格栅式连续墙在沉管隧道护岸工程支护中的应用

在介绍常用沉管隧道基槽开挖护岸结构形式基础上,结合具体工程项目,对格栅连续墙支护结构的土压力和护岸支护结构设计进行了探讨,提出了格栅连续墙的简化计算方法,并采用简化计算法和有限元法进行了对比计算分析。对比两种方法的计算结果可知,与有限元方法相比,简化计算方法计算的弯矩偏大,位移偏小,主要是由于简化计算方法没有考虑格栅连续墙的空间效应导致弯矩偏大,且等效刚度偏大导致位移偏小;格栅连续墙由于其自身的几何形状,其墙身弯矩分布具有典型的空间特性。其中,内墙承受较大的水平弯矩,外纵墙弯矩均较小,通过对格栅连续墙弯矩分布规律的分析,可以对格栅连续墙结构的配筋进行优化设计。由于目前对格栅连续墙的受力特点和设计计算方法对其空间效应考虑较少,因此格栅连续墙结构的变形计算模式还有待进一步研究和探讨。本文对格栅式连续墙基坑的计算设计具有一定的参考和借鉴作用。

钢桁腹式混凝土组合箱梁桥的空间梁格模型

为更加合理地开展钢桁腹式混凝土组合箱梁桥的设计,通过对比已有分析模型的优缺点,提出了钢桁腹式混凝土组合箱梁桥的空间梁格模型。介绍了空间梁格模型的建模思路,并参考Hambly关于梁格建模的基本原则,提出了适用于空间梁格模型的建模方法。通过应用示例,展示了基本空间梁格和精细化空间梁格的建模方法,并与实体有限元模型进行对比。结果表明:对于结构整体分析,基本空间梁格就能满足要求;而对于横向分析,则需采用更为精细化的空间梁格模型。

采用槽形梁桥面的大跨度钢桁拱桥车桥动力分析

槽形梁道碴桥面是适用于钢桥的一种桥面新形式,为研究该种桥面的钢桥动力性能,以某大跨度钢桁拱桥为研究对象,将列车、桥梁视为联合动力体系,建立了列车与大跨度钢桁拱桥的车桥耦合动力分析模型。在建立桥梁的有限元分析模型时,对该桥所采用的槽形梁形式桥面选用了梁格法来建模。计算桥梁的自振特性;采用计算机模拟方法,计算了ICE高速列车以不同车速通过该大跨度钢桁拱桥的空间振动响应,检算该桥是否具有足够的横向、竖向刚度;同时,基于合理的列车走行性评价指标,对列车通过该桥时的走行安全性和舒适性进行了评价分析。计算分析结果表明:该桥具有足够的横、竖向刚度,整体动力性能良好,列车过桥时具有良好的走行性,所得结果可供设计参考。

梁拱组合桥梁上部结构空间分析计算研究

针对某一梁拱组合桥梁施工图设计复核验算,鉴于该桥结构的新型和复杂性,应用MIDAS/Civil 2006程序对其进行空间内力分析校验.在计算过程中利用梁格理论对该桥模型简化处理,建立完全由梁单元组成的简化模型,同时建立复杂的由梁、板及实体单元组成的对比模型进行对比分析,结果表明在自重和移动荷载作用下,简化模型的支座反力、结构内力或应力与对比模型符合较好,同时两模型的第一、第二竖向基频及其振型也符合较好,因此该桥在作结构整体分析时,按梁格理论简化处理后的计算结果具有足够的精度,从而为同类桥型的空间建模分析的简化处理提供一些参考和帮助.

预应力混凝土斜交连续箱梁设计

研究目的:娄底市共荣路上跨娄邵铁路采用(25+40+25)m预应力混凝土斜交连续箱梁,斜交角度为55°,支架现浇施工方法。由于该梁桥面较宽,斜交角度较大,为了对实际结构进行更准确的模拟,本文采用空间梁格及平面单梁两种有限元分析方法对预应力混凝土斜交连续梁进行对比分析研究。研究结论:(1)为方便预应力混凝土斜交连续梁设计,建议采用单梁法设计,空间梁格法进行验证;(2)大角度斜交连续梁跨中最大正弯矩和中支点负弯矩在恒载作用下均小于正桥,但剪滞效应比正交箱梁更为显著,设计时必须充分考虑其剪滞效应;(3)斜交连续梁钝角边侧支点反力比锐角边侧支点反力要大15%左右,设计时特别注意支座的选择及下部结构设计;(4)为增加各箱室之间横向刚度,建议在边跨及中跨设置几道横隔板;箱内可采用两次倒角使其不出现锐角,以消除应力集中现象;梁体建议采用全预应力结构设计,并将梁体普通钢筋适当加强;(5)本研究结论可为预应力混凝土大跨度斜交连续梁桥设计提供参考。

