预应力混凝土连续箱梁桥计算模型对比分析

以一个单箱双室的预应力混凝土连续箱梁桥为研究对象,分别建立了结构平面梁单元模型、空间梁格单元模型以及空间实体单元模型。通过对计算结果的比较分析,指出了一般设计中常用的平面梁单元模型和空间梁格单元模型计算结果的差异,并对该类桥梁结构设计中采用何种模型和建模过程中应注意的问题提出了建议。结论对同类桥梁的设计分析具有重要的参考价值。     

斜拉桥空间有限元精细化建模技术研究

斜拉桥是桥梁结构中比较复杂的一种,由于有塔墩和斜拉索的作用,结构处于高次超静定状态。斜拉桥结构分析以往大多采用平面杆系模型或三维梁格单元模型,很少有人采用索单元和三维实体单元建立斜拉桥全桥模型进行结构分析。采用梁格单元模型分析斜拉桥无法准确模拟主梁抗扭刚度、剪力滞、偏心荷载作用等,在做斜拉桥荷载试验时很难获得全桥任意车列荷载作用下,空间位置测点的理论计算结果。本文将详述利用交通部公路科学研究院开发的桥梁检测分析系统QLJC建立斜拉桥的索单元和实体单元组合的精细化斜拉桥有限元全桥模型,其中拉索用2节点索单元离散,主梁和塔墩用实体单元离散,拉索、主梁和塔墩单元之间通过节点位移约束方程连接。采用的实体单元是12节点等参元,它更适合于桥梁这种横向尺寸小纵向尺寸大的细长结构,这是一种切实可行的斜拉桥空间分析方法。本文给出了一些动静力分析的结果。     

桥梁三维有限元模型建模技术研究

公路桥梁结构设计系统(简称:GQJS)是交通运输部公路科学研究自主研发的桥梁有限元分析软件,在建立空间有限元计算模型时采用桥梁基本设计参数建立了各施工及成桥阶段的实体、板壳、空间梁格三维有限元计算模型,能够进行空间结构的静力和模态计算分析。该系统可建立包括斜拉桥、悬索桥、刚构桥、组合式梁桥及曲线桥等复杂桥梁的三维有限元模型,根据结构形式采用适合的单元进行模拟,例如:混凝土桥梁采用12节点实体单元,钢箱梁桥梁采用板壳单元,钢筋、拉索及支撑采用杆单元等。该系统基于OpenGL图形函数库开发了三维模型显示平台,可任意浏览和查阅桥梁三维有限模型和结构计算结果云图,大大提高了桥梁设计工作效率。     

空心板梁桥的荷载试验及承载力评价

目前常见桥梁结构在桥梁维修加固时对原桥承载力评价研究较少,针对此种情况,本文介绍了某空心板梁桥的荷载试验情况,包括试验内容、试验方法以及测点布置,通过荷载试验结果与有限元分析结果的对比分析,对该桥的整体承载能力进行评价,得出了该桥当前的结构性能和工作状态。结果表明,空间梁格模型能够较为准确地模拟此类桥梁;通过有限元分析和荷载试验相结合的方法能较为全面、正确地评价此类桥梁的承载力,并且能够有效地指导此类桥梁的维修加固。     

梁格法在变宽多室箱梁桥结构分析中的应用

梁格法作为一种有效的桥梁结构空间分析方法,得到了越来越广泛的应用,文中以一座变宽多室连续箱梁桥为例,建立空间梁格分析模型,结合板单元、实体单元模型讨论了梁格刚度的合理取值,并与实测试验数据进行了对比分析,证明了梁格刚度取值的合理性,并对提高梁格模型精度提出了一些建议。     

桥梁试验的结构空间有限元分析—桥梁荷载试验分析系统BLT的研究

桥梁荷载试验分析系统BLT是针对桥梁检测试验分析开发的专用软件,能够建立桥梁结构空间有限元模型,运用实体单元和空间梁格法进行静动力试验分析,试验荷载效率计算,查取测点位置的应力和位移理论计算值等。该系统是桥梁检测工作的辅助工具,也可分析宽、弯、斜拉桥梁等空间受力状态。本文详细介绍该系统的整体构思特点、计算原理以及实桥应用算例等。     

五跨预应力混凝土连续箱梁桥静力性能试验研究

对五跨连续箱梁桥进行了荷载试验及数据分析,运用大型有限元程序Midas建立空间梁单元模型,对连续箱梁桥进行仿真分析,并对6种试验工况下桥梁变形和断面应力的实测值与理论值进行了比较,研究结果表明:桥梁变形和断面应力的实测值与理论值吻合较好,桥梁的结构强度和刚度达到了设计要求。     

梁格法在双曲拱桥承载能力评估中的应用

这里以某双曲拱桥的承载力评估为例,分别采用桥梁博士及Midas civil建立了双曲拱桥模型,对该桥的承载能力进行了评估分析,同时在现场进行了荷载试验以对模拟结果进行验证。结果表明,有限元中的梁格法是双曲拱桥结构空间分析的一种有效方法,分析结果更接近实际情况;以梁格法理论分析和动静力荷载试验相结合的方法能较为全面地评定双曲拱桥的承载能力,可为同类桥梁计算分析及承载能力评定提供参考。     

