大型地下立交动态施工过程3D有限元分析

某钢吊箱施工过程有限元分析

钢吊箱围堰是高桩承台施工的最重要的施工阶段之一,为了确保其安全性,需对钢吊箱施工过程的力学性能进行全面分析。根据崇启长江大桥主墩钢吊箱的施工工艺过程,首先分析了钢吊箱施工过程需要考虑的各种计算工况,然后通过ansys软件建立对应的有限元模型,对钢吊箱在各种施工工况下的力学性能进行了分析,给出了在各工况下钢吊箱的受力特性。分析表明:钢吊箱整体设计合理,在各个施工工况,整体应力水平较低,结构安全可靠,抽水工况为最不利工况。该分析结果对以后钢吊箱设计与施工具有指导意义。

对于浅埋偏压连拱隧道洞口软弱围岩段,采用三导洞配合台阶法施工是可行的。其施工顺序采用先浅埋一侧隧道再深埋一侧隧道。在施工过程中,中墙不会因为地表的偏压和不对称施工而产生过大变形,从而影响中墙的稳定性。在施工中及时施作初期支护有利于控制围岩变形,进而满足围岩稳定和施工安全。当地形较低一侧埋深较浅时,应采用人工回填土的方式来增大覆盖层厚度,以便满足隧道进洞的最小埋深,同时应采用管棚加固围岩。

通过采用ansys有限元软件建立含有纬向、经向配筋率下的球形煤仓有限元模型,确定采用充气膜法成形的球形煤仓施工过程中混凝土喷涂的最优参数,采用生死单元技术对球形煤仓进行模拟,分析球仓在施工过程中的应力分布规律及变形特征。结果表明:施工过程中的3种主要建造材料,即薄膜、泡沫及钢筋混凝土材料,其最大应力均小于其许用应力;膜材在施工过程中是稳定的;泡沫施工完成后引起膜材应力降低,泡沫起到了一定的支撑作用;球仓位移主要受施工气压的影响,需进行严格控制,避免过大的位移影响。

用有限元方法对某拱桥施工过程中的拱架承载力及拱架倒拆进行了分析计算,并根据计算结果提出了建议及改进方法,供类似工程参考借鉴。

盾构隧道开挖过程中周围土体应力重分布以及衬砌结构与土体相互作用,是盾构施工过程中地层扰动的内在原因,是有限元分析的关键因素,本文针对软土地区的特点,利用大型通用有限元软件abaqus对盾构隧道施工过程进行了有限元模拟,并通过一实际问题的计算表明本文所用的计算方法是有效可行的

第30卷　第6期太　原　理　工　大　学　学　报vol130　no16 1999年11月journaloftaiyuanuniversityoftechnologynov.1999 　　文章编号　100729432(1999)0620633205 软基大型涵洞衬砌结构有限元分析 孙建生 ① (太原理工大学建筑与环境工程学院) 摘　要　模拟填筑分层加载过程,采用非线性填筑土体与衬砌结构联合作用的有限元方法,确 定涵洞衬砌周边土体压力及其分布规律,并进行相应的结构内力计算。 关键词　填土压力;涵洞衬砌;有限元分析 中图分类号　tv311;tv65212　　　文献标识码　a 0　引　言 软基上填埋式涵洞衬砌结构计算,在水利工程 中是经常遇到的工程问题。通常采用结构力学及弹 性

旧路拓宽全过程三维有限元分析——旧路拓宽是西部山区高等级公路建设中的重要课题。运用岩土工程专业软件包plaxis3dtunnel，对旧路拓宽进行了全过程的三维弹塑性有限元数值模拟，包括新路基的填筑，路面各结构层的铺筑及轮载最不利位置的施加等，重点分析了新...

考虑注浆过程的后压浆桩有限元分析——影响后压浆桩极限承载力的因素很多，在对其进行定性分析的基础上，应用球形孔扩张理论，通过在简化模型的桩土界面上施加初始应力场的方法，来模拟压力注浆对桩端极限承载力产生的影响。并采用相同方法建立有限元模型，对不...

cfrp索斜拉桥动态特性的有限元分析及动态试验——介绍了国内首座cfrp索斜拉桥的工程概况;建立了该桥的三维空间梁壳杆系有限元动态分析模型,进行了结构动态特性有限元分析;进行了环境激励下国内首座cfrp索斜拉桥结构动态特性的测试,结合试验结果对国内首座cfrp索...

斜交框构桥开裂的有限元分析——从理论上对裂缝产生的原因进行了分析，并结合京九线项目中某个工点框构桥，采用有限元分析软件sap对框构桥进行整体建模计算分析，得出了框构桥各板体的受力特点，并提出了对应受力特点进行配筋补强的方法。

斜交拱涵异形拱圈有限元分析——以4米跨径为例。对不同斜交角度和支承长度的异形拱圈进行有限元计算。通过分析其受力和变形特点，发现各参数对拱圈受力性能的影响具有相似的规律。且当短边支承长度接近拱圈外径时，不同斜交角度的异形拱圈的受力性能和变形趋于...

