柔性系杆钢管混凝土拱桥承载力分析

为研究柔性系杆钢管混凝土拱桥的极限承载力,以某280m主跨桥为例,借助有限元程序建立空间有限元模型,采用三种不同计算方法对大桥的极限承载力进行研究,研究过程中引入考虑套箍效应的钢管内混凝土本构关系,得出了不同工况下大桥的极限荷载系数、破坏模式以及荷载-位移曲线之间的关系。结果表明:某特大桥的极限承载力满足要求,破坏模式均为面外失稳破坏;采用线弹屈曲方法和仅考虑结构几何非线性的方法均会过高地估计结构的极限承载力,但线弹性方法甚至不能真实的反应结构的破坏模式,要准确评估出拱桥等桥梁结构的极限承载力,必须考虑结构几何与材料的双重非线性。     

斜拉立体桁架极限承载力的双重非线性分析

斜拉立体桁架是一种有发展前途的大跨度杂交结构体系。针对两塔三跨和一塔两跨两种结构形式,基于UL列式,采用混合有限元模型,对该结构体系进行了几何非线性屈曲分析以及几何、材料双重非线性屈曲分析,得出斜拉立体桁架的极限承载力。计算结果表明,只有同时考虑结构的几何和材料非线性的屈曲分析方法,才能准确地评估出结构的极限承载力。同时研究了不同塔高、桁架高度、索距以及跨度对结构极限承载力的影响,从中得出了一些结论可供设计人员参考。     

大跨度斜拉立体桁架的极限承载力及影响因素分析

本文针对常用的斜拉立体桁架两塔柱三跨结构形式,基于UL列式,采用混合有限元,分别按空间（面外自由）和平面（面外自由度约束）两种模型,进行了线性、几何非线性、材料非线性以及同时考虑两种非线性的屈曲分析和比较,得出了结构的极限承载力。研究表明,空间模型比平面模型的安全因子低。线性屈曲和只考虑几何非线性屈曲两种模型的安全因子差别较大,而考虑材料非线性和双重非线性两种模型的安全因子比较接近。几何非线性对斜拉立体桁架的极限承载力影响较小,其结构极限承载力主要由材料非线性控制。立体桁架的塑性部位出现在塔柱附近的腹杆和弦杆,以及跨中附近的弦杆以及拉索附近的弦杆。此外,探讨了塔高、桁架高度、索距以及拉索刚度对结构极限承载力的影响,其中索距对结构的极限承载力影响最大。     

钢管混凝土拱桥的动力稳定极限承载力研究

从结构极限承载力的角度研究钢管混凝土拱桥在地震作用下的动力稳定性能。基于大型通用有限元程序ANSYS的应用平台,使用其APDL语言,采用B-R运动准则结合动态增量法(IDA)提出用特征响应寻求钢管混凝土拱桥动力稳定极限承载力的研究方法,分析地震动输入方向、结构几何非线性、材料非线性及其结构初始缺陷模式和大小对动力稳定极限承载力的影响,结果表明横向输入对拱桥稳定最为不利,材料非线性的影响比几何非线性影响大,几何初始缺陷会降低拱桥的动力稳定极限承载力,其中以反对称最为不利。最后,通过对一钢管混凝土模型拱桥的振动台试验的分析比较,表明该方法的正确性和工程适用性,可为系统研究钢管混凝土拱桥的动力稳定性能提供理论分析基础。     

斜拉立体桁架一塔柱两跨结构体系的极限承载力分析

对斜拉立体桁架常用的一塔柱两跨结构体系,基于UL列式,采用混合有限元,分别按空间(面外自由)和平面(面外自由度约束)两种模型,进行了线性、几何非线性、材料非线性以及同时考虑两种非线性屈曲分析,得出结构的极限承载力。研究表明,空间模型比平面模型的安全因子低。线性屈曲和只考虑几何非线性屈曲两种模型的安全因子差别较大,而考虑材料非线性和双重非线性两种模型的安全因子比较接近。几何非线性对斜拉立体桁架的极限承载力影响较小,其结构极限承载力主要由材料非线性控制。立体桁架的塑性部位出现在距塔柱(5/8～3/4)主跨附近的弦杆、塔柱附近弦杆以及靠近塔柱拉索附近的弦杆。此外,探讨了塔高、桁架高度、索距以及拉索刚度对结构极限承载力的影响,其中索距对结构的极限承载力影响最大。     

钢管混凝土拱桥稳定性分析

阐明了用ANSYS软件进行钢管混凝土拱桥稳定与极限承载力的特征值屈曲分析、几何非线性屈曲分析以及双重非线性屈曲分析的方法,给出了算例,得出了材料非线性和吊杆非保向力在分析中不可忽视的结论.并进行了考虑和不考虑钢管对混凝土的套箍效应的对比分析,发现套箍作用使该桥的稳定系数有所增加但不大.     

