斜交连续箱梁桥的温度应力与位移研究

以单根斜梁模型模拟斜交连续箱梁,在三力矩方程基础上,分析非线性日照梯度温度作用下斜交连续箱梁的温度应力和位移,系统研究斜度和弯扭刚度比对三跨斜交连续箱梁温度应力和位移的影响,绘制的大量曲线清晰显示了其影响规律.研究结果表明,在常用斜度范围内,中跨梁底拉应力和梁顶压应力随斜度的增大而减小,随弯扭刚度比的增大而增大;边跨跨中有较大的上拱位移,且其值随斜度的增大而减小,随弯扭刚度比的增大而增大;中跨跨中位移随斜度增大将由下挠转变为上拱,其临界斜度随弯扭刚度比的增大而增大.     

砂卵石地层物理力学特性对盾构隧道管片内力的影响

以呼和浩特地铁穿越的典型砂卵石地层为例,选取6个地层物理力学参数作为影响因素,采用单因素变量法,分析各因素对管片内力的影响,并通过敏感性系数判断管片内力对各因素的敏感程度。结果表明:管片内力随重度增大而增大;黏聚力、垂直基床系数对管片内力影响不显著;轴力随内摩擦角增大而减小,弯矩随之增大而增大;轴力随静止侧压力系数、水平基床系数增大而增大,弯矩随之增大而减小;偏心距随重度、静止侧压力系数、水平基床系数增大而减小,随黏聚力、内摩擦角增大而增大,但受垂直基床系数影响不大;管片内力对各因素的敏感程度排序为水平基床系数静止侧压力系数内摩擦角重度黏聚力垂直基床系数。     

空心板梁铰缝受力性能节段模型试验研究

目前国内空心板梁铰缝失效破坏的现象较为普遍,铰缝受力机理研究及其构造优化成为设计人员日益关注的技术难题。广东省高速公路设计标准化课题组以空心板梁为研究对象,对空心板梁铰缝受力性能进行了局部足尺模型试验,分析了不同连接状态和不同整体化层厚度对铰缝受力状态的影响,为空心板梁铰缝的构造设计、施工质量控制提供了技术支撑。     

先张法预应力混凝土空心板梁梁端裂缝状态评估与加固

先张法预应力空心板梁因为施工工艺简单、施工质量容易控制等特点,在桥梁建设中应用非常广泛。随着服役时间的增长以及交通量的日益增加,先张法预应力空心板梁桥产生了各种不同的病害,给交通安全带来了隐患。一城市快速路高架桥先张法预应力空心板梁梁端斜向开裂,最大裂缝宽度达到1.0 mm,梁体存在脆性破坏风险。对其进行了荷载试验评估,并依据评估及计算结果采用了增大梁端截面的梁体加固方案。计算分析表明,梁体加固后可满足规范要求。     

机车用折板式通风除尘器性能的数值研究

采用计算流体动力学(CFD)方法对机车用折板式除尘器内的气固两相流动进行数值模拟,分析不同板间距、进气速度、颗粒直径对除尘效率和压力损失的影响。模拟结果表明:除尘效率随板间距的增大而降低,对于直径6μm的小颗粒,除尘效率随进气速度的增大而升高,而对于直径大于30μm的颗粒,除尘效率随进气速度的增大而降低,除尘效率随颗粒直径的增大先升高后降低且对直径为60μm的颗粒去除效果最佳;压力损失随板间距的增大而降低,随进气速度的增大而升高,随颗粒直径的增大变化较小;在挡尘钩上端存在回流区,使压力损失升高,增加板间距可减小回流区降低压力损失;在相同工况下对比3种不同结构的除尘器发现,折板式除尘器的总体性能要优于GL式和V-V式除尘器。     

城市轨道交通轨道电路基本参数的研究

针对上海轨道交通轨道电路基本参数研究现状,分析了城市轨道交通轨道电路的原理及传输特性。提出利用开路短路二电压法测算城市轨道交通轨道电路的基本参数。轨道交通整体道床或碎石道床的轨道电路,其钢轨电阻随频率的增大而增大,钢轨电感随频率的增大而减小,道床电阻随频率的增大而减小,轨间电容随频率的增加而减小。     

