基于杆系模型的磁流变阻尼结构弹塑性动力反应分析 被引量：2

1

作者 张香成 徐赵东 +1 位作者 冉成崧 朱俊涛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期100-104,共5页

磁流变阻尼器(MRD)是一种性能优越的半主动控制装置。首先推导了设置有MRD框架结构中MRD的位置矩阵,然后将框架结构简化为杆系模型,用MATLAB编制了加入MRD的框架结构的弹塑性动力时程分析程序,分别计算并对比了框架结构在未控和有控下... 磁流变阻尼器(MRD)是一种性能优越的半主动控制装置。首先推导了设置有MRD框架结构中MRD的位置矩阵,然后将框架结构简化为杆系模型,用MATLAB编制了加入MRD的框架结构的弹塑性动力时程分析程序,分别计算并对比了框架结构在未控和有控下各层的位移、加速度响应和各杆端塑性铰分布情况。结果表明,设置MRD的框架结构各层位移和加速度响应显著减小,其中位移的减震效果优于加速度的减震效果,同时杆件屈服数量相应减少。 展开更多

关键词 磁流变阻尼器 杆系模型 弹塑性 动力分析 框架结构

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基于杆系模型的钢板外包式伸臂桁架-核心筒剪力墙节点设计方法研究 被引量：1

2

作者 聂建国 丁然 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期1-10,共10页

伸臂桁架在高层、超高层建筑中应用广泛,其中伸臂桁架与核心筒剪力墙连接节点至关重要。本文对一种新型的钢板外包式伸臂桁架与核心筒剪力墙节点进行非线性数值模拟,对有限元模型与实际结构的相似性进行了分析,重点研究了节点外包钢板... 伸臂桁架在高层、超高层建筑中应用广泛,其中伸臂桁架与核心筒剪力墙连接节点至关重要。本文对一种新型的钢板外包式伸臂桁架与核心筒剪力墙节点进行非线性数值模拟,对有限元模型与实际结构的相似性进行了分析,重点研究了节点外包钢板和端柱的受力机理,提炼出关键参数和设计原则,随后建立了相应的计算公式,最后对杆系计算模型进行了修正并提出完整的节点设计流程。分析结果表明,本文简化的有限元分析模型合理,可以反映真实结构中节点的受力情况。外包钢板的轴力衰减速率是确定外包钢板长度的关键参数,随混凝土强度、轴力增加和外包钢板高度的降低,轴力衰减速率均有明显增加。端柱外包钢板的应力水平以及连梁轴力分担比例和节点水平位移随端柱高度的收敛性可以作为确定端柱高度的原则,随端柱长度和水平荷载的增加,端柱高度均有明显增加。通过与精细有限元模型结果进行对比,证明修正后的杆系计算模型简便易行且具有较高精度。本文研究为这种新型伸臂桁架-核心筒剪力墙节点在工程中的应用提供了完整的设计方法。 展开更多

关键词 伸臂桁架 外包钢板 组合节点 设计方法 杆系模型

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偏心结构空间杆系模型与空间实体模型的对比分析研究

3

作者 杜宏彪 管民生 +1 位作者 侯世峰 周军 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2009年第5期496-501,共6页

分别用空间杆系模型和空间实体模型对偏心结构进行弹塑性时程分析,并比较两者的差别。研究发现,在结构刚进入塑性阶段时,采用空间杆系模型和空间实体模型得出的偏心结构塑性变形接近;而结构产生较大塑性变形时,采用空间实体模型得出的... 分别用空间杆系模型和空间实体模型对偏心结构进行弹塑性时程分析,并比较两者的差别。研究发现,在结构刚进入塑性阶段时,采用空间杆系模型和空间实体模型得出的偏心结构塑性变形接近;而结构产生较大塑性变形时,采用空间实体模型得出的偏心结构塑性变形要比采用空间杆系模型得出的大许多。 展开更多

