V形支撑0号块有限元仿真研究

以某V形支撑连续刚构桥为工程背景,对V形支撑0号块进行施工阶段分析和施工工况分析.计算分析得到如下结论：V形支撑0号块在施工过程中的应力满足规范要求,其施工过程中的受力特性可供设计和施工人员参考;V形支撑0号块对顺桥向水平位移和竖向位移较为敏感,在施工过程中应该注意结构的位移监测;施工工况分析的结果与更为真实的施工阶段分析的结果存在一定差距,在实际的工程计算中应尽可能采用施工阶段分析.     

X形中心支撑钢框架倒塌储备能力研究

根据中心支撑在循环荷载作用下的受力特点,提出一种针对X形中心支撑钢框架的倒塌判定标准.按照中国规范设计了一组不同层数和跨度的算例,采用增量动力分析方法确定并评估X形中心支撑钢框架结构的倒塌储备能力.结果表明：X形中心支撑结构的倒塌储备能力随层数的增加而减弱,随跨度的增加而增强,所有算例均具备FEMA695规定的倒塌储备能力.X形中心支撑与倒塌水准对应的基于结构层延性的整体抗侧刚度与初始弹性抗侧刚度之比大都在2％～3％之间,表明文中提出的倒塌标准具有一定的适用性,符合实际结构最终依靠延性来耗散地震能量的受力和变形规律.     

X形宽尾墩消能水力特性研究

宽尾墩与消力池联合消能通过在墩后纵向拉高水流增大掺气,在消力池入口附近水流交汇碰撞形成三元水跃,有效提高了联合消能率.其中X形宽尾墩由于其特殊的墩型设置,能进一步增大泄流能力,改善溢流面压强分布,调整消力池入流流态.采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)数值计算与模型试验...     

X形配筋增强高强钢筋异形柱边节点抗震性能试验研究

通过对核心区应用X形配筋增强的高强钢筋异形柱边节点和同等条件下未被增强的高强钢筋异形柱边节点进行拟静力试验研究,对比分析异形柱边节点的破坏特征、滞回曲线、承载能力、位移及延性、刚度退化、耗能能力等抗震性能指标。研究结果表明,配置HRB500高强钢筋异形柱边节点比配置600 MPa级的边节点承载能低,但滞回性能好,变形能力强,刚度退化推迟,耗能能力强;在核心区加入X形配筋,均可以改善高强钢筋异形柱边节点的破坏特征,使边节点抗剪能力、变形能力、耗能能力增强,刚度退化推迟,提高异形柱边节点抗震性能,配置HRB500高强钢筋的试件核心区应用X形配筋加强后抗震性能提高效果更好。     

内置型钢混凝土T形防火墙试验与仿真研究

为研究内置型钢混凝土T形防火墙(剪力墙)(以下简称BSTF)的抗震性能,对其开展拟静力试验和仿真分析。试验中制作了3个足尺寸BSTF试验模型,对BSTF翼缘部分施加竖向荷载,沿翼缘方向进行水平低周反复加载,记录和总结试件的受力过程和破坏方式,以探究其压力-移动滞回曲线、结构承载能力和延性系数等抗震技术指标。用ANSYS建立仿真模型对BSTF进分析,研究荷载施加部位等因素对结构受力和抗震性能的影响。结果表明：BSTF破坏形式为试件翼缘下部的边缘混凝土被压碎;试件滞回曲线圆润饱满,延性系数介于3.4～3.6之间,表明该结构有较强的耗能和塑性变形能力;仅翼缘受压的BSTF与全截面受压的BSTF比较,其屈服荷载、极限承载力都有所提高。     

X100钢在伊盟土壤模拟溶液中腐蚀行为的研究

通过自腐蚀电位（Ecorr）、交流阻抗谱等电化学方法,研究了X100钢在内蒙古伊克昭盟土壤模拟溶液中的腐蚀行为.实验结果表明,在实验初期,X100钢自腐蚀电位急剧下降,腐蚀初期腐蚀介质充足,吸氧腐蚀较为充分,腐蚀速率较快.但随着试验时间的增加,X100钢的自腐蚀电位逐渐近于平缓;而在整个实验周期中X100钢发生了非均匀的腐蚀现象.XRD测试分析表明,X100钢的腐蚀产物主要为FeOOH,Fe2 O3和Fe3O4.     

X形圆钢管节点平面内受弯滞回性能试验研究

为了研究X形圆钢管节点平面内受弯滞回性能,进行了两个节点在往复平面内弯矩作用下的试验研究.结果表明：两个节点的破坏模式均为相贯线附近焊缝热影响区的主管管壁开裂,开裂前主管管壁经历显著的塑性发展;节点表现出良好的滞回性能;主管管壁塑性变形和开裂后的裂纹扩散成为节点的主要耗能模式,尽管支管根部的塑性变形对耗能也有贡献.对比支主管正交节点(支主管夹角90°),支主管斜交节点(支主管夹角非90°)具有更高的抗弯承载力,并且具有更好的延性和耗能能力.当支主管斜交且夹角较大(大于70°)时,夹角正弦的倒数能较好地反映了支主管斜交对节点承载力的有利影响.     

