箱梁结构完整验算应力和空间网格模型

现行规范所规定的验算应力仅是针对一根薄腹窄梁的,并不能反映现代复杂桥梁结构的真实受力情况。设计方法中的验算应力不完整造成了现行规范体系的计算结果存有漏洞和缺失,使得有些常见开裂病害无法从现有设计计算框架中找到答案。列出了一个箱梁结构需要关注的完整的验算应力以及对应的裂缝形式,并且提出完整验算应力的表达方式。空间网格模型能够完整地反映所有的验算应力,是最为全面实用的精细化模型。通过比较空间网格模型和实体模型的计算结果,说明了空间网格模型能反映包括剪力滞效应、薄壁效应和局部效应在内的荷载效应。通过空间网格模型计算得到的混凝土桥梁结构的完整验算应力,可以更完整把握结构受力特征、了解结构中可能出现问题的地方,也可以更确切地分析出现问题的原因以及为解决相应问题提供依据。

基于空间网格模型分析的体外预应力加固

描述了目前变截面连续梁桥、连续刚构桥开裂下挠的现状及病害产生的原因,分析了体外预应力加固此类桥梁的计算分析现状,指出了加固设计中计算所采用单梁模型、平面梁格模型与实体模型的不足,从而引出实用精细化分析方法——空间网格模型。通过详细介绍网格模型的原理,分析了网格模型模拟体外束加固连续刚构桥的过程,重点比较了加固前、后关键纵梁的应力改善效果。分析正应力和面内主拉应力发现,加固前、后,每道纵梁的受力状态均得到改善。面内主拉应力是正应力和剪应力的合力,对板件的面内主应力进行主动加固,更能体现出加固效果。

大悬臂斜腹板箱梁力学分析的空间网格模型探讨

与常规箱梁相比,大悬臂斜腹板箱梁增加了大量的横隔板及悬臂下的挑梁,并且宽跨比常接近于1,其空间受力效益将更加突出,传统的剪力-柔性梁格法针对此类结构的计算精度受到了限制。文中选取某预应力大悬臂箱梁的一跨为研究对象,采用大型桥梁有限元计算通用软件midas Civil/FEA分别建立空间网格模型和三维实体模型,进行受力对比分析,验证了空间网格模型的合理性,完善了此类新型结构的计算理论和设计方法。

基于空间网格模型的非对称连续梁病害分析

阐述了目前变截面连续梁桥开裂的现状及病害产生的原因以及计算分析现状,指出了设计中计算所采用单梁模型、平面梁格模型与实体模型的不足,从而引出实用精细化分析方法 -空间网格模型并详细介绍空间网格模型的原理。以病害桥梁为背景,描述检测结果并初步分析裂缝成因,以此为依据分析了超载、腹板温差等影响因素。从正应力和面内主拉应力的角度重点对比了腹板开裂位置与应力超限的范围,得出了温差不是引起腹板开裂的敏感因素,超载是引起腹板开裂的主要原因。进而表明,空间网格分析方法可为此类箱梁结构的分析提供有意义的指导。

基于空间网格模型的曲线箱梁预应力优化布置

曲线箱梁由于存在显著的弯扭耦合效应,采用传统的单梁模型计算分析存在较大的不足。文章依托某一具体工程实例,采用最新公路混规推荐的实用精细化分析模型——空间网格模型来进行仿真分析,真实反映了曲线箱梁在恒载和预应力作用下的效应,并针对预应力作用进行了详细分析,提出了合理有效的优化布置方法。

箱梁结构在偏载作用下空间网格模型探讨

混凝土连续箱梁结构是我国公路大、中跨径桥梁的常用结构型式。随着箱梁结构的不断发展,其结构体系呈现出大型化和复杂化的特点。传统的有限元模型不能计算箱梁结构在偏载作用下由于约束扭转和畸变产生的附加应力。空间网格模型是分析桥梁上部结构的一种空间分析方法,能准确计算箱梁截面各部分的正应力和剪应力。通过对福建宁古高速某箱梁结构桥梁在偏载作用下的空间网格模型研究,计算了典型截面各部位的正应力和剪应力,得出了传统偏载放大系数偏小的结论,为精确计算截面应力提供了方法。

基于DEM构造的空间网格曲面模型确定土方工程零线

目的利用数字高程模型(digital elevation model,DEM)构造原始地形和场平设计地形的空间网格曲面模型,确定土方工程中的零线.方法通过实测提取原始地形DEM数据;依据空间直线方程,推导空间线段上任意点的坐标与方向余弦的数学关系式,采用Fortran90程序设计语言编写DEM数据提取程序,自动提取场平设计地形DEM数据;应用Surfer8.0和MapInfo软件构造规则的网格空间曲面模型并导出网格节点数据;擦除场平设计范围外数据.结果根据空间曲面交线上任意对应点的坐标x、y、z相等的性质,找出x、y、z数据相同的节点并连线,该线段即为土方工程的零线.应用此法尝试确定本山影视基地土方工程的零线,本法与方格网法比较,误差小于方网格法.结论用DEM构造的空间网格曲面模型可确定土方工程的零线,其零线的定位精度高于方网格法,该法为科学施工提供了更加准确的依据.

