考虑支承结构的弦支穹顶动力特性及参数分析

为研究弦支穹顶结构上部网壳体系和下部支承体系协同工作条件下,对整体结构的自振特性的影响,利用ANSYS软件建立有限元模型,研究网壳屋盖与下部支承结构共同工作时的动力特性,并对其动力特性的影响因素进行分析。结果表明,考虑下部结构的网壳结构自振频率密集,以水平振动为主;网壳跨度和矢跨比是网壳动力特性的主要控制参数,而不考虑下部结构会使弦支穹顶结构地震反应结果有所差异。     

大跨度上承式钢管混凝土拱桥地震响应分析

为研究大跨度上承式钢管混凝土拱桥在地震作用下的动力响应特性,基于地震反应谱分析理论,根据设计图纸以及工程场地地震动参数等技术资料,采用MIDAS/Civil建立了某大跨钢管混凝土拱桥空间杆系有限元模型,对该桥在E1、E2地震作用下的结构响应进行了深入分析,结果表明:该桥主拱肋面外刚度相对较小,第一阶振动表现为横桥向振动;主拱肋之间的连接较弱导致基频周期较长;横撑的设置可在一定程度上提高主拱肋的面外整体稳定性;在E1、E2地震作用下,桥梁各关键构件均处于弹性工作状态,该桥满足抗震设计要求。     

混凝土渡槽结构自振特性数值分析

混凝土渡槽是跨障碍输水工程的重要环节。自振是渡槽运行中不可避免的物理现象,当自振频率、位移、扭矩较大时,可能会影响槽体稳定性。基于Westergaard附加质量模型和Housner有限元流固耦合模型,构建了不同振型阶数下的渡槽结构有限元模型,分析了空槽运行(工况1)、设计水位运行(工况2)工况下的混凝土渡槽结构自振特性。结果表明,振型阶数的增加会导致渡槽自振周期降低、自振频率增加;同一种振型阶数下,工况2的自振周期延长,横向振动特征更显著,表明水体会加剧自振现象。     

虹桥式木拱桥结构力学特性分析

虹桥式木拱桥以独特的编木拱结构解决了木结构大尺度无柱跨越的问题，但由于诸多原因，历史上存留下来的古代木拱桥很少，目前对此木拱桥结构性能方面的研究还较为缺乏。为研究其矢跨比、节间数以及拱肋截面尺寸对编木拱结构力学性能的影响规律，以一座虹桥式木拱桥为例，通过改变其矢跨比、节间数以及拱肋截面尺寸的三个参数形式，分别建立有限元模型进行对比分析研究。研究表明，拱肋结构的矢跨比主要通过影响构件节点处的几何关系来影响结构的承载能力；而拱肋结构的节间数和拱肋截面尺寸主要通过影响构件的刚度来影响结构的承载能力的。     

基于水轮机特征频率的组合长柱振动特性研究

为了有效改善当前水电站厂房整体结构的使用性能与抗震性能,以水电站水轮发电机组运行的特征频率为参数指标,分别对矩形截面空心钢管长柱、圆形截面空心钢管长柱、矩形截面钢-混组合长柱、圆形截面钢-混组合长柱4种模型进行模态分析及共振校核。分析表明,圆形截面钢管混凝土组合长柱的自振频率与振源频率错开度大于20%,能够有效避免共振,具有显著的抗震特性。在此基础上,开展室内足尺寸模型振动特性试验,通过位移响应和加速度响应等力学指标进行对比分析。结果表明,在20 Hz的振源频率下,方截面柱的振动响应小于圆截面柱。上述振动特性分析结果可为水电站厂房柱结构的工程设计提供技术支持。     

基于ANSYS混凝土重力坝流固耦合动力特性分析

以某混凝土重力坝非溢流坝段动力特性为背景,探讨流固耦合效应对结构自振特性的影响,运用大型有限元软件对结构自振特性进行分析计算,得出了流体对结构自振特性影响以及结构的固有频率,避免在运行过程中发生共振,造成对结构的破坏。     

毛尔盖水电站充水保压蜗壳对厂房结构自振特性的影响分析

为分析充水保压蜗壳对毛尔盖水电站厂房结构自振特性的影响,采用有限元法建立了厂房整体结构模型,分别进行了两个工况的计算:工况一,考虑机组运行时钢蜗壳与外围混凝土结合紧密;工况二,蜗壳和外围混凝土完全脱开。在此基础上,通过对引起结构振动的振源及其频率的分析,进行了初步的共振校核,结果表明:充水保压方案对钢蜗壳的抗振有利。     