预应力混凝土曲线刚构桥的空间效应研究

为研究曲线刚构桥变形和受力状态以及空间效应的相关规律,对一座主跨145 m,曲率半径600 m的5跨连续预应力曲线刚构桥模拟整个施工过程,采用空间梁格法进行有限元分析。研究结果表明:墩身处于轴压和切向、法向双向弯曲联合作用状态,梁体处于竖弯、横弯和扭转联合作用状态。由此造成梁体竖向位移和应力横向分布的不均匀性,且还有法向位移。悬臂浇筑各阶段,法向位移指向曲率中心侧,梁体竖向位移内侧大、外侧小,最大悬臂状态下,内侧竖向位移比中心线处增大49%,外侧比中心线处减小36%。应力也有较大的差别。二恒、活载作用下的空间效应规律正好与一恒作用下相反。本文研究成果可为今后曲线桥的设计和计算提供理论依据。

马来西亚槟城二桥主桥设计

马来西亚槟城二桥主桥为双塔三跨预应力混凝土斜拉桥,塔梁固结,跨径布置为(117.5+240+117.5)m。主梁采用宽34.6m的肋板式"组合结构"断面;桥塔采用H形塔,斜拉索采用平行钢绞线斜拉索,扇形布置,每根塔柱18对斜拉索,塔上采用转索鞍锚固,梁上采用齿块锚固;基础为2.3(上)~2.0(下)m大直径钻孔桩。该桥设计中,主梁采用组合结构断面设计方案和后支点挂篮+施工时序的优化设计方案,解决了英标重型汽车荷载下桥面板受力验算和主梁预应力验算的双重难题;同时在主梁分析计算中提出了精细的计算方法,获得主梁及桥面板的真实受力状态,对横隔板采用空间梁格分析方法进行计算,确保结构受力安全。

五跨连续小箱梁桥静载试验及有限元仿真分析

对某五跨连续小箱梁桥进行了荷载试验及数据分析,并运用大型有限元程序Midas建立空间梁格模型,并进行了仿真分析;对多种试验工况下桥梁变形和截面应力的实测值与理论值进行了比较;结果表明:桥梁变形和截面应力的实测值与理论值吻合较好,桥梁的结构强度和刚度达到设计要求。研究成果可为同类桥型的设计与荷载试验提供参考。

无砟轨道空间杆系动力分析模型

为了建立较为简单的无砟轨道动力分析模型,提出分别采用"梁格"和"鱼骨梁"模拟轨道板,从而建立无砟轨道的梁—梁格和梁—鱼骨梁空间杆系动力分析模型。针对同一种典型无砟轨道结构,分别采用这2种空间杆系动力分析模型,进行轨道结构在轨道板板中和板端加载、左右轨对称和非对称加载的静力分析,以及模态分析、谐响应分析和瞬态动力分析,研究空间杆系模型在无砟轨道动力数值计算中的适用性,并与室内试验结果和梁—实体模型的计算结果比较。结果表明:空间杆系动力分析模型与梁—实体模型在计算分析无砟轨道结构的竖向静、动力学性能方面具有相同的精度,且静载作用下轨道板的位移最大差小于2%,应力最大差小于7%;梁—梁格空间杆系动力分析模型比梁—鱼骨梁空间杆系动力分析模型能更精准地分析无砟轨道结构的横向动力性能,且比梁—实体模型具有更高的计算效率,可用于车—线—桥多工况的无砟轨道系统动力分析。

杨林塘大桥拱梁组合体系技术特点

拱是一种优美的桥型,该文介绍的杨林塘大桥,就是一种拱肋采用平行缀板鱼腹式变截面桁架、主梁采用变截面箱梁的拱梁组合体系。经过边中跨比例分析,最终选用了0.4作为合理的边中跨比。通过分析单箱双室箱梁的受力行为,揭示了多舱式箱梁轴向受力时各腹板轴力传递的规律。在研究变截面桁架拱肋的轴向力分配时发现,因空间轴向长度导致的几何刚度差异对拱肋间轴力均匀分配影响很小。为改善拱脚受力,设计时对拱脚混凝土施加了两个方向的预应力。

梁格法在弯箱梁桥上的分析及应用

梁格法是一种能较好地模拟弯桥结构的空间结构分析方法,因其基本概念清晰、计算费用低,内力计算结果可以直接用于按规范检算等优点,常应用于宽、斜、弯梁桥设计中.本文介绍了适用于箱型截面的梁格基本理论,并用m idas civil 2010板单元验证梁格法的可行性,以期为设计人员解决类似桥梁结构分析方面的问题提供参考.