关键词 偏心结构 地震反应 空间杆系模型 空间实体模型

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基于杆系模型的脱硫塔地震作用分析

4

作者 刘雨 赵书锋 《四川建筑科学研究》 北大核心 2011年第3期158-161,共4页

采用一维杆系模型和在大型通用有限元软件PATRAN-NASTRAN上建立的三维有限元模型分别对脱硫吸收塔进行了地震反应分析,并将其分析结果进行对比。研究表明,只要合理确定等效分布刚度和等效分布质量,杆系模型可以应用于在复杂三维壳体结... 采用一维杆系模型和在大型通用有限元软件PATRAN-NASTRAN上建立的三维有限元模型分别对脱硫吸收塔进行了地震反应分析,并将其分析结果进行对比。研究表明,只要合理确定等效分布刚度和等效分布质量,杆系模型可以应用于在复杂三维壳体结构中进行地震反应分析,为该类工程结构的抗震设计提供可靠的依据。 展开更多

关键词 杆系模型 三维有限元模型 等效刚度 等效质量

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等效杆系模型在核心筒分析中的应用

5

作者 王海波 沈蒲生 《四川建筑科学研究》 2003年第1期10-12,共3页

以分析剪力墙结构的等效杆系模型为基础 ,对核心筒进行了线性分析 ;推导了 4种等效杆系模型的统一单刚形式 ,并作出对比 ;对楼板提出简化计算模式 ,保证各筒壁间转角位移协调 ;编制了电算程序 ,算例表明 ,采用墙板单元分析核心筒结构计... 以分析剪力墙结构的等效杆系模型为基础 ,对核心筒进行了线性分析 ;推导了 4种等效杆系模型的统一单刚形式 ,并作出对比 ;对楼板提出简化计算模式 ,保证各筒壁间转角位移协调 ;编制了电算程序 ,算例表明 ,采用墙板单元分析核心筒结构计算量小。 展开更多

关键词 等效杆系模型 核心筒 墙板单元 剪力墙结构

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基于三变量伽辽金无单元法的杆系模型动力计算与参数分析 被引量：1

6

作者 吴琛 杜喜朋 +1 位作者 项洪 邓智元 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期234-240,共7页

将移动最小二乘法与广义移动最小二乘法相结合,提出同时考虑节点轴向变形、切向变形和转角的三变量无单元插值形函数,应用于框架结构杆系模型的动力计算。运用伽辽金弱形式推导离散动力方程,采用罚函数法引入边界条件,建立三变量无单元... 将移动最小二乘法与广义移动最小二乘法相结合,提出同时考虑节点轴向变形、切向变形和转角的三变量无单元插值形函数,应用于框架结构杆系模型的动力计算。运用伽辽金弱形式推导离散动力方程,采用罚函数法引入边界条件,建立三变量无单元法动力计算公式,采用Newmark-β法进行动力时程分析。讨论了节点数量、影响半径以及基函数阶次对计算结果的影响。研究结果表明,当节点的间距≤10%杆件长度,影响半径scale乘子界于2.5~4.0,采用三阶多项式基函数时,无单元的动力计算可获得较好的精度。 展开更多

关键词 伽辽金无单元法 三变量 杆系模型 离散方程 动力计算 参数分析

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磁流变阻尼器受控框架结构的空间杆系计算模型 被引量：4

7

作者 张香成 周甲佳 +4 位作者 徐志朋 李倩 赵军 关罡 于秋波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第16期176-181,206,共7页

为了分析加入磁流变阻尼器(MRD)框架结构的多维减震性能和扭转振动特性,基于杆系模型建立了MRD受控框架结构的空间杆系计算模型。以十层钢筋混凝土(RC)框架结构为例,采用Matlab软件开发了无控和MRD受控RC框架结构的空间杆系计算模型程序... 为了分析加入磁流变阻尼器(MRD)框架结构的多维减震性能和扭转振动特性,基于杆系模型建立了MRD受控框架结构的空间杆系计算模型。以十层钢筋混凝土(RC)框架结构为例,采用Matlab软件开发了无控和MRD受控RC框架结构的空间杆系计算模型程序,在地震荷载作用下分别进行了动力时程分析,对未控和有控下框架典型节点X、Y、Z向的位移、加速度时程响应和结构的空间扭转振动响应进行了对比。结果表明,MRD可有效减小RC框架结构的多维位移和加速度时程响应,若阻尼器位置设置不当,将会增大结构的扭转振动响应。结果验证了MRD受控框架结构的空间杆系计算模型及其Matlab程序的正确性和有效性。 展开更多

