现浇混凝土结构施工期性能测试研究

通过现场实测施工期混凝土结构,来把握各楼层所承担的荷载随上部结构施工不断进行而改变情况。对实测结果的分析和讨论,发现顶层混凝土浇筑和底层楼板支撑拆除时,临时受力体系内楼层应力变化很大,对结构的安全性影响显著;临时受力体系中楼层最大应力值随着施工周期和拆模时间的延长而不断减小,对结构安全起有利作用。     

支架拆除顺序对钢管混凝土拱肋受力及变形的影响

按照承德南环170m跨径钢管砼拱桥有支架现浇施工方法,利用ANSYS软件分析了4种不同支架拆除顺序对钢管砼拱肋受力及变形的影响。根据分析结果,采用第1方案即从拱顶处立柱开始、逐渐向拱脚对称卸架的次序,各控制截面变形均匀且变形最小。为该桥安全顺利拆除支架提供了科学依据。     

高墩格构式支架风致响应和扭转效应分析

针对格构式高支架杆件长、直径小、整体结构轻极易受到风荷载影响的问题,采用有限元模拟的方法建立四腿和六腿格构式高支架精细有限元模型,并通过时域法对模型进行修正,得出格构式高支架在10级风荷载作用下的位移,获取风振系数并对扭转响应和扭转风荷载进行分析。结果表明,四腿单柱格构式高支架在10级风下纵桥向的最大位移为85.9 mm,六腿格构式高支架在10级风下纵桥向的最大位移为42.8 mm,精细有限元模型可以很好地模拟两种不同工况下风荷载对杆件的影响。     

某重型汽车平衡悬架下推力杆支架优化设计

以某重型汽车平衡悬架为例,建立该悬架下推力杆支架的受力分析模型,根据下推力杆支架的受力情况对其结构进行优化设计,并对优化前后的支架进行有限元仿真分析。结果表明:优化后支架的质量、最大变形量和最大应力均有所下降,改善了支架的受力情况,且能满足轻量化的设计要求。     

宽体箱梁现浇支架系统的设计与施工

钢管贝雷支架系统作为支架构件,由于施工方便、造价低等优点在桥梁整体现浇施工过程中均有较好的推广价值。以厦蓉高速某互通立交现浇箱梁为例,利用MIDAS/CIVIL有限元软件系统地分析了钢管贝雷支架系统的受力特点,并对钢管贝雷支架系统的施工工艺及拆除措施进行了讨论,最后给出了需进一步改进的地方,为同类桥梁施工积累了宝贵经验。分析发现:利用钢管桩和贝雷片做现浇支架荷载传递路径明确,可节约投资,提高材料回收利用率,提高机械化作业程度和工效。     

浅谈现浇箱梁支架受力计算的过程及方法

通过对招山河现浇箱梁支架的布设及对支架进行受力计算、荷载验算等来确定支架是否满足要求,指导施工,说明了现浇箱梁支架受力计算的重要性.     

现浇箱梁门洞支架的设计与施工

在各类建筑工程混凝土结构整体现浇施工中,满堂支架被广泛采用。近年来因支架整体失稳而造成的工程事故较多。研究此类支架在施工荷载作用下的受力及稳定状态是非常重要的。根据工程实践介绍了一种门洞式满堂支架的有效搭设方法,供大家参考。     

架桥机通过铁路连续钢桁梁安全性分析

受施工地点交通和环境限制,置换铁路线中严重受损的常用跨度梁体施工,有时需要架桥机、运梁车等特种运架设备通过部分既有桥跨,特种荷载通过重要桥梁的安全性值得研究。利用有限元模型对某连续钢桁梁桥受力安全性的分析结果表明,DJK160型架桥机前轴轴重较大,局部杆件荷载效应大于中-活载,需拆除零号支柱对其进行减载。架桥机减载后,连续钢桁梁桥的整体弯矩和局部各杆件内力的荷载效应均明显减少,满足设计规范要求。     

不同横向连接方式对拓宽装配式小箱梁混合受力性能研究

针对不同横向连接方式对拓宽装配式小箱梁混合受力性能研究,以长邯高速改扩建工程中某预应力连续箱梁为依托工程,应用MIDAS CIVIL软件建立不同横向连接方式拓宽的装配式小箱梁的梁格模型,从活载作用引起的内力变形规律及荷载横向分布系数入手,分析了不同连接方式对桥梁拓宽后混合结构受力的影响。结果表明:不同横向连接方式在活载作用下引起的新桥边梁的内力及挠度的差异不大,但可以明显降低拓宽前旧桥边梁的内力及挠度。从横向连接方式对旧桥受力的贡献度来看,强刚接连接方式贡献最大,铰接连接方式影响最小。     

深水大跨度现浇箱梁少支架施工技术

结合工程实例介绍了河床内大型现浇箱梁梁体支架形式采用少支架钢管桩施工方案,即将钢管桩制作成排架形式,贝雷片架立其上,再用搭设在贝雷片上的碗扣架作为标高调整构件。介绍了支架受力验算,阐述了少支架施工的钢管桩打设、贝雷梁安装等施工技术。采用此方案可适应环境条件、提高施工进度、降低施工成本。     

