基于MIDAS接触分析的大跨径拱桥拱座台阶基础计算

为了更好地对拱桥设计时拱座基础与地基基础的作用进行分析并为类似工程提供参考,本文通过MIDAS软件建立拱座基础和地基边坡三维有限元模型,基于界面单元模拟并研究基础和地基间接触面的应力特征,并与传统法和变形协调法等计算结果进行对比分析。结果表明:拱座-地基接触面上的应力沿横桥向和顺桥向的法向应力的分布并不均匀。其中横桥向表现为两侧边缘应力大,中间值较小;顺桥向在台阶折角处出现应力突变。考虑结构间非线性作用的有限元计算结果介于两种常用方法之间,结果较为合理,且能够更直观、更全面地反映结构间应力特征。

基于ANSYS接触分析的拱座台阶基础计算

拱座基础的设计是拱桥设计中较为关键的一环,其与地基间的相互作用较为复杂,常用简化方法难以对其进行精确分析。考虑拱座基础与地基间的接触问题,采用有限元程序ANSYS14.0对某座105 m上承式钢筋混凝土拱桥的拱座台阶基础进行分析,并着重对单元类型的选择、实常数和关键选项的设置进行研究,最终建立基于ANSYS接触分析的有限元模型,并将计算结果与2种常用方法比较。计算结果表明:考虑了基底摩阻和台阶背面反力,地基应力介于传统方法和变形协调法计算值之间,结果较为合理,更能反映结构真实受力特性;抗滑移结果虽略小于传统方法,但符合规范要求;考虑接触的有限元模型不仅能得到地基应力,还能对基础的抗滑移性能、交界面接触状态作出直观的判断;可为类似结构的计算分析提供参考。

岩溶地区拱座台阶基础设计计算分析

在拱桥设计中,为提高稳定性,基础通常采用台阶状。岩溶地区的台阶状基础,其形状不规则且存在岩溶孔洞,受力较为复杂。文章采用有限元实体仿真模型,计算分析了岩溶地区拱座台阶基础的地基受力情况,为岩溶地区台阶状拱座基础设计提供参考。

台阶式拱座基础的计算分析与探讨

对于台阶式拱座基础的地基应力计算,根据计算假定和精度要求的不同,主要有传统法、变形协调法和有限元数值分析法3种计算方法。基于某上承式钢筋混凝土拱桥的工程实例,对其中的变形协调法进行了适当的变换思考以适用于本工程,通过有限元数值分析法研究了地基应力沿基础背面和底面的分布情况,同时对3种计算方法的结果进行了比较分析,研究了地基刚度对地基应力的影响以及地基应力沿横桥向的分布规律。研究结论和建议可为类似工程的设计提供参考。