基于静力荷载试验的连续箱梁桥结构有限元模型修正

建立了基于静力荷载试验的连续箱梁桥结构有限元模型修正方法.该方法主要包括实桥静力荷载试验、桥梁结构有限元建模、有限元模型参数修正等步骤.利用该方法对某高速公路五跨预应力连续箱梁桥进行有限元模型修正,得到了与桥梁实际静力荷载试验实测响应一致的桥梁结构静力有限元模型.经过修正的桥梁结构有限元模型(参数)是桥梁结构性能评价等结构分析工作的基础.     

大跨度矮塔斜拉桥索力参数分析

以沙湾特大桥为研究对象,采用桥梁博士3.0有限元程序,建立了该桥梁最大悬臂施工阶段和成桥阶段的有限元模型.对索力参数变化引起各主梁、主塔的敏感性进行分析,并提出了结构的变化趋势及原因.所得结果可以为同类桥梁设计和施工提供参考.     

大跨径斜拉拱桥动力特性研究

斜拉拱桥是一种新型组合桥梁,以湘潭市湘江四大桥为例,利用大型通用有限元程序建立了斜拉拱桥的三维空间有限元模型,计算了该桥梁结构的自振频率和振型,分析了主要结构参数对振动特性的影响,计算结果可为该桥的设计、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.     

动力作用下钢箱连续梁桥有限元模型修正

针对施工和使用阶段过程中,桥梁结构的受力状态不断变化,以及使用阶段多种载荷对桥梁上部结构的作用使桥梁上部结构受力状态不断变化的问题,采用有限元软件对桥梁上部结构进行分析,建立与实际情况更接近的有限元模型,更准确的模拟不同作用力对桥梁上部结构的影响.提取环境激励法下桥动态测量值作为目标函数,以纵向弹簧刚度、横向弹簧刚度、底板纵向加劲肋厚度、顶板厚度作为修正参数,对连续刚构梁桥进行模型修正.结果表明:修正后有限元模型的动力特性与实测结果的误差仅为3%,修正后的结构有限元模型可以为大桥损伤监测、整体评价以及深入研究提供可靠依据.     

基于无人机倾斜摄影技术的桥梁有限元逆向建模方法研究

针对桥梁图纸缺乏或缺失，桥梁抗震分析中存在大量结构建模工作而其效率低下等问题，提出了一种基于无人机倾斜摄影技术的桥梁有限元逆向建模技术. 首先参数化桥梁有限元建模过程，再引入基于运动恢复结构和多视图立体匹配算法的倾斜摄影技术，结合无人机多视角序列影像构建目标桥梁三维实景模型，引入非均匀有理B样条算法提取桥梁复杂结构曲面，获取桥梁几何数据. 通过大数据信息和桥梁设计规范、设计标准图集、现场实测等调查方法获取无人机无法观测得到的桥梁内部结构参数，实现通过视觉外观、大数据信息和专家先验信息重建桥梁有限元模型. 对长沙市巴溪洲大桥建立三维实景模型，验证模型误差低于2%；利用大数据信息和专家先验信息获取桥梁内部参数，基于实景模型重建目标桥梁有限元模型，验证有限元模型模态频率误差低于2%，静载挠度校验系数为0.57~0.79. 研究结果表明：利用无人机倾斜摄影技术逆向建立的桥梁有限元模型可靠且精度较高，在桥梁健康监测和区域抗震分析领域具有较高的科学研究和工程实用价值.     

某跨铁路站场斜拉桥结构动力分析

依托某跨铁路站场斜拉桥这一工程实例,首先概述了桥梁结构构造,按照桥梁结构仿真分析的思想,运用大型通用有限元软件ANSYS建立了一个全面、正确反映桥梁结构真实形态的完整的有限元仿真模型,借助这一模型,进行大规模的全桥结构效应计算;主要进行了全桥结构动力分析,得到了该桥基本的动力特性参数。     

基于神经网络和遗传算法的桥梁参数优化方法与分析

在桥梁施工监控中,实测标高与理论预测标高存在差异的主要原因之一是理论计算参数存在偏差,因此对计算参数进行有效修正成为现代施工控制的一个关键问题。分析和确定了影响标高预测误差的主要参数,利用有限元分析建立了主要参数和标高之间的BP网络模型,该模型在一定参数取值范围内可以取代有限元模型预测标高,从而大大减少计算量。在建立的BP模型基础上,通过浮点编码的遗传算法对目标函数进行优化得到一组最优计算参数。对实际桥梁的计算分析表明,本文确定的分析参数物理意义明确,基于本文方法的修正能有效地提高标高预测精度,对类似桥梁的计算分析具有指导意义。     