高速铁路大跨度混凝土拱桥变形监测与分析

高速铁路设计时速快,变形控制要求高。由于结构的受力特点和混凝土材料的特性,混凝土拱桥在运营过程中会出现下挠变形,直接影响轨道线形和行车安全。为保障沪昆客运专线北盘江大桥的行车安全性和舒适性,通过对其建立自动化变形观测系统,分析其变形和温度数据的变化规律,结合拟合分析方法,确定温度和变形的影响系数,研究实测数据中徐变和温度效应的提取方法。结果表明:与同期人工观测数据相比,本系统的观测精度和有效性满足要求;桥面线形受温度变化影响较敏感,在低温时,不均匀沉降差值大,桥面线形相对不平顺,随着温度升高,沉降差值减小,桥面线形逐渐趋于平顺;通过建立的拟合计算徐变分析方法得到其相对徐变变形,与规范理论值相差约6%,满足工程要求。     

大跨度连续刚架拱桥的地震响应研究

广州新光大桥是世界上第一座三跨连续钢桁拱与钢筋混凝土V型刚构结合的钢-混凝土组合体系桥梁,主桥跨度为(177 428 177)m.以广州新光大桥为例,研究地震动空间变化对大跨度连续刚架-拱组合体系桥梁地震响应的影响.地震空间效应变化考虑了桥梁支点间横桥向和顺桥向多点激励和行波效应,研究结果表明:在不同的地震激励下桥梁的地震响应特征截然不同,地震动的空间变化对主拱肋、V型刚架的影响很大,而对边拱肋的影响相对较小;且随着剪切波速增加,主拱顶相对拱脚的纵桥向位移逐渐减小,而边拱拱顶的纵桥向位移基本不受剪切波速的影响.     

大跨钢管混凝土拱桥混凝土自调载灌注方法

为改善大跨度钢管混凝土拱桥混凝土灌注期间结构受力和变形,基于拱肋应力和变形影响线,提出一种自调载灌注方法. 推导了拱圈加权弯矩能同混凝土龄期的理论公式,提出以分阶段成桥与一次成桥设计状态加权弯矩能差异最小为目标优化灌注间隔,避免已灌混凝土过早承载. 应用ANSYS自带的APDL语言,针对新龙门大桥开发了专门的灌注仿真程序,展开钢管混凝土拱桥分段灌注优化分析. 结果表明:所提出的自调载灌注法应用于钢管混凝土拱桥灌注施工是合理可行的,基于拱肋应力和变形影响线确定的灌注方案,可实现此类拱桥灌注过程中结构变形和应力的自控制;以分阶段成桥与一次成桥设计状态加权弯矩能差异极小为目标建立的优化方法,可合理确定大跨径钢管混凝土拱桥分段灌注的起灌时间. 相比临时扣索、水箱压重等调载方法,自调载灌注方法可减少施工辅助工艺,降低工程建设总造价.     

刚架拱桥及桁架拱桥的设计与受力特征分析

介绍了刚架拱桥及桁架拱桥在阜阳市的应用及其型式、构造、设计和受力特征分析     

大跨度上承式拱桥施工监控技术

大跨度上承式拱桥的结构复杂,施工难度大,为保证桥梁施工安全,必须制定合理的施工监控方案.以大同市御河桥为研究对象,选择了7个应力监测断面和56个应变监测点模拟进行桥梁应力及应变的监测,并用有限元理论,模拟了该桥在10个特定工况条件下的受力及变形,分析显示模拟结果与实际情况较为接近.结果表明,御河大桥的监测断面及监测点选择合理,模拟方法合适,御河大桥的监测方案可为其他相似形式桥梁的施工监测提供借鉴.     

火灾下大跨度钢桁架拱桥结构性能分析

为研究汽车火灾对大跨度钢桁架拱桥结构受力性能的影响,以主跨为240 m的某下承式钢桁架拱桥为研究对象进行受火分析计算. 首先利用火灾模拟软件FDS对两种典型火灾场景进行数值模拟获得火灾温度场分布,然后通过有限元瞬态热分析确定火灾区域构件的温度分布,再通过ABAQUS热-结构耦合分析桥梁在不同火灾场景下结构性能的变化. 结果表明:钢桁架拱肋在油罐车火灾作用下受火构件的最高温度达540 ℃;主要传力构件在温度为430 ℃时屈服,达到承载能力极限状态,热膨胀效应与内力重分布导致附近构件的应力增幅达60~180 MPa;桥面竖向位移变化最大为115 mm,最大横向高差为108 mm. 油罐车火灾主要对火源附近3根吊索的温度场产生影响,受火吊索索力减小使得桥面下挠33 mm,主梁应力增大35 MPa.     

旧桥加固检算方法研究与应用

为了进一步修正桥梁承载能力,以旧梁式桥结构为例,介绍了加固时进行承载能力评定的一种新方法;并结合计算实例,简述了该方法在旧梁式桥简支变连续加固过程中的具体应用.     

大跨度钢箱提篮拱桥建模及动力特性分析

基于大型通用有限元软件ANSYS,利用有限元法建立了大跨度钢箱提篮连拱桥的分析模型,考虑了剪切和翘曲变形的影响,用Block-Lanczos法分析了其振动规律和动力特性,得到了大桥的振型、频率等资料数据,对大桥的动力性能做出评价,得出了一些有价值的结论,可作为同类型桥梁计算分析的参考。     

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。     

大跨度钢管拱吊装中温度荷载效应分析及应用

为研究支井河大桥钢管拱安装过程中温度荷载对拱肋的影响规律,运用ANSYS软件的参数设计语言APDL建立空间有限元模型,对多种温度变化工况和实测温度分布工况进行计算分析和比较研究。该方法综合考虑扣索温度和拱肋构件的非线性温差,根据等效线性化原则把非线性温差等效为线性温差,建立有限元模型并求解。分析结果表明,日照作用下的非线性温差是影响拱肋安装精度的主要原因,并且揭示了拱肋在日照温差影响下引起拱肋状态变化的规律,为拱肋吊装的施工控制提供参考。