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2×100m曲线T型刚构墩梁固结处局部应力分析成先杰;戴超【摘要】以北京至霸州城际铁路工程中的某2×100m T构跨线桥作为工程背景,运用Midas/FEA有限元软件,对该桥墩梁固结处的局部应力进行分析,得到该桥0号块除个别位置出现集中应力外,其他均满足要求.通过计算结果对该桥的设计和施工提出合理的优化及改进措施.%Based on the design scheme of 2×100m T-Shapedprestressed concrete bridge on Beijing Bazhou intercity railway project,the local stress distribution of thepier-beam rigid joint was analyzed by using Midas/FEA finiteelement software.The result indicates that thestructural stress is reasonable except some individual location.In the end,the meliorated measure isproposed for future design and construction.【期刊名称】《交通科技》【年(卷),期】2017(000)003【总页数】4页(P58-60,72)【关键词】预应力混凝凝土T构;墩梁固结;主应力;实体有限元【作者】成先杰;戴超【作者单位】中交武汉港湾工程设计研究院有限公司武汉 430040;中交武汉港湾工程设计研究院有限公司武汉 430040【正文语种】中文预应力混凝土T构桥梁因其受力简单，结构明确，施工成熟方便(目前主要采用悬臂挂篮施工)在我国铁路桥梁中大量的得到运用[1]。
T型钢构桥梁的全桥受力计算通常采用梁单元进行计算分析，但在墩梁固结处，作为T构桥梁的关键受力部位，预应力钢束分布比较密集，构造上一般设置有横隔板及进人孔，导致该处应力分布复杂，运用梁单元计算无法得到较准确的结果。
某系杆拱桥边跨钢结构变形与应力分析摘要：本文重点对某系杆拱桥边跨钢结构进行了变形与应力分析。
分析结果显示：系杆拱桥边跨钢结构变形满足规范要求，系杆拱桥边跨钢结构mises应力处于可控范围之内。
系杆拱桥边跨钢结构设计合理可靠，为类似系杆拱桥的设计提供了参考。
关键词：系杆拱桥；钢结构；变形；应力Abstract : This article focuses on the analysis of deformation and stress of side-span steel structure of a certain tied arch bridge. The results show that the deformation of the side-span steel structure meet specification requirements and the mises stress of the side-span steel structure is manageable. The design of the side span steel structure of the tied arch bridge is reasonable and reliable, also providing a reference for the design of similar tied arch bridge.Key words : tied arch bridge; steel structure; deformation; stress1 工程概况某中承式钢拱桥布置为46+138+46＝230m。
上部结构采用三跨双索面中承式系杆拱桥方案，主拱采用异形钢箱拱，主梁为等截面钢－混凝土叠合梁结构，吊杆采用高强度镀锌平行钢丝斜拉索，沿系梁布置水平系杆索。