列车引发建筑物振动现场测试及数值分析

通过现场测试和数值分析,对铁路线附近建筑物的振动特性、建筑物振动的传播规律及其影响因素进行了研究.为了简化分析,将列车—轨道—路基—大地—建筑物耦合系统分解为列车—轨道—路基相互作用连续平面三层梁模型和大地—建筑物(剪力墙结构)三维有限元模型两个子系统,前者采用傅里叶变换法求解,后者采用三维有限元模拟.结果表明,列车引发的建筑物振动属于低频振动,建筑物结构对高频振动具有衰减的作用;振动随列车速度的提升而增大,随列车编组的加长而增大,随列车轴重的增加而增大,随建筑物到轨道中心线距离的增大而减小;建筑物的振动水平随楼层的上升呈折线分布;框架结构相对于剪力墙结构能更好地抑制振动的产生.     

内坑坑背系数对坑中坑基坑变形影响的敏感性分析

以苏州某地铁换乘站坑中坑为基本模型,采用土体卸载条件下的HS有限元模型,系统研究内坑坑背系数β对坑中坑基坑支护结构和基坑土体变形的影响。结果表明:外墙侧移随β增大而增大,β由0.125增大到0.75,外墙最大侧移增加34.08%,同时最大侧移位置下移了2.0 m,β对外坑底面附近以上的外墙墙身侧移影响较小,而对坑底以下侧移影响显著。内墙侧移随β增加而显著增大,β由0.125增大到0.75,内墙墙身最大侧移增加153.95%,最大侧移位置随β增大而下移,内墙墙顶竖向位移随β增大而减小。内坑坑底隆起、外坑坑底隆起随β增大而微弱减小,外坑坑背沉降总体随β增大而增大,但不同β值对应的沉降曲线相似。     

现浇X型混凝土桩截面几何特性研究

基于X型桩截面的外包方形截面边长、开弧间距及开弧弧度3个控制变量,推导X型截面面积、周长表达式,建立X型桩截面惯性矩的数值计算方法。X型桩的截面面积及截面惯性矩随外包方形截面边长和开弧间距的增大而增大,随开弧弧度数的增大而减小;周长随X型桩截面3个控制变量的增大均增大;周长与面积比随外包方形截面边长和开弧间距的增大而减小、随开弧弧度数的增大而增大。截面面积相同时,X型桩的周长及截面惯性矩均比圆形桩和方形桩大,且比值均随外包方形截面边长及开弧弧度数的增大而增大,随开弧间距的增大而减小。可见,截面面积相同时,X型桩的侧摩阻力大于圆形桩和方形桩,单桩承载力高。     

先简支后连续预应力空心板梁受力分析研究及设计要点

研究目的：采用先简支后连续预应力空心板梁，既施工便捷、节省投资，又可极大改善桥梁的行车舒适性，应用愈来愈广泛，需要对这种连续梁结构进行分析研究。 研究方法：利用结构计算程序，掌握先简支后连续预应力空心板梁结构的受力特点。同时将先简支后连续预应力空心板梁与其他类似结构进行比较，分析其经济指标。 研究结果：解决了先简支后连续预应力空心板梁结构计算的难点和要点，达到了预期目的。 研究结论：应该将现浇整体化层作为受力单元进行分析；墩顶连续段应满足钢筋混凝土结构承载能力极限状态下的要求；先简支后连续预应力空心板梁的预制空心板部分应该按照A类或B类预应力构件设计要求设计；先简支后连续预应力空心板梁结构在中等跨径连续梁结构中具有较高的竞争优势，结构安全经济。     

