钢管混凝土拱的材料非线性有限元分析

针对钢管混凝土拱桥计算的实体-梁单元法,详细地推导了该法的弹塑性切线刚度矩阵,在此基础上编写了钢管混凝土拱桥考虑材料非线性的极限承载力计算程序SYCFST,该程序得到了算例试验模型拱的验证.从而证明该程序的编写是正确的.     

考虑徐变情况下混凝土浇筑顺序的影响研究

运用组合梁单元法并结合计算混凝土收缩徐变的按龄期调整有效模量法,编制了有限元计算程序,采用逐步计算徐变的方法分析了不同混凝土灌注顺序对某哑铃型钢管混凝土拱桥的影响,得出了一些有益的结论.     

钢管混凝土提篮拱桥的稳定性分析

文章介绍了钢管混凝土提篮拱桥稳定性分析的两种方法:线性屈曲和非线性屈曲,以某钢管混凝土提篮拱桥为工程背景,运用midas/civil有限元程序,建立空间有限元模型,进行了线性屈曲分析,并得出一定的结论。该研究成果对了解该桥及同类钢管混凝土拱桥的稳定性有一定的参考价值。     

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。     

中承式钢管混凝土拱桥动力特性分析

本文以某大桥为例,用MIDAS大型有限元软件计算了该大桥200 m跨钢管混凝土拱桥的自振频率和振型,用软件对中承式钢管混凝土拱桥动力特性进行了计算和分析。     

钢管混凝土拱桥收缩次内力计算

针对管内混凝土收缩会在钢管混凝土超静定拱中产生次内力,根据钢管混凝土拱的结构特性,提出了2种钢管混凝土拱收缩次内力计算方法——解析法和有限元法,并采用这2种计算方法对9个钢管混凝土拱桥实例进行分析.结果表明:2种方法均可用于计算钢管混凝土拱桥的收缩次内力,但采用等效降温15℃～20℃的解析法计算得到的收缩次内力较采用有限元法直接计算的收缩次内力大了50％以上;若采用等效降温的解析法计算,等效降温值还有待于进一步研究.     

钢管混凝土拱桥施工控制软件的开发

钢管拱肋架设质量的好坏是钢管混凝土拱桥施工控制的关键工序,针对其施工控制的这一特点,介绍了钢管混凝土拱桥施工控制中倒退分析软件的编写思路及关键问题的具体处理方法。     

中承式钢管混凝土拱桥动力特性研究

利用大型通用有限元程序建立了中承式钢管混凝土拱桥的三维空间有限元模型,计算了该桥梁结构的自振频率和振型,计算结果可为该桥的设计、施工以及使用阶段的健康检测和维护提供技术参数和依据。     

固有缺陷法在钢管混凝土拱桥管节点疲劳寿命中的应用研究

通过模型试验比较钢管混凝土管节点和空心管节点的疲劳破坏行为,得出钢管混凝土管节点和空心管节点的疲劳破坏形态基本一致;提出用固有缺陷法预测钢管混凝土拱桥管节点疲劳寿命的方法,并用实例计算了钢管混凝土管节点的疲劳寿命,将该寿命与试验结果进行比较,验证了固有缺陷法在一定范围内预测钢管混凝土管节点疲劳寿命的合理性。     

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。     

不同拱肋形式对无风撑钢管混凝土拱桥的抗震特性影响

无风撑钢管混凝土拱桥有钢管混凝土拱桥具有跨度大、强度高、塑性好、重量轻、便于施工、造型新颖美观等优点,而且在行车时视野开阔,在未来有很好的应用前景.文中以某五连跨无风撑钢管混凝土拱桥为例,针对无风撑钢管混凝土拱桥特点,采用不同拱肋结构布置形式,对其抗震性能进行了对比分析,得出此类拱桥拱肋合理布置形式.     

钢管混凝土拱均匀温差设计取值研究

以一座钢管混凝土桁拱为研究对象,应用经实桥实测温度场验证的有限元方法和三个不同区域实测环境温度,通过对计算合龙温度、有效温度和温差设计取值方法精度的计算以及温度次内力与有限元理论值差异的对比分析,研究了钢管混凝土拱均匀温差设计取值问题。研究表明,福建省地方建设标准《钢管混凝土拱桥技术规程》推荐的计算合龙温度公式可推广至全国其他区域;对于有效温度,可取当地最高气温作为最高有效温度,最低日平均气温或当地最低气温作为最低有效温度。     

大跨度钢管混凝土拱桥施工技术研究

介绍了大跨度钢管混凝土拱桥主要的施工方法,并以一个上承式钢管混凝土拱桥为例,利用大型有限元软件MI．DAS对该类拱桥进行了全桥数值模拟,分析了大跨度钢管混凝土拱桥拱上结构安装各阶段内力及变形情况,为同类大跨钢管混凝土拱桥的施工控制提供了一定指导。     

