预制T梁翼缘板混凝土开裂数值模拟分析

为了进一步研究T梁翼缘板混凝土开裂机理,以福建省某30 m跨径预制T梁桥为例,建立ANSYS有限元实体单元模型并进行数值模拟分析;研究预应力钢束不同偏位对预制T梁翼缘板混凝土应力变化的影响,总结分析预应力钢束偏位对翼缘板应力的影响规律。     

斜腿刚架桥的受力变形计算方法研究

为了验证斜腿刚架桥的通常计算方法-强迫位移法的计算结果的可靠程度,采用有限元计算手段,对该种桥梁分别按强迫位移法和结构与土共同作用的方法进行了计算比较．结果表明：强迫位移法的计算结果改变了桥上荷载传递的方式,使其应力分布状态与真实应力分布状态有着比较明显的差别．通常情况下采用强迫法能保证桥梁结构的整体安全性,但在桥梁的局部（尤其是跨中位置）,该方法会使计算结果偏小,并且在温度变化较大的地区采用该方法进行设计时会使结构产生强大的水平力,甚至导致桥梁基础无法设计．在这种情况下,就必须仔细考虑上下部结构共同作用,来对桥梁进行设计分析．     

预应力空心板梁桥加载破坏形态有限元仿真模拟

为了全面了解桥梁结构从加载到破坏的变化形态,利用通用有限元软件ANSYS对预应力空心板梁桥结构受力过程的非线性特性进行有限元模拟,分析桥梁的挠度和应力变化规律以及裂缝发展过程。将计算结果与实测结果进行对比,验证有限元模型的可靠性,并通过分析混凝土和预应力钢筋的应力随荷载增加的变化趋势来研究桥梁的应力发展和刚度退化规律。研究结果可为在役桥梁的检测评定和加固维修提供依据,也为预应力混凝土梁桥的极限状态研究和承载能力评估提供依据。     

基于桩-土作用效应的滚石撞击桥墩动力响应分析

滚石灾害会直接影响山区桥梁结构使用状况,甚至会导致桥墩偏位、落梁甚至造成整个桥梁发生坍塌。为了能更加真实的模拟滚石撞击桥墩这一动力过程,结合工程实例建立有限元模型,对碰撞动力学分析理论以及数值分析原理进行了介绍。运用LS-DYNA对不同滚石质量、不同滚石速度撞击桥墩时结构动力响应进行参数化分析,研究表明:滚石质量越大、速度越大对桥墩损伤产生的影响越显著。     

寿命期内混凝土桥梁性能演变分析

为了定量分析寿命期内混凝土桥梁整体力学性能的演变过程,在重点解决退化过程中材料力学性能劣化、截面面积削弱和结构整体力学性能演变等力学问题数值模拟方法的基础上,建立基于有限元的混凝土桥梁性能演变分析方法,利用Fortran 95编写相应的分析程序.以一座3 m×25 m预应力混凝土连续梁为对象,研究模型梁在氯离子侵蚀环境中结构整体力学性能的演变规律.结果表明,混凝土截面开始削弱后考虑和不考虑环境作用的结构响应差异逐渐明显,成桥60 a后考虑环境作用的混凝土正应力不满足规范要求.对于预应力混凝土桥梁,当预应力钢筋不发生锈蚀时混凝土截面的削弱是引起结构整体力学性能演变的主要原因,预应力混凝土桥梁的正常使用极限状态有可能出现耐久性不足的问题.     

邓肯模型参数敏感性分析

模型参数的偏导数及敏感性分析是结构正反分析中的一个重要内容 ,其中又以参数的偏导数计算为关键 .而非线性模型的参数偏导数计算和敏感性分析却一直未能很好解决 .以能较好模拟土体非线性力学行为的Duncan -ChangE -B模型为基础 ,通过分解应力球量与应力偏量 ,导出一个在有限元计算中 ,位移对参数偏导数的数值计算公式 .并通过算例对Duncan模型参数的敏感性进行了分析     

铁路梁桥先简支后连续框架墩结点力学性能分析

框架墩为超静定结构,对墩梁刚度比、边界条件和温度荷载等非常敏感,框架墩横梁和墩柱固结处的强度是设计的主要控制因素.采用桥梁有限元设计软件Midas,建立结构精确模型,研究了框架墩横梁和墩柱固结处结构在不同工况下的应力状态,分析了基础刚度、墩梁刚度比、温度作用、沉降等因素作用下有限元的应力状态及影响,研究表明:框架墩固结处弯矩随墩梁刚度比的增大而减小,固结处的受力对边界条件和温度的变化非常敏感.该研究结果可为框架墩模型的准确模拟和结构的安全设计提供重要依据.     