运用非线性有限元法,采用三维壳单元shell93和空间梁单元beam18,利用耦合和约束理论,在ansys中建立金属软管的有限元模型,对金属软管进行动态有限元分析(包括模态分析和瞬态分析),得到金属软管的任意阶固有频率,振型以及位移-时间曲线,并将分析结果与试验结果进行比较,证明了有限元建模及其分析结果的正确性,为金属软管的力学性能和设计分析尤其在防止共振方面的研究提供了参考。

在有限元计算中,为了保证网格划分的合理性,提高计算的精度,结合自主研发的结构分析软件系统sass,提出了一种生成曲边有限元网格的有效方法,以变比例的方式综合考虑大单元各边节点对内部各对应点坐标的影响.对某公路隧道横截面建立了平面应变状态下的有限元模型,考虑冲击荷载在不同速度和作用时间的影响下,对其进行动位移、速度和加速度的分析.结果表明:在相同的冲击速度下,冲击荷载作用时间越长,引起隧道壁上的最大位移值越小;当冲击荷载作用时间相同时,在不同冲击速度下,同一点到达各自最大位移值的时刻相同;在冲击荷载的速度和作用时间相同的情况下,各控制点位移、速度和加速度都呈同步周期性变化.

有限元分析中的拟协调元法——自六十年代以来，人们发现有限元法只不过是把ritz法应用于分段的试探函数而已。但随之而来的是在单元之间出现函数的连续性被削弱的矛盾。这个被称为“协调”的问题，涉及到能否正确地建立板单元和壳单元（它们的微分方程具有高于二...

对金丽温高速公路里东隧道温州端40m洞口段的连拱隧道进行施工全过程三维数值模拟分析。分析结果表明:连拱隧道施工的影响范围主要是本侧掌子面前方8m和拱顶竖直方向6m的围岩区域;在较低类别围岩中,为保证掌子面的稳定,应采用留核心土的施工方法;为防止施工阶段中墙的倾覆和偏转,两侧主洞的开挖距离至少应保持4个完整的施工循环;工程的支护体系在施工阶段具有足够的安全度,在施工结束后仍有一定的安全储备。

钢吊箱围堰是高桩承台施工最重要的施工阶段之一,为确保其安全性,需对钢吊箱施工过程的力学性能进行全面分析,分析钢吊箱施工过程需考虑的各种计算工况,通过ansys软件建立有限元模型,并对钢吊箱在各种施工工况下的力学性能进行分析。结果表明:钢吊箱结构整体构造合理,应力和位移均满足规范要求。建议抽水阶段在低潮位下进行,而浇筑第一层承台工况尽量选择在高潮位下进行。

d型施工便梁的最大优点是在不中断车辆运行的情况下,可利用它进行桥涵的施工,但有时由于受线间距的限制,需要对便梁进行改造设计。通过对既有施工便梁上牛腿s12进行更换,换装成s3构件,实现了钢轨顶到施工梁顶距离减小,满足了铁路建筑限界的要求;为了满足改造后便梁结构刚度及稳定性要求,特在纵梁两端、l/4、l/2、3l/4处增加5道横梁;采取缩短横梁长度的方法以改善受力。通过建立便梁空间有限元模型进行分析,结果表明,改造后的d型施工便梁结构能够满足重载列车通过时强度、刚度和稳定性的要求。

以vmc850立式加工中心的立柱作为研究对象,采用三维设计软件solidworks建立立柱的三维实体模型,导入有限元软件ansys中进行立柱的静态分析,从而验证了目前立柱结构能够满足机床的整机精度要求,并提出对立柱精度影响最大的因素,为后续的优化设计工作提供了可靠的理论依据。

以深圳丰盛町地下阳光街隧道暗挖工程d区为例,采用flac-3d建立有限元模型,对地下街隧道暗挖工程施工全过程进行三维数值模拟,研究了开挖过程中周围地表沉降、地下街顶板下沉、底板隆起以及开挖对隧道下部地铁隧道拱顶变形的影响。研究结果可为类似工程的设计、施工提供借鉴和参考。

大跨径悬索桥具有非线性特点,尤其在施工阶段中非线性表现更突出。介绍采用非线性有限元软件对贵州北盘江特大悬索桥进行计算模型的简化,实现了整个施工过程的仿真计算,为该桥的施工监控提供了理论依据,确保了大桥的顺利建成。

为了确保钢套箱围堰水下施工的安全性,以某大桥6~10号主墩承台钢套箱围堰工程为例,采用ansys10.0有限元分析软件建立钢套箱整体和局部有限元模型,考虑施工过程5种工况对钢套箱底板、侧壁、封底混凝土等结构的影响,进行内力和变形分析。计算结果表明,钢套箱局部区域出现应力集中现象,发生变形后应力将出现重分布,不影响整体强度;钢套箱各构件在施工过程中强度、刚度均能满足设计要求,可为同类钢套箱围堰的安全施工力学特性分析提供参考。