Approach for analyzing the ultimate strength of concrete filled steel tubular arch bridges with stiffening girder

A convenient approach is proposed for analyzing the ultimate load carrying capacity of concrete filled steel tubular (CFST) arch bridge with stiffening girders. A fiber model beam element is specially used to simulate the stiffening girder and CFST arch rib. The geometric nonlinearity, material nonlinearity, influence of the construction process and the contribution of prestressing reinforcement are all taken into consideration. The accuracy of this method is validated by comparing its results with experimental results. Finally, the ultimate strength of an abnormal CFST arch bridge with stiffening girders is investigated and the effect of construction method is discussed. It is concluded that the construction process has little effect on the ultimate strength of the bridge.     

钢管混凝土拱桥基于有限元的整体稳定性分析

从工程实例出发,对一座钢管混凝土拱桥建立了有限元模型,从线弹性和几何非线性两个方面进行了数值分析,分析表明该桥的屈曲稳定比较可靠,结构失稳模态均为拱肋面外失稳,表明拱肋的横向刚度相对系梁较弱.     

拱梁组合体系拱桥关键节点有限元分析

以某主跨85m钢管混凝土拱桥为研究对象,采用ANSYS建立局部精细化模型,对拱座进行受力分析。研究表明:拱梁组合体系拱桥拱座的结构刚度比较大,在拱脚最大弯矩工况下,最大变形出现在哑铃型拱肋加载截面下缘,变形值仅为4.3mm;拱座整体应力分析表明,结构受力以纵桥向受压为主,整体应力值不大,拱肋与拱座节点交界面因刚度突变出现了较大的应力变化,存在不大于1MPa的主拉应力;除了端横梁预应力锚固处压应力在10MPa左右,其他部位应力绝对值均在1MPa以下,满足要求;为了进一步优化结构受力,避免局部应力集中,应在结构中增加加腋、倒角等。     

钢管混凝土组拼管拱面外屈曲参数分析

以福鼎山前大桥空间有限元模型为基础,分析了影响钢管混凝土组拼管拱面外屈曲的主要参数,包括横撑布置形式、横撑刚度、拱脚约束情况、截面含钢率和混凝土弹性模量.有限元分析结果表明,横撑布置形式、横撑刚度和截面含钢率对钢管混凝土组拼管拱面外屈曲影响很大,但混凝土强度等级和拱脚约束对其影响很小.     

基于响应面法的钢拱桥可靠度分析

大型复杂桥梁结构的极限状态函数都是隐式的非线性函数,采用传统的可靠性分析方法可能无法实现,但利用响应面有限元法可以很好地解决这类问题。利用响应面法对一下承式钢拱桥拱肋、主梁在正常使用极限状态下的轴向应力、竖向位移的可靠度进行了分析,并根据拟合出的各极限状态函数显式表达式得出了相应的可靠度指标,说明响应面有限元法是计算下承式钢拱桥构件可靠度的有效方法。     

摩擦摆支座在钢管混凝土拱桥中减震效果研究

以跨度为120m的刚性拱肋柔性系杆的下承式钢管混凝土拱桥为分析模型,利用摩擦摆减震隔震支座对简支体系的桥跨结构进行减震研究,运用MIDAS有限元软件模拟多维人工地震波输入以检验摩擦摆系统的减震效果。分析结果证明了在大跨度钢管混凝土拱桥中应用摩擦摆隔震支座系统的有效性。     

大跨钢管混凝土桁架拱桥的地震反应分析

以巫峡长江大桥为研究背景,通过建立空间结构有限元模型,计算和分析该大桥的动力特性,并运用时程分析法分析该桥的地震反应,采用EI-centro波进行计算,讨论横桥向和竖桥向地震动对地震反应的影响和规律,为大跨度钢管混凝土拱桥的抗震设计和研究提供了理论依据。     

浅谈钢管混凝土拱桥侧倾稳定性影响的因素

首先介绍了钢管混凝土拱桥稳定性分析中常用的基本理论,然后根据所收集到的有关钢管混凝土拱桥侧倾稳定性的资料,介绍了其中比较重要的影响因素.其中包括横撑,拱肋,边界处理等对钢管混凝土拱桥稳定性的影响.     