Revit-Midas/Civil模型转换方法及应用

为解决桥梁结构分析过程中手动建模效率低且重复性强等问题,依托Revit和Midas/Civil软件平台,在Visual Studio开发环境下采用Revit API和C#语言,提出了一种BIM模型向结构有限元模型的自动转换方法,并设计了一种Revit向Midas/Civil的模型转换程序.以某连续梁桥工程为对象,通过访问BIM模型中结构构件对象存储的属性信息,获取桥梁结构分析所需的有限元建模参数,并转换成适用于Midas/Civil的语言格式,实现了有限元建模过程中结构参数信息的准确添加.在此基础上,根据桥梁有限元模型的应力分析结果,验证模型转换方法的可行性.结果 表明,所提出的Revit-Midas/Civil模型转换方法可实现BIM模型向结构分析模型的自动转换,有效提高了桥梁结构分析的建模效率,弥补了BIM技术在桥梁结构分析方面的不足.     

白河特大桥施工过程稳定性分析

以白河特大桥为工程实例,采用有限元程序Midas/civil建立了桥梁的空间有限元模型,模拟其施工过程,进行了每个施工阶段桥墩的稳定性分析.计算结果表明:白河特大桥主桥的总体稳定性系数较大,桥墩结构稳定性较强,桥梁不易发生失稳破坏;桥梁在施工阶段以最大悬臂状态下稳定性最差,桥梁在成桥运营阶段,结构在活载作用下的稳定性可作为全桥的稳定性控制阶段,最易发生失稳的墩身是26号桥墩的纵向失稳.     

矮塔斜拉桥参数敏感性分析

以开封黄河二桥主桥矮塔斜拉桥为研究对象,采用MIDAS/Civil有限元程序,建立了该桥在最大悬臂施工阶段的有限元计算模型.考虑施工过程中可能出现的桥梁参数变化,分别进行主梁混凝土容重、主梁混凝土弹性模量、主梁截面尺寸、斜拉索弹性模量、斜拉索初张力、主梁预应力荷载和施工荷载敏感性分析,确定出悬臂施工时影响主梁位移和应力的主要设计参数.计算结果表明,主梁混凝土容重、截面尺寸、斜拉索初张力、预应力荷载和施工荷载为主要设计参数,混凝土弹性模量和斜拉索弹性模量为次要设计参数.所得结果可为该桥梁施工控制提供参考.     

系杆拱桥中碳纤维吊杆初始张拉力控制

以已制作的舞水大桥钢箱系杆拱桥缩尺模型为实例,对如何确定系杆拱桥中碳纤维CFRP吊杆初始张拉力进行了研究,可为以后CFRP吊杆的张拉控制提供科学依据.建立舞水大桥钢箱系杆拱桥缩尺模型的有限元模型,采用逆向施工法得出每根吊杆的初始张拉力,然后,采用正常施工顺序对缩尺模型的CFRP吊杆进行张拉.对比有限元计算值和实际测量值,两者数值能够很好地吻合.研究表明:用有限元的逆向施工法指导系杆拱桥中CFRP吊杆初始张拉力的确定是确实可行的.     

连续刚构桥悬臂施工阶段温度效应研究

以流溪河特大桥为工程背景,通过有限元软件建立该桥悬臂施工阶段仿真模型,并对箱梁的温度效应进行分析计算.得出温度变化对桥梁悬臂施工阶段应力和变形的影响,并通过温度场试验数据与理论计算数据进行对比,验证了模型计算的正确性,为同类桥梁施工监控提供参考.     

悬臂施工周期对PC连续梁桥成桥后徐变效应的影响分析

PC连续梁桥常采用悬臂浇注的方法施工。由于受各种因素的影响,使其节段施工的周期会存在一定差异,从而影响成桥后梁体的徐变效应。本文结合一座铁路连续梁桥的施工过程,通过有限元建模分析探讨了悬臂施工节段的施工周期对连续梁桥成桥后徐变效应的影响,得出对于连续梁施工具有参考意义的几点结论。     

钢箱梁开启桥施工的几何线形控制研究

桥梁结构在施工过程中总会产生变形,其各部位的设计标高和实际标高总会有偏差,这会导致实际成桥线形状态与设计状态不符。因此要对桥梁施工实施几何线形控制,使其在施工中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容许范围内,使成桥线性状态符合设计要求。本文以海河钢箱梁开启桥工程施工监控为背景,建立有限元模型,先用ABAQUS有限元软件对施工过程中关键工况的位移进行计算,然后对施工几何线形控制理论作出详细说明,并对施工线性监控实测数据进行分析研究,得出一定的规律和结论,为类似桥梁施工的线性控制提供参考和借鉴。     

基于APDL的桥梁参数化建模方法

以混凝土斜拉桥A字型桥塔为例,基于APDL语言研究桥塔有限元参数化建模方法.首先研究相关特征提取算法,提取斜拉桥点云模型特征点;然后使用ANSYS软件,建立桥塔有限元参数化模型;最后分析模型结构,建立相关数学约束关系.该方法实现了对有限元模型的参数化控制,缩短了有限元模型建立的周期.     

