梁格法及壳单元法在三跨连续箱梁桥计算中的比较

梁格法和壳单元法是曲线桥梁理论计算中常用的方法。为得到梁格法的适用范围,文章建立三跨单箱双室预应力连续梁桥直线桥和曲线桥有限元模型,分别采用梁格法及壳单元法计算了直线桥及曲线桥梁在自重及偏心活载作用下桥梁的应力及变形。经比较分析得出以下结论:自重作用下直线桥壳单元法分析结果与梁格法两种方法得到中间纵梁弯矩及挠度相差不大,两种方法得到曲线梁桥纵梁弯矩及挠度差别比直线桥要大很多;偏心活载作用下两种方法得到直线桥弯矩及挠度相差不大,曲线桥弯矩及挠度相差较大;在曲线半径较小时,用梁格法计算各腹板分配内力时引起的误差可高达30%。因此在圆心角较大的情况下,建议采用壳单元法。     

大跨度混合连续梁桥受力性能分析

大跨度连续梁桥主跨跨中采用钢结构,其余部分采用变截面预应力混凝土结构的混合结构,可以减轻自重,降低梁高,增加跨度,并缩短工期。本文结合三江口大桥的有限元模型数值分析,验算了结构的受力性能满足使用要求,分析了结构的恒活载比例变化,为类似工程提供了参考。     

PC连续梁塑性设计的极限等效荷载平衡法

对于预应力混凝土连续梁的正截面承载力计算及内力重分布设计,探讨一种概念清楚、计算简捷的方法。提出了"极限等效荷载平衡"的概念,将预应力混凝土连续梁简化为承受轴向力和剩余使用荷载的普通钢筋混凝土梁。给出了极限承载力平衡法的极限承载力计算简图和计算公式。讨论了主弯矩、次弯矩、预应力轴力对极限承载力及塑性内力重分布的影响,对预应力混凝土连续梁内力重分布的试验数据进行了分析,并提出了内力重分布的弯矩调幅系数的建议值。     

大跨度连续刚构桥施工控制参数敏感性分析

为深入研究大跨度预应力混凝土连续刚构桥施工控制参数的敏感性,确定结构主要和次要控制参数,采用有限元软件MIDAS Civil建立大跨度连续刚构桥三维有限元模型,分析了施工控制中各设计参数的取值对主梁线形及应力的影响程度。研究结果表明材料密度、预应力损失、收缩徐变以及温度荷载对主梁线形影响明显,为主要控制参数,其中预应力损失和收缩徐变对主梁长期挠度影响最为显著;主梁结构自重偏差和预应力损失对箱梁截面顶板及底板压应力均有较大影响,且顶板应力受预应力损失影响的程度更大。     

采用小半径曲线梁的立交匝道桥设计

简单介绍了曲线梁桥的特点。结合某匝道桥设计,采用有限元实体单元进行初步设计计算,列出了恒载、汽车活载、温度梯度、整体温差以及支座沉降内力组合下,各荷载及其组合对支座反力和弯矩的影响。根据计算结果,分析了产生梁端内侧支座脱空和梁体发生横向爬移的原因。给出了采取预偏心和墩梁固结优化设计后的支座反力和弯矩,2项措施能有效解决曲线梁支座脱空情况。以空间梁单元的方法对实体单元计算结果进行校核,结果显示计算可靠。     

斜拉-连续梁组合结构桥梁动力特性及地震响应分析

为研究斜拉-连续梁组合结构桥梁的动力特性和地震响应规律,以某高速公路预应力钢筋混凝土斜拉-连续梁组合桥(30+30+140+30+30)m为例,建立有限元空间杆系模型,分析了该桥在反应谱、一致激励、多点激励和行波效应作用下的地震响应。研究结果表明:该桥主梁截面内力主要由低阶振型控制;多点激励对主梁轴力、剪力和竖向位移有一定的放大作用;行波效应对主梁剪力的放大影响显著,对轴力、弯矩影响较小;地震作用对斜拉-连续梁组合结构桥梁连续梁段主梁内力及位移的影响均较大,不容忽视。     

高速公路大桥预应力连续梁桥悬臂施工技术

本文针对混凝土自重、预应力等因素对预应力梁桥悬臂施工的影响,导致悬臂施工效果变差等问题,提出了一种高速公路大桥预应力连续梁桥悬臂施工技术.通过计算参数取值、荷载取值以及其他荷载,确定了连续梁桥结构计算的基本参数.采用有限元分析软件模拟计算了连续梁桥在各个阶段的受力和变形情况.引入迭代法消除节点坐标变化带来的误差,计算了...     