关键词 磁流变阻尼器 杆系模型 空间结构 多维减震 动力分析 扭转振动

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杆系—层模型刚度矩阵的凝聚

8

作者 戴烽滔 雷劲松 《四川建筑科学研究》 北大核心 2009年第1期76-77,共2页

主要介绍了用杆系—层模型对框架结构进行时程分析时,其凝聚刚度矩阵的计算方法,便于程序化。

关键词 杆系-层模型 刚度矩阵 位移

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计算独柱墩帽梁承载力的改进撑杆-系杆模型 被引量：5

9

作者 项贻强 刘成熹 +3 位作者 唐国斌 陈雪奖 吴天真 罗晓峰 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1248-1254,1300,共8页

针对独柱式桥墩帽梁在承载能力极限状态下的设计计算问题,提出改进的撑杆-系杆模型来预测该类结构的极限承载力.以某座独柱式桥墩发生严重开裂的桥墩帽梁为背景,利用ANSYS的有限元弥散裂缝模型对开裂的桥墩进行非线性分析.计算结果说明... 针对独柱式桥墩帽梁在承载能力极限状态下的设计计算问题,提出改进的撑杆-系杆模型来预测该类结构的极限承载力.以某座独柱式桥墩发生严重开裂的桥墩帽梁为背景,利用ANSYS的有限元弥散裂缝模型对开裂的桥墩进行非线性分析.计算结果说明,对于钢筋混凝土独柱墩帽梁这类剪跨比较小的构件,帽梁的弯剪复合受力十分复杂,基于经典的欧拉伯努利梁理论和铁木辛柯梁理论的设计计算方法不合适.对比数值分析的结果,提出基于节点区域双向拉压破坏的改进撑杆-系杆体系模型.该模型进一步考虑了弯起钢筋、箍筋以及混凝土抗拉强度对斜裂缝开展的限制作用,更能反映独柱墩帽梁在破坏阶段的受力特征.对比独柱墩帽梁常用的剪跨比下各理论的适用性可知,该改进模型结果与有限元模型的计算结果吻合. 展开更多

关键词 桥梁工程 钢筋混凝土 独柱墩 斜截面承载能力分析 撑杆-系杆模型

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考虑累计损伤的钢框架杆系层间模型

10

作者 钱德军 吴京 《建筑技术开发》 2006年第3期9-10,88,共3页

在强烈地震作用下，考虑结构由于进入非线性状态而引起的损伤，结构的刚度和强度等力学性能将随着损伤的累积而降低。在现有的利用层间剪切模型考虑累积损伤的基础上，对杆系模型通过静力凝聚将其转换为层间模型，计算其各层的损伤指数... 在强烈地震作用下，考虑结构由于进入非线性状态而引起的损伤，结构的刚度和强度等力学性能将随着损伤的累积而降低。在现有的利用层间剪切模型考虑累积损伤的基础上，对杆系模型通过静力凝聚将其转换为层间模型，计算其各层的损伤指数，并根据各层的损伤指数折减结构的刚度和强度，进而评估其抗震性能。 展开更多

关键词 钢框架 杆系-层间模型 累计损伤 抗震性能

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整体钢桥面系杆拱桥的受力分析

11

作者 陈海桦 《黑龙江科技信息》 2014年第20期251-252,共2页

针对主跨128m高速铁路整体钢桥面下承式钢箱系杆拱,采用空间多种有限元分析方法,对其受力行为进行分析,得到了各种荷载作用下主要构件的应力分布情况;有限元分析结果表明,在采用合理的有效宽度的条件下,空间杆系模型具有良好的精度。

关键词 系杆拱桥 整体钢桥面 有限元分析 杆系模型

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钢混组合梁桥荷载横向分布系数研究

12

作者 黄珍珍 缪宏杰 +1 位作者 黄志波 陈长俊 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第11期75-78,共4页

