如题所述
第1个回答 2013-06-19
概述荷载横向分布计算一直是公路桥梁设计中的一个重要内容。它作为空间内力计算的一种实用近似方法 ,曾得到广泛的应用。利用内力或荷载的横向分布系数分析桥梁结构 ,实质上是在一定的误差范围内寻求一个近似的影响面来代替精确的影响面 ,把一个复杂的空间问题转化成平面问题来进行求解 ,及把影响面 η(x ,y)分解成两个单值函数的乘积 ,即 η(x ,y) =η1(x)×η2 (y)。近些年来 ,随着有限元方法的出现和数值计算技术迅猛的发展 ,出现了一些桥梁结构分析的通用计算程序 ,似乎给人以错觉 :认为荷载横向分布理论的计算方法将被先进的三维空…
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第2个回答 推荐于2016-06-01
计算方法:
桥梁结构必须承受桥面上行驶车辆时的移动荷载的作用,结构的内力也随作用点结构上的变化而变化。所以需要研究并确定其变化范围和变化规律和内力的最大值此过程中作为设计标准。因此,需要确定的是荷载最不利位置和最大值。首先要确定在移动荷载作用下,结构内力的变化规律,将多种类型的移动荷载抽象成单位移动荷载P=1 的最简单基本形式。只要经过清楚地分析内力变化规律,其他类型的荷载就可以根据单位移动荷载作用下的结构内力变化规律叠加原理求出。影响线是内力(或支座反力)在移动单位荷载的作用下的引起的变化规律的图形。所以,影响线是研究车辆荷载等移动荷载作用下桥梁结构内力最大值的基本工具。初步选定对周围环境的影响的工程规模及结构类型、使用要求、材料情况、施工条件、造价等因素,根据路基地质条件,几种可供考虑的路基处理方案。勘察工作提供的资料一般仅作一般性的对软土描述,土的物理力学组成状况性质指标没有提供。结构力学中认为影响线是一个指向不变的单位集中荷载沿结构移动时某一量值变化规律图形。实际上,影响线是以荷载位置为变量的某量值的函数。F=f(x,y,z)(1)
有限元法目前被公认是求解工程中所遇到的各种问题的有效通用方法,实际上,其应用范围还要广泛得多。桥梁结构影响线一般采取此种方法。
2.横向分布系数计算
计算原理是用一个近似的影响面去代替精确的影响面。荷载横向分布的原理可以归纳如下:
(1)建立在用一个近似的内力影响面去代替精确的内力影响面的基础上。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
近似内力影响面可用变量分离得到,其坐标η(x,y)=η1(x)*η2(y);(2)梁桥空间结构近似计算中,“荷载横向分布”仅仅是借用的概念,其本质是“内力”的横向分布。原因是在变量分离后在计算式的表现形式上成了“荷载”横向分布;(3)只有在一些特殊的条件下,比如常截面的简支梁桥承受按正弦曲线沿桥跨分布的荷载时才存在确切的荷载横向分布。荷载横向分布常用的方法:杠杆原理法:将桥面板看成忽略了与主梁之间横向联系的支承在主梁上的简直梁或悬臂梁;正交异性板法:换算成弹性平板来求解主梁和横隔梁的刚度。修正偏心受压法:考虑横隔梁刚性很大的主梁的抗扭影响;刚性横梁法:假定横隔梁变形后保持直线,刚性无限大;刚接板法:把相邻主梁之间的联系视为刚性链接,传递剪力和弯矩。
桥梁结构必须承受桥面上行驶车辆时的移动荷载的作用,结构的内力也随作用点结构上的变化而变化。所以需要研究并确定其变化范围和变化规律和内力的最大值此过程中作为设计标准。因此,需要确定的是荷载最不利位置和最大值。首先要确定在移动荷载作用下,结构内力的变化规律,将多种类型的移动荷载抽象成单位移动荷载P=1 的最简单基本形式。只要经过清楚地分析内力变化规律,其他类型的荷载就可以根据单位移动荷载作用下的结构内力变化规律叠加原理求出。影响线是内力(或支座反力)在移动单位荷载的作用下的引起的变化规律的图形。所以,影响线是研究车辆荷载等移动荷载作用下桥梁结构内力最大值的基本工具。初步选定对周围环境的影响的工程规模及结构类型、使用要求、材料情况、施工条件、造价等因素,根据路基地质条件,几种可供考虑的路基处理方案。勘察工作提供的资料一般仅作一般性的对软土描述,土的物理力学组成状况性质指标没有提供。结构力学中认为影响线是一个指向不变的单位集中荷载沿结构移动时某一量值变化规律图形。实际上,影响线是以荷载位置为变量的某量值的函数。F=f(x,y,z)(1)
