静、动力分析中的一种初始地应力场平衡方法

初始地应力场的平衡对于正确分析模拟具有围压依赖性和接触的问题尤其重要,准确模拟初始应力场是后续岩土工程动力响应分析正确与否的关键。为了实现岩土工程分析中初始竖向位移为零,且初始应力场不影响后续动力分析结果,基于ABAQUS软件,提出一种静、动力分析问题中的初始地应力场平衡方法。首先将人工边界考虑为固定边界,施加重力场,并求出边界节点上的反力;其次,将节点上的反力施加在黏弹性人工边界模型场地中,进行初始应力场平衡;最后,进行动力分析,并用理论解来验证计算结果。结果表明:固定边界情况下初始地应力平衡效果好,但不适用于动力分析;黏弹性边界情况下,初始地应力较大,并会影响动力分析结果;将固定边界情况下的边界节点反力施加在黏弹性边界模型上,既能够实现初始应力场较好地平衡,又不会影响动力分析结果。因此,提出的静、动力问题分析的初始应力场平衡方法合理并且有效,可为后续的岩土工程动力响应分析提供参考。

龙华松花江特大桥结构静、动力分析

以松原龙华松花江大桥为工程背景,通过桥梁博士和Ansys软件建立有限元模型,进行结构静、动力分析,得出该类桥型在静力和动力作用下的结构响应。

超宽整幅式中央双柱墩大悬臂下部结构的静、动力分析

以某工程项目上、下层共线设计的超宽整幅式中央双柱墩大悬臂下部结构为例,如何保证盖梁施工阶段应力状态、正常使用极限状态按全预应力设计、活载按单幅桥满载且最外车道超载最不利布置、地震作用下结构的安全问题,则成为需重点研究的内容,因此有必要对本项目推荐的下部结构进行静、动力分析,以保证结构的安全。

小山口水电站砂砾石面板坝三维静、动力有限元计算分析

鉴于小山口水电站为软岩基础,坝体较长,且混合坝接头部位非常复杂。为了解决该坝体面临的变形控制难、坝体抗震等级高等设计难题,结合砂砾石面板坝结构、坝壳料设计,通过构建三维有限元模型,该模型包括坝体、泥岩和沙质泥岩基础组成。在静力本构分析中,采用了非线性邓肯E-B模型,而在动力本构分析中,则使用了等效线性粘弹性模型。通过这个模型,对坝体的应力和变形进行了全面系统的研究和分析,同时对坝体的抗震性能和抗震稳定性进行了验证。结果表明,在各种工况下坝体所表现出的变形规律合理。同时在混凝土面板最大拉应力和压应力都符合所采用混凝土材料的允许应力要求,坝体的抗震性能和抗震稳定性满足规范要求。

300m级高土石坝心墙直—斜轴线布置型式选择中的渗流和静动力计算分析

据不完全统计,世界上已建和在建的坝高在230m以上的当地材料坝共有12座,其防渗体布置一般采用土质斜心墙和直心墙两种型式。拟建的某心墙堆石坝高310m,属于超高坝,其心墙面临两种轴线布置型式选择。通过渗流有限元计算知,斜心墙型式坝体坡降较直心墙的大,但两种型式坝体和坝基各区域水力坡降均未超过允许渗透坡降。静力计算表明,斜心墙型式的心墙抗水力劈裂性能比直心墙略好,但由于采取了在黏土心墙料中掺砾的措施,两种型式的心墙抗水力劈裂能力都有保证。动力分析表明,两种型式坝体抗震性能相当,由于坝址区的基本烈度并不高,动力反应都不强烈。计算表明,渗流、静力、动力问题都不是心墙型式选择的决定性因素,但斜心墙的基础处理范围、坝体填筑工程量大,导致投资增加,故推荐直心墙方案。

阿尔塔什水利枢纽工程混凝土面板堆石坝抗震工程措施及静、动力有限元计算分析

鉴于强震区200 m级超高混凝土面板堆石坝所面临的变形控制难、坝体抗震等级高、砂砾石覆盖层深厚等诸多设计难点,结合阿尔塔什混凝土面板堆石坝坝体结构、坝壳料设计,借鉴已建工程经验提出抗震工程措施。通过建立坝体、覆盖层的三维有限元模型,堆石料静力本构分析采用邓肯张E-B模型,动力本构分析采用等效黏弹性模型,分析了考虑抗震工程措施的坝体抗震能力。结果表明:坝体在竣工期、正常运行期、正常运行+地震三个工况下的变形规律合理。混凝土防渗墙和面板结构中最大拉、压应力均可满足所选混凝土材料的规范要求。坝顶下游坝坡设置浆砌块石护坡后可有效减弱该区域局部动力剪切破坏和浅层滑移。坝顶上、下游边坡布置阻滑钢筋网以及适当提高填筑料的相对紧密度、孔隙率,可以有效提高大坝坝坡的抗震稳定性和坝体抗震能力。研究成果以期为今后300 m级面板堆石坝工程设计上提供借鉴。

