大跨度钢箱拱桥稳定及极限承载力研究

随着钢箱拱桥大跨度、轻型化发展,稳定问题愈来愈突出,因此,大距度钢箱拱桥稳定性及极限承载力的研究具有重要的理论意义和工程价值。文中以株洲红港大桥为工程背景,运用大型通用软件ANSYS对钢箱拱桥特征值屈曲分析、几何非线性屈曲分析和双重非线性屈曲分析进行研究,对该桥在自重、施工荷载和风载作用下各个施工阶段进行分析,为该类桥梁的施工提供了理论基础;并对成桥状态的承载能力进行对比分析,得出了在极限承载力分析中考虑双重非线性的必要性和重要性的结论。     

连续刚构桥高墩稳定性分析

现结合逢石河特大桥主桥,对该连续刚构桥高墩进行了线性稳定分析、考虑几何非线性的第二类稳定分析和考虑双重非线性的第二类稳定分析。结果表明:线性稳定分析与能量法推导的理论值符合较好,几何非线性的临界荷载比线性的临界荷载有所减小;考虑几何和材料双重非线性的高墩承载能力计算值下降较大,在高墩大跨连续刚构桥稳定性分析中应考虑双重非线性的影响。     

中英桥梁规范关于梁强度计算的比较研究

BS5400是英国标准化协会（BSI）桥梁技术委员会编制的适用于钢桥、混凝土桥和组合桥的设计以及施工。本文着重比较中国桥梁规范（JTG D62-2004）与英国桥梁规范BS5400-4中关于梁正截面梁抗弯承载力Mu和斜截面抗剪承载力的异同点。从而为从事海外工程设计和施工的技术人员提供参考。     

钢管混凝土拱桥承载力影响因素分析

以某下承式钢管混凝土拱桥为工程背景,利用大型有限元分析软件A nsys建立了该桥的有限元分析模型,并对荷载分布形式、拱肋含钢率、横向联系形式及拱轴线类型等因素对该桥承载力的影响进行了分析。     

某钢桥轨枕受力行为有限元分析

国外某铁路钢桥采硐明桥面布置,桥枕规格及设计荷载同中国规范不同.运用有限元软件建立了仿真计算模型,分析了单根轨枕的受力状况,并同铁道部设计事务所提供的计算方法进行了比较.     

复合荷载作用下静钻根植桩承载特性试验研究

竖向荷载和水平荷载的相互作用对桩的承载力的影响较为复杂,在桩基础设计中通常不考虑二者的共同作用,分别确定桩的竖向和水平承载力,不能完全反映桩的真实受力状况。通过现场试验,对预先施加竖向荷载的静钻根植桩再施加往复循环水平荷载,并结合单向多循环水平静载试验及竖向抗压静载试验,研究复合荷载作用下该桩的水平承载特性,结果表明预先施加的竖向荷载有利于提高静钻根植桩的水平承载力,当竖向荷载接近最佳竖向荷载时水平承载力的提升效果明显。     

钢结构桥梁的发展与应用趋势

本文基于我国当下桥梁行业所面临的问题,结合我国桥梁发展现状,分析了我国桥梁行业未来变革的主要动力,即装配式钢桥取代现浇钢筋混凝土桥,以此缓解钢铁产业产能过剩的现状。钢桥自身环保可回收利用的特点符合我国提倡的绿色发展理念。通过对我国近年来钢桥应用实例,科研现状及相关政策分析得出钢桥在未来桥梁发展中将处于主流地位的结论。     

基于ANSYS的钢管混凝土拱桥的稳定性分析

本文基于弹性理论的内力变形验算和特征值分析验算,考虑非线性的影响,通过ANSYS大型有限元软件,分工况对主跨径为265m的上承式钢管混凝土拱桥稳定分析。一阶屈曲模态为面外失稳时,应注意增强横向刚度。计算表明,考虑双重非线性得到的结构稳定安全系数远小于在线弹性情况下和仅考虑几何非线性得出的稳定安全系数,双重非线性也不是几何、材料非线性的简单叠加。     

