供热管道固定支墩热桥效应

为减少供热管道固定墩的散热损失进一步提高集中供热的效率,本文围绕集中供热管道固定墩处的热桥效应进行研究,利用计算流体动力学(CFD)模拟软件对管道固定墩的温度分布情况及散热损失量进行了数值模拟.在分析直埋固定墩及周围土壤的温度分布情况的基础上对直埋管道固定墩处热桥效应的隔断措施进行了研究.研究结果表明:对固定墩保温是十分必要的,未增加保温措施时单个固定墩的散热损失为2458.34W,增加保温措施后单个固定墩的散热损失为107.75W.固定墩增加保温措施后的散热损失量大大降低节能效果明显.     

油气管道固定墩处发生腐蚀的原因及对策

油气管道在运行过程中,固定墩处较易发生腐蚀。造成固定墩处易发生腐蚀的原因,一是固定墩处的复杂应力作用的影响;二是施工过程中处置不当对防腐层造成的破损;三是阴极保护作用的失效;四是金属支撑与管道之间可能发生的电化学作用等。预防固定墩处发生腐蚀,除合理设计固定墩的结构,减小应力集中水平及科学施工避免造成防腐层的破损外,重点要加强保护和监控,通过埋设牺牲阳极加强固定墩管段的保护,并通过埋设检查试片、安装测试桩等手段监控固定墩管段被保护情况,防止管道在固定墩处发生腐蚀穿孔。     

高压大口径油气管道跨长计算

基于几何非线性,考虑当量轴向力（Ｓ０）对管道挠曲的影响,提出了有或无固定墩单跨无补偿器管道强度计算方程。有固定墩跨越管道的设计计算是显式的。对于无固定墩两端埋地跨越管道,认为埋地管道的横向反力和轴向摩擦力分别与其横,轴向位移成正比,内力和变形计算最终可归结为两个非线性方程的求解,管道的自振固有频率可由特征方程数值解求得,提出了Ｓ０为压力或拉力的显式判别式,并区分Ｓ０为压力,零,拉力,列出内力,挠度     

基于墩柱支承变刚度模型的某轻轨连续梁桥差异沉降分析

以某轻轨连续梁桥为实证背景,提出了固定支座模型和墩柱支承变刚度模型,固定支座模型采用强迫位移法直接求解,墩柱支撑变刚度模型采用优化反分析法迭代求解,目的是分析轻轨连续梁桥墩台差异沉降特性。分析表明:(1)固定支座模型的沉降仅发生在主动沉降墩,墩柱支承变刚度模型在主动沉降墩沉降时,也引起影响区其余墩柱沉降;(2)墩柱沉降会导致墩柱支反力显著变化,且计算模型对其有一定影响,总体规律是主动沉降墩对应支反力减少,相邻墩柱支反力增加,间隔墩柱支反力变化幅度受主动沉降墩沉降量影响较小;(3)采用固定支座模型时,墩柱沉降与梁截面弯矩变化呈线性关系,采用墩柱支承变刚度模型时,二者呈非线性特性。     

对连续梁桥减隔震支座抗震性能的比较分析

以厦漳跨海大桥北汊南引桥为依托,采用有限元非线性时程分析方法,比较分析了铅芯橡胶支座和盆式橡胶支座对高烈度地区大跨径连续箱梁桥的抗震影响。研究结果表明:铅芯橡胶支座增加了结构在地震作用下的振动周期和主梁梁端位移,减小了固定墩的受力。相比盆式橡胶支座,铅芯橡胶支座可以使主梁梁端位移增加20%~200%,固定墩内力减小36%~80%。说明铅芯橡胶支座能够通过增加主梁位移达到减小桥墩受力的效果,隔震效果明显。该研究成果可为同类型桥梁的抗震设计提供参考。     

铁路梁桥先简支后连续框架墩结点力学性能分析

框架墩为超静定结构,对墩梁刚度比、边界条件和温度荷载等非常敏感,框架墩横梁和墩柱固结处的强度是设计的主要控制因素.采用桥梁有限元设计软件Midas,建立结构精确模型,研究了框架墩横梁和墩柱固结处结构在不同工况下的应力状态,分析了基础刚度、墩梁刚度比、温度作用、沉降等因素作用下有限元的应力状态及影响,研究表明:框架墩固结处弯矩随墩梁刚度比的增大而减小,固结处的受力对边界条件和温度的变化非常敏感.该研究结果可为框架墩模型的准确模拟和结构的安全设计提供重要依据.     