车道荷载作用下公路多主梁桥剪力计算方法

考虑荷载横向分布系数m沿桥跨方向的变化,采用积分法对车道均布荷载引起的支点最大剪力进行了计算.其次根据函数极值原理推导了车道集中荷载引起的支点最大剪力计算公式及相应最不利荷载布置;提出了采用支点最大剪力计算判别式进行简便、准确计算支点最大剪力的方法.最后结合我国2004年公路桥规,以公路桥涵标准设计为算例,对本文计算方法和传统经验方法的结果进行了误差分析,说明本文提出的方法对桥涵设计及结构分析具有一定的指导意义.     

列车撞击荷载的有限元数值分析

为获得列车脱轨撞击荷载,分析列车撞击时盾构隧道的动力响应,建立了列车编组的三维撞击有限元模型,探讨了不同列车编组、不同撞击速度和撞击角度下列车近似撞击力时程曲线,分析了列车撞击力最大值和撞击时间与列车撞击速度和角度的关系,并将典型撞击荷载用于分析不同厚度二次衬砌管片衬砌的动力响应.结果表明:列车编组数量一定时,列车斜向撞击力最大值随撞击速度和撞击角度增大而增大;当撞击角度增大到7.5后,撞击力作用时间随撞击速度增大而延长;根据列车撞击力最大值出现时刻不同,可将撞击力时程曲线划分为2类特征曲线,其中第1类特征曲线(撞击瞬间撞击力达到最大)总体上符合高斯多峰拟合公式,可用10个参数近似拟合.二次衬砌厚度增大能有效减小管片衬砌应力、速度、加速度等动力响应以及拉、压损伤区域.      

客货共线无砟轨道钢轨支点压力时程特性分析方法

采用Tekscan压力测量系统现场测试了遂宁—重庆客货共线无砟轨道钢轨支点压力, 提出了高斯函数型钢轨支点压力时程表达式, 并通过现场实测数据对其进行验证; 根据钢轨支点压力时程表达式, 采用时序式加载法对轨道结构模型施加荷载, 并将其动力响应结果分别与车辆-轨道-路基垂向耦合振动模型的计算结果和现场实测结果进行对比。研究结果表明: 现场实测客货车对钢轨支点的最大压力分别为29.91和82.49 kN, 与中国铁道科学研究院测试结果的相对误差小于20%, 故Tekscan压力测量系统可精确测试钢轨支点压力; 高斯函数拟合所得客货车对钢轨支点压力的时程曲线与实测曲线的相关系数分别为0.962 7和0.966 7, 最大压力与现场实测值的相对差异分别为5.15%和0.46%, 最小压力与现场实测值的相对差异分别为7.23%和24.11%, 故采用高斯函数能较好地模拟客货车对钢轨支点压力的时程曲线, 且货车作用下钢轨支点压力时程的模拟精度略高于客车; 基于时序式加载法的荷载激励-轨道-路基模型计算结果与车辆-轨道-路基垂向耦合振动模型计算结果和现场测试结果相比, 轨道板最大位移相对差异分别为5.41%和2.70%, 底座板最大位移相对差异分别为2.86%和5.71%, 轨道板最大加速度相对差异分别为14.00%和23.20%, 底座板最大加速度相对差异分别为13.61%和8.73%。可见, 基于时序式加载法和高斯函数型钢轨支点压力时程表达式的荷载激励-轨道-路基模型可靠, 该方法无需建立车体模型, 既能保证计算效率, 又具有很高的精度。      

连续道床板拉伸开裂模型试验研究

为验证连续式无砟轨道温度裂缝型式和温度力荷载取值方法的正确性,针对目前高速铁路上普遍采用的连续道床板及底座板结构,考虑混凝土标号、配筋率及钢筋直径等影响连续无砟轨道设计的关键因素,设计了450 mm×80 mm×80 mm、中心配置直径10 mm带肋钢筋的混凝土构件,利用万能试验机进行张拉,模拟了连续道床板降温时的裂缝开展过程,测试了构件开裂前后的轴力及应力重分布情况.测试结果表明,张拉过程中,裂缝呈现出不稳定和稳定两种状态;裂缝出现后,钢筋与混凝土应力分布不均匀,裂缝位置处的钢筋应力增加至300 MPa以上;构件在全断面开裂后轴力会突然降低,开裂前后瞬间的轴力超过或达到了混凝土开裂轴力.对于采用C40混凝土的连续道床板,为保证结构的安全使用,应配置0.9%以上的钢筋使之满足强度要求,并将裂缝控制为不稳定裂缝状态,作为设计荷载之一的最大温度力荷载建议采用开裂后的轴力进行计算.      

