开口薄壁箱结构拱肋屈曲分析及提高屈曲特征值的方法研究

针对实际工程中的复杂结构,通过引入屈曲特征值影响系数,提出一种提高结构屈曲特征值的实用优化方法。将结构有限元模型划分为一定数量的具有相近重量的子区域,通过计算各子区域的单元厚度改变微小量后结构的屈曲特征值的改变量,获得每个子区域的屈曲特征值影响系数。再结合渐进结构优化方法的思路,形成一种复杂结构实用屈曲优化方法。以贵州花江大桥为例,对其转体过程中的屈曲进行了分析,并对其提高稳定的优化方法进行了研究。结果表明:采用该方法在改变结构材料分布但不改变结构重量的情况下,能有效提高结构屈曲特征值。     

CFRP筋在活性粉末混凝土中的粘结应力分布

通过试验研究了碳纤维增强复合材料(CFRP)筋在活性粉末混凝土(RPC)中粘结应力沿埋长的分布,得到了CFRP筋在RPC中的应力-应变关系、荷载-滑移关系以及粘结应力沿埋长的分布曲线,并建立了粘结应力的位置函数计算式。在试验研究的基础上,从粘结锚固性能的平衡方程、变形方程以及本构方程出发,推导了粘结应力、CFRP筋轴向应力、滑移量以及位置函数等锚固变量沿锚长分布的理论计算公式。结果表明:粘结应力和CFRP筋应力沿埋长分布的实测曲线与理论推导预测曲线吻合较好,理论推导具有可行性;CFRP筋轴力沿埋长线性增加;CFRP筋在RPC中的粘结应力沿埋长分布较为均匀;钢套筒的存在使得粘结应力分布趋向于更加均匀;混凝土抗压强度和CFRP筋直径越大,粘结应力沿埋长分布越均匀;锚固长度越大,粘结应力沿埋长分布越不均匀;弹性模量越大,粘结应力沿埋长分布越均匀,且以CFRP筋的弹性模量对粘结应力分布的影响最大,钢套筒的弹性模量次之,混凝土的弹性模量最小。     

大跨度组合体系拱桥模态试验方法的研究

佛山东平大桥是一座主跨300 m的组合体系拱桥,包括主拱与副拱的组合、主拱与刚性系杆的组合和主跨拱结构与边跨连续梁的组合,该桥的模态试验与一般拱桥的模态试验相比难度较大.该文以该桥为背景,应用基于固定参考点移动测点的环境激励桥梁模态试验方法(UINO法),获得了该桥的环境振动响应,在此基础上利用互功率谱法识别得到了该桥振动的模态频率、阻尼及振型,并与三维有限元模型计算结果进行了比较,二者吻合良好.结果表明,基于固定参考点移动测点的环境激励桥梁模态试验方法(UINO法)有效地解决了大跨度组合体系拱桥模态试验难题,且具有较高的实测精度.模态试验结果可作为该桥的有限元模型修正、损伤检测、使用状态评估和健康监测的基础.     

温度对空心薄壁高墩垂直度的影响分析

根据大乌江连续刚构薄壁空心高墩施工现场实测桥墩温度场，拟合了其最大温度梯度曲线；介绍了日照温差荷载的计算方法，并以中国公路桥规JTG D60—2004和英国桥规BS5400为依据，计算了桥墩的偏位，通过计算值与现场实测值的比较，认为英国桥规BS5400温度梯度模式更接近本桥位的取值；提出了施工中减小桥墩偏位的措施。     

斜度及纵曲率对类双层斜连续箱梁顶推施工的影响

以长沙营盘东路浏阳河大桥为工程背景,采用Midas/Civil软件建立了考虑导梁、顶推平台和临时墩的斜连续梁顶推仿真模型,系统研究了斜度和纵曲率对类双层斜连续箱梁顶推施工的影响。研究结果表明:斜度对箱梁应力影响较小,在5%以内;箱梁截面的弯矩随斜度的增加而减小,且斜度在0°～11°之间变化最大;箱梁截面的扭矩随斜度的增加而增加,且斜度在0°～11°之间变化最大;各墩上下游反力随斜度的增加越来越不均匀,且其差值也不断增加;考虑竖曲线的水平拉力和不考虑竖曲线的水平拉力相比,其差值随曲率的增加而增加,且曲率反向时差值随曲率的增加迅速增加。     

基于预应力锚索支护的综合管廊深基坑施工监测研究

长沙市某综合管廊深基坑距离长,且位于磁悬浮桥墩位置处,采用预应力锚索进行基坑支护,并采用滑动体力学模型进行设计,施工时对现场进行精确监测,确保深基坑开挖过程中磁悬浮桥墩的安全运营。现场监测结果表明,预应力锚索支护结构能有效控制深基坑变形、磁悬浮桥墩沉降及基坑周边地表沉降,确保基坑自身、磁悬浮桥墩、周边建筑物和地下管线等在综合管廊深基坑开挖过程中的安全;预应力锚索支护结构适用于长距离、高精度要求的综合管廊深基坑。     

曲率和支撑形式对弯梁桥影响的研究

利用有限元软件,建立了跨径相同、曲率半径和圆心角以及支撑形式不同的弯梁桥计算模型。通过弯粱桥模型的计算与分析,得出了一系列有益的结论,可供设计者参考。     

极限状态时CFRP筋粘结式锚具粘结应力分布

结合不同荷载水平下CFRP（Carbon Fiber Reinforced Polymer／Plastics）筋的粘结应力分布特点，详细分析了荷载传递机制，论证了极限状态时粘结应力分布是光滑平顺的，并指出了BBA模型的不足之处，从而提出了光滑曲线模型，对CFRP筋沿锚固长度方向的粘结应力和轴力计算公式进行了推导，通过算例对光滑曲线模型的可靠性进行了验证。研究表明，极限承载力的计算结果与实测结果吻合较好，但由于理论模型中峰值应力为埋长小于13倍CFRP筋直径的平均粘结应力，它比实际峰值应力小，导致极限承载力的计算结果均比实测结果小；光滑曲线模型比BBA模型更靠近实测结果；锚固长度越大，极限状态下粘结应力分布越不均匀，极限拉力的实测结果与理论结果差值也越大。研究成果可以为粘结式锚具的设计提供参考。     

岳阳洞庭湖大桥动力特性试验研究

动载试验是评定桥梁结构动力稳定性能和运营状况的重要方式。文中介绍了国内首座不等高三塔双斜面索全漂浮体系斜拉桥——岳阳洞庭湖大桥动载试验方法和过程,通过对该桥固有模态参数和冲击系数的测试与分析,得出该桥在运营20年后,其动力特性和动力响应能满足设计和相关规范要求、桥梁结构整体动力性能良好。