大跨度桥梁上部结构承载能力验算 ——以太行山高速公路某特大跨越桥梁为例

为了解决大跨度桥梁中承载能力不足的问题,利用有限元分析软件Midas civil 2015,对某特大桥的上部结构承载能力进行了验算分析。主要对大跨度桥梁上部结构在使用过程中的不同荷载组合工况下的应力状态和截面强度进行分析,同时,对预应力混凝土受弯构件进行了应力验算,对桥梁整体支座承载能力验算,对箱梁结构挠度和预拱度计算等。研究结果表明,受多种因素的影响上部结构构件可能出现病害或设计不合理,导致承载力储备不足。得出结论,在桥梁运营过程中要加强对主要截面的控制,尽量减小桥梁病害发生。     

船舶撞击桥梁后的结构损伤分析

船只对桥墩的冲撞使桥梁结构产生的变形与损伤,可以通过能量守恒、有限元数值仿真分析碰撞过程的受力状态.以一艘小型船只与某长江大桥桥梁碰撞为例,计算较轻微的船体碰撞后,冲撞对桥梁产生的作用力、船身破损区的变形与损伤,讨论了小船舶长年的大量撞击和累积对桥梁结构安全造成的隐患.     

轧辊表面激光强化应力场的分布规律

针对轧辊激光强化过程中的应力场求解困难的问题,根据该应力场与辊面瞬变温度场的耦合作用,将温度场计算结果作为初始条件,建立了应力场仿真的有限元模型.综合考虑了材料的热弹塑性能,获得了轧辊激光强化过程中不同位置、不同时刻的应力分布曲线.结果表明,垂直扫描方向上的应力变化最剧烈,在不考虑相变应力的前提下,扫描后该向应力由压应力转变为拉应力状态,从而影响裂纹生成.此外,主应力方向基本与有限元模型的几何坐标相对应,只是随着应力数值的交错变化而发生改变.     

下承式钢管混凝土拱梁组合拱桥拱脚有限元应力分析

通过对某下承式钢管混凝土拱梁组合拱桥拱脚进行空间有限元分析,通过拱脚节点的整体、局部和与系梁交接的截面应力云图,分析得出拱脚节点除在截面变化的局部区域有较大拉应力,其余以受压为主,内部应力分布均匀,结构构造设计合理;通过应力迹线分析,得出系梁刚度的加大更适合拱脚节点的受力;为了避免局部破坏,建议在设计中应注意拉力过大区域的抗裂设计,如加设钢筋网或铺设钢板等。     

横梁刚度对分离式双箱梁拱组合宽桥受力性能的影响

以带横梁的分离式双箱主梁的某大桥为背景工程,利用大型通用软件ANSYS建立全桥的实体有限元模型。通过比较,实桥静载试验结果与有限元值吻合良好,验证了该有限元模型的正确性,并通过该有限元模型改变横梁厚度的方式,分析了横梁刚度对这种组合宽桥拱肋、主梁与横梁受力性能的影响。结果表明：随着横梁厚度的增加,拱肋的挠度与内力有小幅增加,而主梁与横梁的横桥向应力可有效地减小;但其厚度增大到一定程度后,州横桥向应力减小作用会减弱;背景工程的横梁设置合理可行。     

基于叠合理论的钢管混凝土预应力连续桁架梁桥结构分析

以四川干海子钢管混凝土预应力连续桁架梁桥为工程背景,结合大桥具体的实际施工过程,将大桥主体结构视为典型的预应力叠合结构,采用有限元联合截面模拟叠合梁,对该桥35、36试验跨预应力叠合结构的施工全过程进行仿真计算,计算结果和试验结果吻合良好。结果表明:采用叠合梁模式对该桥结构进行分析的方法是可行的,接近实际。     

