异型箱涵有限元分析及配筋简化计算导则

为了解决某电厂过渠斜交异型箱涵的配筋问题,对其进行了热固耦合场三维有限元计算,得出了箱涵配筋的指导性结果,同时为了探明异型箱涵非温度荷载的受力规律,进行了不同斜交角异型箱涵的系列计算,总结出了异型箱涵非温度荷载的配筋简化计算导则。     

框架箱涵的力学特性研究及参数分析

框架箱涵作为一种常见的地下空间结构形式,其受力影响因素较为复杂。在较大的斜交角度存在的情况下,常规的平面简化模型不再适用,给设计带来不安全因素。采用有限元计算软件Midas建立板壳模型和杆系模型,对不同情况下的箱涵进行计算,对结果进行详细对比,对比结果显示斜交角度、地基条件、箱室尺寸布置对结构内力影响较大。最后通过分析造成现象的原因和总结各参数对内力影响的变化规律,为结构选型和设计提供参考依据。     

斜交网格结构体系的参数分析及简化计算方法研究

斜交网格结构体系由斜交成网格状的斜柱组成,同时承受竖向和水平荷载,具有刚度大、抗侧性能好的特点,已成功应用于广州西塔超高层(432m)结构外筒。针对超高层建筑筒中筒结构中的斜交网格外筒结构,通过结构力学方法推导最优斜交角度,采用三维杆系单元进行结构整体受力分析,得出了斜交角度、平面形状与结构位移、内力的关系曲线和参数变化规律。结果表明:有角柱和无角柱斜交网格结构的最佳斜交角度分别为53°~69°和63°~76°;随着斜交角度的增大,结构竖向刚度增大而抗扭刚度逐渐减小,但抗扭能力依然较好。平面形状对结构抗侧刚度、最佳斜交角度和柱轴力的影响不大;随平面边数的增加,斜柱的剪力和弯矩及梁的轴力均呈下降趋势。最后基于抗侧刚度控制的设计方法建立简化公式,给出了一种估算矩形平面斜交网格结构斜柱截面的方法,为工程设计提供参考。     

浅谈斜交桥内力分布机制

本文通过对不同模型的斜交桥进行内力分析和对比,研究桥梁斜交角以及桥梁横向连接刚度对斜交桥内力分布的影响,并提出在斜交桥设计时应注意的事项。     

超高层结构中不同斜交网格体系的抗侧性能影响研究

斜交网格体系通过斜柱轴力来承受整体结构的水平作用力,具有较大的抗侧刚度。首先简单介绍了斜交网格体系的基本形式;接着通过系统的参数化分析,研究不同斜交角度、高宽比、平面形状和立面变化等主要因素对斜交网格体系的整体抗侧刚度、倾覆力矩以及构件内力的影响。结果表明:斜交角度对斜交体系的抗侧性能影响较大,存在最优的斜交角度以使得整体结构抗侧刚度最大;高宽比的影响也较大,随高宽比的增大,结构顶部水平位移逐渐增大,且增大趋势逐渐加快,风载作用下尤为明显;不同平面形状和立面变化对结构抗侧性能的影响相对较小。     

斜交异形箱涵整体结构受力性能及变形规律

为研究斜交异形箱涵整体结构的受力性能及变形规律,针对西安站改工程地下大跨三孔斜交异形箱涵通道,利用有限元分析软件ABAQUS建立了箱涵结构的三维精细化有限元模型,重点研究了箱涵整体结构在正常状态下的受力特性和极限状态下的最终破坏模式; 通过分析箱涵各构件的应力分布、裂缝开展以及最大变形,对整体模型进行了可靠性分析,并提出了箱涵相关设计建议。结果表明:箱涵整体结构的变形主要来自顶板和底板的弯曲变形以及侧板的剪切变形,裂缝主要集中于顶板底侧和板墙隅角处; 正常使用状态下箱涵各构件最大变形以及钢筋和混凝土最大应力均远小于规范限值,符合设计要求; 箱涵在开洞部位、板墙隅角和斜交段钝角处易出现应力集中现象,应在相应位置加强构造措施; 当变形缝处斜裂缝沿箱涵纵向长度与箱涵跨度的比值K≥0.77时,建议采用斜交计算理论,当K<0.77时,建议采用正交计算理论,但应在斜交变形缝处增设补强钢筋进行加强,K值对三孔、板墙开洞、斜交等类似工程具有一定的参考价值。     