基于地址的网格空间库设计与应用

为实现基于网格的精细化管理,通信运营商迫切需要融合M/B/O域的前后端数据。通信运营商基于标准地址数据,根据各种不同类型的网格,明确不同网格对应标准地址层级的映射关系,进而设计网格空间模型。研究表明,该空间模型能够有效降低网格应用对标准地址数据质量的要求,融合拉通生产前后端数据,并基于该模型实现可视化的空间沙盘应用,以期为相关人员提供参考。

基于空间信息多级网格的CA模型研究

具备时空计算特征的元胞自动机(CA)模型与GIS集成极大促进了GIS对地理过程的模拟能力。论文简要介绍了空间信息多级网格(SIMG)——一种既能适合网格计算环境又充分考虑到地球空间的自然特征和社会属性的差异性及经济发展不平衡的特点的空间信息表示新方法。充分研究了SIMG与CA之间的联系,分别讨论了在SIMG上CA元胞及状态的确定、元胞空间的确定、规则的定义、时间粒度确定等,提出了空间信息多级网格元胞自动机模型(SIMGCA),并提出了SIMGCA模型在土地利用/覆被变化中的应用框架。

波形钢腹板梁桥空间网格分析方法

至今日本在建和已建的波形钢腹板组合梁桥已经达到200多座,中国达到30多座,桥型有简支梁、连续梁、连续刚构及斜拉桥等,截面形式由最初的单箱单室发展到单箱多室。从受力性能和节约成本上看,50~150m跨径范围是最具有竞争力的。目前设计中多采用空间杆系模型、平面梁格模型和实体模型相结合的计算分析方法,但是,空间杆系模型缺乏空间效应精细化分析,如剪力滞效应、有效分布宽度问题、偏载系数问题等;由于平面梁格法在等效原理上的近似性,不能准确反映箱形组合梁的剪应力分布和顶底板局部受力;实体模型很难和总体计算相结合。而空间网格模型可以实现精细化分析,并且具有分析完整性、验算应力全面性,弥补了目前分析方法的不足。通过实体模型与空间网格模型的实例验证,可知两种模型的应力和位移的计算结果几乎一致,说明了网格模型的适用性和精确性。

基于空间网格分析的多箱室波形钢腹板组合梁腹板剪力分配

针对多箱室波形钢腹板组合梁桥设计中空间杆系模型缺乏空间效应精细化分析,平面梁格法在等效原理上的近似性不能准确反映箱形组合梁的剪应力分布和顶底板局部受力,以及实体模型很难与总体计算相结合的缺点,提出采用空间网格分析方法进行多箱室波形钢腹板组合梁腹板组合梁桥剪力分配。实例分析结果表明:空间网格模型可以将各道腹板剪力横向分配全部算清楚,且得出了斜拉桥边中跨的关键截面横梁处各道腹板剪力分配规律,为此类工程设计提供了一定的参考价值。

基于应力的非对称连续梁病害空间网格分析研究

先叙述连续箱梁腹板常见裂缝、引起裂缝的成因与现状及计算模型存在的各种不足,由此提出实用的空间网格精细化分析方法。阐述了空间网格分析方法的原理、适用范围及优势,为连续箱梁腹板开裂等病害分析做铺垫。以一座连续梁为案例,描述了腹板裂缝分布、分析了裂缝产生的原因,借助于空间网格模型和ANSYS实体模型分析了超载车辆的影响,分析了治理超载后结构的应力状态,得出了超载是腹板开裂的敏感因素,进而为下一步的维修加固提供针对性的指导。

自然资源时空数据模型构建方法研究

针对基于山水林田湖草是生命共同体的系统思想,本文研究设计了一套基于混合建模的自然资源时空数据模型构建方法。该方法集成并扩展了实体表达、时空演变、地球空间网格、业务关系等多种模型,从而满足了自然资源在时间、空间、语义、管理、服务等方面一体化表达的需要。

