搁置脚载荷下滚装船甲板接触计算与实验分析

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作者 蒋嘉奇 徐志亭 +1 位作者 蔡忠华 王德禹 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第1期1-7,共7页

运输装置底部的搁置脚与滚装船甲板之间存在着复杂的非线性接触关系,不能简单地将搁置脚载荷视作均布载荷来处理。为探讨在搁置脚载荷作用下船舶甲板结构的接触压力与应力分布,以某钢质甲板结构为研究对象,采用Abaqus对其进行非线性接... 运输装置底部的搁置脚与滚装船甲板之间存在着复杂的非线性接触关系,不能简单地将搁置脚载荷视作均布载荷来处理。为探讨在搁置脚载荷作用下船舶甲板结构的接触压力与应力分布,以某钢质甲板结构为研究对象,采用Abaqus对其进行非线性接触数值计算,通过实尺度搁置脚载荷甲板强度实验,对搁置脚不同位置下甲板模型的接触压力、甲板板应力、纵骨应力进行分析,并将实验结果与仿真结果进行对比分析,验证搁置脚与甲板的接触压力分布规律,并在此基础上提出一种针对甲板板的简化计算方法,将复杂的非线性接触计算转变为较为简单的线弹性计算。结果表明,接触压力主要集中在搁置脚前端和横梁附近,以强横梁为代表的强构件是主要承载构件,甲板板高应力区域主要集中在搁置脚底部前端以及横梁附近,实验结果与数值计算结果吻合较好。本文计算模型具有较高的准确性,简化计算方法对滚装船甲板设计及强度计算具有较好的实用性。 展开更多

关键词 搁置脚 甲板 非线性接触 压力分布 简化算法

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吊杆断裂破坏安全极限状态下中、下承式拱桥悬吊桥面系简化计算方法 被引量：2

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作者 吴庆雄 罗健平 +1 位作者 陈康明 林佳成 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期57-70,共14页

为简化吊杆断裂后中、下承式拱桥剩余结构动力响应的计算方法,提出悬吊桥面系强健性设计破坏安全极限状态,开展了大比例缩尺模型试验,采用ANSYS/LS-DYNA建立不考虑拱肋的悬吊桥面系结构有限元模型,提出弹性支撑悬吊桥面系简化计算模型,... 为简化吊杆断裂后中、下承式拱桥剩余结构动力响应的计算方法,提出悬吊桥面系强健性设计破坏安全极限状态,开展了大比例缩尺模型试验,采用ANSYS/LS-DYNA建立不考虑拱肋的悬吊桥面系结构有限元模型,提出弹性支撑悬吊桥面系简化计算模型,并采用五弯矩普通方程式,对弹性支撑悬吊桥面系计算长度进行简化,推导得到了悬吊桥面系简化计算方法;构建18种不同跨径标准拱桥的分析结果验证简化计算方法精度。研究结果表明:破坏安全极限状态恒载γG和活载γQ分项系数分别为1.2和0.9,1车道、2车道、3车道及以上的荷载横向分布系数分别取1.0、0.75和0.52,钢筋和钢结构强度分别取1.25倍和1.05屈服强度、其他材料强度取标准值;不考虑拱肋的悬吊桥面系结构有限元简化计算模型最大正误差仅为11.7%;建议短吊杆、次短吊杆以及长吊杆断裂工况下弹性支撑连续梁模型计算长度分别取D+2L、D+3L和4L,其偏差率分别为2.89%、2.40%、3.66%。吊杆断裂破坏安全极限状态下中、下承式拱桥悬吊桥面系简化计算方法的最大正误差分别为11.4%和10.1%,计算结果具有良好的精度且偏于安全。 展开更多

关键词 中、下承式拱桥 吊杆断裂冲击 破坏安全极限状态 悬吊桥面系简化计算方法

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正交异性钢桥面ECO混凝土-SMA铺装层层间性能研究 被引量：4

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作者 张爱品 马林东 +2 位作者 高英杰 申成庆 周德 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期48-55,共8页