温度效应下桩-土界面剪切试验设备研究进展及新型设备的研制

地热能源桩具有双重功能,既能承受上部结构荷载,又能作为竖向换热系统。温度作用影响桩土界面特性,继而影响桩基极限承载力和沉降。因此,对温度效应下桩土界面特性进行研究,不仅具有较高的学术价值,同时具有显著的工程应用价值。介绍了未考虑温度效应的桩土界面试验研究仪器进展,包括合式直剪仪、大型直剪仪、单剪仪和扭剪仪。目前考虑温度效应的桩土界面特性试验研究较少,采用设备有模型桩试验和改进合式直剪仪。本文设计研制了考虑温度效应的大型直剪仪,在直剪仪外单独设计了恒温加热系统,适用于温度、外荷载耦合作用下,不同桩体材料与土相互作用性能的研究。     

高速公路软土地基承载力尖点突变分析

本文基于前期[5]研究中的论证给出的外荷载和地基沉降之间的非线性函数形式,在沉降上对外荷载积分求出外力做功及其表达式;同时,由外荷载的分布特点给出简化的土中应力与外荷载之间的关系,推导出外荷载与软土应变能之间的关系,考虑到弹塑性软土地基的本构关系,给出软土应变能的演化模式及其表达式,从而获得软土地基总势能的表达式;最后,结合突变理论对这个势函数进行尖点突变分析,给出与地基极限承载力对应的极限沉降量S,并由这一沉降量代入函数表达式反算极限承载力P。     

弯桥独柱式桥墩桥梁稳定验算分析

以对浙江某立交桥的独柱墩和主梁稳定验算分析为工程背景,利用有限元方法建立仿真分析模型,在分别考虑其不同支承类型和荷载工况的情况下,弯桥的弯曲效应对上部结构和下部结构的稳定性产生的影响。     

基于模型修正的大跨度系杆拱桥风险监测参量预警阈值的确定

以钢管混凝土系杆拱桥-金马湖大桥为研究对象,分别建立了Midas初始有限元模型和在线风险监测系统。比较分析了初始有限元模型的计算数据和监测数据,通过参数敏感性分析,确定了影响初始计算数据的关键参数,采用模态柔度残差和挠度相结合的联合目标函数修正该桥的初始有限元模型,并对其可行性进行验证。修正后的基准有限元模型在考虑汽车荷载、人群荷载和最不利温度效应等因素的影响下,计算出该桥各风险监测参量的预警阈值,实现对大桥结构安全的在线预警。     

冷弯薄壁方钢管轻质混凝土柱轴压性能研究

为解决冷弯薄壁型钢易失稳和产生局部屈曲等问题,本文提出冷弯薄壁方钢管轻质混凝土柱(LCFCSTC),以试验验证为基础,利用ABAQUS有限元软件对LCFCSTC进行非线性有限元分析,对比分析空钢管柱与LCFCSTC的承载能力;同时,研究长细比、钢管厚度和轻质混凝土强度对LCFCSTC性能的影响,分析典型试件的荷载位移与荷载侧向挠度关系曲线、破坏模式和应力分布等。研究结果表明：在冷弯薄壁方钢管内填充轻质混凝土能有效抑制空钢管产生局部屈曲并提高柱子承载力;LCFCSTC均发生整体失稳破坏,承载力随着轻质混凝土强度等级和钢管厚度增大而增加,随着长细比增加,构件的承载力逐渐减小。基于AISC-LRFD规程和Perry-Robertson公式推导出LCFCSTC承载力计算公式,该公式能够很好地计算LCFCSTC的稳定承载力。     

具有较大初始位移的拼组柱在分布与集中荷载共同作用下的承载力分析

对于均布轴向荷载与集中荷载共同作用下的压杆,考虑初始几何位移的影响,根据边缘纤维屈服准则得到构件的理论最大荷载。对于一般工程构件,此承载力值低于根据线性稳定理论得到的临界荷载,可以作为结构安全设计的依据。     

