折面梁格模型在鱼腹式箱梁分析计算中的应用

鱼腹式箱梁边腹板倾斜,截面变化大,受力分析复杂。文中以(28+40+28)m现浇鱼腹式箱梁为研究对象,采用折面梁格法进行受力特性分析计算,并与单梁模型的计算结果进行对比分析研究,总结了不同荷载工况下结构计算结果的异同,为鱼腹式箱梁结构精细化分析计算提供思路,使计算结果与工程实际情况相符。

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。

空间梁格模型与平面单梁模型计算简支梁桥内力比较分析

以某装配式先张法预应力空心板简支梁桥为工程实例,采用MIDAS Civil软件分别建立空间梁格模型及平面单梁模型,对空心板简支梁桥的内力进行计算,将其计算结果进行对比分析。分析表明:对于正交型简支梁桥,在恒载+预应力+汽车荷载作用下,单梁模型比空间梁格模型跨中弯矩计算结果偏大11.9%;在恒载作用下,梁格模型刚度比单梁模型大7%。因此,单梁模型内力要比空间梁格模型偏大;但是从实际工程角度出发,是偏于安全的,适用于在高速公路、煤矿道路和林区道路等承受高荷载或结构安全等级高的新建桥梁设计。通过现场静荷载试验测试截面挠度、应变对比得出空间梁格模型内力计算方法较为精确,能够很好地反映横向分布关系和结构受力特性,适用于结构较复杂桥梁设计。

基于统一边界和梁格模型的整体式桥台桥梁分析

取消伸缩缝及支座的整体式桥台桥梁可以避免伸缩缝的病害及对行车的影响。由于桥台处的上部结构与下部结构浇筑在一起,整体式桥台桥梁的上部结构受力受到下部结构乃至土体的影响,使其计算需要将上下部结构综合考虑,计算方法也更为复杂。提出一种思路,以实现上部结构在不同荷载作用组合下的验算与调整。以一座两跨的整体式桥台桥梁为依托工程,通过实体有限元模型在代表性工况下提取边界条件,施加到全桥的梁格模型中,完成整体式桥台桥梁的计算与设计,具体流程如下:在实体有限元模型中,建立简化的"单梁+单桩"模型,并采用以"m"法确定刚度的土弹簧模拟结构-土相互作用;计算模型整体升温下的梁端轴力和形心处线位移及跨中加载下梁端弯矩及角位移,换算成2个具有一定距离的线弹簧,作为边界条件施加在全桥的梁格模型上。在梁格模型中,得到全桥在多种工况下的内力及承载力结果,完成对整体式桥台桥梁的设计。在非岩石类地基中,当结构-土相互作用采用"m"法模拟时,简化手段与设计方法的可行性得到了验证。

多箱式组合梁桥梁格模型截面特性修正研究

为了建立合理的梁格模型截面刚度取值方法，以一分离式钢混组合箱梁桥为对象建立三维板壳元模型，利用其计算结果修正梁单元截面刚度。结果表明：在偏载作用下，梁格模型计算精度较低；遗传算法修正截面参数后能有效地提高梁格模型计算精度；划分梁格时，纵向梁格划分宜偏向边梁，纵梁抗扭刚度宜按换算截面计算值的70％～80％取值。

基于折面梁格模型的机场滑行道桥上部结构受力分析

滑行道桥是大型机场中解决联络滑行道与陆侧交通立体交叉的一种特殊桥梁结构,其主要特点为宽桥面、大宽跨比、重型荷载。以一座上部结构为单箱多室连续箱梁的滑行道桥为例,建立了折面梁格模型,分析活载的空间效应、剪力滞效应及横梁受力。结果表明:箱梁分析时常用的采用单梁模型、利用偏载系数的分析方法不能准确反映超宽箱梁的空间受力特征;常用的横梁分析方法亦难以得出真实的横梁受力情况;建立折面梁格模型能够为设计提供准确的受力分析结果,是一种较为实用可靠、适用于超宽箱梁的分析方法。

宽弯现浇箱梁折面梁格模型与单梁模型应力对比分析

为提高桥梁施工质量,实现精细化设计理念,采用MIDAS/Civil软件进行空间三维建模,并进行抗倾覆、抗裂验算,对比分析宽弯现浇箱梁的折面梁格模型与单梁模型在不同荷载组合作用下的应力。结果表明:折面梁格模型可准确反映箱梁的整体稳定性及各腹板的受力情况,在持久状况正常使用极限状态、持久状况和短暂状况下,构件的应力分析存在一定的局限性,需结合单梁模型进行整桥的安全验算。

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。

连续变宽城市高架桥单梁模型与梁格模型计算结果对比分析

随着城市道路建设步伐的加快,桥梁建设日益增多。以某连续变宽城市高架桥梁为例,对其采用单梁模型和梁格模型分别进行计算,对比两种模型计算结果的精确度,探讨各自的优劣势。实践证明,采用单梁模型和梁格模型进行计算总体上不存在太大区别。

预制空心板桥梁格模型的荷载试验验证

以某预应力空心板桥为例,采用梁格法建立有限元模型,用荷载试验实测数据对其挠度计算值及其挠度横向分布进行对比验证。可为空心板桥建模精细化提供参考。

基于单梁与梁格模型的轨道交通简支梁比较

结合现有实际工程,利用MIDAS有限元软件建立了针对轨道交通简支梁的单梁模型与梁格有限元模型。结果表明:2种有限元计算模型各有优缺点,划分梁格可以较为准确地模拟混凝土箱梁桥的整体力学行为,获得更细致的计算结果。

