下载文档原格式
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过仿真软件对桥梁结构进行建模和分析，验证桥梁设计的合理性和安全性。
通过对桥梁在不同工况下的响应进行分析，评估其结构性能，为实际桥梁建设提供理论依据和技术支持。
二、实验内容1. 桥梁结构建模：根据实际桥梁的设计图纸，利用有限元分析软件建立桥梁结构模型。
模型应包括主梁、桥墩、桥台、支座等主要构件，并考虑桥梁的几何尺寸、材料属性、边界条件等因素。
2. 工况设置：根据实际桥梁的使用情况，设置多种工况，如静载、动载、温度变化、地震等。
针对每种工况，确定相应的荷载、加载方式、加载位置等参数。
3. 仿真分析：利用有限元分析软件对桥梁结构进行仿真分析，计算各工况下结构的内力、位移、应力等响应。
4. 结果对比与分析：将仿真结果与实际观测数据或理论计算结果进行对比，分析桥梁结构的性能，评估其合理性和安全性。
三、实验步骤1. 桥梁结构建模：- 利用有限元分析软件建立桥梁结构模型，包括主梁、桥墩、桥台、支座等构件；- 确定各构件的几何尺寸、材料属性、边界条件等参数；- 将实际桥梁的施工缝、预应力等特殊结构进行模拟。
2. 工况设置：- 根据实际桥梁的使用情况，设置静载、动载、温度变化、地震等工况；- 确定每种工况的荷载、加载方式、加载位置等参数。
3. 仿真分析：- 利用有限元分析软件对桥梁结构进行仿真分析，计算各工况下结构的内力、位移、应力等响应；- 分析不同工况下结构的薄弱环节，为桥梁结构优化设计提供依据。
4. 结果对比与分析：- 将仿真结果与实际观测数据或理论计算结果进行对比；- 分析桥梁结构的性能，评估其合理性和安全性；- 根据分析结果，提出桥梁结构优化设计的建议。
四、实验结果与分析1. 静载工况：- 通过仿真分析，得到桥梁结构在静载作用下的内力、位移、应力等响应；- 对比实际观测数据或理论计算结果，验证桥梁结构的合理性和安全性。
2. 动载工况：- 通过仿真分析，得到桥梁结构在动载作用下的内力、位移、应力等响应；- 分析桥梁结构的动力特性，评估其抗振性能。
大跨度石拱桥的全桥结构仿真分析研究导言大跨度石拱桥是一种具有高度美学价值和历史遗产价值的桥梁形式，它在人类文明建筑史上占有重要地位。
目前在国内外，石拱桥的破损和损坏现象比较普遍，对于修复和维护这些文化古迹的工作，必须通过结构仿真的方式，了解桥体的力学特性，才能制定出有效的修复和加固方案，使石拱桥得以延续自己的历史价值。
仿真分析本文采用ANSYS有限元分析软件对大跨度石拱桥的全桥结构进行仿真分析，首先根据工程图纸建立有效的三维模型，然后进行参数设置，最后进行模拟计算。
建立三维模型根据石拱桥的实际情况和工程设计图纸，我们使用ANSYS的建模工具建立了大跨度石拱桥的三维模型。
这里需要说明的是，我们对于石拱桥的建模过程，考虑到石材的物理特性和结构特点，采用的是各向异性材料的建模方法，这样可以更好地模拟出石材的真实力学特性，从而得到更加准确的仿真结果。
参数设置在进行力学仿真分析时，需要将物体的内部分离成无限多的有限元，每一个有限元对应于一个单一小的结构元素，再根据这些结构元素之间的关系，使用ANSYS的有限元求解器计算得出桥梁的力学特性。
而在这个过程中，需要设置诸如边界条件、荷载等模拟参数。
对于大跨度石拱桥的仿真分析，我们考虑了以下几个重要的参数：•采用各向异性材料模型•考虑桥面自重荷载和车辆荷载•考虑桥墩和护栏的约束支撑模拟计算在完成建模和参数设置之后，就可以开始进行有限元的仿真计算。
该计算过程是通过ANSYS特有的求解器，非常复杂和耗费时间，但能够精准得模拟结构的力学特性。
仿真结果根据有限元分析的结果，详细分析了不同荷载状态下大跨度石拱桥的受力特性和变形情况，结果表明，大跨度石拱桥在受到车辆荷载的影响时，桥梁的最大拉应力和压应力发生了明显变化，而桥梁的最大位移和最大变形都发生了显著的增加。
通过本次仿真分析，我们可以初步了解大跨度石拱桥的受力情况和力学特性，为后续的修复和加固方案提供了重要的理论依据。
基于此，我们可以通过优化桥梁的结构参数，如加固墩柱、加大桥梁截面尺寸等方式，来提高桥梁的承重能力和抗震性能，使得它能够适应不同的自然环境和交通负荷。