钢混组合梁桥在桥梁建设中应用日益广泛,而国内组合梁桥规范尚未对其荷载横向分布系数计算方法作出规定。为研究钢混组合梁桥荷载横向分布系数的计算方法和影响因素,项目以钢混组合梁桥为对象,采用软件Midas/Civil建立钢混组合梁桥空间... 钢混组合梁桥在桥梁建设中应用日益广泛,而国内组合梁桥规范尚未对其荷载横向分布系数计算方法作出规定。为研究钢混组合梁桥荷载横向分布系数的计算方法和影响因素,项目以钢混组合梁桥为对象,采用软件Midas/Civil建立钢混组合梁桥空间杆系模型,计算荷载横向分布系数,并与传统理论计算结果进行比较,验证有限元法计算横向分布系数的可行性,得到适用于工程实际的空间杆系有限元建模方法;在此基础上,对模型进行参数化分析,确定桥面板厚度和横梁数量对钢混组合梁桥荷载横向分布的影响;研究成果可用于完善组合梁桥规范,为实际工程中组合梁桥的结构设计提供参考。 展开更多

关键词 钢混组合梁桥 荷载横向分布 有限元分析 空间杆系模型

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LNG油罐车火灾下的大跨径悬索桥结构热力响应

13

作者 杨明 郭晓月 +4 位作者 刘志 黄侨 宋恒宇 畅卫杰 林阳子 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第3期34-45,共12页

国内某跨海悬索桥作为连接当地岛屿的交通要道,桥面上易燃物质LNG(液化天然气)的大量运输给该桥运营带来了不可忽视的安全隐患。针对该桥主桥跨中处如果发生两辆LNG油罐车追尾燃烧的小概率火灾事故,基于国内已有的油池燃烧实验,结合使... 国内某跨海悬索桥作为连接当地岛屿的交通要道,桥面上易燃物质LNG(液化天然气)的大量运输给该桥运营带来了不可忽视的安全隐患。针对该桥主桥跨中处如果发生两辆LNG油罐车追尾燃烧的小概率火灾事故,基于国内已有的油池燃烧实验,结合使用火灾动力学模拟软件FDS与有限元分析软件ABAQUS进行桥面油罐车火灾模拟与火灾下的全桥力学分析,以预测LNG油罐车火灾对桥梁结构产生的影响,为防范与应对桥面发生油罐车火灾的突发事件提供参考。仿真计算结果表明:当桥上发生LNG油罐车火灾时,局部主缆和部分吊索直接受火作用,受火主缆失去部分结构性能,受火吊索遭到破坏而失效;高温区域的桥面铺装也遭高温破坏,铺装下层的主梁钢结构所受温度影响相对较小;火灾下桥梁挠度增加0.234 m,桥梁东西两幅受力不再均衡。通过对火灾中高温区域关键构件的防火研究,ABAQUS的传热分析显示,外包双层5 mm厚的隔热气凝胶保护层设计在火灾中可有效保护桥梁主要构件。 展开更多

关键词 桥梁火灾 悬索桥杆系模型 LNG油罐车火灾模型 传热分析 力学响应

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双柱花瓶墩横向系杆力分析 被引量：6

14

作者 周浩 《城市道桥与防洪》 2012年第6期117-121,134,共6页

对于城市高架桥常用的双柱花瓶式桥墩,其平面杆系模型难以准确计算系梁横向受力,结果往往偏于不安全。采用ANSYS实体有限元模型进行计算,并根据应力迹线绘制"撑杆-系杆体系"简化模型,分析各参数对横向系杆力的影响,并给出一... 对于城市高架桥常用的双柱花瓶式桥墩,其平面杆系模型难以准确计算系梁横向受力,结果往往偏于不安全。采用ANSYS实体有限元模型进行计算,并根据应力迹线绘制"撑杆-系杆体系"简化模型,分析各参数对横向系杆力的影响,并给出一种简便的计算方法。 展开更多

