预应力斜腿刚构桥实体有限元分析

为了了解施工偏差对斜腿刚构桥受力状况的影响,利用ANSYS通用有限元分析程序,对洛阳市环城高速公路K26+40分离立交桥,进行了三维实体有限元分析。重点考察了斜腿与主梁刚结部位的应力状态。本文分析结果对同类桥梁的施工,具有一定参考价值。

分段锚固设计的实体有限元分析方法及预应力优化布置

在分段现浇施工设计中,不可避免的会遇到预应力分段锚固问题。而节段断面往往横向刚度较弱,但仍需锚固较多预应力钢束,横向受力十分不利,在梁宽较宽梁高较矮的道岔梁设计中该问题尤其突出。在一般的设计计算中往往会忽略这个受力特性,造成横向受力过大,在分段现浇锚固时会产生裂缝。本文给出局部分析有限元理论分析方法及在实体有限元分析中的实现,通过某一道岔梁的分段锚固预应力布置受力分析,给出分段锚固设计的预应力优化布置方法。

钢结构节点实体仿真分析在医疗建筑中的应用

医疗类建筑中大量使用了钢结构雨篷、钢结构连廊等附属设施,大悬挑、构件小等特点在满足了视觉效果的同时增加了结构设计的难度。关键部位的节点实体有限元仿真分析,可以为工程实践提供更理性的参考,给不具备试验条件的项目另开辟了一条验证设计是否合理可靠的途径。实体单元的有效建立、网格划分的大小、边界条件的预期设定等是决定分析结果是否合理与可靠的前提条件。分析过程中提取整体结构弹性阶段起控制作用的计算内力,作为节点分析的荷载条件。在符合结构实际工作状态的环境下评估这些附属设施的节点在材料弹性范围内的应力水平与应力分布是否满足规范要求。程序根据第四强度理论计算分析,保证钢结构材料在复杂受力状态下处于弹性状态,为施工图设计作更有实际意义的指导。

复杂转换结构的实体有限元分析

部分框支剪力墙的转换结构,当存在多次转换、上部剪力墙与转换梁呈非满跨关系或偏轴关系以及一道转换梁承托多片不同轴线剪力墙等情况时,转换梁的受力和变形条件十分复杂,不适合用简化模型进行分析。实体有限元可以较为准确地模拟实际的支撑和约束条件,准确地表达构件宽度方向的应力变化,可以根据实际受力和变形来判定转换的主次关系,从而减少模型简化和人为预设假定条件带来的设计偏差。选取四个典型案例,对四类转换关系复杂的转换结构进行了实体有限元分析,得到了应力分布的规律和关键截面的内力。与常用设计软件的结果进行了对比分析,结论表明,对于复杂转换结构,有必要进行实体有限元分析,保证设计措施的合理性。

斜交铁路荷载对框架桥应力的影响性分析

以某跨度为9.0m的框架桥为实际工程背景,采用MIDAS FEA NX建立三维实体有限元模型,对框架受列车单双线荷载、列车荷载中线与框架纵向中线的斜交角度(分别考虑0°、10°、20°、30°、45°,共5种情况)等力学性能影响因素进行数值分析,对比各个工况下的应力结果,从而确定框架最不利荷载情况。研究结果表明:当斜交角度相同时,双线列车荷载对框架顶板和竖墙产生的拉应力和压应力更大;当列车荷载中线与框架纵向中线的斜交角度由0°增至45°,角度等于20°时,框架顶板和竖墙的拉应力和压应力最大。

基于湿度扩散理论T梁非均匀收缩效应分析

预应力混凝土T梁腹板竖向裂缝是工程界普遍关注的问题之一。该文以湿度扩散理论为基础,研究预应力混凝土T梁由于不均匀收缩效应对结构开裂的影响。通过建立三维湿度-结构耦合模型,分析了T梁湿度场及T梁不均匀收缩应力分布规律。计算结果表明:T梁不均匀收缩效应显著,T梁腹板由于非均匀收缩效应产生较高拉应力,增加T梁腹板开裂风险,是T梁腹板竖向裂缝产生的重要原因之一。

厦门碧溪大桥基础受地铁隧道盾构施工影响分析

采用有限元实体模拟了桥梁桩基在盾构施工后的工况,计算得到了桥梁桩基的横向变形及内部应力情况,从计算结果分析可知,在盾构施工后,墩台桩基表现为竖向承受轴压的状态,且横桥向位移基本可以忽略,盾构的施工对桥梁墩台桩基影响较小,拟采用的桥梁基础设计方案可行。

