中承式异形钢管混凝土拱桥动力特性分析

运用通用有限元软件ANSYS对某中承式异形钢管混凝土拱桥进行了动力特性的数值模拟分析,给出了自振频率和振型描述,并对自振特性的影响因素进行了研究。结果表明:主拱肋、竖吊杆、斜撑有助于增强拱桥的竖向刚度;副拱肋对拱桥面外振动影响较大,其外倾角影响结构整体刚度;横撑、斜撑的设置有助于提高拱肋的横向刚度,增强抗风的稳定性;二期恒载集度对竖弯振动影响较大;边界条件对拱桥的动力特性有显著影响。研究结果可以为同类桥粱的抗震设计提供参考。

结构参数变化对钢管混凝土拱桥动力特性的影响分析

以郑州黄河二桥主跨钢管混凝土拱桥为研究对象,采用ANSYS通用有限元程序,建立了该下承式钢管混凝土拱桥动力计算的整体空间有限元计算模型;探讨了17种不同工况和损伤对桥梁的动力特性的影响。计算结果表明:该钢管混凝土桥竖向刚度相对较强,面外刚度相对较弱;横撑的布置形式对桥跨结构的竖向刚度影响不大,但对桥梁结构对面外刚度影响较大;撑脚的损伤对结构的第1阶自振频率的影响比较敏感的,但对结构的竖向刚度影响不大;吊杆和桥面板的损伤对结构动力特性的影响基本没有变化。

横撑系统对系杆拱桥动力特性的影响

为了分析钢管混凝土桥拱肋横撑系统对桥梁结构动力特性的影响,采用Midas/Civil 2013对某一跨径为240 m的中承式钢管混凝土系杆拱桥建立了桥梁三维空间有限元模型,对比分析了横撑的截面形式、刚度和布置方式等因素对拱桥动力特性的影响。结果表明,"K"型横撑截面比"米"型横撑截面的结构横向刚度及横向稳定性更好,且在一定范围内,增大横撑刚度可以加强主拱肋的横向刚度,但超出范围后,再提高横撑刚度则会引起自振频率减小。在拱脚和拱顶处设置横撑,能提高结构的横向刚度以及弯扭振动频率。

钢管混凝土拱桥模型的模态测试方法与应用

以结构模态参数为基础的结构动力分析是桥梁结构动力分析的关键问题之一.首先建立某一钢管混凝土拱桥的有限元模型,并进行动力分析.其次对该模型进行模态试验,采用结合环境激励技术的特征系统实现算法(ERA法)识别该结构的模态参数,即识别得到该结构的前6阶频率和振型.最后通过比较测试结果与有限元计算结果可知,对此类复杂结构作进一步的有限元模型修正是必要的.

下承式系杆钢箱拱桥动力特性及抗震分析

目的 研究下承式系杆钢箱拱桥的动力特性及其地震响应下的受力状态。方法 通过有限元软件Midas civil建立实桥模型,研究其结构自振模态和振型,在三种不同组合工况下输入地震荷载,分析拱肋内力、变形及吊杆索力在地震荷载组合作用下的变化规律。结果 因该桥两端拱座均为单点锚固,且拱肋外倾,吊杆只能受拉,所以该桥横向和竖向刚度小;在工况三作用下,结构内力和应力相对于工况一和工况二,最大减小幅度分别为30%和28%;三种工况分别作用下,拱肋位移数值变化最大为工况二作用下拱顶横向位移,位移值增大两倍。结论 拱肋的横向地震动响应结果表现最差,应采取相应措施增加横向刚度;该桥内侧吊杆索力远大于外侧吊杆,应加强对内侧吊杆监测。

球溪河左线大桥110m钢筋混凝土箱形拱桥的动力特性分析

20世纪70年代以来,我国修建了大量的钢筋混凝土箱形拱桥,在一定程度上促进了拱桥向大跨度的发展。该文基于设计文件,利用ANSYS软件建立了球溪河大桥的空间有限元模型,计算了该桥的自振频率和模态,并得出了一些有用的结论。

钢筋混凝土拱桥有限元建模及动力特性分析

文章以重庆某预应力钢筋混凝土箱型拱桥为例,利用有限元分析程序SAP2000建立了桥梁有限元模型,对该拱桥模型进行动力特性分析,通过模态分析和时程分析研究了该拱桥在各阶模态下的振动周期、频率以及变形情况,为桥梁的健康监测系统在关键位置布置传感器提供依据,并得出一些有益的结论。

单线大跨度简支钢箱梁系杆拱设计研究

钢管混凝土拱桥在钢管拱肋混凝土灌注过程中存在爆管的可能性,当邻近既有线施工时须考虑其风险。为研究单线大跨度拱桥拱肋内不灌注混凝土的可行性,以丹佛(丹灶-佛山)西站联络线上一160 m简支钢箱梁系杆拱为研究对象,建立空间有限元模型对大跨度简支钢箱梁系杆拱桥进行静力和动力计算,分析结构的受力情况和变形状态。结果表明,该桥的静力和动力特性均满足规范要求。该桥为邻近既有线的单线铁路桥,可选择拱肋内不灌注混凝土,从而使得施工更加方便。

基于曲率模态的箱梁损伤识别方法研究

随着我国高速铁路的快速发展,针对高速铁路中桥梁的损伤识别研究已成为热门领域。通过曲率模态理论对实体单元建立的混凝土箱梁有限元模型进行损伤识别可行性研究,分析不同损伤位置、损伤程度和测点位置条件下损伤指标的变化。结果表明,结合曲率模态理论方法和实体单元建模方法可以更加全面准确地对损伤结构进行识别,为今后高速铁路桥梁检测提供参考。

