某独斜塔地锚式预应力混凝土(PC)斜拉桥塔柱倾角优化分析

为了研究独塔地锚式预应力混凝土(prestressed concrete,PC)斜拉桥塔柱倾角的合理取值范围,采用非线性回归的方法,通过对某斜塔柱进行受力分析,得到最小塔柱倾角近似计算公式;推导拉索、锚碇、主梁、主塔的材料用量计算公式,并引入材料单价系数,对总造价与塔柱倾角及地锚背索倾角的关系进行分析,得到经济塔柱倾角近似计算公式.结果表明:独斜塔地锚式PC斜拉桥最小塔柱倾角随主跨边索倾角的增大而增大,随轴力作用下容许压应力绝对值的增大而减小;经济塔柱倾角受地锚背索倾角及轴力作用下容许压应力的影响,地锚背索倾角及轴力作用下容许压应力绝对值越小,经济塔柱倾角越大;地锚背索倾角在一定范围内,总造价随塔柱倾角的减小先减小后增大,减小地锚背索倾角,可降低总造价;塔柱倾角a不宜小于60°,地锚背索倾角θ不宜小于43°.     

空间钢构架混凝土L形柱的非线性有限元分析

通过ABAQUS有限元分析程序对空间钢构架混凝土L形柱受力性能的非线性分析,分析比较了配筋形式、轴压比、混凝土强度等级以及加载角等因素对空间钢构架混凝土L形柱承载力和变形能力的影响,供工程设计参考.     

单斜塔混合梁斜拉桥计算分析与试验

为了解桥跨结构的实际承载能力,研究其在使用荷载下的静、动力性能,针对—（112＋48）m单斜塔双索面混合主梁斜拉桥进行结构受力分析,并进行成桥的静载与动载试验。采用专用程序建立全桥的有限元模型,分析设计荷载下的桥跨结构的荷载效应及其分布。根据桥跨结构的受力特性,针对主跨钢箱梁及边跨混凝土梁以及塔的最不利弯矩截面进行静载试验,测试对应梁体、塔的应力以及梁体、塔顶的位移,并进行斜拉索的索力测试。静载试验结果表明,桥跨结构实际受力状况与计算模式相符较好;静载下主跨钢箱梁,边跨混凝土梁及塔的实测应力相对较低;静载下几何位移基本小于计算值,说明实际桥跨结构具有良好的结构强度与刚度。同时采用脉动法进行自振特性测试,并进行行车、跳车激振试验,动力试验表明桥跨结构动力特性良好。     

台后设置拱形结构的无缝桥梁整体受力性能

基于实际连续预应力混凝土无缝桥结构的试设计,提出了一种台后设置拱形结构的新型整体式无缝桥梁。通过建立该新型结构的三维杆系计算模型与实体有限元模型,考虑桩基与桩周土之间相互作用,并按相似比原则设计半桥有机玻璃模型试验以验证模拟方法的正确性。采用经验证的数值模型建立台后设置拱形结构的全桥杆系模型与实体模型,分析矢跨比与桩长对桥梁整体受力性能的影响。分析结果表明:模型试验的位移和应力值与杆系模型差异分别为8%和21%,与实体模型差异分别为-3%和5.3%;随着矢跨比的增大、桩长的减小,拱脚所受的水平约束减小,拱顶的竖向位移相对减小,主梁所受的轴力逐渐减小,弯矩变化范围也逐渐降低。因此,选择桩长较短、矢跨比较大的无缝桥梁的整体受力性能更加优越。     

基于ANSYS的某拱形刚架极限承载力研究

采用ANSYS Beam189单元,通过调用外部程序CRSTRESS直接施加残余应力,考虑初始几何缺陷,对某体育馆多次变曲率,变截面拱形刚架进行了极限承载力分析,得到了结构的荷载位移曲线,评估了结构的安全性能.为了验证该分析方法的精度,与Vogel山式框架做了分析对比,极限承载力和荷载位移曲线都比较符合,验证了该工程分析结果的可靠性,为同类工程提供分析借鉴.     