为了解正交异性钢桥面改性聚氨酯(ECO)混凝土-沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)铺装层层间性能的影响因素,以贵州金仁桐高速公路桐梓河特大桥为背景进行研究。建立该桥面结构有限元模型,计算常温15℃与高温60℃下,不同铺装厚度、桥面纵坡下铺... 为了解正交异性钢桥面改性聚氨酯(ECO)混凝土-沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)铺装层层间性能的影响因素,以贵州金仁桐高速公路桐梓河特大桥为背景进行研究。建立该桥面结构有限元模型,计算常温15℃与高温60℃下,不同铺装厚度、桥面纵坡下铺装层层间最大剪应力、法向拉应力,并对ECO混凝土-SMA钢桥面铺装层层间应力简化计算方法进行拟合研究。结果表明:相同铺装层厚度及桥面纵坡下,60℃时的铺装层层间应力比15℃时略小。不考虑桥面纵坡时,层间最大剪应力与层间最大法向拉应力均随铺装层厚度的增大而减小。铺装层层间应力随桥面纵坡的增大而增大。拟合得到平坡时的层间应力简化计算公式计算结果与有限元计算结果的平均误差仅为3.1%,经纵坡修正后的计算结果与有限元计算结果误差均在10%以内,所提公式可用于铺装层层间应力的粗略预测。 展开更多

关键词 正交异性钢桥面铺装层 改性聚氨酯混凝土 沥青玛蹄脂碎石混合料 层间性能 影响因素 简化计算方法 有限元法

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钢板-混凝土组合桥面板弯曲刚度计算方法研究 被引量：9

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作者 周丕健 杨勇 李慧静 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2010年第9期63-67,148,共6页

为了研究钢板-混凝土组合桥面板的弯曲刚度和变形计算方法,对6块钢板-混凝土组合桥面板试件进行了两点对称集中加载静力试验研究,得到组合桥面板在静载试验下的荷载-跨中挠度试验曲线。考虑到组合桥面板受力性能及构造特点,提出了基于... 为了研究钢板-混凝土组合桥面板的弯曲刚度和变形计算方法,对6块钢板-混凝土组合桥面板试件进行了两点对称集中加载静力试验研究,得到组合桥面板在静载试验下的荷载-跨中挠度试验曲线。考虑到组合桥面板受力性能及构造特点,提出了基于钢筋混凝土受弯构件弯曲刚度计算理论的组合桥面板弯曲刚度的2种简化方法,并分别按照2种简化方法对试验试件在不同荷载水平下的变形进行了计算。计算结果表明,采用这2种简化方法所得到的变形结果与试验结果比较吻合,比一般常用的等效刚度法要准确,建议在工程实践中采用简化计算方法进行组合桥面板刚度计算。 展开更多

关键词 桥梁工程 组合桥面板 简化计算方法 弯曲刚度

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人行悬索桥竖向荷载作用下简化计算方法 被引量：2

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作者 胡习兵 向思宇 +1 位作者 方辉 袁智深 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期68-74,共7页

为解决人行悬索桥在竖向荷载作用下计算挠度变形过程繁琐、有限元分析复杂等问题,根据人行悬索桥柔性较大的结构特征,忽略其加劲梁的刚度作用,考虑主缆IP点处位移、边缆垂度效应、几何非线性等因素,提出了一种简化计算方法.对不同跨度... 为解决人行悬索桥在竖向荷载作用下计算挠度变形过程繁琐、有限元分析复杂等问题,根据人行悬索桥柔性较大的结构特征,忽略其加劲梁的刚度作用,考虑主缆IP点处位移、边缆垂度效应、几何非线性等因素,提出了一种简化计算方法.对不同跨度、不同矢跨比桥梁的主缆无应力长度和跨中挠度变形进行了试算,并根据试算结果对简化计算方法的适用范围和误差进行了分析,验证了计算方法的计算精度和适用范围.以跨度为117 m的人行悬索桥为例,利用本文计算方法对该桥分别在成桥状态和受竖向荷载作用时的悬索桥力学性能进行了分析,并与有限元分析和试验检测结果进行了比较.结果表明:本文所提简化计算方法实用性较好,能在实际工程中为人行悬索桥快速求解和有限元分析校核提供参考. 展开更多

关键词 人行悬索桥 几何非线性 简化计算方法 矢跨比 挠度计算

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公路悬索桥正交异性板钢箱梁桥面局部应力简化计算方法初步研究 被引量：5

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作者 吴臻旺 郑凯锋 +1 位作者 苟超 崔英杰 《钢结构》 2010年第12期17-21,共5页