基于梁格法的箱梁桥活载效应放大系数研究

文章通过对比单梁模型及梁格模型,分析两种模型下计算结果的差异;通过对比不同跨径箱梁的计算,分析不同宽跨比对活载效应放大系数的影响;通过计算5车道荷载布载及两车道荷载布载,分析两种横向布载方式对活载效应放大系数的影响。研究表明,箱梁的活载效应放大系数与其宽跨比相关,宽跨比越大,相应的活载效应放大系数也越大。当桥梁宽跨比较大时,活载效应放大系数可能超过1.15。传统的简化计算方法并不准确且可能出现两车道荷载效应比5车道大的情况。

基于梁格理论的梁式桥计算模型简化方法

基于梁格的基本理论,归纳了适用于梁式桥梁格模型的边界条件,提出了相对于常规的板壳、实体单元分析方法的优势与不足,并从梁格网格划分和截面特性计算等方面阐述了梁格模型简化的要点,最后通过实桥算例分析与荷载试验结果的对比,验证了梁格模型分析方法的有效性和适用性。

基于空间梁格模型的异形斜拉桥体系转换施工模拟

以某独斜塔双索面弯斜拉桥为例建立空间梁格模型,分析了该桥几何位置迁移、拉索垂度效应、支座脱空等主要非线性特征的影响程度,并提供了处理施工中临时支架脱空引起特殊非线性问题的程序迭代计算方法;在此基础上以主塔应力安全为主线,兼用传统正装分析的方法,综合考虑各种非线性以及徐变收缩等问题设计了整个体系转换的施工过程。实测结果表明:该梁格模型的建立以及对特殊非线性问题的处理方法为该桥的施工设计与监控提供了准确的数据,保证了体系转换施工的顺利完成,可供同类异形斜拉桥的施工模拟计算参考。

基于平面梁格模型的异形连续梁桥结构分析与验证

为探究平面梁格模型应用于异形连续梁桥结构的合理性,以合肥市郎溪路15联主线桥梁为工程背景,采用Midas/Civil和ANSYS有限元软件分别建立平面梁格模型与实体单元精细化模型。以实体单元精细化模型的计算结果为准则,考虑自重与二期恒载作用,将两种模型的挠度与应力计算结果进行对比,来探讨平面梁格模型的合理性。研究结果表明：仅考虑自重与二期恒载作用,平面梁格模型与实体单元模型的误差随着横桥向中腹板向边腹板过渡而逐渐增大;整体挠度由连续梁边跨跨中处边腹板的竖向挠度控制设计,截面上缘应力由桥梁中腹板控制设计,截面下缘应力由桥梁边腹板控制设计;平面梁格模型的挠度与应力计算结果偏于安全。

基于平面梁格模型的宽桥结构分析与验证

单梁法由于建模速度快、计算效率高,在多数桥梁有限元分析中广泛应用,但其不能很好地反映梁体的横向效应,对于桥宽较大的连续梁桥,单梁法计算精度相对较差,而梁格法却能够很好地反应梁体的横纵向效应。结合呼和浩特市某桥梁工程实例,应用Midas Civil 2019软件建立了结构平面单梁模型和梁格模型,对比分析了支反力、结构挠度、应力等计算结果。结果表明,与单梁模型相比,梁格模型计算结果与实际结构受力更相符,验证了平面梁格模型对于宽桥分析的有效性,为今后同类桥梁设计计算提供借鉴和思考。

装配式梁桥梁格模型影响因素分析

在对比某20m跨径装配式预应力混凝土空心板梁桥静动载试验实测数据的基础上,对装配式梁桥梁格模型的纵梁接缝刚度、桥面板刚度及栏杆刚度等影响因素进行了参数分析,在此基础上建立了较好地反映实测结果的基准有限元梁格模型。影响因素分析的结论可作为其他装配式梁桥建立基准有限元模型的参考。

典型人字形桥梁模型试验研究与分析

为分析受力复杂的异形薄壁箱梁桥,在初等梁理论的基础上,通过增加自由度的方法,提出每个节点10个自由度的薄壁箱梁分析单元。同时从现有的人字形桥梁中抽象出一种典型的结构作为研究对象,根据相似理论建立有机玻璃模型,设置了多种支座形式及多种荷载工况下的试验测点。另外,分别建立初等空间梁格与板壳有限元模型,同时对模型的理论分析与实测结果进行比较。研究结果显示初等梁理论不能较好地反映人字形薄壁箱梁桥的受力行为,并指出板壳理论在结构整体分析时尚存在不足,验证了该文理论分析方法的正确性和简便性,为求解人字形桥梁复杂受力行为提供了一种有效的途径。

小半径曲线段铁路槽型梁力学性能及计算模型研究

为研究小半径曲线段槽型梁的受力和变形性能,并探讨该类桥梁简单实用的结构计算方法,以位于半径为300m曲线上的铁路槽型梁桥为对象进行分析。采用ANSYS 13.0建立槽型梁空间模型,计算分析其支座反力、纵向和横向正应力及竖向挠度特性,并对单梁、梁格和实体模型对其结构性能分析的适用性进行对比。结果表明:该小半径曲线区段槽型梁结构强度和刚度均满足规范要求;结构受力和变形呈现明显的空间特性和弯扭耦合效应;梁格模型能反映曲线区段槽型梁的纵向受力和空间变形特征,可作为曲线段槽型梁桥结构设计计算的实用方法。

梁格法在桥梁上部结构分析中的应用

梁格法是桥梁结构空间分析的一种有效方法,但由于传统梁格法受模型及其网格划分和单元刚度计算高复杂性的条件限制,在桥梁结构电算方面未得到广泛应用.基于梁格法的基本原理,提出了宽翼缘上部结构分析的改进梁格模型,并总结了梁格单元划分和截面特性计算的一般方法,最后通过算例验证了该模型和方法的有效性.