高速铁路大跨度预应力连续弯梁桥设计

介绍了武咸城际铁路汤逊湖特大桥（60＋100＋60）m预应力混凝土连续弯梁桥的设计标准、设计荷载及梁体构造,利用有限元软件采用平面模型和空间模型对结构进行了纵、横向受力分析,对结构的各项设计指标进行了检算。分析表明,对于此类桥梁,采用空间梁单元模型来进行计算指导设计较为合理,其余模型可起辅助校核作用。同时,计算结果表明本桥各项指标均满足相关规定,并有足够的安全储备,可以在我国高速铁路桥梁建设中逐步应用和推广。     

用实体退化板壳单元对立交桥进行空间分析

由于箱梁结构广泛应用于桥梁建设中,而传统的受力分析方法存有较大的误差。采用实体退化板壳单元对杭州复兴立交桥这种单箱多室箱梁的结构进行空间分析,得出的应力和挠度与试验结果相符,证明了实体退化板壳单元的正确性和有效性。     

Simplified analysis of a skew-plate bridge based on grillage analogy model

The structural behaviour of a continuous reinforced concrete skew slab bridge is particularly complicated and it is difficult for general analytical methods to acquire the internal forces in the structure directly. This article presents a spatial analogy model for the analysis of a skew-plate bridge. The proposed grillage analogy model had been validated by comparison with results based on the shell model and results obtained from field testing. Meanwhile, two different grillage analogy models of the skew-plate bridge are discussed. It is shown that it is the analysis of skew-plate bridges may be conveniently performed using the proposed grillage analogy model.     

梁格法在混凝土斜桥上部结构分析中的应用

介绍了各种桥梁结构弹性空间内力分析方法,重点论述了梁格法的基本原理,并以某连续箱梁桥为例,采用Mi-das大型通用有限元软件进行模型的梁格法分析,计算结果表明,梁格法是桥梁结构空间分析的一种有效方法,适用于各种斜、弯箱梁桥的计算。     

剪力-柔性梁格法在钢桥中的应用

基于剪力-柔性梁格法理论,对梁格单元的划分及截面特性参数进行准确模拟,并应用MIDAS/Civil对钢桥建立梁格模型、单梁模型和板单元模型。通过这3种模型的有限元计算,得到了钢箱梁在荷载作用下的竖向位移,结果表明梁格法可以较好的模拟钢桥,其方法简单易行,计算结果具有足够的精度。     

基于梁格法的宽箱梁桥静动载试验评估

采用空间梁格对某连续宽箱梁桥上部结构进行等效代替,建立该桥的空间梁格有限元计算模型,计算分析了设计活载及试验荷载作用下结构的静动载响应,同时基于理论分析结果对该桥进行了现场静动载试验研究及评估,分析及检测结果表明该桥整体刚度较大,承载能力较强,结构具有一定的安全储备。     

异型桥的空间梁格分析法

针对异型桥常用的闭口箱形断面,介绍了空间梁格分析法,指出此法的关键就是根据结构的具体情况,建立恰当的力学模型,并基于梁格法理论,采用计算机软件对吉林雾凇立交异型桥进行空间受力分析,提出了采用梁格法分析时应重点注意的几点问题。     

装配式斜交板桥空间内力分析方法

梁格法是桥梁结构空间分析的一种有效方法,但传统的梁格法无法合理模拟装配式斜交板桥的铰接缝作用,这使得其在分析装配式斜交板方面受到一定的限制.根据梁格法原理,通过使虚拟横梁在同一铰接缝处的梁端竖向约束相互耦合来模拟纵向铰接缝,提出了改进的梁格模型,建立了装配式斜交板桥空间分析模型并编制程序进行了计算,最后对计算结果进行了分析,为斜交桥的设计计算提供参考.     

多箱式组合梁桥梁格模型截面特性修正研究

为了建立合理的梁格模型截面刚度取值方法,以一分离式钢混组合箱梁桥为对象建立三维板壳元模型,利用其计算结果修正梁单元截面刚度。结果表明:在偏载作用下,梁格模型计算精度较低;遗传算法修正截面参数后能有效地提高梁格模型计算精度;划分梁格时,纵向梁格划分宜偏向边梁,纵梁抗扭刚度宜按换算截面计算值的70%~80%取值。     

装配式小箱梁桥的荷载横向分布计算

以某一装配式小箱梁桥为例,利用刚性横梁法、刚接梁法分别对其进行荷载横向分布计算,并给出计算过程,同时根据梁格理论建立空间有限元模型进行验算,通过比较分析空间与平面分析结果吻合较好。     

艾溪湖大桥的动力特性分析

以江西南昌艾溪湖大桥为研究对象,采用MIDAS/Civil空间梁格法建立了该桥的空间有限元模型,并对其进行了动力特性分析,得到该桥的自振频率和振型。分析结果显示该桥具有基本周期长、自振频率较低、模态密集、振型相互耦合等特点,为进一步进行地震作用和气动稳定性研究提供了基础,也为艾溪湖大桥动力测试提供理论数据。     

基于梁格法在桥梁设计中的应用

结合实例分析了梁格法利用有限元设计软件对桥梁中的异形块进行受力计算.梁格法受力明确、计算精度确实、计算方法简便,同时也可以满足桥梁设计要求.