紧贴桥梁桩底某暗挖区间施工对桥桩的影响分析

为研究紧贴桥梁桩底某暗挖区间施工对桥桩的影响,以下穿小月河桥的北京地铁27号线(昌平线南延)盾构区间隧道工程为背景,对下穿小月河桥段区间盾构隧道进行了设计,并用迈达斯/岩土和隧道分析系统(MIDAS/geotechnical and tunnel analysis system, MIDAS/GTS)有限元软件对盾构区间近距离下穿小月河桥进行有限元分析。研究了大断面盾构区间下穿小月河桥施工过程中桥面、盖梁及桥桩位移变化规律特征;总结了盾构区间近距离下穿桥桩施工过程中桥桩附加应力变化规律;揭示了盾构区间近距离下穿小月河桥施工过程中桥桩差异沉降变化规律。     

基于动力的石拱桥有限元模型修正

利用大型通用软件ANSYS,以国道319线苏家坡桥为例阐述基于动力的加固前后石拱桥有限元模型建立及模型修正的过程.首先介绍加固前后苏家坡桥的环境振动试验与模态参数识别,然后介绍加固前的石拱桥有限元建模及基于动力的模型修正过程,最后介绍加固后该桥的有限元模型修正.结果表明,加固前后的有限元模型计算和实测动力特性能够吻合良好,所建立的有限元模型可以用于桥梁的静动力计算.     

Torsional inertia moment of beam element with complex section analysis based on FEM

Currently, for the analysis of complex bridge based on beam element, the calculation of cross-section torsional inertia moment is still an unresolved technical problem. Most current calculation of section torsional inertia moment is an approximate analytic method for two-dimensional cross-section, which is not fully consistent with the actual situation, and do not consider the effects of diaphragm in bridge. In order to analyze accurately cable-stayed bridge, suspension bridge and other complex bridge structures based on beam element, the calculation method of section torsional inertia moment based on finite element method (FEM) is invented in this paper. Firstly, setting up local cantilever fine model with solid element or shell element and applying torsion on the end of cantilever. Secondly, calculating the torsion angle of cantilever by FEM method and then the torsional moment through equivalent beam method. Finally, the examples of the section torsional moment calculation of concrete model with solid element with diaphragm and steel girder box model with shell element with diaphragm are used to verify the calculation method, which is applied to the suspension bridge design and construction control special software SBNA developed by Research Institute of Highway Ministry of Transport. Taizhou Bridge under construction is one of the examples.     

桥梁工程施工及运营对岩体边坡稳定性的数值分析

使用强度折减法、Mohr-Coulomb破坏准则和有限元分析方法, 对岩体边坡在群桩施工前后、桥墩和桥梁施工时及运营荷载作用下的稳定性进行了数值模拟. 模拟时, 根据现有规范计算列车运营对桥墩顶部的竖向活载和制动力, 并根据岩土层分布建立了桥墩所在岩体边坡的3维几何模型, 研究了桥梁工程施工及运营的不同工况对岩体边坡稳定性的影响. 研究结果表明, 群桩施工前后边坡稳定性安全系数分别为1.35和1.63; 桥墩高度为6.0, 12.0, 18.0, 22.5 m时边坡稳定性安全系数分别为1.61, 1.60, 1.58, 1.57; 桥梁施工结束时及列车荷载作用下的边坡稳定性安全系数分别为1.55和1.53; 随着桥墩和桥梁施工荷载的增加, 岩体边坡中塑性区Mises等效应力逐渐增大, 边坡稳定性逐渐降低. 该结果对不同工况下岩体边坡中的桥梁工程设计和施工具有一定的参考价值.     

高性能混凝土连续刚构桥的早期收缩问题探讨

高性能混凝土的早期收缩是引起连续刚构桥早期裂缝的一个重要方面,而知道早期裂缝主要发生在桥梁截面的那个位置对桥梁的施工具有一定的指导作用．根据当量温差的计算方法,通过AN—SYS软件对其进行有限元分析,然后与监控的实验数据进行比较、分析．结果表明,利用当量温差理论对混凝土构件的早期收缩进行分析比较合理,对桥梁因早期收缩产...