信息网格中具有动态变更适应性的元数据发布策略

信息源元数据的动态变更可能造成应用对信息源引用关系不一致 ,在不改应用程序的条件下 ,用户不能正确访问信息源 基于网格地址空间模型 ,使得应用程序通过虚拟层元数据 ,即应用领域元数据 ,来间接使用信息源元数据 ;当信息源元数据变更时 ,不是改应用程序而是通过调整信息源元数据和应用领域元数据之间的映射来保证应用对信息源引用关系的一致性 从元数据发布的角度出发 ,提出了一个具有动态适应性的元数据发布算法 (Vegaadaptivemappingalgorithm ,VAMA) ,通过此算法自动调整信息源元数据和应用领域元数据之间的映射 ;并将此算法相应的方法和现有的元数据发布方法进行了比较 。

箱梁的精细化模型实际应用

文章通过使用Midas Civil软件建立的7自由度单梁模型、折面梁格模型、空间网格模型1(按腹板上下划分为3段建立模型)、空间网格模型2(按腹板为整体建立模型),对箱梁模型结构进行精细化对比分析;同时,使用Midas Civil软件建立板单元模型、使用FEA软件建立实体单元模型,分析各种箱梁模型的偏差。通过对各种箱梁模型的对比分析,就如何使用精细化箱梁模型对箱梁结构进行研究并提出建议,既能与工程实际情况相符,又能满足设计规范相关条款的规定,最终得出确保箱梁结构安全的精细化分析结果。

泊松效应对组合梁斜拉桥混凝土板纵向开裂的影响研究

为了研究泊松效应对组合梁斜拉桥混凝土板内力的影响,探究混凝土板纵向开裂的原因,以国内某主跨480m的组合梁斜拉桥为工程背景,采用有限元法分别建立全桥空间网格模型(未考虑泊松效应)和板壳单元模型(考虑泊松效应),从弹性理论的角度探索了组合梁混凝土板的泊松效应,计算辅助墩墩顶5个节段和主跨四分点5个节段混凝土顶板的横向应力和横向应变。计算结果表明:在辅助墩墩顶及主跨四分点处混凝土板的纵向压应力较大,2种模型的混凝土板横向应力也基本处于压应力状态;按照空间网格模型计算得到混凝土板的横向应变基本为压应变,而按板壳单元模型计算得到的混凝土板的横向多处于拉应变状态,接近于混凝土双向受力状态下的极限拉应变;该组合梁混凝土顶板的泊松效应明显,其产生的横向应变是混凝土板纵向开裂的主要原因。

箱梁桥加宽连接位置受力精细化分析

新、旧箱梁横向连接后会产生相对沉降差,从而在两座桥梁连接的部位产生附加内力。为分析基础沉降对连接部位的受力影响,以一座实际的混凝土加宽桥梁为基础,通过建立空间网格模型对两桥连接部位翼缘板的受力情况进行了精细化分析,同时也对影响接缝位置应力的主要因素进行了研究。结果表明,两座桥梁连接后新建桥梁的基础沉降量的大小对两座桥连接后的翼缘板受力状态有着很大的影响。因此,在桥梁加宽过程中需要采取一定的措施来减少新建桥梁的基础沉降量,以保证桥梁加宽后的运营安全。

城市异型钢斜拉桥的车桥耦合振动分析

以某城市异型钢斜拉桥为背景,采用空间网格模型方法模拟正交异性钢箱梁,对该桥进行了自振特性分析,并对车—桥振动系统的共振现象进行了介绍;探讨了阻尼对车桥耦合振动响应的有利影响,实践证明此分析方法在城市异型斜拉桥车桥耦合振动分析中有很大的实用价值。

单索面斜拉桥混凝土宽箱主梁受力特性分析

分析单索面斜拉桥混凝土宽箱主梁受力的特殊性,采用空间网格模型对垒水河桥进行结构分析,明确其主梁的板效应和剪力滞效应。由于单索面拉索的支撑作用,故箱梁内侧竖向变形较外侧小,内力较外侧大;独柱墩处近拉索侧腹板顶剪力滞效应最大,剪力滞系数高达2.7;独柱墩处截面的外侧腹板顶、挑臂顶和38 m跨边支点附近截面的中间底板处出现负剪力滞系数,这与初等梁理论的计算结果有根本的区别。

大跨度宽幅斜拉桥组合梁精细化受力分析研究

以宜宾盐坪坝长江大桥为例,采用WisePlus空间有限元分析软件建立该桥梁空间网格模型进行了模拟计算,分析了大跨度宽桥面斜拉桥组合梁的受力特点。研究表明:宽桥面组合梁的剪力滞效应明显;小纵梁的设置有利于改善混凝土桥面板横向受力,对钢横梁受力影响小;梯度温差、汽车荷载等作用对混凝土桥面板横向受力不利;钢横梁与主纵梁采用高强螺栓连接,钢横梁横向分析时可以采用两端简支模拟边界条件。