拱肋之间设置拱上横撑和梁下横梁使其连成整体。
青衣江大桥钢混结合段局部应力分析耿波;王芳;宋军;安永日【摘要】In combination with design features of Qingyi River Bridge Bridge, this paper establishes spatial finite element model for structural analysis of steel-concrete composite segments of Qingyi River Bridge Bridge by means of finite element software FEA. The paper adopts truss unit simulation and analyzes stress states of steel-concrete composite segments under the worst load cases of elastic combination and short-term combination in design specifications for bridges to inspect safety and rationality of design.%结合青衣江大桥的设计特点,运用有限元软件FEA建立青衣江大桥钢混结合段结构分析空间有限元模型.采用桁架单元模拟,并根据桥梁设计规范中弹性组合和短期组合的最不利荷载工况,分析钢混结合段在这2种工况下的应力状态,检验设计的安全性与合理性.【期刊名称】《公路交通技术》【年(卷),期】2011(000)006【总页数】5页(P49-53)【关键词】青衣江大桥;钢混结合段;应力;分析【作者】耿波;王芳;宋军;安永日【作者单位】招商局重庆交通科研设计院有限公司,重庆400067;淄博成远规划设计有限公司,山东淄博256400;重庆交通大学土木建筑学院,重庆400074;招商局重庆交通科研设计院有限公司,重庆400067【正文语种】中文【中图分类】U448.22钢箱拱桥拱肋钢混结合段由加劲肋、抗裂加劲板、承压板、高强精轧螺纹杆等多种构造连接而成，其作用是保证钢拱肋和混凝土拱肋之间刚度过渡的均顺性和作用力的传递顺畅性，避免产生应力集中和折角，确保桥梁经久耐用。
文章编号:1671-2579(2008)04-0117-05施州大桥桥塔局部应力分析陈湛荣1,丘俊华2,车 竞3(1.广州特希达科技有限公司,广东佛山 528300;2.佛山市公路勘察规划设计所有限公司;3.重庆交通大学) 摘 要:该文应用Ansys 及Midas 程序建立实体有限元模型对施州大桥桥塔进行局部应力分析,得出其应力分布规律。
并在“影响矩阵理论”的基础上,提出采用等效温度荷载模拟预应力荷载的“影响矩阵预应力法”,为多向预应力荷载的模拟提供了一种有效方法。
关键词:影响矩阵预应力法;斜拉桥;局部应力;Ansys ;Midas收稿日期:2007-10-21作者简介:陈湛荣,男,硕士研究生.E -mail :chenzhanrong_L g @1 工程概况斜拉桥是由索、梁、塔三种基本构件组成的缆索承重结构,表现为大位移小应变的柔性受力特征,通过调整索张力来优化结构受力状态是斜拉桥的主要特点。
随着施工技术的进步及高强度混凝土的发展,混凝土斜拉桥的跨越能力不断增大,加上我国城市化进程的加快,对桥梁美学的要求越来越高,使得斜拉桥构造特别是桥塔的构造越来越复杂,对桥塔进行局部应力分析已经成为结构分析中不可或缺的一部分。
本文以施州大桥为依托,应用Ansys 及Midas 程序对最不利荷载工况进行局部应力分析,得出应力分布规律。
在模拟预应力荷载时,将索力优化的“影响矩阵法”推广应用于预应力荷载的有限元模拟中,本文称之为“影响矩阵预应力法”。
施州大桥是湖北恩施州第一座斜拉桥,跨度为30+100+145+3×30m 。
主桥为独塔单索面斜拉桥,刚构体系,墩塔梁固结。