大跨度钢筋混凝土箱型拱桥动力特性分析

本文以拱上建筑为拱式结构的某大跨度钢筋混凝土箱形拱桥为工程背景,通过对该桥进行环境振动测试获得桥梁振动特性,采用有限元分析软件Midas/civil建立该大桥的空间有限元模型并进行理论模态分析,把模型中考虑与不考虑拱上建筑刚度的动力特性理论计算结果与实测结果进行比较分析,得出一些有意义结论。

下承式钢管混凝土系杆拱桥力学特性分析

根据格丑沟特大桥主桥——下承式钢管混凝土系杆拱桥的结构特点,利用有限元程序Midas,计算出了全桥的轴力、剪力、弯矩,以及整体的稳定安全系数.分析探讨了桥的静力特性、动力特性和稳定性,为该桥的设计和施工提供了参考,也为桥梁在运营过程中的健康检测和维护提供了基础性数据,对于改进同类拱桥的结构布置和设计具有参考意义.

上承式无铰拱桥空间有限元分析

中山公园景观步行桥为一座单跨60m的上承式无铰钢筋混凝土拱桥。介绍了该拱桥的工程概况及主要荷载标准,采用空间杆系有限元对上承式无铰拱桥的施工及运营阶段进行空间静力分析、动力特性分析及稳定性分析,计算结果表明结构设计合理,可供同类桥梁参考。

钢波纹板混凝土拱加固体系有限元分析

为了研究钢波纹板混凝土拱加固体系的力学性能,依托工程实例,建立了钢波纹板混凝土拱加固体系的空间有限元模型.通过应力分析可知该体系在最不利情况下的最大竖向位移位置,分析加固体系拱顶混凝土厚度的参数,从而得到拱顶最小安全填筑厚度.结果表明,在钢波纹板混凝土拱加固体系中,钢波纹板受力较大,是结构的控制核心,混凝土处于三维受力状态,不宜采用过高标号;随着拱顶混凝土填筑厚度的增加,钢波纹板的应力应变逐渐减小;加固体系在挂车荷载作用下存在一定的应力集中.

考虑桩-土作用下的大跨径钢管混凝土系杆拱桥动力特性研究

以大跨径钢管混凝土系杆拱桥为研究对象,利用有限元软件Midas Civil建立空间有限元模型,分别对该桥在考虑桩-土作用下和刚性地基假定下的动力特性进行了深入的研究,得到结论:在考虑桩-土作用时,该桥出现的振型特点主要为拱肋面外振动、拱肋面内以及拱肋的空间扭转振动3种振动形式,且随着振型阶数的增高,振动就越频繁,振型就越显复杂,还伴有耦合振型产生;该桥拱肋的横向刚度要远远小于其竖向刚度以及抗扭刚度;最后将考虑桩-土作用和按刚性地基假定计算下结构的自振特性进行对比可知,是否考虑桩-土作用对结构竖向刚度的影响较大,但是结构的横向刚度与竖向刚度之间的差距有所减小.

钢管混凝土拱桥动力特性分析

以某大跨度钢管混凝土拱桥为工程背景,利用大型通用有限元程序建立了该桥的三维空间有限元模型,计算分析了桥梁结构的自振频率和振型,文章结论可为该桥的设计、施工以及使用阶段的健康检测和维护提供技术参数和依据。

江南大桥主桥空间有限元分析

江南大桥主桥是跨径192 m的中承式钢管混凝土拱桥。介绍了江南大桥的工程概况及主要荷载标准,采用空间杆系有限元对中承式钢管混凝土拱桥的施工过程及运营阶段进行空间静力分析、动力特性分析及稳定性分析,计算结果表明结构设计合理,可供同类桥梁参考。

韩江北桥主桥结构动力特性分析

文中以韩江北桥主桥五跨连续无风撑斜靠式钢管混凝土系杆拱桥为研究对象,论述了无风撑斜靠式钢管混凝土系杆拱桥结构动力性能分析理论。利用大型通用有限元计算软件ANSYS建立该桥空间三维分析模型,采用子空间法分析结构的动力性能,确定成桥状态下的自振频率与振型。同时利用钢管混凝土结构设计规程及相关设计理论,对该桥的动力特性进行分析。

钢管混凝土拱桥动力性能分析

以洛阳瀛洲大桥主桥为研究对象,采用ANSYS有限元程序,建立了下承式钢管混凝土系杆拱桥的空间力学计算模型,利用子空间迭代法计算了该结构的自振周期和振型,并对其模态特性进行了分析。通过计算和分析得到了一些对工程建设有益的结论。

无应力状态有限元法在桥梁竖转施工中的应用

基于经典杆单元和悬链线单元,开发了动态无应力长度杆单元和动态无应力长度悬链线单元。提出动态无应力状态有限元法,将单元的无应力长度作为有限元计算的输入量,通过修改单元无应力长度来调整索单元索力。该方法在模拟桥梁负角度竖转施工时只需建立转体初始状态的有限元模型,通过修改扣索和牵引索单元无应力长度模拟转体全过程,并准确的计算出各阶段扣索、牵引索索力及结构内力。该方法也可用于模拟斜拉桥、悬索桥等缆索结构索单元的张拉施工过程。以实例验证了该方法的正确性及其在实际工程中的应用价值。

茅草街大桥动力特性有限元模拟与分析

桥梁结构的动力特性 (固有频率、振型 )是结构动力分析、抗震分析的重要参数 ,是进行谐响应分析、谱分析和瞬态动力学分析的基础。采用 ANSYS有限元软件对茅草街钢管混凝土拱桥的振动频率及振型进行了分析 ,并讨论了主要结构参数对其动力特性的影响 ,为本桥的动力设计提供参考。