通用有限元分析软件ABAQUS在桥梁分析中的应用摘要：有限元方法对桥梁结构分析已经被熟练的运用到工程中，本文主要阐述了有限元方法分析问题的基本原理、混凝土及钢筋的受力分析，并结合工程实例对桥梁进行了数值模拟试验，进一步对桥梁承载力进行了研究分析，为工程实践提供了理论基础和科学依据。
关键词：有限元；桥梁；数值模拟；工程实践Abstract: the method of bridge structure finite element analysis is a skilled applied to engineering, this paper mainly discusses the finite element method to analyze the problem of concrete and reinforced the basic principle, mechanical analysis, and combined with engineering examples to bridge the numerical simulation test, further research on the bearing capacity of bridge analysis, to provide theoretical basis for the engineering practice and scientific basis.Keywords: finite element; Bridge; Numerical simulation; Engineering practice1 引言随着交通事业的快速发展，桥梁作为交通枢纽越来越发挥着重要的作用，特别在近些年来，我国建设了各种各样的桥梁，例如：城市立交桥梁，铁路桥梁、公路桥梁等，这些桥梁随着社会的发展，结构形式不断变得复杂，承受的荷载也趋于增大，要想真实重复模拟桥梁的在动静荷载作用下的应力应变关系，物理实验显然费时、废料、实验过程比较困难、不可从复性、不经济等因素，因此，数值模拟可行性就比较高了，随着计算机仿真模拟的不断提高，CAE技术不断受到人们的关注，本文就是在介绍有限单元的定义、步骤的基础上，用大型通用有限元软件ABAQUS[1-2]对桥梁进行数值模拟试验，并对其的承载力进行分析，确保道路桥梁在生活中的可靠、安全，对国民经济发展有着重要的理论和现实意义。
有限元分析在旧钢筋混凝土拱桥加固中的应用的开题报告
一、研究背景
旧钢筋混凝土拱桥是我国交通建设的重要组成部分之一，其建造年代普遍较为久远，且一些工程存在设计不足、原材料质量差等问题，使之在经历多年的使用之后出现了性能下降、力学性能退化、结构损伤等问题。
为了保证这些桥梁的安全和持续使用，需要进行加固修缮，因此研究旧钢筋混凝土拱桥加固技术变得至关重要。
二、研究目的
本研究旨在通过有限元分析方法对旧钢筋混凝土拱桥进行加固分析，探究加固后的力学性能是否得到了提升，为实际工程中的加固提供科学依据。
三、研究内容
1. 对目标桥梁进行现场勘测，获取桥梁结构参数；
2. 进行旧桥有限元建模，确定桥梁的载荷、荷载组合和初始状态；
3. 编制加固设计方案，包括加固方案、材料强度和数量等；
4. 进行加固后的有限元分析计算，与原始数据进行对比，验证加固效果；
5. 根据分析结果对加固方案进行优化，确定最终方案。
四、研究意义
通过本研究可以更好地了解旧钢筋混凝土拱桥在加固过程中的力学特性，从而为加固方案的设计和优化提供科学依据，为旧桥的延长使用寿命提供可靠的保障。
五、研究方法
采用现场勘测、建模分析和计算机模拟等方法。
六、研究进度安排
1. 确定研究方向和目标；
2. 进行文献综述和理论研究；
3. 采用有限元分析软件进行模型建立和分析计算；
4. 根据分析结果确定加固方案和优化；
5. 撰写论文及提交答辩稿。