斜交网格筒结构角部X形节点受力影响分析及实测验证

目前关于斜交网格筒结构力学性能研究多集中于结构整体受力性能分析,忽略了局部复杂区域对结构整体受力效应的影响。基于这一背景,本文首先进行了结构分析,针对斜交网格外筒角部存的局部复杂区域,通过改变角部空间节点的模型参数建立了不同折线模型;探讨了在竖向和侧向荷载作用下该节点区域传力路径和内力分布特点;分析了复杂局部区域对结构整体以及局部相关构件内力分布的影响。依托实际斜交网格筒超高层结构,对该结构角部复杂区域建立现场应力监测系统,实测了相关构件施工过程中的应力变化,并与施工过程模拟结果进行对比分析。揭示了实测中环梁轴力以及斜柱弯矩的变化规律,补充说明了角部区域的复杂性,验证了结构局部复杂区域、相关构件的传力路径以及内力分布特点。     

斜交T梁桥受力性能分析

斜交梁桥和常规正交梁桥的结构有所差异,在斜交支承条件下,斜交T梁桥结构特殊的受力性表现为:由于弯扭耦合作用,在两端支座处有较大的负弯矩产生,而且支座处的支承反力分布不均。为了研究斜交T梁桥的受力特性,采用Midas civil2015有限元软件进行模拟,分析了在不同斜交角和宽跨比影响下正交与斜交T梁桥的受力性能。结果表明:随着斜交角和宽跨比的改变,斜交T梁桥的受力特性逐渐发生改变,即斜交T梁的最大弯矩随着斜交角和宽跨比的增大往钝角方逐渐偏移,且当斜交角为60°时弯矩偏移最大;梁端钝角处的支反力随着斜交角度的增大而增大,相对0°时最大增加10%,梁端锐角处产生的支反力随着交角的增大而减小,相对0°时最大减小9%。研究成果可为斜交T梁桥的设计提供参考。     

单箱多室斜交箱梁受力性能分析

介绍了斜交箱梁的特点,通过建立某工程的ANSYS模型,考察箱梁在自重及预应力作用下,不同斜交角对箱梁支反力、剪力滞效应的影响,并总结了斜交箱梁桥的支反力变化,得出不同斜交角、跨中横隔板对斜交箱梁桥不利截面的剪力滞效应分布规律,提出了该种桥型的设计建议。     

斜交角度对异形斜梁桥支点反力的影响分析

利用ANSYS有限元软件分别建立了两端支承边斜度不等的异形斜交箱梁桥模型,在一期恒载作用下,分析了边支座和中支座的支点反力,得出异形桥的边支座反力均大于斜交桥的边支座反力,且随着斜交角度的增大,两者的比值呈增长的趋势,中支座反力随着斜交角度的增大而增大,最大支反力总是出现在靠近钝角一侧的中支座处。     

斜交连续小箱梁桥横向分布系数的研究

为了探究斜交连续梁桥在荷载作用下的受力特性,主要研究了8种不同斜交角度的斜交连续梁桥横向分布系数的变化规律,通过桥梁静载试验与有限元模型的对比,验证了模型所提数据能够正确反映出实际桥梁的受力特性。     

三跨斜交地道桥受力特点探讨

采用有限元软件,建立了地道桥力学模型,对斜交角度分别为80°,70°,60°的一组三跨地道桥进行了分析,通过对比研究,展示了三跨斜交地道桥的一般受力特点,进而提出了一些地道桥的设计建议。     

钢管混凝土斜交网格结构性能分析

以广州西塔为工程背景,建立了圆筒钢管混凝土斜交网格结构模型,分析了斜柱倾角对结构周期、侧移、竖向刚度和内外筒的弯矩和剪力分配的影响,探讨了核心筒剪力墙厚度对结构性能的影响。结果表明:高宽比大于5的圆筒斜交网格结构的最优斜交角度介于68°～78°;随着斜柱倾角的减小,结构抗侧刚度下降,下部楼层刚度突变明显;随着核心筒墙厚的增加,结构自振周期略有增大,内外筒的基底剪力与弯矩分配更加合理。     

