基于Midas FEA的箱涵套管加固效果分析

以湖北省某农村公路提档升级项目中箱涵套管加固为工程背景,考虑混凝土的材料非线性,简化填土与箱涵之间的接触非线性,利用Midas FEA建立箱涵套管加固的精细化有限元模型,对比分析了箱涵套管加固前后的受力性能。计算分析表明:箱涵加固后其水平变形、竖向变形分别下降98.21%、96.53%,混凝土的第一主拉应力、第一主压应力最大值分别下降82.09%、94.95%,钢筋的拉应力、压应力最大值分别下降93.26%、85.00%,裂缝宽度最大值一定程度降低,箱涵采用套管加固效果明显;套管加固后,套管内钢筋以及填充区混凝土应力较小,考虑工程经济性,可在规范允许范围内适当降低套管配筋率、选取低强度钢筋、降低填充区混凝土标号,建议在石料充裕时采用片石混凝土代替混凝土。

基于MIDAS FEA箱型截面剪力滞效应分析

MIDAS FEA分析软件对于工程计算应用广泛,尤其是截面剪力滞效应分析,能够根据实际工程参数建立实体模型,通过有限元计算,模拟出箱型截面变形规律,进而得出相应的控制预防措施。文章借助数值分析软件MIDAS FEA,通过对箱型梁截面剪力滞效应进行分析,验证MIDAS FEA对于箱型截面剪力滞效应分析更加精确和详细,分析结果更贴近于实际。

基于MIDAS/FEA的大体积承台水化热温控效应分析及研究

以福州机场第二高速公路工程湖南特大桥承台施工为背景,综合运用理论分析、仿真模拟和现场温控实测方法,旨在探究在高温作业环境中进行大体积混凝土一次浇筑时的承台水化热效应及相应的温度裂缝控制措施。运用仿真分析软件MIDAS/FEA构建了承台的实体模型,基于单参数敏感性法模拟了不同的预冷和管冷措施,并分析了这些措施对承台温度场和应力场的影响。研究结果表明,在混凝土一次浇筑的情况下,实测承台各层测点温度的发展趋势与理论计算基本一致,增加冷却管管径对换热效率有积极影响,进而改善承台表面拉应力,浇筑混凝土预冷措施能有效降低承台内部最高温升及改善承台温度场分布情况。

基于Midas/FEA的大体积混凝土水化热仿真计算

为了分析大体积混凝土施工过程中温度及应力变化规律,便于采取合理的温控措施,以珠海市洪鹤大桥3号主墩承台及塔柱首节施工为工程背景,采用Midas/FEA对承台及塔柱首节大体积混凝土施工进行仿真计算分析。结果表明,承台及塔柱首节大体积混凝土内部最高温度及最大内表温差出现时间约为浇筑后第三天,内部最高温度及最大内表温差分别为70.4℃和22.5℃;各龄期最小抗裂安全系数为1.41,抗裂安全性较高。

砼斜拉桥静载试验中MIDAS/FEA的应用

以广东省佛山市禅西大道二期工程一标中的主体工程砼斜拉桥石湾特大桥主跨为例,通过静载试验,结合MIDAS/FEA计算分析,对其控制截面在最不利荷载作用下的应变、挠度和索力等理论计算值和实测值进行对比分析,确定该桥在试验荷载作用下的承载能力是否满足设计荷载的要求。

樵乐路-乐狮线立交静载试验中MIDAS/FEA的应用

以广东佛山市禅城区樵乐路-乐狮线立交工程第五联连续刚构桥为工程背景,通过静载试验,结合MIDAS/FEA计算分析,对其控制截面在最不利荷载作用下的弯矩、应变及荷载效率等进行分析,确定其承载能力满足相关规范的要求。

MIDAS/FEA的水化热分析——以克地坝陵河特大桥大体积混凝土承台为例

在承台施工中,大体积混凝土得到广泛使用。为了解决施工中出现的水化热问题,本文以克地坝陵河特大桥连续梁主墩3#承台为例,采用MIDAS/FEA有限元分析软件对该承台的水化热效果进行分析,并根据MIDAS/FEA测得的相关数据,同时提出相应的政策建议,为同类工程施工提供参考依据,进而实现价值工程管理的目的。

