实体——梁单元法中弹塑性切线刚度矩阵的推导

本文是在文献[1]提出钢管混凝土拱桥计算的实体—梁单元法的基础上,详细地推导了该法的弹塑性切线刚度矩阵,在此基础之上编写了钢管混凝土拱桥考虑材料非线性的极限承载力计算程序SYCFST,该程序得到了算例试验模型拱的验证。从而证明该推导是正确的。     

空间实体-梁单元原始刚度矩阵的推导

基于结构计算的矩阵位移法和钢管混凝土拱桥分析的纤维单元法,通过改进拱肋断面划分,选择合适的8结点等参元形函数,建立位移转换矩阵和坐标转换矩阵,同时借用纤维单元的概念,提出了空间实体-梁单元法,并对单拱肋圆形截面的钢管混凝土拱结构进行了空间实体-梁单元分析,推导了其原始刚度矩阵。同时为了验证推导的正确性,编制了专用的计算程序,计算了一个实验模型拱拱顶和拱脚截面的内力,并将其计算结果与矩阵位移法的分析结果和SAP2000的计算结果进行了比较,最大误差在5%以内。计算结果表明,该空间实体-梁单元刚度矩阵的推导是正确的。     

基于超声法检测钢管混凝土质量

综述了超声法检测钢管混凝土拱桥质量缺陷的理论和方法,重点研究超声波通过钢管混凝土试件常规缺陷状况下的参数特征和波形特征.实现了钢管混凝土常规缺陷的定性测量,为超声法检测钢管混凝土拱桥提拱了有益的参考,对于实际工程的检测有很大的实用价值.     

大跨度斜拉拱组合桥极限承载能力分析

以一种新颖钢管混凝土拱桥斜拉钢管混凝土拱组合桥为研究对象,考虑钢管混凝土拱在变形、失稳破坏期间的几何及材料非线性特性,采用统一理论中的钢管混凝土组合构件本构关系及高精度不分层梁单元,对在建的某斜拉钢管混凝土拱组合桥进行了在静力荷载作用下的极限承载力分析,并用钢管混凝土拱模型实验对分析程序及钢管混凝土组合构件建模方法进行了验证,同时分析了斜拉索及斜拉索的初索力对拱桥承载能力的影响.结果表明,斜拉钢管混凝土拱组合桥具有较高的稳定性和极限承载力,斜拉索能够较大提高拱桥的承载能力,斜拉索初张力对稳定承载能力的影响不大.     

无风撑钢管混凝土拱桥建模分析

结合康复南路跨线桥工程实例，阐述了利用Ansys建立钢管混凝土拱桥模型的一般方法-即首先建立拱桥的空间杆系单元模型。对复杂截面采用写截面的方法，同时在建横过程中使用数组来增强程序的可读性，并提出了施加预应力和吊杆初张力的方法．理论计算与实测结果对比分析表明，本建模方法正确可靠．     

风荷载作用下钢管混凝土拱桥反应几何非线性有限元分析

采用非线性有限元法（U．L列式法）对钢管混凝土拱桥在静风荷载风荷载作用下的几何非线性行为进行了计算与分析,得出在风荷载作用下钢管混凝土的几何非线性因素不可忽略的结论。     

钢管混凝土拱桥拱肋刚度计算取值分析

介绍了目前常用的3种钢管混凝土拱桥的设计方法,通过对目前钢管混凝土拱肋刚度计算方法的比较分析,认为采用(CECS 28：90}的方法较合理,可供设计参考。     

基于神经网络和粒子群算法的大跨度钢管混凝土拱桥可靠度分析

本文利用BP神经网络将极限状态方程显式化和粒子群算法求解,并以大跨度钢管混凝土拱桥为例进行可靠度分析。结果表明,在充分考虑几何非线性效应的条件下,该方法能够很好地应用于大跨度钢管混凝土拱桥的可靠度分析,以弥补传统方法的不足,并且满足工程精度要求。     