多跨长联连续梁桥粘滞阻尼器参数敏感性分析

为从有利于减小固定墩地震响应的角度探讨适用于多跨长联连续梁桥的减震措施,以韩江大桥主桥(55+4×90+55)m为工程背景,研究了粘滞阻尼器对该桥抗震性能的影响。基于有限元软件ANSYS建立了全桥动力分析模型;采用Maxwell模型模拟粘滞阻尼器的力学行为;选取3条50年超越概率为2.5%的人工地震波作为地震动输入,并利用非线性动力时程分析方法,对粘滞阻尼器的力学参数速度指数α和阻尼系数C进行了参数敏感性分析;最后,将分析结果与未设置粘滞阻尼器模型的地震响应进行对比分析。分析结果表明:粘滞阻尼器在地震作用下形成了饱满、封闭的滞回环,该滞回环形状规则且包络面积较大,耗能效果良好;固定墩墩底内力和墩顶位移随着阻尼系数的增加而减小,随着速度指数的增加而增大;综合考虑粘滞阻尼器的减震效果,建议本桥粘滞阻尼器力学参数为:速度指数α取0.4,阻尼系数C取4 000 kN/(m?s-1)0.4;与未采用粘滞阻尼器模型相比,固定墩墩底弯矩和剪力平均减震率分别为44.35%、42.52%。固定墩承受的总体水平地震荷载也降低了25%左右,并且所有桥墩承担水平地震荷载也更加均匀,所有桥墩受力更加合理。此外,还防止或减轻了上部结构顺桥向之间的碰撞以及避免了落梁震害的发生。     

设置多级屈服耗能BRB的桥梁排架墩等能量设计方法

传统防屈曲支撑（BRB）被广泛用于桥梁排架墩的减震控制,但其屈服后刚度较低和变形能力较小,难以有效控制强震下的峰值位移和残余位移。为此,将传统单一材料组成的BRB核心变形段替换为两种具有不同屈服点的材料,使其整体力学特性呈分级屈服的多线性,形成多级屈服耗能的防屈曲支撑（MSBRB）。将MSBRB作为保险丝构件应用于排架墩以提升其抗震性能,采用等能量的设计方法,以设置MSBRB排架墩体系的能力曲线为设计目标,考虑体系在逐渐增强的地震动荷载作用下的塑性发展机制和能力曲线特征,在中国公路抗震设计规范基础上发展了三阶段的抗震设计流程。最后,结合一排架墩设计案例并通过非线性时程分析证明了所提出设计方法的可行性和准确性。结果表明：设计方法可以较好地预测不同地震水平下MSBRB排架墩体系的性能状态,设计值与模拟值最大误差不超过6%,能达到不同地震水平的设计目标;设置MSBRB能显著降低排架墩的墩顶位移,E2地震作用水平下可使排架墩保持弹性状态,在更强的地震水平下也可有效降低排架墩的损伤,说明MSBRB可更为高效地提升排架墩抗震性能,实现排架墩的损伤控制。     

不同场地条件地震作用下曲线桥振动台试验

为研究不同场地条件地震对曲线桥结构响应的影响,以一座5%纵坡的曲线桥为研究对象,设计了缩尺比例为1∶10的曲线桥缩尺模型,选取不同场地条件的地震波进行了振动台试验.研究结果表明:场地条件对曲线桥结构响应的影响显著,从Ⅰ类到Ⅳ类场地,曲线桥结构响应逐渐增大,双向地震激励下结构响应较单向激励显著;主梁结构响应具有空间性,顺桥向地震激励时,主梁平动的同时沿固定墩产生转动,横桥向地震激励时,主梁则以平动为主;曲线桥结构响应与曲线桥和主震方向的相对位置有关,平行于主震方向时,切向位移显著,垂直于主震方向时,径向位移更加敏感;桥墩位移方向与地震激励方向夹角越小,相应的位移响应越大.墩高越高,桥墩位移的放大作用越显著,固定墩切向位移对地震响应比较敏感;当曲线桥平行于主震方向单向激励时,低墩处支座容易脱落,双向激励和垂直主震方向时,高墩处支座容易脱落,在曲线桥抗震设计分析中应予以重视.     

设置多级屈服耗能BRB桥梁排架墩的等能量设计方法

传统防屈曲支撑(BRB)被广泛用于桥梁排架墩的减震控制,但因其屈服后刚度较低和变形能力较小,难以有效控制强震下的峰值位移和残余位移。为此,将传统BRB核心变形段由单一材料替换为具有不同屈服点的材料,使其整体力学特性呈分级屈服的多线性,形成多级屈服耗能的防屈曲支撑(MSBRB)。将MSBRB作为保险丝构件应用于排架墩以提升其抗震性能,采用等能量的设计方法,以设置MSBRB排架墩体系的能力曲线为设计目标,考虑体系在逐渐增强的地震动荷载作用下的塑性发展机制和能力曲线特征,在中国公路抗震设计规范基础上发展了三阶段的抗震设计流程。最后,结合一排架墩设计案例并通过非线性时程分析证明了所提出设计方法的可行性和准确性。结果表明：所提设计方法可以较好地预测MSBRB排架墩体系在不同地震水平下的性能状态,设计值与模拟值最大误差不超过6%,能达到不同地震水平的设计目标；设置MSBRB能显著降低排架墩的墩顶位移,E2地震水平下可使排架墩保持弹性状态,在更强的地震水平下也可有效降低排架墩的损伤,说明MSBRB可更为高效地提升排架墩抗震性能、实现排架墩的损伤控制。     