有限元法目前被公认是求解工程中所遇到的各种问题的有效通用方法,实际上,其应用范围还要广泛得多。桥梁结构影响线一般采取此种方法。
2.横向分布系数计算
计算原理是用一个近似的影响面去代替精确的影响面。荷载横向分布的原理可以归纳如下:
(1)建立在用一个近似的内力影响面去代替精确的内力影响面的基础上。
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近似内力影响面可用变量分离得到,其坐标η(x,y)=η1(x)*η2(y);(2)梁桥空间结构近似计算中,“荷载横向分布”仅仅是借用的概念,其本质是“内力”的横向分布。原因是在变量分离后在计算式的表现形式上成了“荷载”横向分布;(3)只有在一些特殊的条件下,比如常截面的简支梁桥承受按正弦曲线沿桥跨分布的荷载时才存在确切的荷载横向分布。荷载横向分布常用的方法:杠杆原理法:将桥面板看成忽略了与主梁之间横向联系的支承在主梁上的简直梁或悬臂梁;正交异性板法:换算成弹性平板来求解主梁和横隔梁的刚度。修正偏心受压法:考虑横隔梁刚性很大的主梁的抗扭影响;刚性横梁法:假定横隔梁变形后保持直线,刚性无限大;刚接板法:把相邻主梁之间的联系视为刚性链接,传递剪力和弯矩。
第3个回答 2013-06-19
弹性要素,纤维要素(线性或非线性),弹簧要素(线性或双线性,单侧或双侧),地盘弹簧要素(线性刚度和耦合刚度),刚体要素。
弹簧要素
6种形式:零刚度的自由形式,无限大刚度的固定形式,线性刚度形式,双线性刚度形式,正方向单侧双线性刚度形式,负方向单侧双线性刚度形式。
输入·输出界面
截面编辑-从简单几何形状截面到复杂形状的截面组合;基于梁要素实体变形的计算,外力作用下的结构实际变形的表示; 死荷载的自动生成;2种部材在交接处端面成一定角度配置时自重的精确计算;容易编辑的滞回曲线和截面轮廓,截面构成, 材料类别,关联材料履历帐单;最后截面中钢筋,钢板,规格品的配置;根据截面的形状和构成,正确自动算出部件的自重和体积; 当2要素端截面匹配性失调时,程序能自动计算来自要素自重的节点荷载。
钢筋混凝土桥墩
钢制桥墩
刚性框架桥墩
桩基础桥墩(原则上适用于静态分析)
地震时水平力分散结构桥.免震桥
刚性框架桥
Page Top
程序的特长
[解析功能]
为了对来自全方向的荷载给以正确地计算,以及结构非线性部件的模拟,不同于以往构件的力学模型, 是采用纤维要素模型。该模型能够正确地反应动过程中的轴力变化影响和2方向轴弯曲的影响, 适合于来自全方向的荷载作用计算。钢筋材料和混凝土材料的非线性滞回模型是基于日本道路协会出版的 《道路桥示方书.V抗震设计》(图-1)设定的,在外力的作用下随着轴力的变化以及反应经历的更新, 使得截面力学特性将自动地更新。反应中截面配筋的座屈也能被容易地考虑到(图-2)。 另外由于采用了後藤茂男教授(佐贺大学名誉教授:弊社技术顾问)的大位移理论, 能够计算出几何学的非线性影响,地震反应中P-Δ效应被自动地考虑到。基于以上功能, 目前为止框架结构解析中在精度上受到限制的桥(拱桥,刚性框架桥,刚性框架桥墩,有偏心桥墩的桥, 曲线桥等)的解析变得简单,高精度的三维非线性分析也变为可能。另外, 由于提供了地盘(藕合)弹簧要素和非线性弹簧要素,也能够分析普通桥的场地影响以及墩上支座的影响。 动力解析中首先进行固有特征值分析再按要素刚性比例设定衰减,采用积分法求解。
[输入机能]
利用程序提供的几何形状库能够容易地作成任意形状截面,并且自动精确地计算截面参数。 由于采用截面扭转的薄膜理论,能准确地计算簿壁截面的扭转参数。程序中还装有网格自动生成的功能, 使得纤维要素模型的非线性分析变得简单(图-3)。另外,节点坐标也能直接输入或者来自表计算程序的数据复制(图-4)。