大跨度连续刚构桥墩梁固结区受力分析

大跨预应力混凝土连续刚构桥墩梁结合部位受力复杂,且布置数量较多的预应力钢束,是刚构桥中的关键部位。结合昆明市城市三环路东段工程预应力混凝土连续刚构桥的设计方案,利用有限元分析软件ANSYS对墩梁固接区进行精细有限元局部分析,得到施工阶段及运营阶段墩梁固结区的应力分布。结果表明该结构预应力配束合理,施工阶段及运营阶段应力均满足设计规范要求。     

Design and research of gymnasium structure in Zhejiang University

INTRODUCTION The gymnasium project located in the newcampus of Zhejiang University is a symbol building(Fig.1). The requirements on the functions and theesthetics make it distinguished from a traditionalgymnasium. It is a two-story building with the firstfloor used for field competition and the second floorfor students’ basketball training. The heavy live loadsacting on the second floor and the requirement of 35m unobstructed space challenge the creativity of thestructural enginee…     

配置高强非预应力钢筋的预应力混凝土梁受弯试验研究

通过对配置HRB600非预应力钢筋的预应力混凝土梁进行受弯试验,分析了混凝土及非预应力钢筋应变的发展规律,研究了预应力筋预应力损失的计算方法,提出了试验梁短期抗弯刚度的计算修正公式。研究结果表明:试验梁跨中截面平均应变符合平截面假定,HRB600钢筋的受力过程呈现显著的三阶段发展规律;计算预应力筋的预应力损失σ_4和σ_5时,引入时间影响系数可以有效提高准确性;通过引入综合配筋率影响系数,可以有效提升试验梁的短期刚度计算精度,配置HRB600非预应力钢筋的预应力混凝土梁在正常使用阶段满足挠度限值要求。     

MEMS Test System Based on Virtual Instrument Technology

On account of the multiformity of MEMS devices, it is necessary to integrate with some optical measurement techniques for meeting static and dynamic unit test requirements. In this paper, an automated MEMS test system is built of some commercially available components and instruments based on virtual instrument technology. The system is integrated with stroboscopic imaging, computer micro-vision, microscopic Mirau phase shifting interferometry, and laser Doppler vibrometer, and is used for the measurement of full-view in-plane and out-of-plane geometric parameters and periodical motions and single spot out-of-plane transient motion. The system configuration and measurement methods are analyzed, and some applications of the measurement of in-plane and out-of-plane dimensions and motions were described. The measurement accuracy of in-plane dimensions and out-of-plane dimensional is better than 0.2 μm and 5 nm respectively. The resolution of measuring in-plane and out-of-plane motions is better than 15 nm and 2 nm respectively.     

钢箱梁桥梁用梯形闭口加劲肋的辊弯成型技术

综述了钢箱梁桥梁用梯形闭口加劲肋在辊弯成型过程中的主要控制技术,提出了钢箱梁桥梁用梯形闭口加劲肋的常用规格和技术要求的建议。     

Finite element model for arch bridge vibration dynamics considering effect of suspender length adjustment on geometry stiffness matrix

1 Introduction When librating with small amplitude, the discrete linearization freedom vibration equation of a structure is [1]: [m ] {x } [k ]{ x } = {0 } (1) The relevant vibration characteristic question is ([ k ] ? p 2[ m] ){φ } = {0} (2) where [m]…     

