板桁结合悬索加劲钢桁梁桥特殊节点受力行为

为了研究板桁结合悬索加劲连续钢桁梁桥加劲弦与上弦杆连接部位特殊节点的静力受力行为,依托重庆曾家岩嘉陵江大桥建立了全桥三维多尺度有限元模型,并通过缩尺模型试验对有限元分析结果进行验证,对特殊节点在最不利荷载组合作用下的受力状况进行了研究。研究结果表明:特殊节点中加劲弦与上弦杆交界处附近应力较大,且应力分布较复杂,为重点关注部位;特殊节点总体Von Mises应力在198.0 MPa以内,特殊节点各杆件Von Mises应力均小于钢材的强度设计值,结构具有足够的安全储备;正交异性桥面系参与主梁竖向弯曲受力,上层桥面系传递的内力约占纵桥向、横桥向上合力的34%和33%;荷载由跨中向支点经过特殊节点的传递,钢桥面板、上弦杆、竖腹杆以及斜腹杆承担的力逐渐传递给了加劲弦,引入加劲弦来提高梁高,抵抗主梁截面的竖向弯矩。有限元分析结果验证了重庆曾家岩嘉陵江大桥特殊节点的可靠性,也为类似节点的研究与设计提供参考。

密布横梁正交异性板整体桥面受力行为

采用空间有限单元法和模型试验,研究南京大胜关长江大桥三主桁（拱）密布横梁体系钢正交异性板整体桥面结构的受力行为。研究结果表明：50%以上的桥面荷载通过下弦杆或系梁传至下弦节点,这部分荷载会引起下弦杆或系梁的竖向弯曲。针对三主桁（拱）密布横梁正交异性板桥面结构,提出桥面荷载在3片主桁（拱）中的2次分配的分析方法,第1次桥面荷载分配在3片主桁下弦杆或3片桁拱系梁中进行,中桁与每片边桁分配到的荷载比约为2.3-3.3,支座处大,跨中小;第2次桥面荷载分配通过横联在上弦节点中进行,中桁将0-24%的桥面荷载分配给2个边桁,跨中大,支座处小;经2次分配后,在离支座1-2节间以外的区域,中桁与边桁分配到的总荷载比约为1.0-1.2,靠近支座的区域,中桁与边桁分配到的总荷载比仍为2.5-3.3;只有第1次分配到的桥面荷载引起主桁下弦杆和桁拱系梁竖向弯曲,中桁（拱）的吊杆力、下弦杆和系梁的竖向弯矩约为边桁的2倍以上。

波纹钢腹板的受力行为

桥梁中采用波纹钢腹板 ,是一种方便、有效的改善梁经济指标的合理途径。结合建成的波纹钢腹板桥梁 ,对实桥中采用的梯形波纹钢腹板的受力行为 ,进行了理论分析 ;在理论和实验的基础上 ,给出波纹腹板的设计建议。最后对这种新型桥梁做一方案试设计并进行有限元计算 。

桥面铺装对简支空心板桥受力行为的影响研究

为了研究桥面铺装层对简支空心板桥受力性能的影响,将有限元计算结果与实桥静载试验结果进行了对比,分析了考虑及不考虑铺装层两种情况下的空心板桥在受力行为上的差异,研究了设有不同设计参数或状态铺装层的空心板桥受力特性的差异及其变化规律;研究结果表明铺装层可以有效地削减简支空心板桥的反应;通过加厚铺装层、增强连续性可以改善空心板桥的受力,其中采用桥面连续结构方法效果更为明显.研究结果对同类桥梁设计有一定的借鉴意义.

混凝土收缩徐变效应对含叠合梁段混合梁斜拉桥主梁受力行为的影响

以某双塔混合梁斜拉桥为工程背景,利用桥梁专业软件Midas/Civil建立了全桥三维有限元模型;对比分析了在成桥阶段混凝土收缩徐变作用对斜拉桥主梁内力行为的影响.分析结果表明:混凝土收缩徐变效应对叠合主梁弯矩的影响较大,使其发生了内力重分布,对正弯矩具有削峰作用,造成负弯矩值有较大的增加,对混凝土主梁影响较小;收缩徐变效应对主梁轴力及剪力的影响均较小;混凝土的收缩徐变效应对叠合梁的受力影响较大,使叠合梁中钢梁与混凝土桥面板之间应力发生重分布,靠近钢-混凝土结合段处的混凝土主梁应力改变较大,其余位置改变量不明显.