初始应力对钢管混凝土拱桥面内极限承载能力的影响

通过引入存在初始应力的钢管混凝土本构关系,研究了初始应力对钢管混凝土拱桥面内极限承载能力的影响．编制了能同时考虑几何非线性和材料非线性的有限元程序,并用此程序计算得出了无初始应力和存在初始应力情况下拱结构的荷载-位移曲线．结果表明初始应力对钢管混凝土拱桥的面内极限荷载值的大小影响较小,但对拱的变形影响较大,初始应力的存在增加了拱结构的塑性性能．可为进一步研究初始应力对钢管混凝土拱桥受力性能的影响提供参考．     

结构参数对钢管混凝土拱桥动力特性的影响

以茅草街大桥为基准研究对象,运用大型通用有限元分析程序ANSYS,对钢管混凝土拱桥的动力特性及参数影响进行了分析,建立了空间有限元分析模型,利用子空间迭代法计算了该桥结构的前10阶自振频率和振型,分别改变矢跨比、宽跨比、内倾角以及横撑布置等主要体系参数,研究其对钢管混凝土拱桥动力特性的影响规律,得到了这类结构体系的动力特点.     

横撑对斜拉拱桥稳定性的影响

采用有限元法分析了横撑对斜拉钢管混凝土拱桥整体稳定性的影响.以湘潭市湘江四大桥为例,采用线弹性特征值稳定的分析方法,探讨了横撑布置位置、布置形式以及横撑刚度对斜拉拱桥稳定性的影响.结果表明,横撑对斜拉拱桥稳定性的影响体现了和一般钢管混凝土拱桥相同的性质,对结构稳定性影响最大的是桥面上3/8处的K字撑.增加横撑的数量比增加横向刚度更能提高稳定性,在同等数量的横撑下,增加横撑刚度才能起比较大的作用.横撑刚度增大,稳定性提高;刚度减小,稳定性降低,因此,采取增大横撑弦管尺寸或者改变材料特性来提高横撑刚度的方法提高稳定性,效果不明显.     

朝阳市东大桥动力特性分析

通过对朝阳市东大桥建立有限元模型和试验模态分析来获得钢管混凝土拱桥的计算和实测自振特性参数。将实桥测试结果和计算分析结果进行了比较,并且获得了大桥的固有频率、模态、阻尼比和冲击系数。了解该桥在动力荷载下的实际工作状态,判断该桥整体结构的安全承载能力和使用条件。     

钢管混凝土拱桥四管与六管拱肋之比较

为了能更好的选取大跨度钢管混凝土拱桥拱肋的钢管数目及布置形式，根据国内已建成的钢管混凝土拱桥，构造了两座400m跨度，宽27．5m，拱轴线形一致的钢管混凝土桁式拱桥（一座为四管拱肋，另一座为六管拱肋），运用ANSYS软件建立了两个全桥模型，分析了它们的静力和动力特性，并讨论了拱肋刚度、含钢率和力学性能三者之间的关系．通过比较发现，六管优于四管．在满足结构要求和强度要求的前提下，对拱肋的刚度选取主要从静力方面考虑，用钢量相当时，采用含钢率大的拱肋形式．     

圆不锈钢管混凝土轴压力学性能的有限元分析

在确定了不锈钢与核心混凝土的材料本构模型、单元类型以及界面接触模型的基础上,根据构件的几何和材料非线性,建立了圆不锈钢管混凝土轴压构件的有限元模型.算例分析结果表明,有限元计算和试验结果总体上吻合良好.利用有限元模型,比较了不锈钢管混凝土和普通钢管混凝土轴压构件的荷载-变形关系曲线.     

用超声波法和冲击回波法检测钢管混凝土质量的研究

对超声波检测钢管混凝土质量的原理进行了研究，结合冲击回波法进行模型试验，探讨了进一步提高用超声法检测和评价钢管混凝土质量准确性的途径和方法．通过试验表明：用超声波法和冲击回波法检测钢管混凝土质量是可行的。