基于多尺度模型的平面管桁架稳定性分析

平面管桁架在大跨度屋盖结构、幕墙结构中应用较广,由于其腹杆与弦杆相贯节点的半刚性,其平面外的稳定性难以进行准确的分析,而往往通过设置次桁架或支撑的方式予以保证,对建筑效果造成影响。以某体育馆平面管桁架结构屋盖为例,在设计过程中取消了大部分次桁架,在下弦平面外未设支撑。基于MIDAS GEN及MIDAS FEA NX建立了多尺度模型,并通过与刚接和铰接模型的对比,对结构在风吸力作用下的整体稳定性进行了分析。结果表明:节点刚度对结构平面外稳定影响显著,简单地采用刚接或者铰接假定进行稳定性分析,将导致较大的误差。多尺度计算模型可以真实地反映节点的刚度,本例钢结构屋盖在风吸力作用下的结构稳定性可以满足要求。

超宽混凝土桥面板横向分块浇筑施工研究

超宽混凝土桥面板是桥梁工程中的关键部位之一,其横向分块浇筑施工是提高桥面板质量的关键因素。结合一座宽61.7 m的超宽桥梁,采用MIDAS FEA有限元软件建立混凝土桥面板横向分块浇筑施工模型,分别对横向分2块浇筑、横向分4块由外向内浇筑、横向分6块由外向内浇筑、横向分6块先浇筑最外侧再浇筑最内侧最后浇筑中间块,4种施工方案进行计算对比,得到最佳施工方式为半幅横向分4块由外向内浇筑,与实际现场施工时采用的施工方法一致。

某科创中心钢结构空间折面网格复杂节点设计与分析

某科创中心的山形构架跨度大,造型不规则,根据建筑形态特点,结构型式采用钢结构空间折面网格结构。空间折面网格结构节点汇交杆件多,构造复杂。文章对其中的2种关键复杂节点,三杆汇交节点和树状柱节点的受力特性进行了研究。通过空间折面网格的整体模型进行计算分析,得到最不利工况下的杆件内力,然后利用MIDAS FEA有限元分析软件,建立节点的三维有限元实体模型,根据节点和杆件的设计原则,对节点进行线性静力分析和非线性静力分析,结果表明,三杆汇交节点在杆件相交处应力最大,树状柱节点在分支柱根部的应力最大,节点受力性能良好,安全可靠。

大跨度刚构桥横向预应力筋施工工艺对比研究

大跨度刚构桥的跨越能力与其预应力的布置及有效预应力紧密相关,其中最关键的施工技术是预应力的张拉工艺。以拉仁2号高架大桥项目为依托,展开对大跨度预应力刚构桥的横向预应力筋的张拉工艺研究。借助有限元软件MIDAS FEANX建立局部实体模型,针对预应力混凝土箱梁横向预应力不同的张拉方案进行对比分析,得到较为合理的大跨度预应力刚构桥的横向预应力筋张拉方案——滞后张拉。

隧道预制薄型套拱接头力学性能研究

为研究隧道预制薄型套拱在不同接头形式下的抗弯性能,采用有限元分析法,构建了薄型套拱接头的三维有限元模型,分别探讨了不同工况下平接头和搭接式接头的力学性能。试验结果表明:两种不同类型接头的变化规律有着相似性,在正偏心距一定的情况下,螺栓所受的拉力增长率会不断增大,平接头抗弯性能优于搭接式接头。

水泥混凝土路面板几何形状对力学性能分析

采用单一控制变量的方法,分析矩形水泥混凝土路面板和六角形水泥混凝土路面板的力学性能。即只改变路面板的几何形状,不改变路面板的材料、长度、宽度、厚度等因素。通过Midas fea软件进行加载和模拟,得出六角形水泥混凝土路面板在位移、应变、应力等力学指标上具有优越性。

一次浇筑下大体积拱座混凝土温控效应分析研究

以剑河锡绣大桥为工程背景,采用有限元分析软件Midas FEA建立拱座仿真实体模型,模拟环境温度、多种对流边界条件以及冷凝管布置方式,对大体积混凝土水化热效应进行了研究。对比理论与实际结果,分析大体积混凝土水化热效应及合理的温控措施。结果表明:拱座在一次浇筑情况下,实测拱座各层温度的变化趋势与理论计算较为吻合,实测最大温度与理论最大温度出现时间接近,且数值分别相差4.2%、2.4%、4.7%;冷凝管管径大小主要影响管冷系统的对流换热系数,对比3种管冷系统设置(无管冷、32 mm管径、42 mm管径),其计算最大温度相差10.0℃,最大拉应力相差1.7 MPa。