泵站机组振动对泵房结构影响的测试及分析

应用振动测试方法，就小砾山泵站机组振动对泵房结构影响进行了测试及分析。通过对振动信号分析，给出了泵房结构的强迫振动响应、频谱特性及结构自振特性，为对泵房结构进行安全评估提供科学的依据。     

三峡右岸单跨拱桥原位振动量测

介绍了用跑车激励法对三峡右岸某单跨拱桥作原位强迫振动量测的实施方案与测试结果，确定了拱桥在试验荷载作用下的实际振动特性，检验了拱桥结构的动态性能和施工质量，为该桥的竣工验收提供了依据。     

基于ANSYS的平面闸门自振特性研究

以某水利工程平面闸门的动力学问题为背景,考虑流-固耦合对闸门结构自振特性的影响,应用大型有限元分析软件ANSYS对平面闸门的自振特性进行分析研究.建立了该平面闸门的实体模型和有限元模型,分析了平面闸门在无水和有水状态下不同闸门开度的振动特性,并计算出了闸门的自振频率和振型.结果表明,水体高度对平面闸门自振频率和振型有着显著影响,尤其是对低阶的振动频率影响更为显著.     

威坪大桥的空间有限元分析与静荷载试验研究

采用通用的有限元程序ANSYS对中承式劲性骨架钢筋混凝土拱桥-威坪大桥进行了空间分析,介绍了该桥的静荷载试验,并将荷载试验的实测结果与理论计算结果进行了分析比较.结果表明,采用控制截面内力等效的原则进行成桥试验比较方便、准确;劲性骨架钢筋混凝土拱肋截面受力后变形仍符合平截面假定;威坪大桥的横撑在横桥向偏载时的二次分配内力的作用较弱.     

某钢管混凝土拱桥拱肋拼装力学分析

为了研究钢管混凝土拱桥拱肋拼装过程中拱轴线偏差引起的受力性能变化规律,利用大型通用有限元计算软件建立了某钢管混凝土拱桥拱轴线不同偏差的力学计算模型,分析了拱肋轴线在不同偏差时焊缝截面的内力和应力的变化规律,提出了对焊缝截面进行加固的技术措施,并建立了与加固前相对应的计算模型,通过计算及对比分析,提出了该拱桥施工时拱轴线允许偏差的合理范围,将计算结果与现行技术规程进行对比,验证了文中所提的加固方案是可行的。     

桁架式钢管混凝土拱桥施工动态过程仿真与监控

由于桁架式钢管混凝土拱桥的拱肋同时具有拱桥和桁架截面的特点而得到广泛应用,针对其特点,提出采用整体计算模式对其施工过程进行仿真分析和监控,即将离散的腹杆模拟成连续化的"拟腹板",进行腹杆系剪切变形对桁架抗弯刚度折减系数计算公式的推导,并对某桁架式钢管混凝土拱桥的施工过程进行动态仿真分析,进而对其施工过程进行监控。得到了拱肋整体刚度计算公式,以及钢管混凝土拱桥拱肋混凝土收缩、徐变计算的系数取值范围等参数。实测结果表明,该桁架式钢管混凝土拱桥拱肋应力、拱肋竖向位移控制的精度较高,且受控变量的量值在施工过程中变化的趋势始终与理论值相一致,表明了该文方法的可靠性。     

湖北郧县汉江二桥柔性系杆设计

结合郧县汉江二桥工程实际,对钢管混凝土系杆拱桥的柔性系杆结构设计、防腐设计、施工要点、材料选择等进行了研究.为减小系杆与其支承构件之间的摩擦,设计了系杆导轮架.主要对比了低松弛预应力钢铰线系杆和高强钢丝系杆在施工便易性和可更换性方面的差异.认为前者在上述几方面具有优势,推荐作为系杆使用.同时,讨论了系杆张拉力控制和合理...     

