基于空间剪力-柔性梁格模型法的城市弯桥抗震性能研究分析

以北京市通马路普合立交D匝道桥为研究对象,根据空间梁元法和空间剪力-柔性梁格模型法建立了全桥的有限元动力模型,探讨了弯桥的动力特性与抗震动力反应。通过对比分析2种不同的计算方法认为,在恒载和地震荷载组合作用下,使用空间剪力-柔性梁格模型法进行桥梁内侧桥墩拉压状态分析以及桥墩墩顶沿横桥向位移计算更为准确合理。

剪力-柔性梁格法在RM2006中的应用

利用国际知名有限元软件RM2006对某座小半径曲线箱梁桥分别采用单梁模型及空间梁格模型进行分析比较,结果表明使用RM2006依据剪力-柔性梁格理论建立空间梁格模型简单易行,分析的精度能满足工程设计的要求。

剪力-柔性梁格法在Midas中的具体应用

结合剪力-柔性梁格法的基本原理,利用有限元软件Midas Civil对曲线箱梁桥采用空间单梁模型及剪力-柔性梁格两种方法进行了分析比较,结果表明剪力-柔性梁格法简单易行,分析的精度可满足一般工程设计的要求。

剪力-柔性梁格法在桥梁荷载试验中的应用

采用剪力-柔性梁格法、单梁法和实体模型对三跨变截面预应力混凝土连续梁桥的成桥状态进行有限元分析,同时进行成桥荷载试验。在活载作用下将荷载试验结果与三种模型的反力、位移、弯矩、应力结果进行比较。结果表明:梁格法能计算出箱梁截面不同位置的内力值、竖向位移值,其数值与实体模型数值接近,满足工程精度要求;同时可与荷载试验的实测数值能更好地作出对比,更精准地分析桥梁上部结构的力学性能和工作状况,减少了建模工作量。

剪力-柔性梁格法在槽形梁内力分析中的应用

文章结合某公路工程槽形梁施工图设计工程实例,运用有限元软件Midas Civil 2015对槽形梁分别采用剪力-柔性梁格法和梁单元法进行建模计算,比较分析这两种方法结构内力计算结果的差异,结果表明:空间梁格模型横向分布关系明确,模拟更为准确,计算结果较为精准,设计更为准确,工程造价更经济,更适用于槽形梁的结构计算。

梁格法计算双室箱梁剪力滞效应的精度研究

为研究梁格法计算双室箱梁剪力滞效应的精度,采用梁格法建立单箱双室简支箱梁的梁格分析模型,研究了单箱双室箱梁在竖向集中力以及均布荷载作用下的弯曲效应。采用有机玻璃模型进行实测研究,并建立基于板壳有限元的数值计算模型。将梁格解的剪力滞系数与板壳数值解、实验实测的剪力滞系数进行比较,得出的结论主要有:1采用梁格法计算单箱双室箱梁的剪力滞效应时,横截面的剪力滞系数呈台阶状分布,由于台阶数量过少,使得梁格法很难真实反映单箱双室箱梁的剪力滞效应;2集中荷载作用下,梁格法计算的峰值剪力滞系数偏小,跨中顶板截面与实验值最大相差10.5%;3均布荷载作用下,梁格解与板壳数值解的剪力滞系数在跨中顶板截面最大相差20.7%,峰值剪力滞系数的最大差率为-12.9%,且随着宽跨比的减小,梁格解的剪力滞系数逐渐增大。

高层钢框架-混凝土剪力墙结构的超级单元法

提出了一种考虑钢框架节点柔性、梁柱pδ效应、结构PΔ效应和剪切变形的高层钢框架混凝土剪力墙结构体系的超级单元法计算方法。推导了考虑四种因素情况下,高层钢框架混凝土剪力墙的钢框架部分层抗侧刚度及钢框架混凝土剪力墙结构的超级单元刚度矩阵。

框架-剪力墙结构剪切-弯曲模型精确性研究

以10层和12层框架-剪力墙结构作为算例,将框架-剪力墙结构中的框架部分简化为楼层质量集中于楼板处的多质点系剪切柱,剪力墙部分简化为考虑剪切变形的等截面弯曲柱后,将框架-剪力墙结构简化为这两个部分互相依靠的并立体系—"剪切-弯曲"模型。利用自编程序进行地震响应弹塑性时程分析,讨论"剪切-弯曲"模型的合理性和精确性。与利用Midas软件的分析结果进行比较,两者结果基本一致。

地震作用下框架-剪力墙结构动力响应研究

针对框架-剪力墙结构中框架与剪力墙相互作用下的地震响应求解问题,建立了高层框架-剪力墙结构的动力分析模型。框架结构部分对剪力墙结构部分的影响通过边界条件的引入,推导出框架-剪力墙结构的频率方程及振型正交条件,进一步对无限自由度框架-剪力墙结构的振动方程进行解耦,推导出框架-剪力墙结构的广义质量及广义荷载,然后通过振型叠加的方法求解结构的地震响应。最后,对一栋10层框架-剪力墙结构进行动力特性及地震响应仿真分析。仿真结果显示,建立的动力模型及地震响应求解的结果与有限元分析结果基本一致,其计算精度满足要求,可以减小计算的工作量。