大跨度石穹顶空间结构受力行为数值模拟

大跨度石穹顶空间结构受力行为分析比较复杂,结构整体受力行为分析具有较大难度。结合工程实例,基于ANSYS程序对大跨度石穹顶空间结构进行数值模拟分析。结合结构实际受力情况及闽南地区石砌体施工工艺特点,确定结构荷载取值和材料强度取值。采用ANSYS程序中的Solid65单元和DP材料模型,并以“自上而下”和布尔操作的建模方法,建立石穹顶空间结构在施工阶段、整体成型阶段和最不利状态三维有限元分析模型·根据石穹顶空间结构在3个主要受力阶段的数值分析结果,全面研究石穹顶空间结构在各阶段的变形和应力分布等受力行为;据此分析结果,进一步对原设计方案提出相关设计和施工建议。该工程实例中石穹顶空间结构满足强度和变形要求,基于ANSYS程序的石穹顶空间结构数值模拟技术可行。

横隔梁对“人”字形桥梁结构受力行为影响的分析

利用通用有限元软件SAP2000建立了“人”字形桥梁典型结构的有限元模型,通过对模型进行模拟分析,研究横隔梁对结构受力行为的影响.分析出“人”字形桥梁结构中必要而适宜的最少横隔梁的数量及其位置,得出了对实际工程有参考价值的结论和建议.

基础产生相对的地震位移时悬索桥与斜拉桥的受力行为

以1000m级的悬索桥及斜拉桥在完成后遭受地震袭击为例，并接与这次明石桥同等程度的基础移动量来作概略的计算，以此来研究两种桥型分别产生的受力行为特性和它们之间的差异。

铰接预应力混凝土空心板梁桥的空间受力行为及加固分析

为研究铰接预应力混凝土空心板梁桥沿铰缝产生裂缝的病害机理及其加固方案,以某装配式空心板桥为背景,通过利用实体单元对包括企口铰缝在内的准确模拟,建立空间有限元模型进行数值分析.通过分析控制截面处相关应力值,得出铰缝处横向应力超标为产生此病害的主要原因;在此基础上,提出采用增设横向预应力体系进行加固和改善桥梁横向受力的2种方案,并对其进行数值分析和比较.结果表明,所提出的加固方案均能有效减少铰缝间混凝土的横向拉应力,改善结构的整体受力;在距梁底25 cm处设置相应的横向预应力钢筋的加固效果更加明显,且在耐久性与安全性方面更具优势.

V型刚构-拱组合桥受力行为、施工监控与成桥荷载试验分析

V型连续刚构-拱组合桥是将拱圈与V型墩刚构刚性连接,共同承担荷载的新型桥梁体系。该桥型受力性能良好、造型新颖,具有广阔的发展前景,但其结构复杂,在设计计算、施工控制方面难度较大,对其进行施工监控是保证桥梁施工质量和施工安全的关键。目前,V型刚构-拱组合桥在国内的研究还处于起步阶段,缺乏完善的规范体系和成熟的经验,在设计、施工监控、荷载试验、施工技术上均存在一些技术难点。该文以寨子坪大桥为例,对其施工监控、成桥荷载试验进行介绍,可供业内人士参考。

温度效应对含有叠合梁段混合梁斜拉桥主梁受力行为的影响

该文以某双塔混合梁斜拉桥为工程背景,并利用桥梁专业软件Midas/Civil建立了全桥有限元模型。对比分析在成桥阶段,体系温差、索梁温差、索塔温差及梯度温度等温度效应对含叠合梁段混合梁斜拉桥主梁受力行为的影响。分析结果表明:温度作用下,在靠近塔墩固结处混凝土主梁的应力值较大,远离桥塔处,应力值较小;温度作用下混凝土主梁的轴力值小于叠合梁的轴力值;温度作用对主梁的剪力影响较小,仅在塔墩固结处及辅助墩处产生剪力突变;梯度温度作用对主梁的弯矩影响较显著,在体系温差、索梁温差及索塔温差作用下,均会在塔墩固结及辅助墩处产生弯矩突变。

某桥受船舶撞击受力行为影响分析

该文以某预应力混凝土梁桥受船舶撞击的工程实例,采用简化模型、空间杆系有限元计算分析模型、空间实体有限元计算分析模型等三种计算模型分别评定船舶撞击对该桥受力行为的影响。针对桥梁受船舶撞击后,分步骤分析,为尽快通车,以及下一步是否需要对该桥梁进行加固设计提供依据。

基于RFID概率泛函的人体运动受力行为分解

对人体体育运动训练过程中的受力行为进行分解建模,可以定量分析人体受力特征,为实现多传感器信息融合的运动受力行为识别奠定基础。传统方法中采用熵聚类泛函的人体运动神经元受力行为分析方法,无法实现对复杂运动状态下的人体受力缺失数据的模拟和分析。提出一种基于RFID缺失数据概率泛函的人体运动受力行为分解,将加速度传感器与RFID结合,采用缺失数据概率泛函算法对感知的运动关节节点进行受力行为分解,提取了不同传感器节点输出信号关联特征,实现对人体运动特征行为分解算法和模型的改进。实验结果表明,该模型能准确采集到人体的上体和下肢的运动受力数据,受力行为分解准确具体,定量刻画人体在各种运动模型下的受力特性,从而指导运动训练,应用价值较高。