基于ANSYS的预应力闸墩结构布置研究

采用大型有限元结构分析软件ANSYS对某泄洪闸预应力闸墩9种工况进行计算,了解闸室段的应力、应变分布规律,模拟预应力闸墩的预应力效果.对闸墩锚索的布置形式进行分析,评价各部位混凝土应力状态是否满足设计控制要求,并验证闸室段结构形式的合理性.证明了泄洪闸正常运用时,闸墩施加预应力可有效消除弧门推力在闸墩及锚块上产生的拉应力.但当泄洪闸、厂房永久结构缝设置一道止水时,闸墩支铰区及锚块局部仍存在大于C40混凝土抗拉标准强度的拉应力,左墩锚块部位的最大拉应力为3 172.9 kPa,闸墩支铰区最大拉应力为3 262.2 kPa;设置两道止水时,闸墩尤其是左墩内侧闸墩与底板交接线上部区域存在较大的拉应力,不能满足闸墩混凝土抗裂设计要求,为闸室分缝、结构配筋提供了依据.     

大型调压室的结构及其应力分析

结合某水电站大型预应力钢筋混凝土调压室的设计，本文进行了调压室井壁和底板的轴对称有限元计算，并讨论了并壁与底板的连接方式；为了研究塔壁扶壁处的局部应力分布，对塔壁进行了三维有限元分析。     

深井特大箕斗装载硐室支护结构受力监测及分析

为了解决深井主井箕斗装载硐室断面尺寸大和埋深大的技术难题,首先对原支护结构设计进行了优化,即通过采用钢梁代替原钢筋混凝土平台,而在二侧墙相应位置设置小锚索来代替楼板对二侧墙的支撑作用,并且对优化后的钢筋混凝土山墙受力进行了受力监测,监测结果表明：竖向钢筋一直处于受拉状态;钢筋应力值远小于钢筋强度设计值。证明了优化方案是合理的,优化后的主井箕斗装载硐室支护结构是安全可靠的。     

抚顺万新大桥锚固跨应力分析

抚顺市万新大桥是一座自锚式混凝土悬索桥，其主缆采用单根连续的镀锌钢丝绳缠绕于梁端锚体上。利用有限元软件ANSYS对锚固跨在施工阶段和成桥状态的应力分布进行了分析，根据分析结果修改原设计方案后，锚固跨在各阶段的应力都能满足设计要求，运营状况良好。     

深基坑锚杆支护上限理论设计法分析

根据土层锚杆的破坏形式通常以水泥砂浆周围土层发生剪切破坏为主,在假设锚杆破坏时在土体中形成纺锤型破坏体的基础上,基于土体塑性极限平衡理论的上限分析法,对土层锚杆支护的深基坑边坡稳定性,锚杆长度及间距的确定方法等问题进行了探讨,其结论对今后深基坑锚杆支护工程设计具有一定的参考价值.     

粘结式GFRP锚杆边坡锚固机理与实用设计方法

研究了粘结式GFRP锚杆的荷载传递机理与岩石边坡加固机理,提出了GFRP锚杆设计的原则、设计主要内容与流程、结构设计基本方法,并将之应用于工程实践.研究结果表明：GFRP锚杆的荷载传递取决于GFRP筋与砂浆之间的粘结性能,GFRP锚杆黏结力主要由化学胶结力、握裹力、机械交合力与机械锚固力组成,光圆锚杆与变形锚杆的粘结性能存在较大的差异;锚杆通过悬吊锚固、改变岩体应力状态、组合梁作用、阻滑抗剪等作用加固岩石边坡;由于GFRP锚杆对横向荷载有较强的敏感性,应加强对端部锚具的设计,建议采用钢套粘结式和楔形粘结式锚具.     

仰坡加固锚索施工方案

牛角坪隧道仰坡地质条件复杂,稳定性差,针对此种地质条件,工程采用了预应力锚索用于仰坡的加固．介绍了该预应力锚索的施工工艺,提出了预应力锚索安装制作过程中的质量控制办法．通过该工程仰坡应用表明,该预应力锚索设计合理,较好的解决了工程边坡稳定性差的问题,达到了的预期目标．     

钢筋混凝土喷锚逆作法支护技术在顶管工作井中的应用

介绍了钢筋混凝土喷锚逆作法应用于顶管工作井制作的施工工艺流程 ,分析了混凝土喷锚支护构件的作用及加固机理 ,阐明了钢筋混凝土喷锚工作井的设计和计算原理 ,并指出了喷锚逆作法施工中应注意的事项 .实践证明该方法支护效果好 ,且经济、安全 .     

淮南矿区某煤矿巷道支护效果数值模拟

结合淮南矿区的生产实际,将有限差分法软件(FLAC3D)引入到巷道稳定性计算中,对巷道不同厚度混凝土支护、不同根数的喷锚支护进行数值模拟计算,探讨围岩变形机理与支护效果.计算结果表明:随着喷射混凝土厚度的增加,巷道围岩变形呈负指数曲线规律下降,应力集中现象明显减弱;喷锚支护随着锚杆数量的增加,应力集中分布区域及最大位移明显减小.