空间有限元法在深水散货码头结构设计中的应用

结合营口港鲅鱼圈港区一港池深水散货码头工程结构设计,对建造大型非预应力梁板构件桩基码头,采用空间有限元法对各种计算模型进行分析和探讨,并通过物模验证,取得较为满意的成果,为今后建设此类深水码头工程提出一种新的尝试。

空间组合有限元法在旧桥评估及加固中的应用

随着大量在役桥梁运营年限的增加,旧桥运营技术状态的评估及加固日益成为已有桥梁养护和维修工作的重要组成部分.空间组合有限元法作为近年来桥梁空间行为分析中日趋成熟的分析技术,在旧桥评估及加固中具有得天独厚的优势.结合实际工程,介绍了空间组合有限元法在旧桥评估及加固中的具体应用实例,为旧桥运营技术状态的优良评估及加固提供了技术参考.

弧形闸门支臂结构空间有限元分析原则研究

为确保有限元法在闸门支臂结构设计中有规可依且科学高效应用、克服设计过程中的随意性问题,对闸门支臂结构几何建模、网格划分、边界条件、荷载施加、分析计算、结果评价等方面进行系统研究。从弧形闸门支臂结构的稳定分析入手,综合运用有限元法与稳定理论对支臂结构的稳定性进行探究。研究发现:当采用常用的梁单元模拟支臂结构时,支臂结构的有限元分析结果由其网格数决定,合理网格数为20到40;考虑初始缺陷、几何和材料双重非线性的有限元法可准确快捷得到支臂结构的稳定临界荷载,线性有限元法一般偏大30%到297.29%。通过有限元分析原则的制定可为闸门结构的有限元分析评价提供安全高效的分析规则,为应用有限元法进行闸门设计奠定技术基础,进一步推动闸门设计规范颁布实施有限元分析的具体标准,提高闸门设计的质量和效率,推广有限元法在闸门设计中的应用。

加固后轻型刚架拱桥的空间有限元动力分析方法

对采用粘贴钢板法加固既有轻型刚架拱桥的动力特性进行研究。文中先以拱桥组成构件为例对传统的有限元法的构件动力分析中性轴、中性面计算假定位置与实际位置偏差而引起结构动力特性参数计算结果的人为误差进行了比较。继而提出解决该人为误差的有效方法,把拼装成桥的整座轻型刚架拱桥按组成构件离散,对主要受力构件的动力特性及其加固后的动力特性的理论计算分析方法进行深入探讨,提出采用弹性面力来代替粘贴钢板,并把弹性面力简化为结构单元结点弹性支承的方法来考虑拱肋及粘贴钢板之间的共同作用,以此来克服传统的有限元分析法中构件中性轴、中性面计算假定位置与实际位置偏差的问题。并通过轻型刚架拱桥动力特性参数的实测来检验本文提出的改进空间有限元动力分析法的可靠性和实用性。

大型弧形钢闸门的空间结构分析及计算

分析了大型弧形钢闸门的结构特点，并对结构采用空间有限元法计算中的技术问题进行分析和处理。计算了某大型弧形钢闸门的应力和位移，其规律性是合理和正确的，说明本文的分析和处理方法是可行的，为同类型结构的计算提供参考。

空间相机结构设计中的拓扑优化及尺寸优化

在复杂的整机力学环境下,以空间遥感相机支架最大自由模态为优化目标,将整机关键技术指标(基频、轻量化要求、自重变形要求等)作为约束条件,利用拓扑优化及尺寸优化技术,对某相机支架进行了优化设计。试验结果表明该方法能有效提高相机基频,相机支架实现了轻量化设计,质量减轻10%,验证了拓扑优化及尺寸优化技术在空间相机结构设计中的有效性。

空间相机主要力学性能的分析与计算

采用了有限元分析方法对空间相机的整体结构进行了主要力学性能的分析与计算.首先,将相机作为一个系统,建立了结构的实体模型,利用PATRAN软件建立结构的有限元模型,为不同的零件分配了不同的单元类型,然后,运用NASTRAN程序对有限元模型进行了分析,得到结构的前五阶响应频率,并且分析了随机振动动载荷对结构某些关键点的影响.上述分析结果对相机结构的改进设计有重要参考价值.

城市立交异形板梁桥空间分析

文章以城市立交桥中主桥与匝道连接处混凝土异形梁桥为背景,从结构分析方法、设计方法及建模等方面进行了详细介绍,并针对某工程实例,结合相应的空间计算理论进行分析,其计算结果可为该类型桥梁的设计和施工研究提供重参考。

矮塔斜拉桥索鞍受力分析

以山西大同十里河矮塔斜拉桥为研究对象,为了准确地校核该桥索鞍的实际受力状况,文章采用空间有限元方法进行计算分析,将实际索力按空间抛物面形式的面压力施加在各个对应孔道上,并分析了拉索孔道施工偏差对运营阶段塔的影响。分析结果表明,该桥索鞍内必须设置钢套管否则混凝土会被压裂,同时施工时要严格控制孔道的光滑及对称性,否则塔会发生侧倾影响全桥的正常运营;孔道的最外侧是受拉应力最大的点,要适当加厚外缘的钢板厚度或在该区域做局部加强处理。