饱和砂卵石地层袖阀管注浆技术及其效果

以在建的世界最大跨径(575 m)钢管混凝土拱桥平南三桥北岸拱座基础工程为依托,采用袖阀管注浆技术对拱座基础持力层——饱和砂卵石层进行加固处治,并采用浅层平板载荷试验及现场大型直剪试验对处治后的砂卵石层地基的地基承载力和混凝土与砂卵石层注浆固结土体接触面的摩擦系数进行检测,以验证袖阀管注浆技术用于饱和砂卵石地层加固处治效果。研究结果表明,工程所采用的袖阀管注浆工艺显著提高了卵石层承载性能和摩擦性能。相关经验及成果可为西江流域或相似地质条件下修建大跨桥梁基础提供重要的参考资料,并对此类基础形式的优化设计施工工作提供依据。     

方钢管混凝土柱低周反复荷载作用试验研究

钢管混凝土结构在我国得到了广泛的应用,国内外学者对钢管混凝土结构进行了很多研究。通过电液伺服系统进行了方钢管混凝土柱常轴压低周反复荷载作用试验,分析其在低周反复水平荷载作用下的延性性能与耗能能力,给出位移随反复荷载变化的滞回曲线。试验结果显示,整个加载过程所得到的2试件荷载—位移曲线呈"梭形",表明方钢管混凝土结构具有良好的延性和耗能能力,抗震能力强。     

地震断裂带高铁大跨拱桥钢管拱肋的力学特性与施工技术

徐盐高速铁路徐洪河特大桥位于地震断裂带上,跨度为400 m(100 m+200 m+100 m)的预应力混凝土连续梁拱桥是目前国内同类型桥梁跨度最大的,200 m跨钢管拱肋施工是工程中重要的施工难题。为解决大跨度钢管拱肋施工问题,选取合理的施工方案,并验证其可行性。运用有限元分析软件Midas-Civil,建立拱肋支架法安装各阶段的有限元模型,分析各工况下结构内力和变形。结果显示:对钢管拱肋安装支架进行内力和变形分析,结构最大应力发生在跨中支架的中部,其值为58.9 MPa,结构最大位移发生在中部支架顶端,其值为横桥向8.3mm;分析钢管拱肋吊装各阶段工况结构的内力及变形,结构最大应力发生在两端第一根立柱底部,其值为97.8 MPa,结构最大位移发生在中部支架顶端,其值为横桥向20.7 mm;对支架最高单根立柱进行稳定性验算证实,立柱最大应力发生在立柱底端,其值为11.0 MPa,最大位移发生在立柱顶端,其值为横桥向19.1 mm,允许应力170 MPa、控制变形2H/1 000,各分析结果均满足规范要求。研究表明:200 m跨钢管拱肋采用支架法施工,在施工过程中安装支架强度、刚度及稳定性均满足规范要求,方案可行,且为同类型工程施工提供参考。     

钢管混凝土嵌岩桩钢-混凝土联合承载规律试验研究

钢管混凝土嵌岩桩是深水和浅覆盖层环境下的新型深基础型式,在内河深水码头建设中应用广泛。针对船舶撞击力、波浪力及水流力等周期性水平荷载作用下内河港口钢管混凝土嵌岩桩钢-混凝土联合承载特性,制作了3根1∶7.3的大比尺钢管混凝土嵌岩桩模型,沿桩身不同高度在钢管外侧、对应内侧混凝土块及内置受力钢筋上分别布置应变测点,以18.0、22.5和27.0 kN为循环幅值,开展钢管混凝土嵌岩桩钢-混凝土联合承载规律试验。结果表明:桩身钢-混凝土应变均包括线性增长、平稳波动、剧烈震动和急剧下降4个阶段,各阶段占疲劳寿命8.66%、79.66%、6.06%和5.62%;同一桩身截面外侧钢管应变与内侧对应混凝土应变差异较大,最大超过混凝土应变的80%,而内置钢筋与混凝土始终保持应变协同,最大应变差不超过混凝土应变的20%;在弯矩较小的桩顶处,桩身弯矩主要由内侧混凝土承担,占比超过70%,沿桩身往下,钢管承担的截面弯矩比逐渐增大,在桩身底部,两者弯矩占比近似相等,钢管与混凝土受弯同步,在同一桩身截面处,循环幅值越大,两者越早达到受弯协同状态。     

乌江王沱大桥设计关键技术问题研究

乌江王沱大桥是一座横跨乌江的特大型钢管混凝土拱桥,着重从该桥的结构设计特点、桥梁设计关键点、桥梁结构计算分析3个方面阐述了该桥的设计特色。同时对桥梁拱座大体积混凝土施工、大型缆索吊系统设计、钢管拱主拱肋节段现场加工制作吊装、拱肋合拢后钢管内混凝土灌注几个要点进行了介绍。通过对设计及施工中一系列关键技术细节的阐述,给今后钢管混凝土拱桥的设计提供了一定的参考。