石材幕墙中石材强度计算的对比性分析

本文对石材幕墙中的石材板的强度计算是通过传统薄板式计算和有限元实体分析两种方法,对两种结果进行了数据分析,确立了更加接近实际应用情况的计算分析方法。

北京海淀某钢连廊结构设计与分析

两栋17层的塔楼中间四层位置设置两座一端铰接一端滑动的钢结构连桥,连桥跨度分别为42 m和52 m,连桥一侧承担着幕墙荷载,连桥的钢结构形式为空间桁架结构,桁架高度为L/25,结构杆件采用H型钢,上下弦为连续钢梁,竖腹杆和斜腹杆均为刚接做法,经过恒荷载+活荷载+风荷载+温度荷载等组合工况计算可知,结构受力满足设计要求,结构变形经起拱后变形较小,满足结构变形要求。针对空间桁架结构,进行了整体稳定分析、舒适度分析、防连续倒塌分析、节点实体ABAQUS有限元分析等,结果均满足结构设计要求。无论是节点、防连续倒塌还是整体稳定,均有相对较大的设计冗余。

考虑虚拟横梁刚度的装配式空心板桥杆系有限元建模方法

装配式空心板桥在我国中小跨径桥梁的建设中应用广泛,空心板桥的设计中常采用空间梁格法建立杆系有限元模型进行计算。为了研究装配式空心板桥的杆系有限元建模方法,进行了8 m跨径的5片空心板桥足尺模型试验,将试验结果与实体有限元分析结果对比分析,并且将考虑不同虚拟横梁刚度的杆系有限元分析结果与实体有限元分析结果对比分析。结果表明,实体有限元模型建模方法能较好模拟装配式空心板桥整个加载过程受力状态和横桥向传力性能;空心板桥杆系有限元建模时,8 m和10 m空心板桥的虚拟横梁高度取0.8倍铰槽深度,13 m和16 m空心板桥的虚拟横梁高度取0.6倍铰槽深度时,可得较精确的计算结果。

装配式宽幅连续T梁剪力滞效应研究

为研究装配式宽幅连续T梁剪力滞效应的突出位置和普通钢筋、预应力钢束对剪力滞效应的影响,建立实体有限元模型,通过改变普通钢筋直径、预应力钢束横向布置位置和股数进行分析。得出剪力滞效应在支点顶部较为突出;通过理论推导及模型数据发现在不同配筋方式中剪力滞效应的应力最大值与最小值之差基本不变,剪力滞效应不受配筋的影响。虽然配预应力钢束无法抵消剪力滞,但是可以使支点受力在安全范围内。本文中,应力最大值与最小值之差值约为0.6 MPa,为避免支点顶部出现拉应力使混凝土开裂,建议在设计中预应力需要预留大于0.6 MPa的安全储备。

高层建筑框筒结构单向梁楼盖设计若干问题研究

采用两种有限元模型分析了高层框简结构中，单向梁楼盖在竖向和水平荷载作用下的内力分布特点。讨论了梁端负钢筋过密的问题，建议仅在梁上部配置70％的计算负筋，其余则配置在梁两侧1．0-1．5倍梁宽范围的板内。分析了在梁端加腋及在筒体周边设加强带对结构受力的影响，认为梁端加腋对减少在竖向荷载作用下主次梁的跨中挠度有一定作用，但梁端负弯矩反而增大。分析和工程实践表明，简体角部楼盖有一定的应力集中，常出现早期收缩裂缝，设计时宜适当加厚，增加抗裂网筋。

地下综合管廊钢支墩形式及性能研究

在国家新的政策需求下,以厦门机场综合管廊建设为背景,介绍了综合管廊支墩的低碳设计和可调节式设计.选取钢结构作为本次支墩的结构形式,当钢结构到达使用寿命时,钢材可进行回收,回炉后重新使用,满足国家可持续发展的战略需求.构建了钢支墩体系,并采用实体板单元有限元分析对几种形式的钢支墩进行设计和计算,查看各个体系在荷载作用下的结构应力、变形、整体稳定性的变化.研究结果表明,综合管廊钢支墩结构性能良好,既能满足结构的静力性能要求,又能满足动力荷载作用下的动力性能需求.另外发现,钢结构的结构体系与板厚有一定匹配关系,合理的选取板材厚度可实现整个支墩体系的结构性能最优化.

浅谈厦门云顶路空中自行车道分离式主梁牛腿设计

以厦门云顶路空中自行车道工程为背景,通过对分离式主梁牛腿进行有限元分析,论证了利用现状高架桥下有限空间架设分离式小断面桥梁的可行性,为今后同类工程提供参考和借鉴。