波形腹板钢箱‑混凝土组合梁桥的自振特性分析

为了获得波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥振动频率的简化计算方法,首先,在综合考虑箱梁的剪力滞效应和波形钢腹板剪切变形效应的基础上,运用势能驻值原理推导出波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥的单元刚度矩阵;其次,根据所推导的单元刚度矩阵和单元质量矩阵,采用Matlab软件编写波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥振动频率计算的求解程序;最后,对振动频率求解程序的收敛速度和计算效率进行了分析。研究结果表明:振动频率求解程序所得的频率值与ANSYS空间有限元值和实测值吻合良好;采用振动频率求解程序计算频率时只需较少的单元数量,即可达到较高的计算精度;大大缩短了振动频率求解的计算时间,提高了计算效率,避免了ANSYS空间有限元模型建立和求解的复杂性,为工程中该类桥型自振特性分析提供了一种简便方法。     

波形钢腹板PC简支箱梁桥的扭转振动频率分析

为精确计算波形钢腹板预应力混凝土(prestressed concrete,简称PC)简支箱梁桥的扭转振动频率,在考虑箱梁自由扭转扭矩与约束扭转扭矩的基础上,运用D′Alembert原理推导了波形钢腹板PC箱梁桥的扭转振动频率方程,给出了与该桥型扭转振动频率求解相关的极惯性矩、扭转常数及扇形惯性矩的计算方法,并根据简支梁的边界条件求得了该桥型扭转振动频率的计算公式。制作了波形钢腹板PC简支试验梁,对其进行了动力特性测试获得自振频率和振型,在建立试验梁的ANSYS有限元模型时提出波形钢腹板与混凝土翼板实现刚性连接的方法,结合试验梁的实测值和有限元计算值验证了波形钢腹板PC简支箱梁桥扭转振动频率计算公式的正确性。分析了自由扭转扭矩和约束扭转扭矩单独作用时对波形钢腹板PC简支箱梁桥扭转振动频率的影响,研究表明,约束扭转扭矩对其扭转振动频率的影响较大,而自由扭转扭矩对其扭转振动频率的影响很小。     

波形钢腹板连续箱梁桥振动频率的参数分析

为准确计算和分析波形钢腹板连续箱梁桥的弯曲振动频率,首先,运用能量变分原理和Hamilton原理,推导出波形钢腹板简支箱梁桥弯曲振动频率的计算公式;然后,在简支箱梁桥频率计算公式的基础上,根据连续梁自由振动的三弯矩方程,得到任意等跨等截面波形钢腹板连续箱梁桥弯曲振动频率的计算公式,该公式的正确性得到已建实桥频率实测值和Ansys三维有限元计算值的验证;最后,对波形钢腹板连续箱梁桥弯曲振动频率的影响参数进行了分析。研究结果表明,波形钢腹板剪切效应对波形钢腹板连续箱梁桥弯曲振动频率的影响较大,而其余参数对该桥型弯曲振动频率的影响较小,在实际工程中为了计算的简便性,可以忽略这些因素的影响。研究结论可为同类型桥梁的设计提供参考。     

节段预制波形钢腹板组合梁桥吊装期力学性能研究

为探明节段预制波形钢腹板组合梁桥吊装期力学性能，以南京长江五桥为例，利用ABAQUS建立精细化实体有限元模型，分析吊点数量、位置及临时横撑，对波形钢腹板节段梁吊装期受力性能的影响。结果表明：为满足结构线形和应力要求，波形钢腹板节段梁吊装宜采用4吊点布置；波形钢腹板节段梁吊装过程中，混凝土桥面板相对变形较大，应在混凝土顶底板之间设置临时刚性骨架支撑，防止吊装过程中因箱梁变形过大而增加节段拼装难度。     

铝合金工字梁腹板屈曲后承载力有限元分析中材料本构关系模型的探讨

本文采用五种不同的铝合金本构关系模型,用有限元分析软件ANSYS对铝合金工字梁腹板屈曲后承载力进行了数值模拟,并通过对有限元计算结果和试验值的比较,分析不同材料本构关系模型对铝合金工字梁腹板屈曲后承载力计算精度的影响。     

南京长江大桥动力特性分析

建于1968年的南京长江大桥上部结构为钢桁梁,下部基础为桩基础和沉井基础,至今已安全营运37年.其动力特性分析,可为该桥的模型修正、健康监测、状态评估、损伤识别以及抗震分析等提供前提条件和依据.根据大桥结构特点,利用ANSYS建立只考虑上部结构的空间有限元模型和同时考虑上部结构和下部结构的空间有限元模型,对其动力特性进行计算,并对两个模型的前6阶自振频率和振型进行分析,通过与现场实测结果比较表明,在低阶振动时可不考虑下部结构的影响,在高阶振动时要考虑下部结构的影响.     

首都机场AMECO-A380机库动力特性测试与分析

采用环境随机振动法对北京首都国际机场AMECO-A380六机位维修机库大跨空间网架结构进行了现场结构动力特性测试.利用谱分析方法对实测数据进行了参数识别和处理,并进行了振型分析,确定了机库屋架结构的自振频率和振型.并用有限元模型计算了结构自振频率和振型.对测试和计算结果进行的分析比较结果表明,结构基本周期的测试值和计算值接近,各自所对应的第1阶振型吻合较好.     

车削工件扭转振动模态的时变特性研究

基于车削加工过程中工件直径和转动惯量的时变特性,建立工件扭转自由振动的时变力学模型,导出工件扭转自振频率的时变方程,在Mathcad软件中求解时变方程得到其低阶自振频率;利用ANSYS软件进行模态分析,研究不同背吃刀量和进给速度对工件扭转自振频率及振型时变规律的影响。研究表明,有限元仿真结果与理论解答趋于一致;一阶扭转自振频率随车削时间呈对称的抛物线状分布,二阶自振频率随时间呈近似正弦分布。背吃刀量越大,自振频率时变曲线的幅值越大;进给速度越大,自振频率的时变周期越短。     

基于ANSYS平面闸门的自振特性研究

以某水利工程平面闸门的动力学问题为背景,考虑流-固耦合[1]对闸门结构自振特性的影响,应用大型有限元分析软件ANSYS对平面闸门的自振特性进行分析研究.建立了该平面闸门的实体模型和有限元模型,分析了平面闸门在无水和有水状态下的振动特性,并计算出了闸门的自振频率和振型.结果表明:水体高度对平面闸门自振频率和振型有着显著影响,尤其是对低阶的振动频率更为显著.     

基于静动载测试技术的连续多室箱梁力学性能研究

在静动载测试技术的试验荷载作用下,检验桥梁结构的承载能力是否能满足设计标准,评价桥梁结构的力学特性和工作性能等均至关重要。为获得某预应力混凝土连续多室箱梁桥的静动力性能,开展了某预应力混凝土连续多室箱梁桥的静动载测试技术试验研究。测试结果表明,主要测点实测应变值和挠度值均小于理论计算值,且卸载后预应力混凝土连续多室箱梁桥主要测点相对残余应变率和变形率均小于20%,表明结构处于弹性工作状态;通过动载试验可知预应力混凝土连续多室箱梁桥实测各阶频率均大于相应理论计算频率值,表明预应力混凝土连续多室箱梁桥实际整体刚度良好。静动载测试技术可为同类结构测试提供可靠测试技术方法,将会产生良好的经济效益与社会效益。