直墙拱形巷道围岩应力场分析

为得出直墙拱形巷道围岩应力分布规律,应用复变函数弹性理论推导了直墙拱形巷道围岩应力分布的解析表达式。对直墙拱形巷道边界的围岩应力和巷道水平线方向的围岩应力分布规律进行分析,并考虑直墙拱形巷道断面高宽比和侧压系数对其影响规律。研究表明：在不同巷道断面高宽比、侧压系数下,直墙拱形巷道围岩应力集中区域主要集中在直墙底部底角处、拱形顶板中点附近和底板中部3个位置。不同巷道断面高宽比下,直墙拱形巷道沿水平线的应力分布规律基本相同。侧压系数大于1时,采用巷道断面高宽比小于1较有利于巷道稳定;侧压系数小于等于1时,采用巷道断面高宽比大于1较有利于巷道稳定。     

南太子湖拱形连续箱梁桥参数敏感性分析

为了准确把握拱形连续箱梁桥在施工阶段及运营阶段内力和线形的变化，以武汉南太子湖大桥为例，采用有限元方法建立了全桥仿真计算模型，分析了刚度、自重、混凝土收缩徐变、温度、预应力等参数对桥梁内力和线形的影响规律。结果表明，预应力损失对桥梁内力和线性影响最大，自重、刚度误差对线形影响相对较小，挠度变化幅度为理论值的5％-27％。预应力损失使上缘应力减幅达6．7％，下缘应力减幅达14．4％。混凝土收缩徐变对参数的误差效应有放大作用。     

异形框架桥结构的受力分析

本文基于空间有限元分析方法,针对受各种限制条件而日益增多的异形框架桥,以单孔框架桥为例,采用实体单元和弹簧单元分别建立斜向角度为40°到80°以5°递增的模型,分析计算结果,得出框架桥Mises应力和内力随斜向角度变化的规律.计算结果表明斜向角度越小,结构Mises应力就越大,且框架桥的受力薄弱点由底板跨中和左右下角逐渐变化为底板边缘和长度减小一侧侧墙下角处,不利于桥体受力.所以桥体的斜向角度不应小于50°.     

某矮塔斜拉桥主梁受力分析研究

矮塔斜拉桥是介于连续梁桥和普通斜拉桥之间的新型桥梁，其受力以主梁为主，拉索为辅。本文通过有限元软件M IDAS建立全桥模型，对主梁最大双悬臂状态及成桥状态进行受力分析，并获得相关结论，可为同类桥型设计提供参考依据。     

预应力混凝土斜拉桥箱梁剪力滞规律

为了揭示斜拉桥箱梁应力分布情况,对某单索面预应力混凝土斜拉桥箱梁沿纵桥向剪力滞效应的分布规律进行了研究.结果表明:单索面斜拉桥施工阶段不同的位置应采取不同的剪力滞系数进行平面杆系有限元分析,悬臂端索力作用点处该位置用轴力作用的剪力滞系数反映实际受力;索力之间的梁段在索力作用点处,根据弯矩轴力比确定的剪力滞系数反映实际受力;在索力作用点之间跨中的梁段,用弯矩作用的剪力滞系数反映实际受力,索力作用点与跨中之间的梁段,可采用线性插值求得截面剪力滞系数.     

混凝土桥面板的非线性有限元分析

考虑材料不同模量性的混凝土桥面板的计算是一个新的材料非线性问题,利用拉压不同模量理论,建立了研究不同模量混凝土桥面板结构的非线性有限元算法,编制了相应的计算程序,并对广东金马大桥主梁的桥面板进行了分析和计算,结果表明计算分析方法更精确,更为合理.     

桥面吊机吊装支承钢箱梁应力分析

研究以宁波某大桥中跨钢箱梁安装为背景,采用有限元软件ANSYS,建立支承钢箱梁的空间仿真模型,将桥面吊机的自重和吊装荷载通过支点力传递给钢箱梁,结合钢箱梁恒载的共同作用,分析支承钢箱梁在吊装过程中的受力状况及应力分布情况,从而了解施工阶段钢箱梁的受力过程,确保施工安全.     

