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.     

简支梁桥的振动测试与动力特性分析

以某座钢筋混凝土梁桥为例,在简要介绍该桥梁概况及桥梁振动测试试验过程的基础上,结合试验结果建立了符合测试桥梁当前状态的有限元模型,通过测试桥梁实测结果和有限元模拟计算结果的比较,较为详细地分析了该钢筋混凝土梁桥的动力特性。结果表明:桥梁实测、计算频率和振型基本吻合;建立合适有限元模型可作为测试桥梁今后的动力特性变化的参考,对桥梁评价和养护有一定的指导意义。     

南陵石拱桥的试验分析与加固研究

为评估已有800多年历史的南陵县龙门桥性能,对该桥进行了现场荷载试验,并利用有限元分析软件进行分析,结果表明其仍具有良好的短期承载能力,但严重的环向裂缝使得拱圈的整体性和稳定性逐渐降低。从技术、经济及保护文物角度考虑,采用复合拱圈法对该桥进行加固修复,加固后的分析表明桥梁安全储备、整体性和稳定性均有较大提高。     

明代石拱桥永昌桥的动力特性及其抗震性能分析

为研究明代三孔石拱桥的抗震性能,建立永昌桥的三维有限元模型,并分析其动力特性、振型分解反应谱和地震时程,得出固有频率、模态振型、地震作用效应、地震位移,以及地震应力响应.结果表明：三孔石拱桥的第3阶扭转振型频率与前两阶平动振型频率相差不大;在抗震设防烈度为7度、E1和E2地震作用下,三孔石拱桥受力最危险的是雁翅桥台与次孔拱券交接处、分水尖与次孔拱券交接处,其他拱脚、拱券和拱顶桥面也易发生拉裂破坏.     

石拱桥拱脚边界条件对有限元分析结果的影响

石砌拱桥由于其材料受力的特殊性,拱脚可能出现开裂,从而引起实际受力与原设计产生较大的差异。本文依托某石砌拱桥的课题研究,采用有限元软件对比分析该桥在不同拱脚边界条件下的静力和动力反应,研究不同的边界条件对主拱圈静力和动力性能的影响。     

斜拉桥动力特性分析

有限元模型对桥梁质量和刚度分布模拟是否准确,直接影响桥梁的动力分析结果.本文对斜拉桥的索、桥塔、主梁等结构的已有建模方法进行了探讨和评述.针对斜拉桥特点,采用三维梁单元、板壳单元、杆单元等建立大桥的有限元空间分析模型,进行结构动力特性分析.将计算结果与实桥脉动测试结果进行比较,结果显示与实测结果相当吻合,进一步验证了模型的有效性,同时也为大桥进一步进行链康监测的研究提供了依据.     

某石拱桥病害分析及加固

本文针对某石拱桥侧墙出现的开裂或侧移（倾）等病害现象，从侧墙抵抗力和填料的侧压力两方面分析了侧墙病害的成因。通过对侧墙常用加固整治的措施的比选，采用了“侧墙钢筋对拉”，在不中断交通的条件下，完成了该桥的加固，得到了良好的效果。简要介绍加固施工的流程和施工工艺。     

700年石拱桥的静力加载试验与结构分析

为评估已有700年历史的北京市地安门石拱桥性能,对该桥进行了现场静力加载试验,并利用有限元软件ANSYS进行了非线性分析。有限元模型中使用的单元可以反映材料开裂对结构刚度的影响以及填料与拱圈之间的粘结滑移效应。对拱墙和填料的参数分析表明,石拱桥具有很强的空间整体工作性能,并可以解释拱圈石纵向开裂的受力机理。根据理论分析和试验所确定的材料力学参数,可用于对此类离散体结构的评估工作。静载试验及计算表明,地安门石拱桥能够满足汽超20级车辆荷载下的使用要求。     

石拱桥病害分析与加固措施探讨

本文主要结合北流市农村公路小桥的现状,对该地区建于上世纪60年代,孔径5～10米的约10座的石拱桥的病害做了分析,主要病害归纳为基础冲空、拱圈出现裂缝、桥面及栏杆破损等。本文对病害的产生做了分析,并对加固处理措施作了探讨。     

基于实测爆破地震波下的铁路特大桥桥墩动力影响研究

为研究爆破地震波下大跨度桥梁结构的动力学响应问题,以黑岱沟露天矿附近的酸刺沟大桥为背景,对其爆破振动下桥墩进行了振动监测,建立该桥单墩的数值计算模型,应用ANSYS和LS-DYNA软件对桥墩结构自振特性和动力响应进行了数值模拟. 研究结果表明:在输入爆破地震波主频范围为2～5 Hz时,2 Hz爆破地震波对应桥墩响应最明显,地震波峰值振速达到8.71 cm/s时桥墩出现损伤,损伤位置为墩身空心壁偏底部,保证桥墩安全的比例距离为5.79.      

