临界值的影响.分析表明,初始缺陷会明显降低弦支穹顶结构的动力稳定临界值,矢跨比、预应力值和杆件截面对于结构的动力稳定性不呈单调变化.     

曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应

以某一匝道公路曲线连续箱梁桥为例,分析了该类桥梁的空间车桥耦合振动问题。用ANSYS软件模拟梁桥,选用典型的三轴空间车辆模型,采用模态综合法编制公路曲线车桥耦合振动响应MATLAB程序,获得了车辆制动作用下曲线连续梁桥的动力响应及冲击系数,研究了初速度、制动位置、制动力上升时间、桥面平整度等参数对冲击系数的影响。结果表明:车辆制动时,主梁最大挠度、挠度和内力冲击系数没有随初速度的增大而单调递增或递减,但均明显大于车辆以相同初速度匀速行驶时的结果,且可能超过规范值。在桥前半跨内制动时,挠度和跨中剪力冲击系数大于在后半跨度内制动情况,同时,当车辆制动位置大于半跨且越靠近支点时,车辆制动时挠度和内力冲击系数越接近匀速时的结果。随着曲率半径的增大,桥梁的挠度、弯矩和扭矩冲击系数逐渐减小,而剪力冲击系数逐渐增大;弯桥的挠度、弯矩和扭矩冲击系数大于直线桥结果,紧急制动易于加剧桥梁的振动。     

无伸缩缝曲线箱梁桥剪力滞效应有限段法分析与试验研究

制作了一个三跨混凝土曲线箱梁桥模型,基于合理的试验流程安排,进行多工况下的普通连续曲线箱梁桥和无伸缩缝连续曲线箱梁桥的剪力滞效应试验,得到两种桥型在试验工况下的剪力滞系数。通过有限段法结果与有限元法、试验数值的比较,进一步验证了基于有限段法分析的本文程序计算多跨无伸缩缝曲线箱梁桥的适用性和准确性。     

考虑隅角点承托刚性影响薄壁曲线箱梁的空间计算分析

根据薄壁曲线箱梁受载行为 ,为曲梁力学行为的特点 ,考虑其隅角处承托刚性的影响 ,将曲线箱梁板件视为曲线板梁 ,隅角处承托视为曲线梁元 ,由此提出了考虑隅角承托刚性影响薄壁曲线箱梁空间计算的曲线板梁有限单元法     

子模型法在大跨径斜拉桥桥面结构分析中的应用

在对大跨径混凝土桥梁整体结构有限元分析的基础上 ,应用子模型法对大跨径混凝土斜拉桥梁桥面板局部进行了有限元结构受力分析 ,分析轴向不同位置桥面板结构的变形特点及应变状态 ,并与所建立的普通路面模型基层弯沉进行对比分析 ,从桥面板弯沉及应变角度分析大跨径混凝土箱梁桥面铺装对沥青混凝土的性能要求 ,并总结了大跨径桥梁桥面铺装的力学分析方法 ,为大跨径混凝土桥梁沥青桥面铺装的设计提供参考依据。     

基于ANSYS的预应力钢—混凝土曲线梁桥静力分析

采用通用有限元软件ANSYS建立了一曲线形组合箱梁桥的有限元模型,研究了该桥在静力作用下的受力情况,分析计算结果表明该桥的设计满足静力承载的要求,在荷载作用下,最大应力发生在支座附近腹板处,最大位移出现在曲线内侧跨度较大的边跨跨中。