一单索系曲线斜拉桥的结构分析

针对单索系曲线斜拉桥的结构形式,详细阐述了成都市十陵市政公园8号景观步行桥桥面的方案比选和整体结构布置。通过Midas/Civil结构分析软件建立了该桥的有线元模型,分析了该桥的静力特性并利用子空间迭代法对该桥进行模态分析,得到了该桥的自振频率和和对应的振型,模态分析显示该桥的动力特性满足人行桥的要求。通过此桥,深入的分析了非线性结构计算中位移的计算和控制中使用的一些方法并总结了单索系对桥面刚度和倾覆作用的影响。     

大跨度斜拉桥几何非线性分析及程序实现

根据工程实际需要,给出了大跨度斜拉桥几何非线性分析方法,并指出了以往分析方法中的一些不足以及具体运用中应注意的问题,在此基础上编制了分析程序,该程序可以分析包括大位移、梁柱效应和斜拉桥索垂度非线性因素．通过松花江斜拉桥施工控制中的实际运用,证明了该方法的有效性和程序的可靠性．     

大跨度斜拉桥索塔锚固区应力分析

斜拉桥拉索锚固区是索塔受力的关键部位,在斜拉索大吨位拉力及预应力共同作用下,受力十分复杂,保证其结构安全、受力合理是斜拉桥建造过程中的关键问题.运用实体有限元方法对某斜拉桥索塔锚固区进行空间应力分析,对比分析了3种不同工况下锚固区的受力特点及应力分布规律.分析结果表明,采用环向井字形的水平预应力束配置形式是合理的;在1 265 MPa的张拉控制应力下,各铜束应力都已经相当接近1 116 MPa,说明了预应力钢束的强度已经充分发挥,不宜再提高张拉控制力.     

大跨度斜拉桥大位移影响的非线性静力分析

大跨度斜拉桥由于拉索的柔性、梁自身刚度较小以及梁柱相互影响而产生非线性问题,使有限元平衡方程中的小变形叠加原理不再适用,针对此问题,应用带动坐标混合法求解非线性问题,论述了其单元刚度矩阵的基本原理及其迭代过程.这一方法已在桥梁建设中得到广泛应用,且其计算精度符合工程要求.     

斜拉桥索梁销铰连接锚固区空间应力分析

索梁锚固区是斜拉桥受力的关键部位，受力集中且复杂，一般的平面分析很难反映实际的应力分布,简要介绍了舟山桃天门大桥斜拉索钢箱梁销铰连接模型试验和有限元数值分析，对箱梁各构件的应力大小和分布进行了研究．结果表明，斜拉索钢箱梁通过销铰连接，不会在连接区附近箱梁的顶板、腹板、底板等构件上引起明显的应力集中，不必对箱梁锚固区进行额外的加强，销铰连接是一种可靠而又简洁的斜拉桥索梁连接方式．     

混凝土自锚式悬索桥结构内力分析

为研究混凝土自锚式悬索桥的结构受力特征以及与地锚式悬索桥的差别,通过计算实例,分析比较混凝土自锚式悬索桥结构的力学特性,研究其拱度、矢跨比变化时引起的内力变化规律,混凝土收缩、徐变对内力影响的规律.对于中小跨度的自锚式悬索桥来讲,除了主梁的轴力偏大以外,结构的其余内力与地锚式悬索桥的差别不是很大,差值在10％以内.拱度和混凝土的收缩、徐变的影响比较明显.与相应的水平加劲梁和不考虑收缩、徐变影响的计算结果比较,差值均在20％以上.弹性理论适合干中小跨度的自锚式悬索桥的设计和计算.     

斜拉桥在大震作用下桥塔的失稳破坏仿真分析

针对目前斜拉桥桥塔在动力分析计算时,钢骨架和混凝土等效为一种材料的梁单元这一缺点,提出了将钢筋与混凝土分别考虑,并利用ANSYS程序使己破坏的混凝土不再参与工作,更真实模拟桥塔的受破坏过程,得到了在地震激励作用下,该模型在桥塔塔脚处混凝土单元从开始受力、逐步破坏直至桥塔失稳的全过程.最终得出:桥塔采用钢筋与混凝土两种材料来建模并考虑混凝土破坏的模型计算结果更为真实可靠.