薄壁断面曲线高架桥的空间结构分析

本文在根据薄壁曲线梁翘曲扭转理论推导出的薄壁断面曲线粱单元空间刚度矩阵和各类荷载作用下空间等效节点力计算方法的基础上,提出了用刚度法进行曲线高架桥的空间结构分析方法,它可以用来计算正交抗扭线性支承、斜交抗扭线性支承、独柱式点支承以及支座预偏心等不同支座条件下的曲线高架桥的内力和变形,并可考虑桥墩对梁部结构的影响。文末通过对二跨斜支承曲线高架桥的计算实例,探讨了在均布荷载(自重)作用下支座偏角及翘曲对结构变形和内力的影响。     

大跨度两铰钢拱桥面内结构设计计算方法

大跨度拱桥具有显著的几何非线性力学行为,按线性设计理论不能满足安全要求,考虑由拱肋变形产生的附加弯矩和精确推算结构的稳定强度是设计中的重要课题。以两铰钢拱桥为对象,提出了考虑非线性影响以及高精度稳定强度的拱桥结构设计方法,以跨度160 m和200 m的两桥计算模型为例,验证了按非线性理论设计的必要性以及本设计方法的合理性,分析结果表明按线性计算方法和弹性稳定理论不能精确评价结构的受力特性和强度。     

大截面混凝土箱梁结构的计算方法及其应用

为了用少量单元获得高精度的混凝土箱梁空间应力计算结果,提出考虑截面形状组成并在梁轴方向应用高阶位移插值函数的中厚板梁段结构分析方法。以杭州湾跨海大桥非通航孔桥梁的设计方案为例,与三维实体有限元计算结果的比较表明,该方法在梁纵向只需划分少量单元就可以得到高精度的结果,适用于壁厚变化的大截面混凝土箱梁桥结构的计算分析。     

考虑翘曲作用的曲线格子梁理论与应用——青岛曲线斜支承格子梁桥的分析

本文以曲线薄壁梁的翘曲扭转理论和有限元方法为基础,对曲线格子梁理论,提出了考虑翘曲作用的计算方法。通过对一公路曲线箱形梁桥试验模型的计算,其结果与试验实测值比较吻合。作为实际应用,该方法对青岛一曲线斜支承格子箱形梁桥散了计算分析。全部计算分别由Wang VS2200和IBM 4331机上实现,文末列举了部分计算结果。该方法也适用于其它形式曲线桥梁的分析。     

载重汽车桥梁伸缩缝跳车动力荷载计算方法与影响因素分析

为分析载重汽车在桥梁伸缩缝处跳车时的动力荷载,提出一种基于分布式弹簧-阻尼单元的计算方法,该方法考虑了车辆-路面的接触长度和车轮的动力特性。车轮通过伸缩缝的过程分3个阶段来模拟,分别为下伸缩缝、跨伸缩缝、上伸缩缝,结合车辆有限元动力学分析,实现对车轮经过伸缩缝时的竖向动荷载的定量研究。对载重汽车经过单缝式伸缩缝的实例分析表明:①由分布式弹簧-阻尼单元计算得到的轮底位移比以往文献中的假设值小得多,动力荷载也将减小;②载重汽车伸缩缝跳车时的轮载冲击系数可能超过中国、欧洲桥梁规范的设计值,需要引起重视;③跳车最大轮载与伸缩缝宽度成正比,可以用减小伸缩缝宽度的方法降低冲击系数;④降低车速并不一定能降低冲击系数,轮载最大冲击系数往往发生在中等车速时;⑤伸缩缝跳车的最大冲击荷载主要分布在伸缩缝旁,因此只需要对伸缩缝附近的局部结构进行加强。     

考虑车轮-路面接触长度的桥头跳车动力荷载分析

对车辆经过桥头错台时的动力荷载进行分析,提出考虑轮胎-路面接触长度的车轮模型,并计及车轮的滚动轨迹。结合有限元动力学分析方法,对车辆上、下桥头错台时的动力荷载进行定量分析。数值仿真表明：考虑接触长度的模型更符合车轮与路面接触的实际情况,动力荷载计算值较平缓;下桥跳车时车轮脱空的临界速度计算值大大提高,10 mm错台跳车临界速度约60 km/h;跳车动力荷载与车轮悬挂方式、车速、跳车高度等有关,可由此控制轮载冲击系数;考虑车轮-路面接触长度后,桥头错台跳车的冲击系数仍较大。车辆以30 km/h以上速度通过10 mm错台时,冲击系数超过我国桥梁规范设计值,需引起重视。     

基于分布式弹簧-阻尼单元的桥头跳车动力荷载分析

对车辆桥头跳车问题,提出一种分布式弹簧-阻尼单元,该单元可以考虑车轮-路(桥)面接触长度和车轮的动力特性。基于此单元,结合车辆有限元动力分析,可对车辆上、下桥头错台时的竖向动力荷载进行定量研究。实例分析表明:①分布式弹簧-阻尼单元由于考虑了桥头跳车时车轮与桥面的接触长度,所得的车轮竖向动荷载比以往方法有所降低;②桥头错台跳车造成的竖向轮载冲击系数可能超过我国和美国桥梁规范设计值,需要引起重视;③下桥跳车时车轮动荷载降低,可能造成车轮脱空,影响行车安全性;④跳车动力荷载与行车速度、错台高度等因素有关,相关参数分析有利于对桥头错台高度和行车速度进行合理控制。     

波形钢腹板预应力混凝土箱梁结构空间分析方法

为了提高波形钢腹板预应力混凝土箱梁的结构计算精度和适应工程结构空间分析的需要,按板壳有限元计算理论提出了一种新的算法.分别将腹板和翼板模拟成正交异性和正交同性板单元,根据箱梁变形特点用二次和三次形函数模拟板单元的变形,按亚参元计算方法建立单元的刚度方程.若干静力和自振特性分析算例结果表明,新算法得到的计算结果与一般有限元的计算结果相吻合,验证了本算法的计算精度.与现行波形钢腹板箱梁计算理论相比,新算法具有计算精度高、可以考虑空间变形影响的优点,而计算自由度远小于一般板壳有限元算法,是一种实用性较强的分析方法     

薄壁空间螺旋形曲线梁的约束扭转理论分析及结构计算（第一部分：基本理论）

本文应用矢量运算及薄壁曲线梁翘曲扭转理论，建立了空间螺旋形的薄壁曲线梁基本微分方程，用初参数法解出翘曲扭转微分方程，为进一步进行薄壁螺旋曲线梁的空间结构分析提供理论基础。     

薄壁空间螺旋形曲线梁的约束扭转理论分析及结构计算方法（第一部分：基本理论）

本文应用矢量运算及薄壁曲线梁翘曲扭转理论，建立了空间螺旋形的薄壁曲线梁基本微分方程，用初参数法解出翘曲扭转微分方程，为进一步进行薄壁螺旋曲线梁的空间结构分析提供理论基础。