关键词 双柱花瓶墩 实体有限元 撑杆-系杆模型

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巨型钢框架结构等效模型研究 被引量：2

15

作者 高晓莹 何若全 《苏州科技学院学报（工程技术版）》 CAS 2003年第2期66-73,共8页

对人字型支撑和十字交叉型支撑的巨型钢框架结构的等效方法进行了研究。采用连续化的数学模型,将巨型柱、巨型梁视为空间连续体,研究了其等效刚度的计算方法,并进一步建立了与原杆系模型相对应的等效模型。应用等效模型和原杆系模型进... 对人字型支撑和十字交叉型支撑的巨型钢框架结构的等效方法进行了研究。采用连续化的数学模型,将巨型柱、巨型梁视为空间连续体,研究了其等效刚度的计算方法,并进一步建立了与原杆系模型相对应的等效模型。应用等效模型和原杆系模型进行了弹性静、动力的分析与对比,结果表明两者吻合较好。 展开更多

关键词 巨型钢框架结构 等效模型 等效方法 等效刚度 杆系模型 弹性静分析 动力分析

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连续梁拱组合体系桥梁非线性受力性能研究 被引量：2

16

作者 赵秋 蔡威 +2 位作者 陈亮 陈鹏 肖锋 《铁道建筑》 北大核心 2023年第10期69-74,共6页

为研究乌龙江大桥的全桥受力性能,在ABAQUS中建立了一种适用于连续梁拱组合体系的全桥杆系模型。对MIDAS/Civil模型与ABAQUS杆系模型进行线弹性分析,以验证ABAQUS有限元模型的准确性。计入全桥结构非线性以及几何非线性,揭示连续梁拱组... 为研究乌龙江大桥的全桥受力性能,在ABAQUS中建立了一种适用于连续梁拱组合体系的全桥杆系模型。对MIDAS/Civil模型与ABAQUS杆系模型进行线弹性分析,以验证ABAQUS有限元模型的准确性。计入全桥结构非线性以及几何非线性,揭示连续梁拱组合体系的受力性能。结果表明:在线性阶段,两种模型在各施工阶段的截面内力较为吻合,应力分布基本一致;考虑非线性后荷载比例系数最大降幅为16.7%,说明结构非线性对受力性能影响显著;不断提高破坏区域截面抗弯刚度,全桥杆系模型由中跨支点处首先破坏逐渐变为次中跨支点处首先破坏,随后逐步降低主梁截面整体刚度,拱肋由于连续梁抗弯刚度大幅降低而承担更多的压应力,当主梁刚度降低至初始刚度的68.5%时,拱肋先于主梁发生破坏。 展开更多

关键词 公铁两用桥梁 受力性能 数值计算 梁拱组合体系 非线性分析 杆系模型

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门架式双排抗滑桩的弹塑性模型与计算分析 被引量：17

17

作者 申永江 邓飚 +3 位作者 杨明 郑茂营 李耀庄 崔海浩 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期149-155,共7页

门架式双排抗滑桩的计算模型大部分将桩排间岩土体视为弹性材料,而岩土体为弹塑性材料,使得抗滑桩内力、位移计算结果与实际情况相差较大。假设桩排间岩土体为弹塑性材料,提出一种弹塑性计算模型,该模型将桩排间岩土体看作线弹性单元和... 门架式双排抗滑桩的计算模型大部分将桩排间岩土体视为弹性材料,而岩土体为弹塑性材料,使得抗滑桩内力、位移计算结果与实际情况相差较大。假设桩排间岩土体为弹塑性材料,提出一种弹塑性计算模型,该模型将桩排间岩土体看作线弹性单元和塑性单元的组合,根据结构力学知识、土的本构关系和数值分析方法建立一种计算前后排抗滑桩内力的计算方法。首先,由已知的桩顶位移,并结合结构力学位移法求出桩间土总应力。根据Lade-Duncan模型导出这两个单元的基本参数,然后,结合数值分析方法计算出抗滑桩的内力,最后,结合工程实例,运用ANSYS有限元软件进行计算分析,得出门架式双排抗滑桩的内力图。对比监测数据和弹性模型计算结果表明,弹塑性模型的计算结果比弹性模型更加接近监测值。 展开更多