选取公路悬索桥正交异性板钢箱梁典型结构,根据顶板厚度、主梁高度、横隔板间距以及吊杆纵向间距内横隔板节间数等4个参数对结构进行研究。用有限元法试算确定最不利荷载位置后,分别对各结构的节段模型进行加载计算,研究钢箱梁桥面的顶... 选取公路悬索桥正交异性板钢箱梁典型结构,根据顶板厚度、主梁高度、横隔板间距以及吊杆纵向间距内横隔板节间数等4个参数对结构进行研究。用有限元法试算确定最不利荷载位置后,分别对各结构的节段模型进行加载计算,研究钢箱梁桥面的顶板纵向最大拉应力与最大压应力、顶板横向最大拉应力与最大压应力、纵肋纵向最大拉应力与最大压应力,并由计算结果推导出公路悬索桥正交异性板钢箱梁桥面局部应力简化计算公式,初步验证该公式具有一定的计算精度与简便性。 展开更多

关键词 公路悬索桥 正交异性板钢箱梁 桥面局部应力 简化计算方法

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搁置脚载荷作用下的甲板压力分布特征实验和数值分析 被引量：2

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作者 熊群飞 徐志亭 +1 位作者 王福花 王德禹 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2018年第5期10-17,共8页

[目的]船舶上装载物的搁置脚与甲板之间存在着复杂的接触关系,不能简单地将搁置脚载荷视作均布载荷来处理。为探讨在搁置脚载荷作用下船舶甲板结构的压力分布,[方法]以某大型装备的搁置脚为例,首先采用有限元方法对其进行非线性接触数... [目的]船舶上装载物的搁置脚与甲板之间存在着复杂的接触关系,不能简单地将搁置脚载荷视作均布载荷来处理。为探讨在搁置脚载荷作用下船舶甲板结构的压力分布,[方法]以某大型装备的搁置脚为例,首先采用有限元方法对其进行非线性接触数值计算,并分析在甲板板上的压力分布特征。然后,通过实验验证搁置架与甲板的接触力分布规律,并在此基础上提出一种运用等效轮印载荷代替搁置脚载荷的简化计算方法,以此将复杂的非线性接触计算转化为线弹性计算。[结果]结果表明,搁置脚与甲板之间的接触力主要分布在强横梁处和搁置脚前端,其中搁置脚前端的接触力使甲板板具有较大应力,该应力约占总载荷的25%;实验结果与数值计算结果吻合较好。[结论]所提简化计算方法对此类甲板设计及强度计算具有较好的实用性。 展开更多

关键词 搁置脚 轮印载荷 甲板 非线性接触 压力分布 简化计算方法

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拱桥吊杆更换桥面位移控制方法 被引量：17

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作者 蒋国富 王华 郝天之 《世界桥梁》 北大核心 2020年第5期74-79,共6页

为准确、快速计算采用临时兜吊系统更换拱桥吊杆过程中兜吊处的桥面位移,提出一种拱桥吊杆更换桥面位移控制计算方法,该方法先偏安全地假设单对吊杆支撑单个梁段计算桥面位移和吊杆索力,然后采用桥面刚度系数修正计算结果。以某中承式... 为准确、快速计算采用临时兜吊系统更换拱桥吊杆过程中兜吊处的桥面位移,提出一种拱桥吊杆更换桥面位移控制计算方法,该方法先偏安全地假设单对吊杆支撑单个梁段计算桥面位移和吊杆索力,然后采用桥面刚度系数修正计算结果。以某中承式钢管混凝土桁架拱桥为例,采用试验性吊杆和有限元模型对所提方法进行验证,并在实桥上应用。结果表明:试验性吊杆和有限元计算均验证了该方法的可靠性,实桥吊杆更换中采用简化模型计算的位移与实际位移趋势一致且较为接近,二次调索后的桥面线形和索力满足规范要求。该方法能有效指导吊杆更换过程中的桥面位移控制,且计算简单。 展开更多

关键词 中承式拱桥 吊杆 更换 桥面位移 临时兜吊法 简化模型 刚度系数

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基于截面索温度等效的悬索桥耐火性能分析

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作者 多飞 杨青天 +1 位作者 侯立群 陈适才 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2023年第9期1233-1240,共8页

