开口截面双索面斜拉桥动力特性研究

开口截面斜拉桥的自由扭转刚度较低,其翘曲刚度和自由扭转刚度相比不可忽略,采用模型的不同将严重影响扭弯频率比,而扭弯频率比对颤振起至关重要的影响,故扭转刚度的正确计算是抗风分析的关键。在分析开口截面斜拉桥的结构构造特点的基础上,考虑各种参数（索的非线性,索的振动,主梁质量中心和剪切中心间的偏心）对斜拉桥的自振特性的影响,对开口截面的桥面采用三种有限元模型,建立了空间三维计算模型．并将其应用于江苏省灌河特大桥的动力特性的计算。通过对三种有限元建模方式的计算结果的比较,说明三主梁模型应用于开口截面双索面斜拉桥是适用的。     

新型FRP-金属组合T型梁桥及扭转刚度简化计算方法的研究

基于应急桥梁的轻量化、高强化和模块化的发展需求,提出了一种模块化纤维增强复合材料(FRP)-金属组合T型梁桥。首先,介绍了该T型梁桥的结构尺寸、空间布置、杆件类型、连接方式以及现场快速架设方法。其次,基于开口、闭口薄壁截面杆扭转理论,推导了该T型梁桥结构扭转刚度简化计算公式。最后,基于通用软件ANSYS开展了有限元分析,利用所推导的简化计算公式进行了结构扭转刚度影响因素分析。结果表明：相较于传统单车道钢结构应急桥梁,该组合T型梁桥达到了明显的减重效果;结构扭转刚度理论计算值与有限元值吻合较好,所建立的理论简化计算模型可便于单片T型梁扭转刚度的预测;单片T型梁的外扭矩主要由各纵向构件和斜腹杆共同抵抗。     

开口断面斜拉桥主梁动力特性的有限元简化计算

以1座双索面开口断面大跨径斜拉桥为例,探讨了采用3种主梁简化模型计算开口断面动力特性的差别。结果表明:对于纵飘、侧弯及竖弯各阶固有动力特性,采用单主梁模型、主梁壳单元模型、三主梁模型计算的结果基本一致,将3种模型的动力特性计算用于抗震分析时,结果相差不大;而采用单主梁模型会低估抗扭刚度,对桥梁结构扭转频率产生较大的误差;三主梁模型和主梁壳单元模型结果相近,桥梁抗风分析时不宜采用单主梁模型。     

双柱形桥塔斜拉桥动力特性分析

双柱形桥塔对斜拉桥的扭曲振动不利,对中山市板芙二桥主桥(独塔双索面预应力混凝土斜拉桥)初步设计方案进行了分析,利用大型有限元程序ANSYS建立全桥的整体动力分析模型.针对主梁为开口截面的双索面斜拉桥,采用壳单元模拟主梁,考虑塔柱横梁和辅助墩的影响,分四种工况(实桥模型;实桥上增设塔柱横梁模型;实桥上增设辅助墩模型;实桥上设辅助墩和塔柱横梁)计算了该桥的动力特性.计算结果表明:双柱形桥塔降低了主梁的扭转刚度,尤其是当主梁采用开口截面时,塔柱侧向弯曲振动与主梁的扭转强烈地耦合在一起.该计算与分析结果为该桥的设计修改提供了一定的参考价值.     

曲线槽型梁刚构桥转体T构稳定性分析及计算模型研究

为研究曲线槽型梁刚构桥转体T构的稳定性,并探讨该类桥梁简单实用的结构计算方法,以半径为580m的铁路曲线槽型梁刚构桥为研究对象,采用Midas/FEA有限元分析软件建立不同支座偏心距的曲线槽型梁转体T构模型,对主梁根部截面的弯矩、应力和梁端位移进行计算,并对单梁、梁格和实体模型在结构计算中的适用性进行对比分析.结果表明...     

小议曲线梁桥设计与计算

针对工程中常用的曲线桥梁设计与计算方法进行了分析,指出目前常用的曲线桥梁计算有两种方法,一种是空间单梁模型,另一种是空间梁格模型,着重介绍了箱形梁的梁格法理论,从梁格理论单元的划分、各单元截面特性以及梁格划分考虑的因素等方面进行了论述.     

考虑圣维南翘曲变形的初始扭转薄壁梁单元刚度矩阵

基于传统薄壁直梁力学模型,对初始扭转薄壁梁有限元数值模型进行系统的分析与研究。首先基于初始扭转梁的几何变形微分关系,导出初始扭转薄壁梁圣维南翘曲应变。根据传统薄壁直梁有限元力学模型,考虑初始扭转梁圣维南翘曲变形,建立其有限元单元刚度矩阵。最后,通过椭圆截面初始扭转梁算例,并与ANSYS三维实体有限元分析结果进行对比分析,表明建立的考虑圣维南翘曲变形的初始扭转薄壁梁单元刚度矩阵具有良好的精度。     

桥梁拓宽对旧桥内力的影响

基于梁格法,讨论了开口截面梁格抗扭刚度的等效方法,建立了拓宽后桥梁的空间梁格模型,考虑恒载、活载、温度及新建桥梁的沉降效应,分析了旧桥在拓宽前、后内力的变化。     

考虑扭转刚度的箱型空心楼盖拟梁法研究

在有机玻璃模型试验校核数值分析精度的基础上,分析了扭转刚度对交叉梁内力分布的影响;依据不同边界条件下数值模型计算结果,分析了空心楼盖截面扭转模式,并确定了对等效拟梁抗扭惯性矩产生直接影响的箱室数量;依据多箱室扭转理论,提出了等效拟梁扭转刚度的计算方法,并针对节点实心区、暗边梁、明边梁、暗内梁及明内梁建议了实用的空心楼盖拟梁建模方法。分析结果表明:扭转刚度对空心楼盖拟梁法的结果影响显著;JGJ/T 268—2012《现浇混凝土空心楼盖技术规程》基于抗弯刚度相等的拟梁方法不能正确反映拟梁的扭转刚度,造成其内力计算值与空心楼盖模拟值存在差异。基于多箱室扭转理论提出的扭转刚度计算方法和拟梁建模方法能适用于多种不同情况的空心楼盖,内力计算相对差值不超过10%,效果优于规程拟梁法。     

初始扭转欧拉梁有限元力学模型研究

基于传统欧拉直梁力学模型,对初始扭转欧拉梁有限元模型进行系统的分析与研究。采用2节点12个自由度模型,单元轴向位移插值函数采用2节点拉格朗日插值函数,梁截面横向弯曲位移u,v仍采用三次式位移模式。绕梁轴扭转角位移函数φz同轴向位移函数一样采用2节点拉格朗日插值函数。首先基于作者先前文献中初始扭转梁的弯曲正应变关系,导出初始扭转欧拉梁单元刚度矩阵。最后,通过矩形截面初始扭转悬臂梁算例,并与ANSYS三维实体有限元分析结果进行对比分析,表明建立的初始扭转欧拉梁单元刚度矩阵具有良好的精度。