主跨145m ,边跨100m ,主梁为预应力混凝土结构,单箱三室断面,梁高2.6m ,顶宽21.5m ,底宽8m ,箱形外侧为斜腹板。
斜拉索采用扇形索面,主跨索距均为8.5m ,边跨前9对索索距为8.5m ,后5对索索距为4.25m 。
桥塔为独柱式C50钢筋混凝土结构,上塔柱截面为长方形,下塔柱沿纵桥向成人字流线形,曲线优美。
道路桥梁混凝土结构应力分析一、引言道路桥梁是城市交通网络的重要组成部分，而混凝土结构是道路桥梁建设过程中常用的材料。
在建设过程中，针对道路桥梁混凝土结构应力分析的研究，可以为工程建设提供理论依据和技术支持，保障道路桥梁的安全和稳定性。
本文将通过对道路桥梁混凝土结构应力分析的相关研究进行综述，梳理其研究现状和存在的问题。
二、混凝土结构的力学性能分析1. 混凝土结构的力学特性混凝土结构具有较好的可塑性和韧性，但其弹性模量相对较小，易受应力集中和裂缝的影响。
此外，混凝土结构还存在着非线性、时变、温度影响等特性，需要进行系统的力学性能分析。
2. 混凝土强度的测试方法混凝土强度是混凝土结构力学性能分析的重要参数，目前主要的测试方法有标准试块法、钻芯取样法、无损检测法等。
其中，标准试块法是最常用的一种方法，其测试结果具有较高的可靠性和准确性。
三、道路桥梁混凝土结构应力分析方法1. 应力分析的基本原理应力分析是对混凝土结构进行力学性能分析的重要手段，其基本原理是根据材料的弹性模量、材料的几何形状和外力的大小方向计算出结构的内应力分布，并进行应力分析和破坏分析。
2. 应力分析的方法目前，常用的应力分析方法包括静力分析、有限元分析、极限状态设计法等。
其中，静力分析是一种简单易行的方法，但其仅适用于简单结构的应力分析。
有限元分析则是一种较为精确的方法，可以对结构进行复杂的应力分析和破坏分析。
四、道路桥梁混凝土结构应力分析的关键技术1. 材料参数的确定混凝土材料参数对应力分析结果的准确性具有重要影响。
因此，在进行应力分析前，需要对混凝土材料参数进行准确的确定，包括弹性模量、泊松比、抗拉强度等。
2. 荷载参数的确定荷载是影响道路桥梁混凝土结构应力的重要因素之一。
在进行应力分析前，需要对荷载参数进行准确的确定，包括荷载大小、荷载方向、荷载分布等。
3. 分析模型的建立建立准确的分析模型是进行应力分析的前提条件。
在建立分析模型时，需要考虑结构的几何形状、材料参数、荷载参数等因素，并进行合理的假设和简化。
第４５卷，第４期２０２０年８月公路工程ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｌ．４５，Ｎｏ．４Ａｕｇ．，２０２０Ｄｏｉ：１０．１９７８２／ｊ．ｃｎｋｉ．１６７４－０６１０．２０２０．０４．００５［收稿日期］２０１９－１０－２３［基金项目］国家自然科学基金项目（５１５７８０９５）；中铁十一局集团公司课题项目（２０１５Ｃ－９）［作者简介］杜 钊（１９７７－），男，重庆人，高级工程师，主要从事桥梁、道路、铁路施工等工作。
［引文格式］杜 钊，赵 伟，陈家龙，等．连续刚构桥四点合龙顶推下箱梁局部受力分析［Ｊ］．公路工程，２０２０，４５（４）：３０－３５．ＤＵＺ，ＺＨＡＯＷ，ＣＨＥＮＪＬ，ｅｔａｌ．Ｌｏｃａｌｆｏｒｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｂｏｘｇｉｒｄｅｒｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｒｉｇｉｄｆｒａｍｅｂｒｉｄｇｅｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｃｌｏｓｕｒｅｆｏｕｒ－ｐｏｉｎｔｔｈｒｕｓｔ［Ｊ］．ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２０，４５（４）：３０－３５．连续刚构桥四点合龙顶推下箱梁局部受力分析杜 钊１，赵 伟１，陈家龙２，刘 纲２（１ 中铁十一局集团第五工程有限公司，重庆 ４０００３７；２ 重庆大学土木工程学院，重庆 ４０００４５）［摘 要］大跨连续刚构桥合龙阶段往往采用顶推技术减少或消除运营中墩顶的纵向偏位，但较大的顶推力可能引发混凝土箱梁局部开裂。