为分析悬索桥结构的耐火性能,提出基于分层截面索温度等效的耐火性能分析方法。首先基于传热理论推导平行钢绞线组成的索截面温度计算模型,并通过对比验证进一步建立简化的分层实心截面索的等效温度计算方法;然后建立等效强度的实心索... 为分析悬索桥结构的耐火性能,提出基于分层截面索温度等效的耐火性能分析方法。首先基于传热理论推导平行钢绞线组成的索截面温度计算模型,并通过对比验证进一步建立简化的分层实心截面索的等效温度计算方法;然后建立等效强度的实心索桥梁结构有限元模型,根据等效强度计算方法确定受火部位主缆索的温升曲线,最后通过热力耦合分析实现悬索桥结构的火灾反应过程和耐火性能研究。通过此方法对某悬索桥进行耐火性能实例分析,结果表明:对于此悬索桥主缆4层索截面,在车辆火灾50 min之前存在明显的不均匀温度场。考虑索截面不均匀温度场时的整体桥梁结构反应与不考虑时存在明显区别。基于等效面积和等效强度的分层截面索温度等效方法能考虑索截面温度场的不均匀分布,同时简化索桥结构有限元模型以及避免整体索桥结构的复杂热传导分析,实现索桥结构耐火性能的全过程分析。 展开更多

关键词 悬索桥 耐火性能 等效温度 数值模拟 简化计算方法

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波纹钢腹板宽幅桥面横向体系受力计算方法

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作者 周玖庆 《佳木斯职业学院学报》 2016年第6期493-494,共2页

波纹钢腹板箱梁在我国桥梁工程领域得到越来越广泛的应用,为完善柔腹宽幅桥面设计方法,本文针对波纹钢腹板箱梁宽幅桥面板横向受力展开研究。首先通过调研车流统计的相关文献,探讨车辆超载现象规律与发展趋势,提出基于车道分布的车辆荷... 波纹钢腹板箱梁在我国桥梁工程领域得到越来越广泛的应用,为完善柔腹宽幅桥面设计方法,本文针对波纹钢腹板箱梁宽幅桥面板横向受力展开研究。首先通过调研车流统计的相关文献,探讨车辆超载现象规律与发展趋势,提出基于车道分布的车辆荷载的建议修正取值方法,然后采用有限元分析手段,通过对比波纹钢腹板箱梁桥与传统箱梁桥桥面板明确设计关键截面的荷载横向影响特征,最后基于横向影响线加载的方式,得到实际车辆荷载影响下的桥面板的内力效应,通过与规范比对,得到考虑超载因素与柔性腹板影响修正桥面板横向设计方法,本文的研究思路以及形成的横向体系计算方法,对于柔性腹板箱梁桥以及普通箱梁桥的桥面板设计均具有一定的借鉴与参考意义。 展开更多

关键词 波纹钢腹板 桥面板 车辆荷载 横向受力 简化计算方法

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空间索面的自锚式悬索桥主梁稳定简化计算研究 被引量：1

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作者 顾萍 程章宏 《公路》 北大核心 2010年第2期1-4,共4页

自锚式悬索桥在荷载作用下,主梁端部承受主缆巨大的水平分力作用,为压弯构件,其稳定是个十分重要的问题。根据弹性支承梁屈曲失稳简化计算方法,推导了适用于空间索面的自锚式悬索桥主梁屈曲失稳简化计算公式,并以江东大桥为例,分别用简... 自锚式悬索桥在荷载作用下,主梁端部承受主缆巨大的水平分力作用,为压弯构件,其稳定是个十分重要的问题。根据弹性支承梁屈曲失稳简化计算方法,推导了适用于空间索面的自锚式悬索桥主梁屈曲失稳简化计算公式,并以江东大桥为例,分别用简化计算方法和有限元法分析主梁稳定,在恒载下两种方法得到的失稳安全系数很接近,且简化公式计算偏于安全,验证了公式的可行性。 展开更多

关键词 自锚式悬索桥 弹性支承 主梁稳定 简化计算方法 有限元法

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自锚式吊拉协作体系桥简化计算方法研究

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作者 叶毅 张哲 郭琦 《公路》 北大核心 2013年第11期100-105,共6页

基于能量原理,结合桥型结构特点,提出了分析自锚式吊拉协作体系桥内力和变形的简化计算方法。该方法将自锚式吊拉协作体系桥的主缆、拉索和吊杆截开,用未知力来代替,分别取加劲梁和缆索系统为分离体进行分析,导出了求解加劲梁内力、挠... 基于能量原理,结合桥型结构特点,提出了分析自锚式吊拉协作体系桥内力和变形的简化计算方法。该方法将自锚式吊拉协作体系桥的主缆、拉索和吊杆截开,用未知力来代替,分别取加劲梁和缆索系统为分离体进行分析,导出了求解加劲梁内力、挠度和缆索系统内力的基本公式。最后以已建成的庄河建设大桥为例,对文中提出的简化方法结果与有限元方法结果进行了比较,二者吻合较好。 展开更多

关键词 桥梁工程 自锚式吊拉协作体系 能量原理 简化计算方法

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