倒三角形高强钢可移动桥梁极限承载力影响因素分析研究

倒三角形高强钢可移动桥梁是一种新型桁架结构体系,因此有必要对其整体稳定性进行深入的研究。基于已有的BS700高强钢材料性能试验,提出了有限元模型使用的材料模型。建立了51 m跨度桥梁的有限元模型,并与实桥加载试验进行了对比,验证了有限元模型的精确性。在综合考虑材料和几何双重非线性的基础上,进行桥梁的非线性屈曲分析,得到桥梁的极限承载力和稳定安全系数。然后对影响桥梁极限承载能力的因素进行分析,分析结果表明:上弦杆、桥梁高度是影响桥梁极限承载力的重要因素,其中上弦杆1的影响最大;车辙宽度、下弦杆和斜腹杆对桥梁极限承载力影响较小,直腹杆的影响略大于斜腹杆的影响。     

钢筋混凝土拱桥面内极限承载能力的非线性分析

建立了平面杆系UL列式的几何非线性与材料非线性耦合分析方法 ,并编制非线性分析程序。采用所编的程序对文献 [2、 6]提供的两个模型拱进行了计算分析 ,通过对拱桥结构的非线性屈曲分析 ,给出了拱顶挠度-荷载的关系曲线 ,可以看到拱桥结构的屈曲与压杆失稳是有差异的 ,拱结构在极值荷载点没有明显的屈服台阶 ,挠度 -荷载曲线在达到峰值点立即进入下降段 ;在对模型拱进行几何与材料非线性分析中 ,可以看到模型拱的极限承载能力主要受材料非线性的影响     

某室外景观钢拱桥设计

某室外小区景观桥采用钢拱桥结构形式,拱桥跨度约为11m。采用Midas GEN进行建模、设计和截面校核,分别进行了强度验算、刚度验算以及舒适度验算。针对拱形结构会产生跳跃失稳问题,采用ABAQUS进行了特征值屈曲分析和非线性屈曲分析(材料非线性和几何非线性)。针对拱形结构水平推力大的问题,进行了桩基抗水平力、抗倾覆验算。通过计算分析,该钢拱桥满足规范的强度、刚度、舒适度、稳定性、地基承载力要求。     

大跨度刚性梁柔性钢管混凝土拱桥承载力分析

综合考虑了结构双重非线性因素，对该桥的极限承载力进行了深入研究。分析研究表明，对此类桥梁进行极限承载力分析时，材料非线性比几何非线性更为重要；加强拱脚处的拱肋及缀板能显著提高结构的承载能力。     

大跨度钢管混凝土系杆拱桥极限承载力分析

采用线弹性、几何非线性、双重非线性三种方法,对大跨度钢管混凝土系杆拱桥极限承载力进行了分析,并讨论套箍效应和布载方式对极限承载力的影响。计算结果表明,对结构极限承载力分析时应考虑双重非线性和套箍效应,布载方式对极限承载力有很大影响。     

首都国际机场T3航站楼交通中心钢结构体系稳定分析

以首都国际机场交通运输中心(GTC)大跨箱型钢拱结构为工程背景,以单拱、组拱和整体屋盖钢拱结构为研究对象,采用非线性有限元法分析结构失稳问题。在多种不利荷载组合作用下,研究对应于GTC钢结构体系的理想结构整体稳定性能并得出结构特征屈曲系数的基础上,考虑几何非线性、材料非线性,按最不利原则施加初始几何缺陷,计算结构的非线性稳定屈曲系数,获得相应的折减系数,并讨论了双重非线性对结构整体稳定的影响。同时,数值分析了主拱拱脚处腹板的局部稳定问题,结果说明,在拱脚处需合理设置加劲肋板来避免腹板局部失稳。     

青岛北站撑杆式预应力钢压杆的极限承载力分析

结构的屈曲分析可分为特征值屈曲分析和非线性屈曲分析。简要阐述结构特征值屈曲分析和非线性屈曲分析的的基本理论,利用ABAQUS对青岛北站中的预应力钢压杆进行特征值屈曲分析和考虑材料非线性和几何非线性的非线性屈曲分析,对比两种分析方法所得的极限承载力的差别,同时在非线性屈曲分析中,分析在不同的初始缺陷和不同的初始预应力的条件下预应力压杆极限承载力的变化,所得结论可为同类大跨空间结构预应力压杆的设计与计算提供参考。     

大跨度钢桁架拱屋盖结构的稳定性分析

基于稳定性理论,以某钢管桁架拱屋盖结构体系为研究对象,利用ANSYS有限元软件,分别进行线弹性屈曲、几何非线性稳定及弹塑性双重非线性稳定分析,得出荷载一位移全过程曲线,并对其结果进行比较.结果表明,材料非线性对结构的稳定性影响较为显著,同时考虑几何非线性和材料非线性能更为准确地了解结构的稳定性能.     

初应力对哑铃型钢管混凝土拱承载力的影响

根据钢管混凝土拱桥特点,采用包含初应力的实体—空间梁单元法来计算哑铃型钢管混凝土拱桥承载力的方法,计算3种哑铃型拱肋,分析了不同初应力系数、不同含钢率和不同跨径的因素对哑铃型钢管混凝土拱桥承载力影响规律,结果表明,初应力导致拱肋的极限承载力下降。     

张弦穹顶结构非线性稳定分析

在张弦穹顶结构静力计算的基础上,根据几何非线性以及材料非线性,对张弦穹顶的非线性稳定进行了深入系统的分析,包括结构参数对屈曲承载力的影响,并与相应的单层网壳结构进行了比较;采用弧长法对张弦穹顶结构荷载-位移全过程的平衡路径进行跟踪。分析结果可供实际工程参考。     

提篮式系杆拱桥施工全过程承载力分析

针对跨度为112m的京沪高速铁路九曲河特大桥提篮式系杆拱桥的5种施工方案，考虑结构的非线性和构件的极限承载能力，计人施工过程的变形和应力的叠加效应，用包含梁和索单元的空间组合结构模型，进行了大桥的结构行为分析，着重研究了各方案在施工全过程中的结构整体及构件的承载能力问题。