基于梁格法的钢筋混凝土连续箱梁桥静载试验评估

采用梁格法对某双箱单室普通钢筋混凝土连续梁桥的静载试验进行分析,在实测结果的基础上对梁格法空间杆系模型的建立进行了简要探讨,并据此对其主梁结构工作状态进行评价。

基于ONERA模型的柔性叶片气弹稳定性研究

为了探究大型风力机柔性叶片在挥舞-摆振耦合作用下的气弹稳定性,文章基于ONERA非线性气动模型建立了包括二维翼型非线性气动升阻力方程及其挥舞-摆振耦合运动方程的气弹模型。利用该气弹模型计算得到NREL 5 MW风力机叶中段DU35-A17翼型在叶片变桨前后的挥舞、摆振变形量变化曲线,并与FAST计算结果进行比较,以验证气弹模型的准确性。结果表明:在额定工况时,叶片出现z轴正方向、y轴负方向的弯曲变形;风力机未变桨时,挥舞、摆振变形量会随风速增大而增大;叶片变桨后,挥舞、摆振变形量会比额定工况下的变形量有所减少。由于计算得到的挥舞、摆振变形量曲线是收敛的,故叶片是气弹稳定的。该气弹模型为评估大型风力机柔性叶片气弹稳定性提供了新方法,计算得到的挥舞摆振位移数据为优化风力机结构参数、提升叶片气弹稳定性提供了数据参考。

基于超级单元的钢-混凝土混合结构动力特性及地震反应研究

本文提出了基于超级单元的钢框架-混凝土剪力墙结构体系动力特性及地震反应分析的一种方法,该方法考虑了混合结构体系中钢框架部分的受力和变形特点,即节点柔性(半刚性)、梁柱效应(p-δ效应)及P-Δ效应(以下合称P-Delta效应),推导了考虑三种因素情况下,钢框架的层间侧移刚度及钢框架-混凝土剪力墙结构体系的超级单元刚度矩阵,采用刚度法求解钢框架-混凝土混合结构周期和振型。该方法物理概念清楚,计算简便。

框剪结构剪力墙中断条件的数值分析

用杆系-层模型和振型分解反应谱法,分析不同高度和结构刚度特征值的断层剪力墙框剪结构地震反应,设定可中断剪力墙的高度条件.计算表明,可中断剪力墙高度的决定因素为上部框架的抗剪能力,随着刚度特征值的增加,可中断剪力墙的相对高度随之增加.文中给出结构高度和相对高度的表达式,结构高度对相对高度的影响较小.

框剪结构剪力墙中断条件的时程分析

用杆系-层模型和Wilson-θ法,以及El Centro地震记录,分析不同高度和结构刚度特征值的断层剪力墙的框剪结构地震反应。设定可中断剪力墙的高度的条件,计算表明:可中断剪力墙高度的主要因素为上部框架的抗剪能力;随着刚度特征值的增加,可中断剪力墙的高度随之增加,给出了两者之间的表达式;结构高度对中断剪力墙高度的影响较小。

大悬臂宽箱梁空间分析与设计计算方法探讨

大悬臂、宽箱梁桥因具其良好的抗弯、抗扭及整体性能,应用越来越广泛。依托某4×32 m现浇箱梁工程实例,采用Midas FEA有限元软件建立空间实体模型,分析大悬臂宽箱梁空间受力特性;采用Midas Civil有限元软件分别建立单梁、剪力-柔性梁格、折面梁格模型,分析大悬臂、宽箱梁在恒载和车道偏载工况下箱梁空间效应,验证平面杆系分析方法的精度及适应性。

曲线箱梁桥的车桥相互作用分析

针对公路和城市立交中的曲线箱梁桥,基于剪力柔性梁格法建立了曲线箱梁的梁格模型,进行了车桥相互作用分析。采用三角位移函数,基于平衡法推导了一种新型曲梁单元。利用曲梁的力-位移关系,得到了极坐标下空间曲梁单元的刚度矩阵和一致质量矩阵。根据拉格朗日定理,建立了7自由度空间车辆模型。采用逆傅立叶变换法,由功率谱密度生成了4种等级的桥面不平度。数值仿真了一混凝土单箱双室曲线连续箱梁桥的动力特性和车桥相互作用,并分析车辆横向位置、车速、桥面不平度、曲率半径等因素对桥梁冲击系数的影响。结果表明:该曲梁单元简便、实用,所建立的曲梁梁格模型可以准确地模拟曲线箱梁桥的车桥相互作用。

梁格法计算双室箱梁弯曲效应的精度研究

为研究梁格法计算双室箱梁的精度,采用剪力-柔性梁格理论,建立单箱双室简支箱梁的梁格分析模型,研究了单箱双室箱梁在竖向集中力以及均布荷载作用下的弯曲效应。为对比梁格分析的精度,采用有机玻璃模型进行实测研究,并建立了基于板壳有限元的数值模型。通过对梁格模型、板壳模型和试验实测的纵向应力以及挠度值的比较得出:剪力-柔性梁格模型的计算结果总体偏小;在分析纵向应力时与试验结果的最大误差为8.8%,分析竖向挠度的最大误差为3.3%,表明梁格模型的精度偏低。考虑到剪力-柔性梁格法建模的便捷性,可以应用于结构的初步设计和力学分析。

梁格法在曲线宽幅斜弯桥梁中的应用

为了提高桥梁的设计水平,通过对实例工程斜弯箱梁桥采用Midas Civil软件,分析曲线处的预应力混凝土斜交箱梁受力特点,为斜弯桥梁设计计算提供可行计算方法,同时为工程人员对剪力-柔性梁格法的应用提供有用的参考。