梁格法在弯箱梁桥上的分析及应用

梁格法是一种能较好地模拟弯桥结构的空间结构分析方法,因其基本概念清晰、计算费用低,内力计算结果可以直接用于按规范检算等优点,常应用于宽、斜、弯梁桥设计中.本文介绍了适用于箱型截面的梁格基本理论,并用midas civil 2010板单元验证梁格法的可行性,以期为设计人员解决类似桥梁结构分析方面的问题提供参考.     

基于梁格理论的扁壳桥结构空间效应分析

提出一套便于工程技术人员使用的扁壳桥结构空间分析与计算方法.引入壳体基本微分方程,推导出扁壳结构的等效刚度系数及梁格分析的截面特性,利用有限元程序直接计算壳体内力,根据程序计算结果进行承载力检算,提高扁壳桥结构分析的工作效率.研究结果表明,扁壳结构可以采用梁格法进行空间效应分析;与板壳法相比,梁格法计算效率高,且精度满足工程需求.     

梁格法在预应力混凝土斜交箱梁桥中的运用

介绍了现有斜交箱梁桥的主要计算方法,并分析其各自的特点与局限性,着重分析了梁格法的基本原理及应用于斜交混凝土箱梁桥中的计算方法,运用MIDAS/Civil桥梁结构计算分析软件分析了变宽的预应力混凝土斜交箱梁受力特点,并总结方法和基本规律给设计工作提供了参考.     

梁格法在桥梁上部结构分析中的应用

随着交通运输事业的蓬勃发展,尤其是高速公路高架道路的日益增多,为了满足交通运输快速顺畅的要求,斜桥得到了越来越广泛的应用。但斜桥的受力特性比直线桥梁复杂得多,对其选择合适的方法进行分析是保证工程质量和控制造价的关键。介绍了各种桥梁结构弹性空间内力分析方法,重点论述了梁格法的基本原理,并以某连续箱梁桥为例,采用Midas大型通用有限元软件进行模型的梁格法分析,计算结果表明,梁格法是桥梁结构空间分析的一种有效方法,适用于各种斜、弯箱梁桥的计算。     

V型刚构组合拱桥的梁格分析

V型刚构组合拱桥结构受力复杂,迫切需要对其进行空间受力分析。基于梁格法的基本原理,以某实桥为算例,介绍了梁格法的应用方法,从梁格单元的划分、各单元截面特性的计算等方面进行了论述,概述了V型刚构和梁拱结合处的模拟方法,应用了机动分析有限元法求取梁格内力影响面。数值算例结果表明,该桥的梁格有限元模型受力合理,梁格法可应用于实际工程的分析。     

广义梁格法计算弯梁桥径向水平荷载的横向分布

阐述了用广义梁格法计算弯梁桥的径向水平荷载的原理,用结构分析程序ＳＡＰ９３建立的空间梁模型验证了理论的可行性和准确性,并且分析了径向水平荷载对主梁内力的影响．     

梁格法在曲线梁桥设计中的应用

近年来随着中国城市立交建设的迅速发展，曲线梁桥结构得到了广泛的应用。曲线连续梁桥相对于直线连续梁桥结构有其自身的受力复杂性，本文通过一则工程实例介绍梁格法在曲线梁桥设计中的应用。     

分体式组合小箱梁桥空间有限元建模方法

为解决对分体式组合小箱梁桥桥型进行空间有限元分析时所遇到的各片箱梁间翼缘纵向湿接缝如何准确模拟等问题,为寻求合适的空间有限元建模方法,以由4片分体式组合箱梁组成的40 m单跨简支梁桥为研究对象,利用大型有限元软件MIDAS/Civil,分别建立了实体单元计算模型、梁板单元组合计算模型及改进的梁格法计算模型,对比分析了在4种荷载工况下各片箱梁跨中位移解。计算结果表明:实体单元计算模型计算结果准确但建模复杂,与其相比,梁板单元组合计算模型最大误差为-5.4%,改进的梁格法计算模型最大误差为-2.3%。改进的梁格法计算模型为该桥型合适的有限元建模方法。     

大宽跨比T梁桥的改进空间梁格算法

由于目前“G-M法”（比拟正交异性板法）计算主梁内力较复杂繁琐,为了更快速精确的计算大宽跨比,多横隔梁以及主梁较为密集的T梁桥主梁内力效应,提出了基于受压翼板有效宽度的大宽跨比T梁桥改进空间梁格算法。该方法通过有限元软件建立空间梁格模型,基于T形梁受压翼板有效宽度原理,精确考虑横隔梁与主梁顶板协同受力完成荷载横向传递时的横桥向横隔梁翼板有效宽度,对梁格模型中的横隔梁进行横隔梁-桥面板的截面等效换算,保证沿桥横向翼板内的应力分布均匀,模拟实桥横向联系。分别采用“G-M法”和本文方法计算分析桥宽20 m、24 m,跨径20 m、28 m、35 m的4种算例的装配式简支T梁桥主梁跨中弯矩,对比分析发现：1）改进空间梁格法与比拟正交异性板法吻合较好,误差均在±5%左右,精度较高;2）改进空间梁格法相比“G-M法”无需复杂的插值和查表,只需要借助简单的有限元模型,能快速高效的对主梁结构内力进行计算,操作方便,效率高;3）改进空间梁格法对大宽跨比,多横隔梁以及主梁较为密集的T梁桥结构内力计算结果更可视化,更能精确直观的反应受力后的整体结构响应。     

连续梁桥纵桥向防落梁装置结构模式对比研究

目前国内所采用的防落梁装置一般是作为构造措施,没有经过计算和设计,在地震作用下很难起到真正的防落梁效果.对于防落梁装置的结构模式,日本经常采用直接连接梁体的连梁装置,而美国则采用墩梁连接的限位装置.通过非线性时程方法对连续梁桥防落梁装置的两种结构模式进行了对比研究,分析了两联连续梁桥不同周期比和碰撞对连续梁桥防落梁装置结构模式的影响,结果表明:连续梁桥应采用墩梁连接的限位装置模式来设计防落梁装置.     