泉州市朋山岭立交曲线匝道桥支座反力分析

结合泉州市朋山岭立交工程,采用MIDAS有限元分析软件,对匝道曲梁的支座反力进行了计算。分析了恒载、活载、预应力荷载作用下的支座反力分布情况,重点研究了支座脱空的主要影响因素,得出了一些有益结论。最后对曲线梁的支座偏心情况进行了归纳整理,便于以后的工程应用及研究参考。     

圆心角对预应力砼曲线连续梁弹塑性力学的影响

圆心角是影响曲线梁力学行为的重要因素.为揭示圆心角对预应力混凝土曲线连续梁弹塑性力学行为的影响规律,笔者建立的预应力混凝土曲线梁理论模型及程序,用计算机模拟一系列不同圆心角情况下的预应力混凝土曲线连续梁,研究了在弹性和塑性阶段预应力混凝土曲线连续梁的内力、变形及支座反力随圆心角的变化规律.得出在弹性工作阶段当α0≤0.25时,对于剪力和弯矩可按直线梁计算的结论.     

雁盐黄河大桥结构分析

对雁盐黄河大桥成桥状态进行了结构分析,并采用SAP有限元分析程序,利用虚功原理方法计算了主拱肋及副拱肋控制截面的内力影响面,绘制了主拱控制截面的内力包络图,同时在桥梁横向计算中考虑横向预应力及人群活载的效应,对主桥控制截面进行了成桥状态各种分析和验算,以供参考。     

基于动静载试验的BRT高架桥性能评价

厦门快速公交系统(BRT)桥梁结构新颖,构造特殊,设计荷载兼顾轻轨和快速公交,施工方法多样,国内外同类工程不多,有必要对其进行成桥荷载试验研究,评价桥梁的承载能力及施工质量。首先建立有限元分析模型,计算出对桥梁影响最大的力学性能指标,确定试验工况、试验控制荷载及控制截面,然后进行静动载试验,评价其承载能力及动力特性,最后通过计算分析,评价其抗震性能。结果表明:钢箱梁段、混凝土梁段及车站段的整体刚度较高,满足设计和使用要求,主梁结构处于完全弹性状态,整体结构具有良好的动力性能;地震作用下的主梁结构内力明显小于设计活载内力,具有良好的抗震性能。     

П形主梁无背索斜拉桥剪力滞效应分析

以某座П形断面预应力混凝土主梁的无背索斜拉桥桥型方案为背景,采用三维实体有限元数值计算方法,分析探讨了自重恒载、活载、轴向力、预应力等荷载及其组合下的剪力滞效应问题。研究该种桥型剪力滞系数的分布规律,计算不同荷载及其组合下剪力滞系数。得到了该种桥型方案剪滞系数的一些重要结论,为该桥型方案的设计计算提供了重要的依据,也为同类桥型的剪力滞效应计算提供了参考资料。     

某预应力混凝土连续梁桥内力计算分析

采用桥梁专用有限元软件MIDAS/Civil对某大跨度预应力混凝土连续梁桥的上部结构建立桥梁实体模型,并对其进行了内力计算分析,得出了不同荷载效应作用下桥梁的内力数据,同时对不同荷载效应按照正常使用极限状态和承载能力极限状态进行内力组合,绘出内力包络图,从而为大跨度预应力连续梁桥的配筋设计提供了理论依据。     

∏形主梁无背索斜拉桥剪力滞效应分析

以某座∏形断面预应力混凝土主梁的无背索斜拉桥桥型方案为背景，采用三维实体有限元数值计算方法，分析探讨了自重恒载、活载、轴向力、预应力等荷载及其组合下的剪力滞效应问题。研究该种桥型剪力滞系数的分布规律，计算不同荷载及其组合下剪力滞系数。得到了该种桥型方案剪滞系数的一些重要结论，为该桥型方案的设计计算提供了重要的依据，也为同类桥型的剪力滞效应计算提供了参考资料。     