PC桥梁裂缝统计参数对结构的影响

为了研究PC桥梁裂缝统计参数对结构的影响,对国内某地区T梁桥的裂缝进行了调研分析,并按照相关规范对桥梁的开裂状况进行分类统计,确定了以裂缝位置、裂缝宽度和裂缝高度作为桥梁裂缝统计参数。根据所确定裂缝参数的敏感性分析,利用Midas/FEA建立了无损预应力混凝土结构与各裂缝统计参数下的有限元模型,分析了裂缝统计参数对结构刚度以及承载力的影响,得出了裂缝统计参数对T梁桥刚度及承载力影响权值。结果表明:裂缝的宽度和深度是影响PC桥梁承载力的主要因素。

飞龙湖乌江悬索桥锚碇设计分析

文章以贵州省遵义至余庆高速公路段飞龙湖乌江680 m悬索桥为背景依托,详细介绍了该桥的锚碇设计过程。先对锚碇进行抗滑移、抗倾覆等整体稳定计算,再采用有限元分析软件Midas FEA对余庆岸、遵义岸锚碇进行实体仿真模拟,特别注意的是前支墩与锚体前锚面倒角、后锚面与侧壁倒角在邻近张拉钢束的挤压变形下产生拉应力,需进行抗拉配筋设计。

斜拉-刚构组合体系桥零号块空间应力分析

以河谷汉江公路大桥斜拉桥主桥部分作为依托工程,针对其零号块空间受力问题,采用有限元软件midas FEA建立零号块有限元模型并进行相应分析。以施工过程中成桥运营阶段最大弯矩工况、最大剪力工况以及施工阶段最大双悬臂工况为控制计算工况,分析3种工况下零号块最不利内力情况。研究表明,在现有的设计条件下,结构受力可满足规范要求,相应的设计细节可为类似的工程提供借鉴。

矮塔斜拉桥0号块结构细部分析研究

以一座三跨矮塔斜拉桥为工程依托,利用Midas/FEA有限元实体分析软件对该桥0号块进行结构细部分析研究,采用Midas/Civil建立整体分析模型并提取相应内力施加于局部分析模型上,分析其在最大双悬臂施工阶段以及成桥阶段下的空间应力分布状态。分析结果表明:在最不利荷载组合下,0号块结构整体处于受压状态,局部位置出现了较大拉、压应力,可通过加强配筋设计和改善结构构造予以解决。

矮塔斜拉桥拉索区横隔梁空间应力分析

以山西省某座三跨矮塔斜拉桥为工程背景,利用Midas/FEA空间有限元分析软件建立索梁锚固区梁段实体模型,分析拉索区横隔梁空间应力分布状态。分析结果表明:在最不利荷载组合下,悬臂板处上横隔梁下部区域以及与其相连的边腹板局部范围存在较大拉应力,通过施加横隔梁横向钢束可有效降低拉应力值,以防止横隔梁底部及边腹板外侧出现开裂现象。

桥墩钢-混凝土结合段处水化热分析

针对桥梁过渡墩钢-混凝土组合截面大体积混凝土浇筑过程中可能出现的水化热超限问题,利用有限元软件MIDAS FEA对混凝土浇筑后的水化热温度场进行了模拟,将有限元分析数据与现场实测数据进行对比,验证了有限元分析的正确性,并分析了过渡墩中不同位置的温度变化规律。结合环境温度对过渡墩水化热的影响,提出了适当改变钢箱的参数,来降低水化热的温控方案。理论分析与实测结果表明:环境温度对于靠近边界条件的地方有较大影响;与环境温度相比,混凝土浇筑入模温度对桥墩峰值温度影响较大;在设计允许的情况下,通过改变钢箱的参数:钢箱插入混凝土的深度、钢箱占混凝土的截面面积的比例、钢箱的形状,可以明显使峰值温度降低,峰值持续时间缩短,可以加快工期,降低成本。