裂纹转子动力特性的有限元分析

针对现有的裂纹转子模型的一些缺陷，提出了较为合理的新的有限元模型。然后提出了采用谐波平衡法求解裂纹转子动力学的新方法，从而使裂纹转子动力特性的精确的定量分析成为可能。     

曲线梁桥动力特性对比分析

本文以飞云江特大桥为工程背景,根据桥梁有限元分析理论,建立桥梁动力特性分析的有限元模型,采用计算机模拟的方法,计算不同曲率半径情况下桥梁的自振频率,并对自振频率和振型进行了对比分析。所得结果可供设计参考。     

郑州北环快速路铁路跨线大桥动力特性分析

北环快速路铁路跨线大桥始建于1994年,由4座大的拱桥构成,跨度320多米,最高处15米,连同引桥长约2．1公里,在钢体拱形桥中全国位居第一,成为郑州一道风景。本文以该桥为研究对象,借助MIDAS／Civil有限元程序建立了该桥梁空间有限元计算模型,采用子空间迭代法计算了桥梁的动力特性。计算结果表明：该桥梁的低阶振动主要表现为桥面系的整体竖向振动和桥塔的横向振动,桥梁结构的自振周期较大,振型较为密集。由于该桥梁宽跨比较大,桥面整体竖向振动出现比较早,桥梁的第1阶扭转频率与第1阶竖弯频率之比为4．01,表明该桥梁具有良好的气动稳定性。计算结果丰富了钢管混凝土桥动力研究的内容,所得数据可为该桥在健康监测和维护提供参考。     

石拱桥极限承载能力分析

应用极限平衡理论以石拱圈极限偏心距为约束条件、实际车辆活载的外加载荷系数为目标函数 ,建立了石拱桥极限承载能力分析的线性规划数学模型 .分析了一座石拱桥通过特大荷载问题 ,结果表明 ,本方法是简洁、可行的 .该理论计算模型为分析现有石拱桥的承载潜力提供了一个新的思路     

钢筋混凝土简支斜交宽梁桥动力特性分析

以省道306线福建永春达中桥为例,分析了钢筋混凝土简支斜交宽梁桥的动力特性.首先介绍了全桥现场环境振动试验的概况;然后利用频域中的峰值法(PP)和时域中的随机子空间识别法(SSI)分别进行桥梁模态参数识别;最后利用ANSYS建立了全桥三维有限元模型并进行了理论模态分析,得到了该桥的前9阶频率和振型,其理论计算和实测结果吻合较好.结果表明,斜交宽梁桥具有竖向多扭转振型的特点,进行竖向模态测试时需布置3排加速度传感器.     

内圆磨床传动系统的动力特性分析

用传递矩阵法对机床股份有限公司生产的MK2120A型内圆磨床传动系统的动态特性进行了分析,建立了该系统的扭转振动的动力学模型．分析了工件大小对扭振固有频率的影响,通过模态柔度及弹性分布率的计算,分析评价了传动系统的动态性能,指出了存在的问题,并对改进方案进行了动态性能预测．     

复合主拱圈加固石拱桥弹塑性本构关系研究

根据复合主拱圈加固石拱桥时截面以承受轴力为主,弯矩较小的受力特点,基于原拱圈和加固层共同工作、协调变形原理,针对加固后的石拱桥,推导出适合有限元分析的混凝土与砌体理想弹塑性复合材料的本构关系.对某复合主拱圈加固的石拱桥应用推导的本构关系,采用有限元软件ANSYS建立了数值分析模型,并对该本构关系进行校核检验.结果表明:采用混凝土与砌体理想弹塑性复合材料非线性计算结果和混凝土与砌体分开的两种材料非线性计算结果非常接近,复合材料非线性的计算值比两种材料非线性的计算值小,轴力小3％ ～5％,弯矩小7％～8％.给出的混凝土和砌体的理想弹塑性本构关系在复合主拱圈加固石拱桥时有足够的可靠性,可供同类桥梁结构分析应用.     

下套拱加固石拱桥复合拱圈极限承载力研究

下套拱加固石拱桥形成的复合拱圈由石块、砂浆、混凝土和钢筋四种材料组成,而且属于二次受力结构,受力复杂.采用分离模型和整体连续体模型相结合的方法,提出复合拱圈的极限承载力有限元计算方法.有限元计算结果与试验结果吻合良好,表明有限元计算方法能够反映复合拱圈的受力性能.应用该方法,对某实桥进行了分析,结果表明,复合拱圈在半跨均布活载和L/4集中活载联合作用下的破坏模式为四铰破坏,第二个铰出现时荷载已达极限荷载的77.9%.复合拱圈的极限承载力随着集中活载占总活载的比例的增大而减小,随加固层厚度和配筋率的增大而增大.加固层混凝土的强度对复合拱圈的极限承载力影响较小,因此,加固层不必采用高强混凝土.     

斜拉桥动力特性分析

以某大跨度斜拉桥为工程背景,利用大型通用有限元程序建立了该桥的三维空间有限元模型,计算分析了桥梁结构的自振频率和振型,文章结论可为该桥的设计、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。     

小跨径石拱桥的加固改造实例浅析

当前我国的石拱桥普遍存在承载能力不足的现象,不能满足日益增长的交通量和超重、超限车辆的通行．通过分析石拱桥的加固机理和常用加固改造技术,综述了石拱桥加固改造的基本方法．以国道G207线公路改建工程中的几个小跨径石拱桥的加固改造工程为例,阐述了加固改造措施,为相类似的石拱桥的加固改造提供借鉴．