超宽整幅式中央双柱墩大悬臂下部结构的静、动力分析研究

本文以某项目上、下层共线设计的超宽整幅式中央双柱墩大悬臂下部结构为例,如何保证盖梁施工阶段应力状态、正常使用极限状态按全预应力设计、活载按单幅桥满载且最外车车道超载最不利布置、地震作用下结构的安全问题,则成为项目中需重点研究的内容、因此有必要对本项目推荐的下部结构进行静、动力分析研究,以保证结构的安全。

装配式双柱大悬臂预应力盖梁结构设计分析

近年来,国家大力推行预制装配式桥梁结构建设,使预制装配式桥墩结构在国内新建城市高架桥中得到广泛应用。结合福州市新店外环路西段道路工程,探讨项目中装配式双柱大悬臂预应力盖梁的结构设计,并采用MIDAS CIVIL软件,建立有限元模型,对该结构进行静力、动力特性分析,其计算结果均满足规范要求。工程目前已顺利实施,运营情况良好,验证了现有预制拼装技术的可行性和安全性,可为同类工程设计提供借鉴和参考。

斜拉-连续协作体系结构性能及无索区长度分析

依托广州黄埔区某斜拉桥具体工程,提出一种独塔斜拉-连续的协作体系,对比协作体系和常规斜拉桥体系在恒载、活载、温度以及风荷载作用下的结构静、动力性能,研究主跨段尾索端部无索区长度变化对协作体系的影响。研究结果表明:协作体系的整体刚度更大,能更好地适应活载和温度变化,但同时也增加了风荷载的着力范围;当L0(无索区长度)/L(主跨跨径)=0.25左右,主跨弯矩、主梁下挠挠度均较小,桥梁整体刚度得到提升,索塔弯矩、塔顶位移、边跨桥墩支反力大小均在合理范围内,为类似桥梁结构设计提供参考。

某水电站工程沥青混凝土心墙砂砾石坝有限元分析

通过对某水电站工程沥青混凝土心墙砂砾石坝进行非线性二维有限元静、动力计算分析和抗震安全评价,对坝体结构进行全面、深入的分析研究,对大坝防渗体的应力、变形特性进行计算论证,从变形、稳定、地基和防渗体系安全等角度,对防渗体及坝体的安全性进行评价,以优化坝体结构设计。

连续梁拱组合景观桥结构设计与分析

掘苴河桥主桥上部结构采用连续梁拱组合体系,刚梁刚拱,主桥采用(35+70+35)m预应力混凝土连续梁与钢箱拱肋组合结构。介绍掘苴河桥主桥的结构形式、结构设计情况,并通过结构静力、动力以及拱脚局部验算,对连续梁拱组合结构体系进行具体分析。

异形桥梁静动力特性分析与影响因素研究

近年来我国交通行业快速发展,立交系统日益完善,异形桥梁结构不断发展,现如今的规范、设计方法及对异形结构的本质分析亟待提高。针对这一问题,以典型匝道桥"人"字异形梁作为分析对象,利用ANSYS有限元软件建立空间模型,首先将异形梁与同等尺寸条件下的直梁做对比分析,结果表明,直梁的应力、挠度参数结果大于异形梁结构,异形梁的低阶频率大于直梁结果。其次,提出设计参数跨径长度、箱梁宽度及匝道半径为主要影响因素,探讨其对异形桥梁的力学性能影响。结果表明,跨径长度、匝道半径对静力学指标影响较大且规律性强,而跨径长度对动力学指标的影响远大于桥梁宽度和匝道半径,为异形桥梁的设计提供了有价值的参考。

北京国际花卉物流港交易大厅罩棚结构设计

北京国际花卉物流港罩棚是前端有较大仰角的马鞍形开敞式覆膜结构,由屋脊桁架、径向倒三角桁架、周边环梁和斜柱组成骨架,上表面采用PTFE张拉膜材。本文结合具体的结构设计,介绍了结构风荷载、雪荷载取值特点,给出结构静力、动力分析及屈曲分析结果,研究了支撑柱计算长度系数取值及节点受力情况,可供类似工程设计参考。

三门峡传媒大厦主楼超高层混合结构设计

三门峡传媒大厦主楼建筑高度190.50m,采用带加强层的框架-核心筒混合结构体系。外围框架柱采用圆形钢管混凝土柱,内部采用钢筋混凝土核心筒,并结合建筑使用功能分别利用12,27层避难层设置为两道结构加强层,每道加强层由四榀桁架水平伸臂+周边带状桁架组成。由于结构平面为异形且高度较高,设计中对本工程进行了性能化抗震设计并对不同构件采用相应的性能目标。分别对结构在小震、中震及大震下进行了分析。通过一系列的计算,结果表明,结构的工作状态和性能均能达到设计的预期性能目标和规范要求。