连续梁拱组合体系桥梁非线性受力性能研究

为研究乌龙江大桥的全桥受力性能,在ABAQUS中建立了一种适用于连续梁拱组合体系的全桥杆系模型。对MIDAS/Civil模型与ABAQUS杆系模型进行线弹性分析,以验证ABAQUS有限元模型的准确性。计入全桥结构非线性以及几何非线性,揭示连续梁拱组合体系的受力性能。结果表明:在线性阶段,两种模型在各施工阶段的截面内力较为吻合,应力分布基本一致;考虑非线性后荷载比例系数最大降幅为16.7%,说明结构非线性对受力性能影响显著;不断提高破坏区域截面抗弯刚度,全桥杆系模型由中跨支点处首先破坏逐渐变为次中跨支点处首先破坏,随后逐步降低主梁截面整体刚度,拱肋由于连续梁抗弯刚度大幅降低而承担更多的压应力,当主梁刚度降低至初始刚度的68.5%时,拱肋先于主梁发生破坏。

扁平钢箱梁局部稳定模型试验

针对中国公路桥梁设计规范没有规定扁平钢箱梁加劲板的局部稳定计算的问题,为了掌握加劲板结构设计的安全度,以某大跨度自锚式悬索桥为例,进行了2个不同结构布置的扁平钢箱梁局部稳定模型试验,得到了模型的变形、应力分布规律以及失稳荷载、破坏形式;提出了考虑材料与几何双重非线性、初始几何缺陷、残余应力的极限承载力分析方法。研究表明:该方法分析结果与试验结果吻合良好,可为大桥钢箱梁设计提供技术依据。

大跨度异形拱桥全桥受力行为及稳定性分析

为了研究大跨度异形拱桥全桥的整体受力及稳定性,通过有限元分析软件Midas Civil设置不同的工况对全桥的受力特性和稳定性进行分析。研究结果表明:主要承重构件梁和拱的最大弯曲应力出现在承载能力极限状态下的工况中,吊杆应力最大值多出现在靠近拱脚处的吊杆之中;活载作用对主梁与拱肋部位的下挠值起控制作用;稳定性分析表明,全桥结构的第1阶模态失稳特征值为10.9,失稳模态为面外反对称失稳,大桥的稳定性较好。

单索面公轨双层斜拉桥传力机理及稳定性分析

与传统斜拉桥的双索面传力方式不同,单索面中锚式斜拉桥仅通过中央拉索将桥梁自重及桥面上荷载传递到桥塔。为研究该单索面斜拉桥的稳定性及受力特性,以东水门双塔三跨式斜拉桥为研究背景,建立了全桥三维有限元数值模型。该模型充分了考虑上下层桥面板之间、桁梁节段之间的相互作用关系以及纵梁、横梁及加劲肋对上下桥面板的加固效应。计算结果针对桥面系统的整体变形、应力分布及应力传递机理等展开分析,并重点分析了偏载作用下结构的变形模式及应力变化特征。研究结果表明,索塔及拉索的位置分布对桥梁结构整体变形及应力分布影响较大,上桥面拉索力向桥面两侧均匀传递;此外,跨中结构在偏载活载作用下主要发生横向偏转及扭转变形。