大跨度斜拉桥桥塔下横梁安全施工方案研究

桥塔是斜拉桥的主要承重结构,当斜拉桥跨度越来越大,桥塔施工的难度随之增加,并且不同的施工方法和施工顺序都会导致结构不同的受力状态。该文介绍了一种适合大跨度斜拉桥桥塔下横梁施工的三次浇筑三次张拉法,并结合工程实例建立了空间有限元模型,综合考虑混凝土徐变效应进行分析,发现选择合理的施工方案和调整预应力束的张拉力可以减小由于分层浇筑次数的增加而产生的接触面应力,从而避免了结构在接触面出现裂缝的问题。文中还对支架系统进行了静力分析和稳定性分析,并将静力分析结果与实测数据进行比较,保证了结构的安全施工。

拱塔斜拉桥预应力索塔锚固区节段应力分析

某桥为主跨260 m三塔双索面预应力混凝土拱塔斜拉桥,采用空间有限元法对5种荷载工况下索塔锚固区节段应力进行分析。结果表明:空心矩形索塔内布置双向井字形预应力筋能够有效抵消斜拉索水平分力产生的拉应力;索力及预应力分别作用下,距离基准节段中心分别为1.2 m和1.5 m范围内,应力呈现渐进衰减趋势;设计计算中可通过控制侧墙与倒角交界处、斜拉索出口处以及锚块与塔壁交界等处混凝土应力,来控制整个索塔锚固区的应力分布。

弧面三角闸门的静力数值分析

基于大型有限元分析软件ANSYS,以夏仕港船闸弧面三角闸门的静力学分析为背景,建立起闸门的有限元模型。综合考虑重力、风载荷、水压力等主要载荷影响,对闸门在蓄水与通航条件下进行静力分析,得出不同工况下闸门的应力及变形分布情况,并对闸门强度、刚度和稳定性进行校核,评估出闸门的安全性。结果表明:船闸弧面三角闸门的整体以及各构件满足强度、刚度、稳定性要求,该研究为同类型水工钢闸门的设计与校核提供理论参考。

高速铁路连续结合梁的响应分析

我国高速铁路中将经常采用 (40 +5 0 +40 ) m双线连续结合梁桥。笔者受设计部门的委托 ,通过空间有限元分析计算 ,对该桥初步设计方案的响应 ,包括剪滞问题、弯剪复合问题、偏载下的扭转问题、混凝土徐变和活载的横向分布对应力的影响问题等作了研究。

预应力混凝土箱梁桥横向受力分析方法的研究比较

以洋安大桥主桥5跨预应力混凝土变截面连续箱梁桥为背景,对其横向应力分别采用传统的平面框架法和空间有限元法进行分析比较,结果表明大部分关键截面平面框架法得到的横向应力远大于空间有限元法,在实际设计计算中须谨慎使用平面框架法。

桥梁基桩的模拟与计算

对于需要进行整体结构分析的桥梁,必须考虑桥梁基桩的作用。桥梁基桩与土的相互作用直接影响到桥梁下部结构的抗推刚度,特别是布置了固定支座或者单向活动支座的弯梁桥,能否正确模拟基桩,将会导致支座平面抗力、梁体变形、桥墩内力及梁体内力的计算值与实际值差别很大。结合一预应力混凝土连续弯箱梁桥的仿真分析,研究了桥梁基桩在空间有限元模型中的模拟计算问题。

单跨斜箱梁桥设计计算研究

随着国家路网的不断发展,出现了各式各样的斜交桥梁。对于单跨密肋密支座整体斜箱梁桥,斜交角度大于20°时斜桥效应将非常明显,因此按照正交桥设计会留下很大的安全隐患。该文通过大量计算分析对比,提出计算斜桥的有效方法(梁格法)的同时,总结出一些能够缓解斜桥效应的有效途径,并对可能出现的斜桥病害提出可行有效的预防方法。

独柱式大悬臂高架车站的动力特性及地震反应分析

利用三维空间有限元法对国内第1座独柱式大悬臂高架车站——上海轨道交通6号线外高桥车站动力特性进行了计算分析,并根据反应谱理论分析了该车站的抗震能力。结果表明,独柱式大悬臂车站的下部结构对车站整体结构的动力特性影响较大,地震反应值均小于结构静力控制值。

润扬长江公路大桥(南汊桥)中央扣的局部应力分析

润扬长江公路大桥是新世纪我国自行设计、自行建造、自行管理的一座特大型桥梁。南汊桥采用主跨1490m的悬索桥(带中央扣)方案。为全面了解中央扣结构的受力特性,在全桥空间分析的基础上,取钢箱梁跨中段建立空间有限元模型,针对各荷载工况进行局部应力分析。

引黄联接段7#隧洞管片衬砌结构计算

万家寨引黄联接段工程 7#隧洞TBM施工采用的拼装式管片衬砌结构设计中用的结构力学方法、平面有限元法、空间有限元法 3种计算方法进行了分析和讨论 ,最终选定的计算成果已在工程中的成功运用 ,检测表明 。

体外索加固T型刚构桥的静动力性能研究

T型刚构桥的大部分病害均与预应力损失过大有关,因此目前对T型刚构旧桥加固的方法主要是通过增加预应力索及粘贴钢板等来补偿混凝土的预应力。为评价采用这种方法加固桥梁的效果,采用空间有限元法分析了一座体外索加固后的T型刚构桥的静动力性能,并进行了试验研究。结果表明:采用体外预应力成品索进行加固,预应力混凝土T型刚构的强度、刚度、抗剪能力和承载力都有明显的提高,达到了设计的要求,但是预应力混凝土T型刚构的部分振动频率与体外索的主振频率较为接近,应采取减振措施,预防体外索的疲劳破坏。