斜交角对公路连续斜交梁桥地震反应的影响分析

以标准跨径的两跨公路连续混凝土斜交桥为研究对象,建立动力有限元计算模型,分别进行了常遇地震影响下的反应谱分析和罕遇地震影响下的非线性时程分析,探讨了斜交角变化对连续斜交桥地震反应的影响,并得到了影响规律。     

斜交桥下水流流向偏转角度的数值模拟

我国现有桥渡水文设计规范有关斜交桥的冲刷计算没有考虑桥下水流流向偏转角度的影响,从而影响计算精度。文中通过FLUENT软件对不同斜交角度、不同压缩比条件下桥渡二维流场进行数值模拟,得到流向偏转角度随斜交角度和压缩比的变化规律,为斜交桥的冲刷计算开辟了新的途径。     

斜交桥桥面板的有限元分析

斜交桥由相互斜交的主梁、横梁及桥面板组成,结构受力复杂.本文采用有限单元法对斜交桥桥面板的内力分布及变形进行了分析,讨论了有限元网格划分对最终结果的影响,并对斜交板的配筋提出了建议.     

地铁车站斜交下穿既有城市隧道的设计与施工

近年，随着城市轨道交通建设行业的迅速发展，在新建地下结构时往往会遇到“近接施工”问题。成都地铁2号线中医学院站斜交下穿既有成都市一环路城市隧道，斜交角度57°。地铁车站顶板与下穿隧道底板密贴，中间铺设防水层并注浆密实。城市隧道结构设计方案采用预应力混凝土结构，并设置桩基及横梁，为后期的地铁结构预留了施工条件。本文介绍了在既有城市隧道存在条件下的地铁车站设计过程，l并阐述了车站该部分结构的施工方案。     

城子镇斜箱涵现场荷载试验

一、工程概况及试验目的城子镇斜箱涵为京门线上跨越公路的单线立交桥。该桥轴线与公路的交角为43°34′30″。结构设计为预制整体顶进的三孔封闭式箱涵。中孔斜净跨为18.134米,两边孔斜净跨各为9.865米,墙斜宽0.725米;顶版厚0.7米;底版厚0.80米;箱涵主体结构正宽5.0米;两边人行步道正宽各1.5米。箱涵位于铁路曲线部位,平面关系见图1。     

钢筋混凝土箱涵裂缝检测及加固性能研究

以某在役箱涵为研究对象,对其裂缝病害进行了检测,采用了碳纤维加固方法对其进行了维修加固。运用有限元软件MIDAS Civil,计算分析了加固后箱涵顶板的内力分布及变形特点,并与实桥荷载试验结果进行对比研究。研究结果表明,受拉区混凝土工作状态良好;涵体的实际内力分布比理论计算结果更加均匀,涵体的实际挠度比理论计算结果更小;粘贴碳纤维布的加固方式对荷载的分担效果不明显,但是有利于提高箱涵结构的整体性,有利于改善结构整体刚度。     

半整体式桥台无缝化斜交桥的抗震性能分析

为了掌握半整体无缝斜交桥的动力特性和地震响应特点,采用MIDAS/Civil建立了湖州贯边桥的有限元模型,进行了动力特性分析,并运用反应谱法和地震时程法对无缝化斜交桥进行了地震响应分析。结果表明:梁端台后土对桥梁的约束作用随斜交角的增大而逐渐减弱;主梁梁端台后土的作用对桥梁结构是有利的,可以有效约束桥梁纵飘;在进行地震安全性分析时,用反应谱法所得的墩底内力和墩顶位移均大于时程分析法;在进行半整体无缝斜交桥的工程设计时,应以垂直于盖梁方向输入地震动计算固定支座所产生的墩顶位移来控制桥梁的抗震安全性;所得研究成果为半整体式桥台无缝化斜交桥的抗震设计和研究提供了可参考资料,对该桥型的实际工程应用和发展起到了推动作用。