针对这一问题，提出四点同步合龙顶推方法，并以西北某特大连续刚构桥为工程背景，通过有限元分析传统两点顶推和所提四点顶推方式下箱梁截面局部受力和变形规律，并分析钢垫板位置、高度及加载方式对箱梁局部受力的影响。
分析结果表明，在５０００ｋＮ顶推力作用下传统两点顶推将使箱梁局部主拉应力高达４７８ＭＰａ，而四点顶推方式应力分布更均匀，满足顶推过程中箱梁局部受力要求，且可通过钢垫板位置、高度及加载方式优化进一步减少箱梁局部受力，为同类工程合龙顶推提供可借鉴的施工新方法。
第2期(总第254期) 2022年4月20日华东公路EAST CHINA HIGHWAYNo.2(Total No.254)April2022文章编号：1001-7291(2022)02-0023-02文献标识码：B构髒爲甑弦力状态爱痔中横陥板筱针的影响令析陈建海(新疆路虹公路勘察设计有限公司，新疆乌鲁木齐830000)摘要：基于连续刚构桥工程设计实践，从箱体梁的畸变效应和畸变载荷两个方面，探讨了跨中横隔板设计的箱体梁畸变影响状态，并分析了集中载荷工况下和均匀分布载荷的畸变影响。
关键词：桥梁工程；连续刚构；底板应力；跨中横隔板；设计影响1跨中部位横隔板设计1.1工程案例案例桥是四跨连续刚构桥，主跨跨度是120m,其配置是65+2x120+65m,箱体梁采取单室单箱断面设计。
梁底曲线呈1.8度抛物线，梁体跨中高3.0m,根部高7.2m0墩顶箱体设计有两层横向隔板。
为整体协调桥面坡度，主桥配置不同的腹板高度。
全桥采取横、纵、竖三个方向预应力体系设计。
1.2横隔板设计(1)选择6种工况分析探讨隔板对箱梁底板的应力影响。
工况1,中跨不设置横向隔板，仅考虑二期装铺、自身重量以及底板纵方向预应力的影响，工况2~6,外加荷荷恒定，最大悬臂区域以5cm递增，配置40cm-60cm厚度的横向隔板。
由无到有分析横向隔板厚度对跨中底板的力学影响，进而找出最优设计板厚。
横隔板厚度之对箱体梁合龙段底板的横向应力的影响，具体见表1所示。
2横隔板的箱体梁畸变影响2.1箱体梁的畸变效应在偏载影响下，箱体梁会发扭转和变形效应。
依据薄壁箱体梁理论，水平载荷、垂向偏心、支点由于自重而倾斜引发的载荷，都会引发这种效应，而这些三种载荷可分解为刚性扭转载荷和变形载荷。
(MPa)表1横隔板厚度之对跨中底板的横向应力影响关系底板位置加0 1.4 2.8 4.2 5.67.08.4工况10.050 1.559 1.084 1.254 1.153 1.5470.045工况20.050 1.2930.913 1.0650.853 1.1860.030工况30.040 1.1930.883 1.0180.845 1.1160.000工况40.040 1.1530.8630.9380.836 1.1070.000工况50.040 1.1430.7980.9260.833 1.0760.000工况60.040 1.1420.8210.9200.830 1.0930.0002.2箱体梁的畸变载荷这里仅对车辆横向偏载在箱体梁引起的变形效应进行研究。
可以这样来做 1）选定要做局部分析的部分，根据梁高、宽度，根据圣维南原理考虑边界效应的影响范围，多取出几个节段。 比如0#块，建议取到2号块（当然考虑梁高、宽等实际情况）。 2）提取相应边界上的midas计算结果，弯矩、剪力、轴力，预应力损失等等。 3）按照选用的节段建立实体单元模型，将提取的midas结果施加到实体模型上。弯矩的施加可以采用顶底板的轴力差来完成。 注意：主要控制的因素为两点 1）钢束的有效应力 2）实体单元边界上的弯矩、轴力。 3）个人认为剪力的影响不是很大。 先谢过楼上的回复 接着问几个问题：