箱形结构桥梁分析方法比较

阐述三自由度平面杆系、六自由度空间杆系、七自由度空间梁单元、Hambly平面梁格、实体有限元及空间网格分析方法的特点,分析了桥梁设计验算中存在的问题。通过比较各分析方法,得出精细化分析方法可使箱形结构桥梁设计得更经济的结论。

大悬臂斜腹板箱梁力学分析的空间网格模型探讨

与常规箱梁相比,大悬臂斜腹板箱梁增加了大量的横隔板及悬臂下的挑梁,并且宽跨比常接近于1,其空间受力效益将更加突出,传统的剪力-柔性梁格法针对此类结构的计算精度受到了限制。文中选取某预应力大悬臂箱梁的一跨为研究对象,采用大型桥梁有限元计算通用软件midas Civil/FEA分别建立空间网格模型和三维实体模型,进行受力对比分析,验证了空间网格模型的合理性,完善了此类新型结构的计算理论和设计方法。

基于梁格理论的扁壳桥结构空间效应分析

提出一套便于工程技术人员使用的扁壳桥结构空间分析与计算方法.引入壳体基本微分方程,推导出扁壳结构的等效刚度系数及梁格分析的截面特性,利用有限元程序直接计算壳体内力,根据程序计算结果进行承载力检算,提高扁壳桥结构分析的工作效率.研究结果表明,扁壳结构可以采用梁格法进行空间效应分析;与板壳法相比,梁格法计算效率高,且精度满足工程需求.

空间计算理论在铰接板桥横向分布系数计算的探讨

目前对于装配式空心板桥的横向分布系数计算一般采用铰接板法,然而该方法认为所有主梁的刚度是相等的,这与实际不符。实际中边梁带有悬臂,则边梁刚度与中梁不等,其横向分布系数与刚度相等的计算结果有差异。采用空间计算理论(梁格法、板壳元法)计算得到横向分布系数,与铰接板法、边梁与内梁刚度不等的横向分布计算方法的结果进行比较分析,给实际工程的设计提供参考。

梁板式结构折面梁格分析方法若干问题研究

首先,就如何将折面梁格法合理应用于梁板式结构进行讨论,提出了hambly梁格的不足,并就折面梁格模型中的一些影响参数,包括结构划分后构件的空间排列与连接、截面刚度的修正、划分规则等进行分析;其次,指出合理的折面梁格模型应包括增加虚节点与腹板竖杆单元、杆件的空间正交排列、按弹性力学原理进行截面抗扭惯性矩修正以及尽量确保纵、横向杆件长度一致等;最后,以T梁和双主梁结构为实例进行试验及实体分析验证。对比结果显示,依此建立的折面梁格模型分析结果与试验、实体分析数据吻合良好,分析精度满足工程需求。

某立交桥岔口异形结构空间力学特性分析

针对某岔口异形结构,分别用空间梁格法及实体分析法建立三维有限元模型进行分析,并与荷载试验实测结果进行对比,对比显示,空间实体分析的应力、位移、荷载与实测结果最接近并略偏大;结构偏载效应及箱梁剪力滞效应明显;梁格法分析结果与实测结果非常接近,表明梁格法能较好的反映结构的总体性能,且能够反映偏载效应,但梁格法不能反映箱梁结构的剪力滞效应;单梁法本质上不能体现异形结构的力学特征。

2×26m预应力混凝土异形连续梁的分析与计算

以主线桥接A匝道处2×26m异形裤衩连续梁为计算代表,用梁格法按空间杆系进行结构核算,根据结构的具体情况,建立恰当的力学模型,采用MIDAS/CIVIL7.4.1软件对异型梁进行受力分析,验算其配筋结果。

梁格法在小曲率半径连续箱梁桥设计中的应用

结合具体工程实例,介绍了小曲率半径连续弯梁桥的受力特点。因其受力复杂、具有空间效应,采用了梁格法对该类桥梁进行计算。根据计算结果对其受力特点进行了深入探讨,并提出了该类桥梁降低施工难度,优化弯梁桥受力的一些措施,对工程具有一定借鉴意义。

梁格法在鱼腹式宽箱梁桥上部结构分析中的应用

介绍了梁格法的基本原理及梁格划分相应原则,以某鱼腹式连续宽箱梁桥为例,采用MIDAS/CIVIL有限元软件进行空间梁格计算,并与单梁模型计算结果进行了比较分析。计算结果表明:对于宽箱梁桥上部结构计算,同一结构采用单梁法与梁格法分析时,计算结果基本吻合;梁格法相比单梁法能更准确反映各主梁受力的横向不均匀性,是一种简便实用的空间结构分析方法。