梁格法在桥梁上部结构分析中的应用

梁格法是桥梁结构空间分析的一种有效方法,但由于传统梁格法受模型及其网格划分和单元刚度计算高复杂性的条件限制,在桥梁结构电算方面未得到广泛应用.基于梁格法的基本原理,提出了宽翼缘上部结构分析的改进梁格模型,并总结了梁格单元划分和截面特性计算的一般方法,最后通过算例验证了该模型和方法的有效性.     

基于折面梁格法的宽箱梁桥受力及梁格尺寸划分研究

基于折面梁格法对宽箱梁桥的受力特性及梁格尺寸划分进行分析,将折面梁格法计算的汽车荷载横向分布效应与常用结构计算方法的计算结果进行对比分析,验证该计算方法可以在宽箱梁桥计算方面达到实用性以及精细化分析的目的。并探讨性地应用折面梁格法计算宽箱梁桥的阶梯形剪力滞效应,同时研究折面梁格法建模的纵、横向梁格尺寸划分的原则。     

基于梁格法及板壳有限元法的立交桥空间分析

研究了城市立交桥多股匝道交汇处的异形梁结构的空间受力特性.以某立交桥异型梁为工程背景,采用梁格法模型及板壳有限元法模型对该异型结构进行了对比计算分析,分析研究表明:相对于实体板壳有限元法,梁格法作为一种介于平面和实体有限元方法之间的结构计算方法,其计算简便、高效、实用,可以用于工程设计.     

梁拱组合桥梁上部结构空间分析计算研究

针对某一梁拱组合桥梁施工图设计复核验算,鉴于该桥结构的新型和复杂性,应用MIDAS/Civil 2006程序对其进行空间内力分析校验.在计算过程中利用梁格理论对该桥模型简化处理,建立完全由梁单元组成的简化模型,同时建立复杂的由梁、板及实体单元组成的对比模型进行对比分析,结果表明在自重和移动荷载作用下,简化模型的支座反力、结构内力或应力与对比模型符合较好,同时两模型的第一、第二竖向基频及其振型也符合较好,因此该桥在作结构整体分析时,按梁格理论简化处理后的计算结果具有足够的精度,从而为同类桥型的空间建模分析的简化处理提供一些参考和帮助.     

基于梁格法及板壳有限元法的立交桥空间分析

研究了城市立交桥多股匝道交汇处的异形梁结构的空间受力特性．以某立交桥异型梁为工程背景,采用梁格法模型及板壳有限元法模型对该异型结构进行了对比计算分析,分析研究表明：相对于实体板壳有限元法,梁格法作为一种介于平面和实体有限元方法之间的结构计算方法,其计算简便、高效、实用,可以用于工程设计．     

弯钢箱梁桥的动力分析及模态试验

针对大曲率弯钢箱梁桥的动力特性,通过大型有限元程序分别建立单梁模型、梁格模型及板单元模型,进行了数值仿真分析,同时利用力锤冲击法对室内模型进行了模态试验,并将试验结果与数值分析结果进行对比分析.结果表明,单梁法不适于计算横向模态,普通的梁格法可以较好地模拟弯箱桥竖向和扭转的动力性能,但不应考虑主梁静力计算时横向刚度的换算关系,同时论文提出了一种竖向梁格单元划分法,可以较好地计算弯箱梁结构横向的动力性质,证明梁格法模型可以用于计算该类桥梁的动力特性分析.     

异型箱梁桥受力特点分析

分析了异型桥梁的特点及其与普通箱梁在受力特性上的差异,介绍了异型桥梁的空间分析方法,主要包括梁格法、板单元法、实体单元法;以某异型箱梁桥为背景工程,结合相应的空间计算理论,分别采用以上方法对其进行计算分析,得出异型桥梁在外力荷载及预应力荷载作用下的受力特点,为设计者提供参考.     

支座脱空对西张村大桥受力性能的影响

采用梁格法建立西张村大桥有限元计算模型,计算了支座脱空对横向由多片T梁组成的连续梁桥力学性能的影响,给出了西张村大桥考虑支座脱空后桥梁的支反力、横梁和主梁的内力变化情况.计算结果表明:边支座脱空相对危险,支反力可增大到原支反力的2.704倍;支座脱空后与脱空前的横梁截面上最大剪力比值在6.919~19.266间,最大正弯矩比值可达18.9,最大负弯矩比值可达70.76;支座脱空使相邻主梁的剪力和弯矩增大;边支座相对中支座脱空对桥梁结构的受力性能影响更大.     

剪力柔性梁格法直线混凝土连续梁分析研究

为了验证梁格法分析箱梁结构计算结果的可靠性与准确性,对常见的等截面普通混凝土连续梁和变截面预应力混凝土连续梁进行了分析,对普通混凝土连续梁建立实体有限元模型进行了验证,给出了梁格法建立剪力柔性梁格的实用方法和结论.结果表明:剪力柔性梁格法简单易行,能充分考虑箱梁横向的受力特性,使梁格节点与实际结构重合的点,承受相同挠度和转角.梁格产生的内力局部静力等效于结构的内力,能保证足够的精度,满足一般工程设计要求.     