现浇Ⅹ型混凝土桩截面几何特性研究

基于Ⅹ型桩截面的外包方形截面边长、开弧间距及开弧弧度3个控制变量,推导Ⅹ型截面面积、周长表达式,建立Ⅹ型桩截面惯性矩的数值计算方法.Ⅹ型桩的截面面积及截面惯性矩随外包方形截面边长和开弧间距的增大而增大,随开弧弧度数的增大而减小;周长随Ⅹ型桩截面3个控制变量的增大均增大;周长与面积比随外包方形截面边长和开弧间距的增大而减小、随开弧弧度数的增大而增大.截面面积相同时,Ⅹ型桩的周长及截面惯性矩均比圆形桩和方形桩大,且比值均随外包方形截面边长及开弧弧度数的增大而增大,随开弧间距的增大而减小.可见,截面面积相同时,Ⅹ型桩的侧摩阻力大于圆形桩和方形桩,单桩承载力高.     

40 t轴重列车作用下铁路简支梁桥的梁轨纵向相互作用

结合几内亚Simandou重载铁路项目,建立有砟轨道单线简支梁线桥模型,分析40 t轴重列车作用下线路纵向位移阻力曲线变化对重载铁路无缝线路纵向力的影响。研究结果表明:当墩顶线刚度较小时,钢轨制动附加应力随纵向阻力的增大而增大,随屈服位移的增大而减小;梁轨快速位移差随纵向阻力的增大而减小,随屈服位移的增大而增大;纵向阻力变化对桥上无缝线路纵向力的影响大于屈服位移变化对纵向力的影响。     

重载铁路路基低液限粉土的动力特性

针对朔黄重载铁路路基不同饱和度的低液限粉土填料,开展了不同围压、不同动应力幅值的动三轴试验。分析了围压、饱和度、固结比等因素对低液限粉土动力特性的影响。结果表明:低液限粉土填料的动剪应力随围压的增大近似线性增大,随饱和度的增大而降低;抗剪强度随饱和度的降低而增大;破坏振动次数越大,对应的液化应力比越小;饱和试样的液化应力比随围压增加而增加,非饱和试样则反之;动弹性模量随围压和固结比的增大而增大,但饱和度对于动弹性模量的影响规律不明显。研究结果可供重载铁路路基动力特性评价和加固设计参考。     

缓倾层状岩体隧道底部结构变形和裂缝发展规律北大核心

以渝黔铁路(重庆—贵阳)老周岩隧道为工程背景,采用三维离散元数值模拟方法,分别研究了不同岩层层理倾角和侧压力系数条件下隧道底部结构变形特征和裂缝发展规律。结果表明:隧道底部结构隆起量和中轴线两侧隆起不对称程度均随倾角、侧压力系数的增大而增大,底部结构隆起量最大值出现在层理方向与隧道底部相切位置;底部结构裂缝张开量、剪切滑移量和分布范围均随倾角、侧压力系数的增大而增大;随倾角增大裂缝发展最显著位置由仰拱中心向右墙脚移动,随侧压力系数增大裂缝向深部扩展程度增大,底部结构三角形破裂区域范围也逐渐增大。     

考虑随机裂隙的寒区隧道冻胀力研究

研究目的:为进一步研究围岩和衬砌结构的冻胀力,以2022年冬奥会重大交通保障项目金家庄特长螺旋隧道为依托,通过现场实测、室内试验和COMSOL数值模拟相结合的方法,探究考虑随机裂隙条件下,孔隙率、渗透率、随机裂隙孔径和模型下边界水头对冻胀力量值和分布规律的影响。研究结论:(1)衬砌结构的最大拉、压应力随孔隙率的增大而增大,随渗透率、随机裂隙孔径和下边界水头的增大而减小;(2)衬砌内、外边缘的第一主应力在拱腰处最大,内边缘第三主应力最大值位于拱脚处,而外边缘第三主应力量值由拱顶到仰拱逐渐降低;(3)围岩最大拉、压应力随着孔隙率和下边界水头的增大而增大,随着渗透率和随机裂隙孔径的增大而减小;(4)拱顶截线A的主应力量值及变化范围随孔隙率的增大而增大,随渗透率、随机裂隙孔径和下边界水头的增大而减小;(5)本研究结果可为寒区隧道冻胀力的量值大小和分布规律研究提供借鉴参考。     

空心板梁底板纵向裂缝成因分析及加固对策

底板纵向裂缝是空心板梁的通病之一,本文从设计、施工、运营等方面对引起底板纵向裂缝的原因进行了分析,并结合试验说明了底板纵向裂缝对梁体受力的影响,在此基础上提出了空心板梁底板纵向裂缝的四种加固方案.     