1.比如我要模拟零号块的预应力钢束布置，除了本身就锚固在零号块外侧截面的钢束（属于0#块）外，是否也需要模拟所有穿过零号块的钢束（比如2#、3#。。。22#钢束，假如是的话，模拟的方法是不是在0#块外侧截面把这些钢束截断当成直线钢束模拟即可。（按照你所说的控制因素之一，保证是有效的预应力） 2.这种局部分析是遵循圣维南原理的，你所提到的注意实体单元边界上的弯矩、轴力，就是要满足静力等效这个条件吧。但是假如剪力影响不大的话，我想求得局部实体单元的主应力，那不是就不准了吗？此外，我算的桥是一曲线连续刚构，因此在截断的截面处还有扭矩。那扭矩应该如何加在局部模型上呢？ 3.静力等效还好理解，应该也能实现。对于零号块而言，可以把墩也建出来，只要对墩底实施位移边界条件的约束即可。那么对于我所提到的1/4跨处截面而言，我把该截面两侧的梁段取成实体后，该局部分析模型的位移边界条件应该如何取得呢？之所以我想对1/4跨处截面进行分析，是因为该桥为曲线桥，为了减小畸变对结构的影响，不仅在墩顶处，1/4跨处截面也设置了横隔板。 话可能比较长，但是意思应该都表达清楚了。 1、可以做成直束。 2、我当时做的是跨中合拢段的分析，边界条件是这样的 约束跨中截面的纵桥向位移和横桥向位移，约束梁段部截面的竖向位移 那么我们所施加的沿竖向的剪力就作用在了竖向的约束上，所以不起作用，呵呵，所以我说影响不大。 当然要具体情况具体分析，在0#的边界条件上还是要施加剪力。 3、四分之一截面的模拟方式可以参考我的跨中节段的模拟方式，至于剪力的施加可以继续讨论。 1.对于水编辑所提到的跨中合拢段的边界模拟情况，有没有什么理论依据。我一下想不明白。 还有你这样模拟之后的计算结果如何呢？能否贴出来大家一起学习下，因为细部分析是个细致活，差之毫厘，可能谬以千里。 2.四分之一截面是否可以采取这种模拟方式：墩顶方向的截面约束模拟为固定端，就是三个方向的位移全部约束住。跨中方向的截面是否应该分两种情况模拟，假如是未合拢前，就不约束，合拢后，就约束竖向位移。 3.还有对于局部模型应力边界的添加，水兄是怎么处理的呢？是否是延伸一段梁单元，然后将对应整体分析该截面处内力提取出来加到梁元上，然后将梁元和体元利用主从约束耦合起来？
4.再抛个问题。。。比如对于1/4处断面，我分别提取不同荷载工况下整体分析模型在该截面的内力施加到局部模型上。比如：最大悬臂前的几个节段浇筑、张拉；边跨合拢后、中跨合拢后等工况。这样是否可以对1/4处断面做施工节段的空间应力分析。可以那么做么？ 1、边界问题 首先假定跨中截面的位移在纵桥向和横桥向是为0，只在竖向移动；取的局部模型的梁段只约束竖向，也就是跨中截面的位移是相对于梁格端部的相对竖向位移。 那么这个梁段在平面内的话就相当于一个沿中轴线对称的简支梁。 2、至于你提出的四分之一模型，我是这样考虑的： 如果你固定靠近桥墩方向的话，那么不管合龙前还是合龙后，都不能约束考虑跨中方向的竖向位移，因为其相对于另一端（靠近桥墩方向）是有竖向位移的，这一点可以考剪力和弯矩等等来调节。 3、对于局部端部模型的问题 实体部分多取出两个节段，避免边界效应对你分析（关心）节段的影响就够了。 没有尝试过使用梁单元，因为假如使用梁和实体连接的话，只能采用刚接，那样对于你关心的部分还是有相当大的影响的，只能延长一两个节段再施加梁单元，不过这样已经没有必要了，直接把边界施加在实体上就可以了。 4、个人认为，只要解决了你的边界问题，应该可以这样来模拟。
第一个问题，就是边界问题，我当初，考虑了很久，认为自己的方法是众多备选方法里面最优的一个方法了。 当然，没有非常确凿的理论依据，考虑了一个方面，难免会忽略另外一个方面，大家指正。 找到那个关于混合单元的例子了 采用梁单元做整体分析模拟边界条件，然后在中间删除一段梁单元用实体单元代替，进行空间局部分析，比较经典，可以共享一下 现在把它索引过来 工程背景为钱江三桥,主要分析斜拉索锚固块的传力机理和局部应力分析 下面是有限元模型 混合模型(1) 混合模型（2） 局部实体模型(1) 锚固块局部模型 这是我前段时间做的一个模型，工程背景为钱江三桥,主要分析斜拉索锚固块的传力机理和局部应力分析. 局部模型中的预应力筋类型： 1)、桥面板中的横向预应力筋； 2)、箱梁顶底板的纵向预应力筋； 3)、腹板和横梁的竖向预应力筋； 4)、横梁曲线型预应力筋