关键词 双排抗滑桩 弹塑性模型 平面杆系有限元模型 滑坡

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蝴蝶拱桥的有限元分析及模型试验研究 被引量：6

18

作者 刘爱荣 张俊平 +1 位作者 王定文 李永河 《中南公路工程》 2006年第5期59-62,75,共5页

蝴蝶拱桥是一种新型空间组合拱桥,设计巧妙独特,外型美观。为全面分析其力学行为,建立了空间杆系和板壳有限元分析模型,给出了该桥控制截面在几个主要荷载工况下的变形和应变值;为验证计算理论的合理与准确性,确保该桥的安全与可靠性,... 蝴蝶拱桥是一种新型空间组合拱桥,设计巧妙独特,外型美观。为全面分析其力学行为,建立了空间杆系和板壳有限元分析模型,给出了该桥控制截面在几个主要荷载工况下的变形和应变值;为验证计算理论的合理与准确性,确保该桥的安全与可靠性,进行了1/10模型试验,并将理论计算值与实侧值进行了比较,为该桥的设计与施工提出了有意义的建议。 展开更多

关键词 拱桥 钢桥 空间板壳有限元模型 空间杆系有限元模型 模型试验

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CR连接件弹性抗剪刚度计算方法研究

19

作者 陈建兵 张现通 +1 位作者 刘聪 田壮言 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期7-18,共12页

当前对于钢混组合梁桥中CR连接件的研究主要集中于承载力,对其抗剪刚度研究较少,没有较为通用的理论计算公式。为建立合理的CR连接件抗剪刚度计算公式,笔者基于现有试验建立有限元模型并加以验证,模拟不同结构参数的剪力连接件弹性阶段... 当前对于钢混组合梁桥中CR连接件的研究主要集中于承载力,对其抗剪刚度研究较少,没有较为通用的理论计算公式。为建立合理的CR连接件抗剪刚度计算公式,笔者基于现有试验建立有限元模型并加以验证,模拟不同结构参数的剪力连接件弹性阶段的荷载-位移曲线,揭示不同参数下的连接件弹性抗剪刚度变化规律。利用等效弹簧模型和等效杆系弹簧模型,笔者分别研究了剪力键、混凝土榫以及混凝土榫内贯穿钢筋的抗剪刚度,结合弹性阶段刚度叠加关系,建立了CR连接件弹性抗剪刚度理论计算公式。理论计算与有限元拟合结果对比表明:连接件弹性抗剪刚度理论计算值与拟合值的误差在7.7%以内,结果吻合性较好,可作为结构设计的依据。 展开更多

关键词 桥梁工程 CR连接件 抗剪刚度 有限元 等效弹簧模型 等效杆系弹簧模型

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大悬臂宽幅混凝土箱梁横隔梁计算方法分析

20

作者 谢佳妮 《黑龙江交通科技》 2024年第7期112-115,120,共5页

为研究大悬臂宽幅混凝土箱梁横隔梁的计算分析方法,参照现有混凝土宽箱梁横隔梁计算模式,研究横隔梁杆系单元模型的简化建模方法,重点针对横隔梁两侧的加腋和顶底桥面板的计算长度进行分析,分别取0~10倍顶底板厚度的计算长度,并结合mida... 为研究大悬臂宽幅混凝土箱梁横隔梁的计算分析方法,参照现有混凝土宽箱梁横隔梁计算模式,研究横隔梁杆系单元模型的简化建模方法,重点针对横隔梁两侧的加腋和顶底桥面板的计算长度进行分析,分别取0~10倍顶底板厚度的计算长度,并结合midas Civil分析横隔梁顶部主拉应力和最大负弯矩,探求该类型箱梁断面的最佳顶底桥面板计算长度取值。同时采用Abaqus三维软件建立实体模型,对比杆系单元模型的计算结果,验证建模方式的合理性。结果表明,采用大悬臂宽幅混凝土箱梁横隔梁计算时,断面纵向两侧取4倍顶底板厚度的计算长度最为合理,相对于常规混凝土宽箱梁横隔梁计算方法支座处横隔梁顶部主拉应力减小了7.8%,结果更加安全;根据对比可知,采用该计算方法建立的大悬臂宽幅混凝土箱梁杆系单元横隔梁模型结果与实体模型计算结果基本接近,横隔梁横向主应力和主拉应力仅分别增加了7.7%和2.7%。 展开更多

关键词 大悬臂宽幅混凝土箱梁 横隔梁 ABAQUS 杆系模型

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