[表示·输出机能]
对于纤维要素,既能基于预先定义的损伤基准判断结构反应的损伤程度(图-5), 也能用实体形状表示构件的变形(图-4)。在复数荷载工况作用下的弹性解析中,可以抽出反应中最大·最小截面力所对应荷载工况(图-6)。 同时与本公司的提供的免费程序[F8标准输出]连动,能够自动生成带有目录的解析报告书,该报告书保存可以选择MS-Word, PDF或者html等文件输出格式。
图-1
《道路桥示方书·V抗震设计》提供的混凝土材料的非线性滞回模型曲线
图-2
考虑座屈的钢筋混凝土柱子的反复静力作用分析结果
图-3
利用库截面数据作成截面及自动网格生成
图-4
节点坐标直接输入与实体模型图
图-5
根据应变反应的截面损伤判断
图-6
最大·最小截面力对应的荷载工况抽出本回答被网友采纳
弹簧要素
6种形式:零刚度的自由形式,无限大刚度的固定形式,线性刚度形式,双线性刚度形式,正方向单侧双线性刚度形式,负方向单侧双线性刚度形式。
输入·输出界面
截面编辑-从简单几何形状截面到复杂形状的截面组合;基于梁要素实体变形的计算,外力作用下的结构实际变形的表示; 死荷载的自动生成;2种部材在交接处端面成一定角度配置时自重的精确计算;容易编辑的滞回曲线和截面轮廓,截面构成, 材料类别,关联材料履历帐单;最后截面中钢筋,钢板,规格品的配置;根据截面的形状和构成,正确自动算出部件的自重和体积; 当2要素端截面匹配性失调时,程序能自动计算来自要素自重的节点荷载。
钢筋混凝土桥墩
钢制桥墩
刚性框架桥墩
桩基础桥墩(原则上适用于静态分析)
地震时水平力分散结构桥.免震桥
刚性框架桥
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程序的特长
[解析功能]
为了对来自全方向的荷载给以正确地计算,以及结构非线性部件的模拟,不同于以往构件的力学模型, 是采用纤维要素模型。该模型能够正确地反应动过程中的轴力变化影响和2方向轴弯曲的影响, 适合于来自全方向的荷载作用计算。钢筋材料和混凝土材料的非线性滞回模型是基于日本道路协会出版的 《道路桥示方书.V抗震设计》(图-1)设定的,在外力的作用下随着轴力的变化以及反应经历的更新, 使得截面力学特性将自动地更新。反应中截面配筋的座屈也能被容易地考虑到(图-2)。 另外由于采用了後藤茂男教授(佐贺大学名誉教授:弊社技术顾问)的大位移理论, 能够计算出几何学的非线性影响,地震反应中P-Δ效应被自动地考虑到。基于以上功能, 目前为止框架结构解析中在精度上受到限制的桥(拱桥,刚性框架桥,刚性框架桥墩,有偏心桥墩的桥, 曲线桥等)的解析变得简单,高精度的三维非线性分析也变为可能。另外, 由于提供了地盘(藕合)弹簧要素和非线性弹簧要素,也能够分析普通桥的场地影响以及墩上支座的影响。 动力解析中首先进行固有特征值分析再按要素刚性比例设定衰减,采用积分法求解。
[输入机能]
利用程序提供的几何形状库能够容易地作成任意形状截面,并且自动精确地计算截面参数。 由于采用截面扭转的薄膜理论,能准确地计算簿壁截面的扭转参数。程序中还装有网格自动生成的功能, 使得纤维要素模型的非线性分析变得简单(图-3)。另外,节点坐标也能直接输入或者来自表计算程序的数据复制(图-4)。
[表示·输出机能]
对于纤维要素,既能基于预先定义的损伤基准判断结构反应的损伤程度(图-5), 也能用实体形状表示构件的变形(图-4)。在复数荷载工况作用下的弹性解析中,可以抽出反应中最大·最小截面力所对应荷载工况(图-6)。 同时与本公司的提供的免费程序[F8标准输出]连动,能够自动生成带有目录的解析报告书,该报告书保存可以选择MS-Word, PDF或者html等文件输出格式。
图-1
《道路桥示方书·V抗震设计》提供的混凝土材料的非线性滞回模型曲线
图-2
考虑座屈的钢筋混凝土柱子的反复静力作用分析结果
图-3
利用库截面数据作成截面及自动网格生成
图-4
节点坐标直接输入与实体模型图
图-5
根据应变反应的截面损伤判断
图-6
最大·最小截面力对应的荷载工况抽出本回答被网友采纳