（一） 建模思路为: 1)、建立空间杆系模型，单元类型为beam188和link8 2)、删除局部实体模型位置处的主梁杆单元 3)、在该位置处建立局部实体模型,梁段长为4.0m+6.0m=10.0m,4.0m为远离主塔方向节段长度，6.0m为靠近主塔方向节段长度。 4)、建立边界耦合条件：将实体模型的两个端面上的node与杆系模型上在同一x坐标上的node耦合x、y、z自由度；并将锚固块的锚断面上的node和斜拉索link8单元的下锚固node耦合x、y、z自由度 5)、加载求解
（二） 建模过程中需要注意的问题： 1)、预应力筋的建模就按照一般的思路：先生成混凝土体，然后在具体的位置vsbv、vsbw，然后选择line赋予link8实常数。因为预应力筋众多，如果用整个体去切割，既费时、费内存又会把体切得面目全非(布尔操作可以让你等到花儿也谢了)。所以我选择将混凝土箱梁分割成顶板、底板、腹板、斜腹板等不同的部分,即单独的体，然后在单独的体上切割出需要的线型，最后allsel再vglue或者vovlap一下。
2)、如果vsbw得太细，小块的体太多，尤其是尖角的体太多，就会出现“不能再进行布尔操作”的警告。 这个模型的横梁本来有四根曲线预应力筋，但我试了N遍，在生成了一个曲线筋的基础上，就无法再生成第二根曲线筋，总是出现上面的警告。后来只好近似地四根合一根。
3)、曲线筋的生成挺有讲究，基本步骤如下： a) 生成两条直线筋 b）LINP,产生两条直线段筋的交点(注意,这一步操作删除了已经生成好的直线,只是产生了一个关键点) c) 再由新生成的关键点与已知坐标的直线筋端点关键点生成两条直线 d）lfillt,由两条直线筋倒角成需要的曲线筋； e）由曲线+直线拉伸成曲面+直面; f）vsba生成曲线筋面
4)、曲线筋的选择成集。 对于喜欢命令流的ansys用户来说，perfect的就不会在命令流中途加上一些手动操作。所以在曲线筋的选择上，我也是想尽方法用命令流来实现。 开始我采取的措施是在切割出曲线筋后再在同一位置重新生成一条曲线（命令流再copy一遍），然后按照先前的那条曲线在每个被切断的位置也把第二条曲线切一遍（保证每个小段都重合，最后nummrg，kp，这样就把第二条曲线和第一条曲线重合并能保证了第二条曲线的cm集没有被删除。 可是在solve过程中，老是报错：内存不够。 只好按照排除法来检查模型： a) 先局部模型加悬臂边界算一遍，如果能算通，则就是在混合模型的过程中出的错，如果不能算通，则是局部模型本身的问题。 b) 结果就发现局部模型本身算不过去，然后我又把预应力筋全部删除，发现可以算通， c) 接下来我就一种一种地添加预应力筋，发现就是曲线筋出的问题。 d) 最后我就手选pick up曲线筋，后来就能算通了。 这一步花费了我近两天的宝贵时间。
5、边界耦合应注意的问题 1）命令：cerig 空间杆系单元有rot自由度，空间实体单元则没有rot自由度，所以cerig,11027,all,ux,uy,uz 2）混凝土单元选用solid92，有mid point，耦合的时候需要把中节点去掉，否则会出现cp方面的错误
6、网格划分应注意的问题 a) 混凝土单元采用中节点的solid92，划分单元的时候能够应付被切得乱七八糟的不规则体，如果采用solid45就碰见过划分单元形状不好的警告 b) 划分网格后要仔细检查网格划分质量。不要急于solve体验自己成功的快感，一个模型往往不可能一次就算过。如果抱有急于求成的心态，自己就会变得越来越急，把过多的精力放在抱怨上。因为很多求解error都是提示内存不够，其实这不是机器内存不够的问题，而是你模型的问题，比如存在尖角，没有vglue，vovlap等。这些必须同过检查网格划分质量才能发现，这一过程是很枯燥的，模型很大，机器反映速度很慢，必须耐下心来一段一段地检查。 c) 划分网格易先esize小的后esize大的，这样网格划分质量比较高。
（三） 小结