梁拱组合体系桥整体节点有限元分析方法对比研究杨鹰;盛兴旺;郑纬奇;戴劲【摘要】采用基于力边界条件的节段模型分析方法、基于位移边界条件的节段模型分析方法以及多尺度模型分析方法,对大跨度梁拱组合体系桥梁中的某个整体节点进行有限元仿真分析,并结合现场试验,分析该整体节点的力学性能,对比研究梁拱组合体系桥梁复杂整体节点结构有限元分析方法.研究结果表明:各测点的理论值与实测值差异大多在20％以内,较为吻合;由于整体节点的处理方式不同,导致整体节点的节段模型计算结果与多尺度模型计算结果有所差异;对于复杂梁拱组合体系桥梁局部结构分析,多尺度模型分析方法能够较准确的描述其实际状态和刚度,具有较高的分析精度.【期刊名称】《铁道科学与工程学报》【年(卷),期】2019(016)004【总页数】6页(P953-958)【关键词】梁拱组合体系桥梁;整体节点;有限元;节段模型;多尺度模型;分析方法【作者】杨鹰;盛兴旺;郑纬奇;戴劲【作者单位】中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075;中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075;中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075;中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075;湖南省水利水电勘测设计研究总院,湖南长沙410000【正文语种】中文【中图分类】U24近年来，随着我国大跨度钢桥建设事业的不断发展，整体节点技术得到广泛的应用[1−3]。
桥梁跨径的增大，导致桥梁中整体节点的刚度和尺寸规模有增大的趋势。
目前，国内学者对整体节点已经开展了部分研究，重点关注整体节点的工作性能和疲劳性能。
其中，陈淮等[4]研究了郑州黄河公铁两用桥的整体节点的应力集中效应。
张鹏举[5]对东新赣江桥的整体节点进行了受力分析，为设计提供依据。
邓晓光等[6]对杨泗港长江大桥整体节点开展疲劳试验，并进行多轴荷载下整体节点的疲劳性能分析。
实际上，大跨度桥梁整体节点与传统普通节点存在着较大的差异，尚缺乏大跨度桥梁整体节点设计计算的标准方法。
基于三维有限元数值模拟的斜板拱桥裂缝成因分析及处治研究摘要：石拱桥作为一种历史悠久的桥梁类型，在目前新建桥梁中使用相对较少，但在一些老桥中，尤其在我国华南、西南地区仍广泛存在，并且历经多年使用后，出现了不同程度的病害。
其中斜石板拱桥因其结构受力特点，存在拱圈纵、横向开裂，侧墙外鼓等典型病害。
本文针对某斜板拱桥出现的主拱圈纵向开裂及桥台竖向开裂病害，采用Midas Civil及Midas FEA有限元软件建立三维模型，对上、下部结构进行数值模拟，分析病害成因，据此提出有针对性的处治措施，并对加固后桥梁结构进行受力计算，对比加固前后结构受力变化，验证加固效果，为该桥的维修处治提供重要的理论依据，为同类型桥梁加固提供参考。
关键字：斜板拱桥主拱圈纵向开裂桥台竖向开裂应力集中三维有限元模型1 引言石板拱桥因其结构优美、取材方便、造价低廉、经久耐用等优点在我国桥梁历史中占有重要地位。
随着我国交通事业的不断发展，新桥型、新材料的广泛使用，石板拱桥的建设数量逐渐减少。
但是在我国华南、西南等地区，石板拱桥以其较好的受力特性、较高的性价比、较简单的建造技术目前仍在大范围使用。
所以，石板拱桥的重要性不容忽视。
由于大多数石板拱桥建设年代较早、使用年限较长，日久年深，很多构件出现了不同程度的病害。
其中，斜石板拱桥，因其结构受力特点，主要存在主拱圈纵、横向开裂，侧墙外鼓等病害。
目前对斜交拱桥的理论计算仍不成熟，现有简化计算方法对斜交拱桥的受力分析准确度较低【3】，大多时候难以与桥梁实际病害对应。
本文针对广东省某座斜石板拱桥进行三维有限元数值模拟分析，研究病害成因，并提出合理的维修加固措施。
桥梁概况：全长27.4米，跨径10米，桥面总宽12.5m，横向布置为0.5米（人行道+护栏）+11.5米（行车道）+0.5 米（人行道+护栏）。
主拱圈为浆砌块石板拱构造，拱厚0.45米，矢跨比1/4，斜交角60度；主要病害：该桥修建于2003年，在2009年主拱圈出现纵向贯通开裂，裂缝宽度由靠近1号台侧拱圈锐角侧拱脚向另一侧拱脚逐渐减小，并延伸至桥台前墙，同时前墙出现竖向开裂，裂缝宽度自拱脚向下端逐渐减小。