单箱三室波形钢腹板PC连续箱梁桥监测技术

为了解多室箱波形钢腹板箱梁的力学性能,在施工及运营阶段对某单箱三室波形钢腹板PC连续箱梁桥控制截面的应变及标高进行监测。结果表明,预应力钢筋张拉后控制截面应力及标高与拆架后吻合。计算波形钢腹板PC连续箱梁桥活载效应时,应选用合理的内力增大系数值来计入偏心荷载对截面内力的影响。波形钢腹板PC连续箱梁桥中的温度应力超过了活载应力,成为设计控制因素。去除温度梯度、沉降、混凝土收缩徐变、预应力损失等因素影响产生的应力,运营阶段应力与竣工时应力相当。     

预应力连续梁施工监控关键技术研究

以省内某预应力连续梁悬臂浇筑施工监控项目为背景,研究了悬臂浇筑过程中施工荷载对主梁成桥线形及截面应力的影响情况,分析了连续梁悬臂浇筑施工监控过程中主梁线形及截面应力监控的关键技术,对成桥工况满足预定要求具有一定意义。     

基于振型分解反应谱的大跨桥梁地震力计算研究

本文根据振型分解反应谱法的基本原理,利用桥梁有限元计算软件Midas civil建立了某大跨度预应力混凝土连续梁桥全桥动力模型,选取抗震荷载,通过对在自身恒载和活载两种不同的荷载作用下的地震力的进行计算分析,为该桥墩身、基础部分抗震设计提供了可靠依据。     

穹顶结构对储罐承载力影响分析

本文以某16万方LNG储罐设计为例,利用大型有限元软件ANSYS,分别建立考虑带肋式网壳结构、不考虑带肋式网壳结构的两种钢筋混凝土外罐模型,并以结构自重、活荷载、风荷载、预应力荷载及地震荷载为主要输入荷载进行有限元计算分析。提出带肋式网壳结构及预应力钢筋混凝土外罐设计相关建议。     

整体桥受力性能研究

以福建某大桥为工程背景,为一座预应力混凝土整体桥,采用Midas Civil 2015建立了该整体桥与连续梁桥的3D有限元模型,以研究整体桥与连续梁桥的受力差异。分析了恒载、汽车偏载和中载与温度等荷载作用对整体桥和连续梁桥的主梁弯矩、剪力和竖向挠度的影响。研究结果表现,在恒载作用下会引起整体桥主梁端部较小的负弯矩,对主梁剪力和竖向挠度的影响与连续梁桥相近;汽车偏载和中载均会引起整体桥主梁端部很大的负弯矩,使其边跨主梁内的正弯矩值大大减小,且汽车偏载对整体桥主梁受力的影响明显大于汽车中载;在温度荷载作用下,整体桥主梁内会引起很大的附加内力,在设计中需引起重视。此外,整体桥的振动频率远大于连续梁桥,尤其是基频,凸显了整体桥更大的全桥刚度;在地震作用下,整体桥可有效防止主梁落梁的发生,相比连续梁桥,整体桥具有更好的抗震性能,但也需注意防止墩顶限位挡块的破坏。     

我国20 m预应力T梁桥承载能力可靠度分析

为了准确掌握我国20 m预应力T梁桥承载能力可靠度,基于我国公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG 3362—2018),利用大型结构有限元分析软件Midas-civil建立了公路-Ⅰ级设计荷载作用下20 m预应力T梁全桥三维有限元模型,分析了最不利工况下桥梁的内力,并基于承载能力极限状态可靠度方法,计算了该类桥梁的承载能力可靠度,与美国和欧洲的可靠度计算值进行了比较。结果表明:我国20 m预应力T梁桥恒载最大弯矩为1516.7 kN·m,活载产生的最大弯矩为1386.4 kN·m,我国的活载效应值和美国基本一致,欧洲的活载效应较大;活荷载效应值对桥梁结构可靠度计算结果影响较大,我国20 m预应力T梁桥可靠度指标β为5.478,大于我国规范值约17%,高于美国的4.43,但低于欧洲的7.25。