线性荷载下混凝土梁抗拉强度幂值函数预测模型

研究线性荷载下混凝土梁抗拉强度幂值函数预测模型,对筋混凝土柱的拟静力试验进行模拟分布,构建钢筋混凝土柱状结构下的应力损伤模型,实现对混凝土梁抗拉强度幂值函数预测,对提高建筑物的强度具有重要意义。进行混凝土抗拉强度线性徐变的本构关系分析,综合考虑混凝土的材料非线性效应与时间非线性效应,根据低短期荷载模型设计混凝土结构的非线性徐变多块结构化网格,得到线性荷载下的混凝土梁多块结构化网格模型。试验采用4点弯曲分级加载方式,分别是试件DSHCW-1、试件DSHCW-2、试件DSHCW-3和试件DSHCW-4,进行幂值函数预测。得到不同等级地震作用下的剩余抗拉强度与承载力数值分析,构建混凝土的抗拉强度滞回曲线,实验结果得出,采用该试件模型,能有效提高混凝土梁的抗拉强度,通过对幂值函数准确预测,对混凝土梁结构的强度提高有较大贡献,为高层建筑抗震设计计算或加固提供数学模型和理论基础。     

圬工拱桥检测评估方法研究

以一座圬工拱桥为工程背景,通过外观检查、构件几何参数及病害状况,按照相关规范要求建立有限元模型。在考虑拱上廊亭荷载的作用下,对拱桥进行计算评估,得出该桥可以进行改造的结论,并对改造施工提出了建议。     

横向荷载下受弯构件整体稳定计算研究

本文对横向荷载作用下受弯构件临界弯矩设计公式理论根据进行分析,提出根据能量法推导过程中存在两种计算总势能的计算方法,其区别在于是否考虑非线性剪切应变能。文中分别对两种不同假定的方法进行推导并分析比较,提出对于横向荷载形式不同时,单轴对称截面修正系数的推导不应考虑非线性剪切应变能。为了验证分析的正确性,采用两种不同计算方法计算了具体横向荷载下受弯构件的算例,并使用通用有限元程序ANSYS进行验证对比。     

水平和竖向力作用下厂房纵向支撑的设计要求

纵向框架支撑有两个主要作用:抵抗水平力和保证框架纵向刚度。从整体稳定性角度,考虑交叉支撑和柱顶横系杆的相互影响:通过研究理想体系得到支撑的刚度要求;考虑实际框架中构件初始缺陷,得到水平和竖向荷载共同作用下支撑体系的强度要求。可以发现支撑为保持框架稳定性的承载力要求和抵抗水平力的承载力要求不能直接叠加,水平力降低了框架的抗侧刚度,增大了对支撑的承载力要求。拟合得到水平和竖向力共同作用下支撑承载力要求的计算公式。     

大跨径钢桥桥面铺装结构组成与施工技术研究

桥面铺装是桥梁建设的重要组成部分,其成功与否直接影响到行车的安全性、桥梁耐久性以及投资效益。由于大跨径钢桥桥面铺装层直接铺设在正交异性钢板上,在行车荷载、风载、温度变化以及地震等不确定因素的影响下,受力和变形远比普通沥青路面复杂。做好桥面铺装对于确保桥梁稳定持久的工作关系重大。本文将对大跨径钢桥桥面铺装施工关键技术开展探讨和研究。     

竖向地震对下承式钢箱拱桥拱肋截面荷载影响的建模分析

将汕头市濠江一桥作为研究样本,提出了基于有限元模型的竖向地震对下承式拱桥拱肋截面影响分析模型,首先对濠江一桥的地形地貌、水文气象、建设标准等信息进行概述,然后利用Midas/Civil软件构建濠江一桥模型,其次采用时程分析方法计算竖向地震中每一瞬时结构的位移、速度和加速度反应。通过实验结果可知,拱桥主拱肋与边拱肋截面荷载在考虑竖向地震动后均有很大的提高。通过实验最终完成了对竖向地震给下承式钢箱拱桥拱肋截面荷载造成影响分析。