支座病害对连续T梁桥受力性能影响分析

根据梁格法相关理论,采用大型通用有限元软件Midas/Civil,根据T梁通用图建立3×30 m先简支后连续T型梁桥模型,计算各种支座病害对桥梁结构受力的影响,模拟的病害类型主要有支座完全脱空、支座活动方向异常,分析发现,两者对结构受力影响均较大,结论具有一定的实际意义。更多还原     

空间框架,十字交叉条形基础和土介质的相互作用分析

本文将空间框架，十字交叉条形基础和土介质作为一个统一的整体，用有限单元法进行相互作用分析，分析时将空间框架离散为空间梁元，用杆系结构有限元分析，将十字交叉条形基础离散为梁反组合结构，板采用平板壳元，梁采用空间偏心梁元，有组合结构有限元进行分析，土介质模糊为分层地基。     

水下爆炸冲击波载荷作用下船底板架的塑性动力响应

为研究水面舰船结构抗水下爆炸的能力,建立了典型水面舰艇底部板架结构在水下爆炸冲击波作用下的塑性动力响应计算模型.模型以能量法为基础,将底部板架的响应过程分成整体变形和局部变形2个部分,根据两者的不同特点,分别采用骨架梁模型和固支矩形板模型进行计算,并引入能量分配机制,对两者所吸收的能量进行分配.为验证理论模型,建立了船底板板架的有限元模型,采用MSC.Dytran进行数值模拟,结果吻合较好.该计算模型可为水面舰艇船体典型结构抗冲击性能评估提供一定的依据.     

井式梁结构实用计算方法

使用矩阵位移法,编制了井式梁结构的计算程序,给出了井式梁结构内力与位移的计算表格.使用该表格,对一实际井式梁结构进行了计算.     

筏型地基加强梁的拓扑优化分析

对筏型基础的加强梁分布进行拓扑优化分析,提出一种应力约束下的格栅结构的拓扑优化方法。采用正交异性增强复合材料模拟该类格栅连续体（或加肋板）,该结构由无限细无限密的梁（或肋）构成。以梁在结点处的密度和方向作为设计变量,优化过程采用满应力准则法,利用有限元分析,经过少量迭代可以建立优化的材料连续分布场。借助程序自动生成的弯矩分布图,指导加强梁或加强筋的分布与走向,成为加肋板,显著地减小板的挠度,可以在原有基础上适当减小板的厚度,节省材料。     

钢桥交通振动计算方法与动力特性研究

针对正交异型钢面板的钢桥交通振动响应问题,提出一种新的计算方法.该方法对桥梁建立反映细部构造的板壳模型,以区别于以往的梁格模型;对车辆采用一种通用、简洁的有限元模型,可灵活地反映车辆体系;通过Newmark法求解桥梁与车辆的耦合振动方程.实例分析中对一座26 m简支钢桥的交通振动进行了数值模拟,结果表明：1）按板壳模型计算得到的挠度冲击系数与梁格模型的结果接近,应力冲击系数则略大;2）板壳模型反映的桥梁高阶振型对高频的速度响应计算结果有一定影响;3）三维车辆模型得到的桥梁振动冲击系数小于二维车辆模型;4）简支钢桥交通振动中挠度动力响应的卓越频率较低,主要与低阶振型相关,速度响应的卓越频率则延伸至较高的频段.     

基于有限等参单元的等效平面桁架模型

针对有限元分析的复杂性,从弹性力学平面应力单元出发,结合无限小单元法和有限单元法,提出了等效平面桁架模型。基于平面应力单元和等效桁架单元在同样节点荷载下的位移等效,分析了等效后桁架杆件的初始刚度、截面面积及等效弹性模量等特征值;建立了等效平面桁架模型的单元刚度矩阵、应变矩阵和单元的轴力矩阵;给出了等效平面桁架模型的分离式模型,分析了非规则带钢筋的四边形等参单元,建立了等参单元等效平面桁架模型的单元刚度矩阵。以某混凝土简支梁和混凝土重力坝作为研究对象,将等效桁架模型与有限元分析软件ANSYS9．0的计算结果做比较。结果表明,等效桁架模型对平面问题的处理可以满足工程精度的要求,同时使计算模型简单化,体现了等效平面桁架模型的科学性。     

井格梁板结构的整体塑性极限分析

本文对钢筋混凝土井格梁板结构作了整体塑性极限分析，得出极限承载力的实用计算通式及相应的系数供设计选用．文中引用了梁板同时破坏以及各梁内力间比例符合弹性比例的假定，所得结果比未考虑梁板整体作用塑性分析结果［１］更合理可靠。此外，本文可考虑梁的实际交承情况，解决了按弹性法只能简化为简支或固端之不足，所得结果比弹性结果经济合理，更符合实际受力状况。