大跨度钢管混凝土拱桥非线性地震响应分析

研究了大跨度钢管混凝土拱桥在同步激励和多点激励作用下的非线性地震响应特性及主要影响因素。采用时程分析法计算了大跨度钢管混凝土拱桥的非线性地震响应,研究了几何非线性对结构地震响应的影响,探讨了恒载内力和构型、多点激励效应等因素对大跨度钢管混凝土拱桥非线性地震响应特性的影响,结果表明结构的几何非线性性质对大跨度钢管混凝土拱桥的地震响应有较大影响。     

大跨度钢管混凝土拱桥稳定性分析

简要介绍了钢管混凝土拱桥线性和非线性稳定性分析原理,以某钢管混凝土拱桥为例,建立了有限元分析模型,采用大型通用有限元分析程序ANSYS对其施工及运营阶段的稳定性进行了分析,根据分析结果指出,在施工及运营阶段的稳定性分析中应该考虑非线性的影响。     

钢管混凝土拱桥地震破坏模糊评估方法

为了掌握钢管混凝土拱桥在地震后损伤和破坏情况,根据钢管混凝土拱桥各部件结构构造和受力特征,建立各个部件的杆件的基于变形或强度和能量的双重破坏评估模型,利用有限元法计算钢管混凝土拱桥非线性地震反应,研究基于模糊理论和层次分析法的地震破坏模糊评估方法。通过一座大跨钢管混凝土拱桥工程应用,由钢管混凝土拱桥的地震破坏模糊评估可知,在加速度峰值为0.1、0.2、0.4和0.8 g的地震作用下,整桥的破坏指数分别为0.150、0.152、0.172和0.318,说明在峰值为0.4 g的地震作用下桥梁为轻微破坏,在0.8 g的地震作用下,为中等破坏。     

下承式钢管混凝土系杆拱桥的冲击系数研究

以泰兴滨江大桥为例,根据下承式钢管混凝土系杆拱桥的结构特点,采用大型通用有限元软件ANSYS对该桥进行有限元离散。采用梁单元beam4模拟钢管混凝土拱肋（内部混凝土及外部钢管）、系杆及横梁等构件,用杆单元Iinks模拟吊杆,用壳单元she1163模拟桥面铺装层,用实体单元solid45模拟桥面系的预制空心板部分,建立了系杆拱桥的空间计算的有限元模型,进行模态分析,得到各阶自振频率及振型。建立四分之一车辆模型作用下的拱桥车桥耦合振动模型,并利用MATLAB语言编制程序,分析了移动车辆荷载作用下下承式钢管混凝土系杆拱桥的响应,系统地得到了该桥在不同车速,不同车道,不同阻尼,不同路况的振动响应等力学性能。本文所得出的主要结论和有关研究成果可为大跨度钢管混凝土系杆拱桥设计时的冲击系数取值,研究车辆对系杆拱桥的冲击性能和后期桥梁养护确定荷载效应分析提供参考。     

上承式钢管混凝土拱桥动力特性分析

为研究上承式钢管混凝土拱桥的动力特性,以大型有限元计算软件ANSYS为平台,对跨径为252 m的上承式钢管混凝土拱桥——千岛湖1号特大桥建立了空间有限元模型,进行了动力特性分析。通过对前十阶频率和振型的分析,得出结论:面内基频一般较面外基频大,尤其是大跨度拱桥,应注意保证拱的横向稳定性;桥面系的面内振动与拱肋基本同步,桥面系的面外振动受桥面系与拱肋之间联结形式的影响较大,采用立柱或刚性吊杆联结时,二者振动基本同步;通过收集到的大量钢管混凝土拱桥的结构型式和基频计算结果,可得出钢管混凝土拱桥基频随跨径的变化趋势,并由此回归出频率对于跨度的公式,当缺少实测资料时,可作为工程设计中的参考依据。     

中承式钢管混凝土拱桥调查与动力特性分析

中承式钢管混凝土拱桥作为一种新型的桥梁型式应用广泛。在统计分析国内已建成的100余座中承式钢管混凝土拱桥的基本资料基础上,得出了跨径、矢跨比、边主跨比、矢高比、宽跨比和拱轴线型等设计参数的常用范围;根据统计得到的典型桥例为基准,采用MIDAS有限元软件分析桥例的结构动力特性;对典型桥例进行结构动力特性参数分析,得到了各设计参数对结构动力特性的影响规律。     

钢管混凝土提篮拱桥内倾角对内力分布影响的研究

泉州市和昌大桥采用钢管混凝土提篮拱桥桥型。本文利用有限元方法分析了钢管混凝土提篮拱桥内倾角对内力分布的影响,着重研究其弯矩的变化情况。结果表明,在相同荷载工况下,拱肋内倾角对拱肋弯矩的影响不明显。