小半径新型桥梁的设计及受力行为分析

本文针对小半径曲线桥在高墩施工中存在的问题,引入了组合Ⅰ型梁结构,并根据其设计构造,从其计算理论出发,针对桥面连续结构的特点对其受力进行了分析,得到其受力性能,并对其设计要点进行了详细论述。

铰缝对宽幅空心板梁桥空间受力行为的影响

宽幅空心板铰缝失效后,此时只有桥面铺装层参与宽幅空心板间力的传递。而现行桥梁设计规范中均偏安全地不考虑铺装层刚度的影响。基于此,采用有限元分析方法建立了有、无铰缝的空心板梁桥计算模型,分析了荷载作用下两种模型的荷载横向分布以及整体结构的受力性能。结果表明:在弹性阶段(不考虑桥面铺装层开裂)有铰缝在一定程度上能够改善空心板的整体受力状态;铰缝构造能够显著地减小桥面铺装层下缘的横向拉应力。

锚管式结构锚固区受力行为分析

斜拉桥钢塔锚固区是连接斜拉索和桥塔的关键部位,该部位采用钢锚管结构,可以把巨大的斜拉索索力有效传递到桥塔中。现以某斜拉桥为背景,建立锚管式钢索塔锚固区空间板壳有限元模型,并对其进行分析研究。结果表明,锚固区内板件应力分布不均匀,承压板以及钢套管近锚头端的应力集中程度高,但高应力水平区域范围较小,应力扩散较快;钢套管与加劲板之间的焊缝应力需要计入桥塔整体变形的影响;塔壁承受面外荷载,但总体应力水平较低。

五跨混凝土梁桥施工期受力行为影响研究

通过运用连续梁桥基本资料,从施工阶段划分,五跨连续梁桥合龙方式的选择,不同合龙次序永久作用效应分析以及不同合龙次序结构线形分析对五跨预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥施工方法影响分别进行了对比分析。

矮墩式刚构桥受力行为仿真分析

结合清水江大桥实例,在简述建模方法的基础上,从温度、基础沉降、局部应力三方面对桥梁受力行为进行仿真分析,并验算了结构强度及使用性能,得出本桥可行,存在局部应力,但可采取措施予以有效处理的结论。

基于FLAC^(3D)的基坑开挖变形及排桩协同受力行为研究

为了研究排桩支护在基坑开挖过程中的协同变形,结合某厂Ⅱ期综合改造项目场地的工程实例,运用有限差分软件FLac^(3D)模拟基坑开挖、排桩支护协同工作的力学行为,对开挖过程引起的基坑坡顶,坡底位移、坑壁水平方向的位移进行分析,利用Flac^(3D)分析对基坑的支护结构的变形进行了模拟,得到了基坑开挖过程中支护结构水平位移、应力的变化规律。结果表明:(1)基坑顶部产生变形是由于支护桩两侧因承受不同的土压力而导致支护结构产生水平位移;(2)使用支护桩可以起了一定作用,有效控制桩后土体的变形,使周围土体受到压缩,挤压土体产生的箍束效应来抵抗外部荷载对土体产生的剪切破坏作用。

木材非线性受力行为的表征方法研究进展

木材非线性受力行为的表征方法对木结构构件和节点受力行为的有限元分析具有至关重要的影响。为此,从木材失效行为的判别依据和材料本构模型两方面对该领域的研究进展进行了梳理总结。结果表明,已有的强度准则各有其局限,难以全面地反映木材复杂的失效行为。在数值模拟中常需要结合不同强度准则以提高预测模型的计算精度。弹塑性本构模型能够合理反映木材在压应力作用下的硬化行为,并且能够描述木材出现的残余变形,但该模型难以描述木材在拉应力和剪应力作用下的刚度退化和强度软化行为。弹性损伤理论可在一定程度上反映材料的软化行为和反复加载过程中的刚度退化行为,但该理论不能考虑材料的塑性变形。基于上述理论建立的黏聚区单元的初始刚度和相邻单元长度对计算结果具有显著的影响。三维弹塑性损伤模型已经被应用于木结构构件和螺栓连接节点的有限元分析中,此类模型能有效反映构件和节点区域木材的损伤演化规律。随机损伤本构模型和非局部化损伤模型是未来的发展趋势。