某型单缸机连杆结构强度仿真与试验研究

在对某型单缸机连杆仿真计算的基础上,搭建了杆静强度试验平台,考核了该型连杆在最大拉力及最大压力两种工况条件下的应力分布情况,结果表明：在最大拉力工况下,试验与仿真的结果绝对误差最大为9 MPa,相对误差最大为12.6%;在最大压力工况下,试验与仿真的结果绝对误差最大为19 MPa,相对误差最大为6.9%.仿真计算与试验的结果均表明连杆杆身最小截面、小端孔与杆身过渡位置、大端孔与杆身过渡位置、小端油孔位置受到较大的应力作用.     

大跨高墩连续刚构桥内力状态及其对地震反应的影响

为研究实际施工过程和混凝土收缩徐变对连续刚构桥成桥内力状态的影响以及不同内力状态下主桥的地震反应差异,以某大跨高墩连续刚构桥为背景,建立了MIDAS/Civil施工阶段分析模型,并讨论了各施工因素对主桥内力状态的影响;基于等效荷载法提出了适用于连续刚构桥的内力等效荷载计算方法,通过将主桥内力进行分解,以若干简单的内力等...     

基于拟力法的框架结构静力推覆分析

传统静力推覆分析方法求解结构非线性变形需对结构整体刚度矩阵进行实时地合成与分解，该过程将占用大量计算资源.基于拟力法的纤维梁有限元分析方法进行静力推覆分析，在迭代求解结构非线性变形时，首先对弹性刚度矩阵进行分解，计算出侧向荷载作用下的弹性位移；然后通过反复调用弹性刚度矩阵的分解结果与弹性位移，减少回代计算量；最后采用算法时间复杂度理论定量对比了该方法与传统方法的计算效率，通过一榀八层钢筋混凝土框架结构数值算例，分析比较了两种方法的计算结果与算法时间复杂度. 结果表明:两种方法顶点位移-基底剪力曲线基本吻合，层间位移角与楼层之间的关系曲线也基本一致，两者的最大误差出现在第3层，为3.72%，与传统方法相比，基于拟力法的静力推覆分析方法算法时间复杂度降低了80%，计算效率至少是传统方法的5倍.      

"先缆后梁"施工建造自锚式悬索桥的研究

针对100~400 m中小跨度的自锚式悬索桥,提出了一种先架缆后挂梁的设计施工方案.计算了施工过程中墩顶必须承受的最大水平拉力,分析了桥墩尺寸、临时固结和稳定性等关键问题.结果表明,在中小跨度范围内,墩顶最大水平力可以由墩来承受,从而能够克服目前自锚式悬索桥“先梁后缆”施工的弊端.     

箱形梁长悬臂板的有限元分析

应用有限元软件Ansys,对箱形梁长悬臂板的内力分布规律进行有限元数值分析,着重研究悬臂长度、泊松比、板厚等参数对悬臂板内力分布规律的影响.结果表明：在轮压荷载作用下,长悬臂板内会产生较大的正弯矩,其最大值约为悬臂根部最大负弯矩的一半;随着轮压荷载作用位置的变化,根部负弯矩具有特殊的变化规律,当轮压荷载离悬臂根部的距离较大时,根部负弯矩近似按线性规律变化,根部最大负弯矩基本不随悬臂长度而变;泊松比和板厚对悬臂板内力的影响不大.     

重载货车冲击动态特性及其对摇枕横向载荷的影响

基于摩擦缓冲器动力学理论、车钩双向接触方法与车体摇枕载荷传递模型, 构建了车辆冲击三维动力学模型, 仿真了不同冲击速度与不同空重车状态的货车冲击, 分析了车辆冲击动态特性及其对摇枕横向载荷的影响, 并通过试验对仿真结果进行了验证。分析结果表明: 利用车辆冲击三维动力学模型顺利实现了车辆冲击时缓冲器动态特性、车钩连挂动态特性与摇枕横向载荷的仿真计算, 并获得了与冲击试验较为吻合的结果, 其中车钩力误差基本小于10%, 摇枕横向载荷误差基本小于25%;空车质量较小, 在冲击作用下车钩和从板姿态变化大, 因此, 重车冲击空车时车钩力动态曲线振荡特性较重车冲击重车更为明显, 甚至局部出现尖峰; 相对于车钩接触模型与力学传递特性, 摩擦缓冲器模型存在黏滞特性, 导致重车冲击重车和重车冲击空车下车钩接触力较缓冲器阻抗力分别小24%和31%;车钩力和摇枕横向载荷随着冲击速度的提高而逐渐增大, 且时间变化历程与最大峰值出现的时间基本一致, 相同速度下重车冲击重车的车钩力要大于重车冲击空车的车钩力, 在3、5、8km·h-1速度下分别大57%、25%和37%, 而产生的摇枕横向载荷刚好相反, 3种速度下分别小42%、53%和47%, 因此, 重车与空车调车连挂过程更容易造成转向架摇枕横向载荷过大, 应严格控制其连挂速度。