落石冲击拱形明洞结构作用力传递机理模型试验研究

通过改变落石质量、下落高度及明洞回填土厚度,利用缩尺模型试验分析了落石冲击点明洞横、纵断面结构不同部位的冲击压应力以及拱顶加速度。研究结果表明:作用于隧道明洞结构的冲击压应力及其分布范围随落石质量、下落高度的增大而增大;在靠近落石冲击点正下方一定区域内,压应力随回填土厚度的增大而减小,而在较远区域压应力则随回填土厚度先增大后减小;冲击压应力最大值位于拱顶冲击部位,并随着距拱顶冲击点距离的增大而减小;拱形明洞竖向加速度最大,其次是纵向,横向最小。     

大孔径现浇混凝土空心板梁研究与应用

对等截面连续箱梁和变截面连续实心板梁、高强复合薄壁管空心板梁三种结构形式的设计施工、受力性能及造价进行了研究、分析和讨论,指出大孔径现浇空心板梁是一种新颖实用的桥梁上部结构形式,有着广阔的应用前景.     

动荷载对竖向排列地下硐室群稳定性影响分析

运用FLAC3D,系统研究动荷载振幅、频率以及工程因素对竖向排列地下硐室群稳定性的影响,并实例分析地下硐室群在爆破震动作用下的稳定性。研究结果表明,振幅对地下硐室群稳定性的影响最明显,隔板对动荷载具有放大效应,当振幅等于0.5 m.s-1时,放大系数为1.35,放大系数随动荷载振幅的增大而增大;围岩塑性区面积也随振幅增大而增大。隔板位移量随频率的增大先减小后增大,50 Hz的高频动荷载对地下硐室群稳定性最不利;隔板最大位移量随硐室间距的增大而减小,随上方硐室跨度的增加而增大,硐室间距越大,上方硐室的跨度越小,对地下硐室群稳定性越有利。动荷载作用下地下硐室群围岩出现较大的应力集中,但最大拉应力小于岩体的抗拉强度,地下硐室群围岩不会出现拉裂破坏。结合工程实例,分析爆破震动作用下地下硐室群的稳定性,分析结果表明,沿硐室群轴线方向,洞口位移量最大,中间部分的位移量最小,这与实际监测结果一致。     

黏土中圆形低真空隧道管片结构内力分布及其影响因素

针对盾构隧道管片结构在不同环境下的受力性能,建立基于修正惯用法的力学模型,推导出圆形低真空隧道管片结构内力的解析解;以武汉黏土作为模拟地层,分别采用修正剑桥模型和弹簧模型,模拟分析圆形低真空隧道结构的内力分布;在获得解析解和2种数值解的基础上,对比分析特定工况下3种方法得到的隧道管片结构内力分布,探讨真空力、弯曲刚度有效率、地基抗力系数、侧向土压力系数这4个关键参数的影响规律。结果表明:对于黏土中的圆形低真空隧道,顶部与底部的管片结构正弯矩较大,腰部则是轴力与负弯矩较大;真空力对管片结构的弯矩几乎没有影响,但对轴力影响非常显著,且随真空力的增大而增大;管片结构弯矩随弯曲刚度有效率的增大而增大,随地基抗力系数和侧向土压力系数增大而减小;管片结构轴力随地基抗力系数的增大而增大,随弯曲刚度有效率增大而减小;在隧道腰部附近,轴力随侧向土压力系数的增大而减小,但隧道底部和顶部附近则与之相反。对比3种方法,解析解与数值解具有较好的一致性,但求解结果偏于保守。