桥梁结构数值分析2020年度研究进展

随着计算机技术不断发展及计算理论研究的深入,数值分析方法成为分析桥梁结构力学行为的主要方法。通过桥对梁结构的数值模拟,能获得在各种复杂作用下的力学行为和响应,在效率和适应性方面远高于解析方法和模型试验。以近年来相关的研究文献成果为基础,对数值分析技术在桥梁结构分析中的应用及最新研究成果进行综述。重点关注与桥梁结构主要力学行为分析相关的有限元数值模拟相关的理论与方法,对桥梁结构数值化模拟方法中梁的理论最新研究方向、主流的非线性分析方法与技术、桥梁结构材料的多种数值化本构模型研究进展,桥梁结构腐蚀环境下力学性能的时效性、耐久性评价的有限元方法,以及基于梁理论组合结构的数值模拟方法等成果进行综述,对这一领域需要进一步研究和解决的问题进行讨论及展望。     

Cable flexural rigidity influence on suspension bridges static properties

In order to figure out the cable flexural rigidity influence on suspension bridges,a contrast model experiment is made:a chain cable model with no flexural rigidity and a wire cable model with some flexural rigidity.And then,four finite element models of a same long-span suspension bridge with different cable element are set up to be analyzed.Both experimental and numerical simulation results show that,with the increase of the span and the decrease of sag-span ratio,the influence of the cable flexural rigidity is significant.The difference of nodes displacement reaches more than 10 cm in construction analysis,which will bring some trouble to the construction.And the difference of the maximum section edge normal stress may reach 15%,which may have an adverse impact onto the bridge.Therefore,considering the cable flexural rigidity is necessary on some analysis of suspension bridges.     

大跨径PC连续刚构桥施工控制参数敏感性分析

大跨径PC连续刚构桥施工控制参数的变化往往会改变结构的线形与应力状态,从而影响桥梁的合龙精度与最终成桥状态的结构内力。为研究施工控制参数的敏感性,本文以巴河大桥为工程背景,结合有限元方法,借助仿真计算软件,分析主梁悬臂施工过程中材料容重、结构刚度、预应力损失、混凝土收缩徐变、温度、基础沉降等6大主要参数对桥梁结构线形和应力的影响。结果表明:混凝土容重增大会加大主梁下挠,而对梁截面应力无明显影响;预应力损失对主梁的线形影响最大,当预应力损失达到20%时,主梁最大挠度将增加250%;混凝土收缩徐变、环境温度对跨中线形影响最大,而对0#块根部影响较小;基础不均匀沉降对结构的线形影响呈抛物线形式分布,各参数对主梁挠度的影响大于对梁截面应力的影响。     

斜拉桥Ⅱ形主梁剪力滞影响因素分析

通过三维有限元模型对Ⅱ形梁斜拉桥主梁剪力滞特性进行了参数分析,主要考虑了预应力、桥面横坡以及小纵梁的影响,并将有限元模型结果与实桥检测数据进行了对比,验证了其可靠性。结果表明：预应力对Ⅱ形截面斜拉桥主梁轴向应力的横向分布规律有明显影响,计算中不可忽略预应力束的影响;桥面横坡也是影响Ⅱ形截面主梁斜拉桥剪力滞效应的一个重要因素,尤其是对顶板中央处的纵向正应力影响较大;在桥面板沿纵向增设小纵梁是减小剪力滞效应的一种有效方法,对于高度较小的纵梁可以显著改善应力分布。     

连续梁桥孔道摩擦系数及挂篮重量影响的有限元参数分析

结合某九华河三跨连续梁桥工程实例,通过有限元仿真分析计算,针对孔道摩阻参数及挂篮重量的变化对桥梁施工阶段线形及主梁截面应力进行参数敏感性分析,可为同类工程的设计和施工提供参考.     

动载作用下的大跨度双层斜拉桥组合梁桥面响应分析

采用全三维精细建模方法,建立了轻轨车辆及大跨度双层斜拉桥的耦合振动分析有限元模型,模型考虑了几何和材料的非线性,单元与节点数超过百万。采用接触均衡的并行计算方法在上海超级计算机曙光4000A上进行求解,解决了模型较大带来的计算困难。通过对车辆单向运行及双向汇车运行两种工况的仿真,分析了斜拉桥组合梁桥面关键部位桁架节点受力状态,得出了主、边跨中桥面节段的动力响应特性。