某钢桁架桥的应力和变形分析文献综述

 2022-11-23 23:18:24

文 献 综 述

摘要:本文针对钢桁架桥的建设和应用所面临的一系列问题,通过对目前学术界对钢桁架桥各类问题的研究所发表的论文进行阅读,了解当前各位专家和学者对于钢桁架桥的各类问题的研究进展,对其研究成果进行整理和总结。

关键词:钢桁架桥;应力;变形;有限元

钢桁架桥的简介

钢桁架桥是一种介于梁与拱之间的一种结构体系,它是由受弯的上部梁结构与承压的下部柱整体结合在一起的结构。由于梁和柱的刚性连接,梁因柱的抗弯刚度而得到卸荷作用,整个体系是压弯结构,也是有推力的结构。在材料选取上有木梁桥、石梁桥、钢梁桥、钢筋混凝土梁桥、预应力混凝土梁桥以及用钢筋混凝土桥面板和钢梁构成的结合梁桥等。小桥一般应用木梁桥和石桥梁;而大桥一般用钢梁桥和预应力混凝土梁桥。

桁架梁桥的好处在于杆件承受轴向力,材料能充分利用,自重较轻,跨越能力大,多用于建造大跨度桥。由于其受力性质的特点,桁架梁桥多用于钢桥。

国内外研究现状

目前钢桁架桥的研究所面临的问题主要在建设施工、外部因素、材料选择等方面的问题。蒋跃楠、李水明对高架钢桁架桥的施工过程进行了分析,采MIDAS/Gen 软件进行了施工全过程的仿真模拟,并将临时支撑拆除过程中桥梁关键受力部位的应力、变形监测结果与数值模拟值进行对比分析。最终得出了临时支撑的拆除不影响桥梁的安全的结论[1];郭志刚对三维钢桁架桥模型模型进行静力测试,并采用 Maltab 软件编制程序建立三维钢桁架桥静力模型,分析在不同边界条件、不同截面尺寸对结果的影响[2];魏庆对全焊接钢桁架桥进行了次应力分析,以某公路钢桁架桥为例,运用ANSYS有限元分析软件,建立该桥理想铰接模型和节点刚性模型并进行次应力分析[3];张成龙等人对装配式钢桁架桥三分力系数进行了数值仿真,旨在克服风洞试验存在的周期长、成本较高、设备复杂等问题,给出了一种软件方面的分析方法[4];张强等人为分析在荷载作用下桥梁各节点应力分布,对昌荣大桥刚节点进行了有限元分析,对桥模型进行了总体和局部应力计算分析[5];李颖、李建宏等人采用ABAQUS有限元分析软件分别对来福士塔楼一悬挂部分顶部初始节点和改进节点建立三维力学模型,对其进行了弹性分析和弹塑性极限静力分析[6];麻宏波、任忠运利用有限元程序Midas对某电厂大跨预应力钢栈桥的锚固节点进行分析[7];黄平明、张永健和邵红勇对斜拉式桁架桥节点局部应力进行分析[8];王浩、刘海红等人基于ANSYS平台编制了动力时程响应分析程序,研究了TMD对列车作用下大跨刚桁架桥的震动控制,分析了列车时速对减振效果的影响[9];张朝斌和杜鑫对连续钢桁架桥结构整体节点进行应力分析基于ANSYS有限元软件对该桥的 整体节点应力进行了分析,得出了在最不利工况下整体节点应力分布云图,从而证明了整体节点构造设计的合理性,并对整体节点性能给出总的评价[10];唐扬基于ANSYS有限元分析软件,对某钢架桥汽车撞击进行分析[11]

由此可见,目前大部分学者对于钢桁架桥的研究主要还是基于对安全性的考虑,通过对于各种不同类型的钢桁架桥模型的分析,考虑桥梁在车辆动载、地震等不同载荷的作用下,对桥梁的关键受力部分进行应力和变形分析。

目前学者对于钢桁架桥的各种性能的分析方法也不相同,大部分学者都选择了用各类有限元分析软件对钢桁架桥进行建模分析,进而获得他们想要得到的分析结果,例如上文提到的各种案例都是在不同有限元分析软件下完成的。但是在对桥梁的抗风特性进行分析时,也不乏有学者对具体钢桁架桥进行现实中的模拟建模,通过风洞试验来进行测试。例如徐洪涛、马存明等人以坝陵河大桥钢桁梁主梁断面为研究对象,通过风洞试验和高频动态天平测力试验,得到了钢桁梁主梁优化断面并试验得出三分力系数、颤振导数以及气动导纳,改善了传统上计算抖振在气动导纳上的明显缺陷[12]。他们所提出的方案已经应用于坝陵河大桥的建设中,还为以后桥梁建设中所面临的抗风设计问题提供了一个合理的方向;王军泽、华旭刚等人对海口司马坡钢桁架异形桥的抗风设计进行研究,并提出了在钢桁架异形桥的建设中应重点注意哪些风的种类[13]。另外陈以荣、刘志文等人对钢桁架人行桥行人风环境及抗风性能研究,采用数值模拟与风洞试验相结合的方式,对钢桁架人行桥的涡激共振现象进行了分析,并且给出了合理的解决方案[14]。可以看出,目前的研究手法大概就是这两种,二者各有各的好处,在选择方法时要具体问题具体分析。

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

以上是毕业论文开题文献,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。