基于有限曲条理论弯箱梁桥位移参数的动态Bayes-CG估计

应用Bayes-CG方法,动态地估计了弯箱梁桥位移参数.基于Novozhilov理论,推导了简支弯箱梁桥有限曲条控制方程,利用谐函数的正交性解决了曲条刚度矩阵元素的耦合问题;结合柔度理论,解决了箱横隔板的超静定求解问题;应用Bayes定理,建立了弯箱梁桥位移参数的动态Bayes误差函数,推导了相应的动态Bayes均值和方差表达式.提出步长的一维自动寻优方案后,结合CG法研究了弯箱梁桥位移参数的动态Bayes估计方法,同时给出了弯箱梁桥位移参数具体估计步骤.典型算例分析结果表明:有限曲条元法是分析弯箱梁桥的有效计算方法,所需条元少且计算精度高;Bayes-CG方法能正确地动态估计弯箱梁桥位移参数,且参数先验信息合理时,待估参数稳定地收敛于参数实际值.     

基于集中铰-纤维模型的小半径曲线桥地震反应

在地震作用下,曲线桥因其几何不规则性会产生扭转作用。因此,曲线桥的桥墩就会受到压-弯-剪-扭耦合受力而发生复杂的破坏形式。本文以一座匝道桥为工程背景,采用集中铰-纤维模型对曲线桥进行了有限元建模。探究了曲线桥的有限元建模方法,之后研究了不同墩高以及不同桥墩布置型式对曲线桥抗震性能的影响。研究表明：相比于纤维模型,集中铰-纤维模型更适合曲线桥桥墩的模拟。同时墩高的改变对桥墩的受力有显著的影响,等高型式下桥墩受力随墩高的变化规律与变墩高型式下并不一致。同一高度的桥墩在不同布置型式下的受力也有明显的区别。     

小半径弯桥横向分布系数的研究

对于弯桥尤其是小半径弯桥,其各主梁的受力情况较直线梁桥复杂。一些适合直线梁桥横向分布的计算方法也不一定适用于曲线梁桥。本文通过运用梁格法与偏心压力法来计算分析一简化T型梁桥模型,并对其所得横向分布系数的结果进行比较,得出各方法分析所得的荷载横向分布特点,对实际工程提供参考。     

双曲拱桥主要失效模式和剩余寿命的研究

通过桥梁检测结论确定以主拱圈破坏导致全桥结构失效作为双曲拱桥结构系统的主要失效模式。确定用动态可靠度方法预测桥梁剩余寿命,以JC法迭代计算出主拱圈主要截面的可靠度,分析双曲拱桥在未来后续服役基准期的可靠度的时间变化规律,以目标可靠度为控制值求出双曲拱桥的剩余寿命。     

曲线匝道箱梁桥现浇施工中支架布置形式分析

支架现浇施工在桥梁工程中运用广泛,但在曲线匝道箱梁桥支架现浇施工中仍存在施工难点,导致支架安全事故频发.针对曲线匝道箱梁桥固定支架整体就地浇筑施工过程中支架受力不均匀问题,总结了三种曲线箱梁桥支架布置方式,以不同支架布置方式、不同桥宽、不同曲率的Midas/Civil曲线匝道箱梁桥有限元模型为对象,通过对比分析不同模型...     

温度梯度对混凝土曲线箱梁影响的计算方法

针对计算温度荷载对弯箱梁桥影响的方法很难用于弯箱梁桥的初步设计和估算的问题,采用单纯扭转理论研究了弯箱梁微段的几何关系,推导了曲线梁在温度梯度作用下的基本微分方程.将一次扭转超静定简支弯箱梁作为基本结构,通过求解微分方程的解析解,提出了一种较为简便的计算温度梯度对曲线梁影响的方法.研究表明,抗弯刚度和抗扭刚度之比对由于温度梯度而产生的反扭矩影响较大,对支座反力的影响较小.用该方法计算了二等跨、三等跨和四等跨一联的连续弯箱梁桥的支座反力和反扭矩,其与空间有限元程序计算结果的误差小于5%,可以满足工程精度的要求.     

曲率半径变化对曲线梁桥墩顶荷载特性影响分析

在现代化桥梁建设中,曲线梁桥应用越来越多,曲线梁桥由于"弯扭耦合"效应的存在使其墩顶的荷载特性受力比较复杂。以某曲线梁桥为例,运用Midas civil针对曲线梁桥分别从恒荷载、温度力、制动力、预应力、移动荷载等方面进行分析,得到各种荷载作用下曲线梁桥墩顶荷载分布情况,为后续曲线梁桥下部结构设计提供工程参考。     

基于静力测量数据的桥梁结构损伤定位研究

基于灰色理论的相关性分析方法将静态位移曲率置信因子SDCACi应用到大型桥梁结构的静力损伤识别中,通过该因子沿桥的横向节点、纵向节点的变化曲线实现了对桥梁结构损伤的准确定位.由识别结果可以证明:不论测量数据(用有限元仿真计算并加上了一个正态分布的随机扰动考虑测量误差)的多少,该方法对结构中的单损伤和多损伤都能进行准确的定位,因此该方法在大型结构及复杂结构的损伤识别中具有广阔的应用前景.