钢管混凝土双肢格构墩梁桥抗震优化设计

以黄桷湾特大桥为工程背景,选取轴压比、梁墩刚度比、系梁布置形式及柱肢混凝土强度等级为设计参数,应用Midas Civil有限元软件构造了20座三跨对称桥梁计算模型。研究E1地震作用下钢管混凝土双肢格构墩连续梁桥主要控制截面参数地震响应,探讨各设计参数对钢管混凝土双肢格构墩连续梁桥抗震性能的影响规律,并对全桥进行优化验证。研究结果表明:轴压比对地震作用下结构内力和位移有一定影响,建议控制在0.15~0.25;梁墩刚度比对结构的抗震性能影响较大,控制在4.08~10.90时结构的内力分布更加合理;核心混凝土的强度在C40~C50时取值较为合理。     

在役混凝土拱桥承载能力的鉴定与评估

为检验在役混凝土拱桥的承载能力与动力特性,对某净跨为134.7m的拱桥进行荷载试验。测试结构静态的应变、桥面挠度、拱肋挠度、吊索变形、吊索索力等结构静力反应。同时,测试了结构自振频率、动挠度及加速度等结构动力反应,根据动挠度计算得出冲击系数。将实测值与理论值进行对比分析。结果表明,应变校验系数在0.7～1.0之间,实测的挠度、吊索索力、频率及冲击系数均小于理论值,说明桥梁具有较好承载力和整体竖向刚度较好。试验方法与分析结果为今后评估与鉴定同类型桥梁提供理论依据和技术参考。     

双塔单索面人行钢斜拉桥的设计与受力分析

以某双塔单索面人行钢斜拉桥为对象,采用Midas Civil建立全桥空间杆系有限元模型,进行恒载、活载和承载能力极限状态作用下结构受力性能分析,同时开展该桥的动力特性分析。研究表明:对于该异形斜拉桥,活载引起的主梁和主塔弯矩效应较恒载作用下的结果更加显著;承载能力极限状态作用下,该桥主梁、主塔、斜拉索等主要承重构件的最大应力均小于材料容许应力,满足规范要求;动力特性分析结果表明主梁面内刚度和主塔面外刚度较小,此外遮阳棚的局部振动在高阶振型中所占比例较大,在地震作用下可能发生破坏;该桥的一阶竖向自振频率为1.92 Hz,不满足现行规范要求,建议采取有效的减振措施来控制人致振动响应。     

某空腹式双曲拱桥承载力现场测试与分析

为检验在役双曲拱桥的承载能力与动力特性,对某净跨为36 m空腹式双曲拱桥进行了静载试验、动载试验及空间有限元分析。测试结构的静态应变、动态应变、挠度、自振频率、振型及加速度等结构反应,计算得出冲击系数。将实测结果与有限元结果进行对比分析,结果表明:应变校验系数为0.5~0.9,结构具有较好承载力。实测的各阶频率及相应振型与有限元计算结果比较吻合,桥梁整体竖向刚度较好。     

混凝土系杆拱桥病害检测与评估研究

以混凝土系杆拱桥的检测为例,阐述了混凝土桥梁可能出现的病害问题,桥梁安全性评估理论、桥梁需要检测的内容以及具体的检测方法。利用测得实际数据资料对桥梁的承载能力进行有限元计算分析,评估现役桥梁的整体工作性能。通过不同工况下的静载试验,结合动力测试,测得其频率,分析了车辆对其的冲击系数。根据相关规范,结合全桥检测资料,给出桥梁评级。     

基于MIDAS/FEA与ANSYS的预应力对比仿真模拟分析

以一根预应力钢筋混凝土梁为例,利用MIDAS/FEA和ANSYS建立有限元模型,MIDAS/FEA模型中的预应力采用桁架单元法和钢筋单元法模拟,ANSYS模型中的预应力采用实体切分法、约束方程法以及节点耦合法模拟。分析结果表明,MIDAS/FEA和ANSYS在预应力作用下的计算结果相近,在静力学领域都能得到较为精确的结果;从建模的难易程度上说,MIDAS/FEA的钢筋单元法最为方便,而ANSYS通常需要运用APDL语言辅助建模,难度相对较大;ANSYS采用节点耦合法模拟预应力时,混凝土实体的网格需要划分较密才能取得较为精确的结果。