有限元梁格法在斜交空心板计算中的合理性分析

采用正交网格和斜交网格划分梁格建模方式,利用有限元软件Midas/Civil805分析和比较斜交空心板桥受力情况.通过建模解析两种划分方式对斜交空心板桥在跨径为13m、16m、20m斜交角为15°、30°、45°和活载作用下结构中部弯矩的影响.研究结果表明:斜交网格在斜交角为15°和30°时可以作为划分梁格时较为简便的划分方式;跨径相同时,每根板的受力随斜交角的增大而减小;斜交角相同时,每根板的受力随跨径的增大而增大.这一合理性评估对以后进行类似试验和研究提供相应参考价值和指导意义.     

无伸缩缝桥梁引板研究综述

通过对无缝桥引板资料的统计分析,通过综述国内外的引板构造及工程应用、引板-土相互作用以及该相互作用对无缝桥力学性能的影响.结果表明,在我国无缝桥中面板式引板应用最广泛,斜埋入式引板和Z形引板也有应用;常采用设置单层纵向直线钢筋的无缝桥-引板连接构造.计算面板式引板时需要考虑板下填土的竖向支承与切向约束,搭板计算方法不适用;尚未提出关于埋入式引板和Z形引板的计算方法.无缝桥-引板连接构造处及引板末端对应的路面是最易出现开裂和沉降的位置.路面平整度是分析引板-土相互作用的关键控制指标.需关注引板-土相互作用对无缝桥边跨主梁弯矩、柱顶剪力、主梁和引板拉应力、纵向基频及极限长度影响.     

斜交墩截面刚度与弯曲正应力

斜交墩与正交墩受力的不同主要体现在截面刚度与弯曲正应力,通过理论分析得出斜交墩顺桥向截面刚度相对于正交墩增大,并推导了采用主惯性矩、斜交角和主轴坐标系坐标表示的斜交墩弯曲正应力公式,得到了在顺桥向弯矩作用下斜交墩截面中性轴的位置与斜交角的关系。通过对某实桥的斜交墩进行截面惯性矩计算,建立有限元模型计算弯曲正应力,对研究结论进行了验证。研究结果表明：主轴坐标系任意坐标点的弯曲正应力随着斜交角度变化而变化,且存在极值,该点应力极值对应的斜交角度仅与该点的主轴坐标系纵横坐标比值有关;矩形斜交墩（包括空心墩）顶点处最大弯曲正应力存在最不利的斜交角,并分别得到了矩形实心墩与空心墩角度的解析表达式。     

桥头搭板受力分析及影响因素研究

以某桥的桥头搭板为工程背景,采用Midas FEA建立非线性实体有限元模型,对桥头搭板的结构受力进行了计算分析,同时分析了板底脱空长度和地基承载能力对桥头搭板受力状况的影响。计算分析表明:随着板底脱空长度的增加和地基反应模量的降低,桥头搭板的挠度、应力、裂缝宽度将逐渐增加;当桥头搭板的板底脱空长度达到一半以上时,桥头搭板的受力状况将发生严重劣化;当地基反应模量低于100 MN/m~3时,桥头搭板将出现裂缝。     

整体式无缝桥梁新技术初步试验研究

传统的无缝桥梁搭板末端常出现路面裂缝或路面接缝。针对这个问题,在某一采用沥青混凝土铺装的中小整体式无缝桥梁,我们提出了采用斜置搭板和加筋接线路面结构等两项新措施,取消了搭板末端的路面接缝,而梁体的伸缩变形在接线路面以下被安全吸纳.有限元模型计算揭示了斜置搭板与接线路面的相互作用问题;室内小尺寸模型试验初步验证了加筋路面的受力变形机理,并探讨了加筋材料的选择问题,推荐使用土工格栅.我国第一座整体式无缝实验桥梁4年安全运营和长期监测结果均表明这种设计思路的有效和可行.     

高速铁路下承式钢箱系杆拱结合桥的受力分析

为了了解下承式系杆拱结合桥的受力性能,根据武广客运专线某140 m下承式钢箱系杆拱结合桥,设计制作1个比例尺为1-8的全桥试验模型,并对桥梁在全桥均布、半桥均布、全桥偏载、半桥偏载和超载共5种工况进行加载试验和分析.研究结果表明:在均布荷载作用下,半桥加载方式引起的竖向挠度约为全桥加载时的2倍;在偏载作用时,重载侧与轻载侧竖向挠度之比小于它们的荷载之比;在受力上,拱肋、系梁和纵梁的半桥均布加载都比全桥均布加载时更不利;对于横梁,端横梁梁端面内接近固结,其他横梁梁端面内接近铰结,面外弯曲问题则可通过采用箱型横梁和加大端横梁截面尺寸等措施加以缓解;刚性吊杆既受轴拉作用,也受弯曲作用,以端吊杆受力最为不利,设计时需引起注意;混凝土板的受力状态以第一系统引起的轴拉作用与竖向荷载引起的弯曲作用为主,采用3%以上的高配筋率时裂缝宽度能得到有效控制.     

斜交板拱空间受力特性参数敏感性分析

为研究不同结构参数下斜交板拱的受力特性,建立不同斜交角度、矢跨比的空间斜交板拱有限元模型,对其结构响应进行对比分析.结果表明:随着斜交角度的增大,拱脚反力极不均匀,板拱的扭转和翘曲效应越来越明显;矢跨比变化时,斜度对斜板拱的受力特性影响规律相同,但结构空间受力特性的强度明显不同.     

斜风下板桁结合加劲梁静气动力系数试验研究

以岳阳洞庭湖二桥为工程依托,采用风洞试验方法分别对板桁结合加劲梁成桥状态和施工状态横桥向三分力系数及顺桥向阻力系数随风攻角、风偏角的变化进行了试验研究,比较了不同长度补偿段模型对试验结果的影响,基于试验结果拟合了板桁结合加劲梁成桥状态和施工状态顺桥向阻力系数随风偏角变化表达式.结果表明:进行斜风作用下板桁结合加劲梁顺桥向气动力测试时,当补偿段模型长度约为测力模型长度的30%左右时基本可以满足精度要求;板桁结合加劲梁成桥状态和施工状态顺桥向阻力系数均随风偏角的增加而先增大后减小,当风偏角约为50°～55°时达到最大;板桁结合加劲梁横桥向阻力系数随风偏角的增大而先增大后减小,当风偏角为5°～10°时达到最大,约为风偏角为0°时阻力系数的1.05倍.     

斜交框架箱涵结构在钝角处的受力和配筋特点

运用自编框架箱涵计算软件及ANSYS有限元通用软件,对斜交框架箱涵结构进行了空间结构受力和配筋特点分析,对正交框架箱涵、斜交10°～40°框架箱涵,运用斜交转正交计算理论和斜交计算理论分别进行了计算分析.结果表明:斜交框架箱涵结构随斜交角度的增大,钝角处的弯矩呈现递增趋势;运用斜交转正交计算理论计算得到的钢筋拉应力,比斜交计算理论得到的钢筋拉应力偏大,这种差值随斜交角度的增加而变大,使得大角度斜交框架箱涵的配筋量增大;运用斜交转正交计算理论得到的混凝土的压应力比斜交计算得到的混凝土压应力偏小,计算差值在10°时达到最大为2.03 MPa.最后,根据斜交框架箱涵结构钝角处的受力特点提出了钝角处的配筋建议.     

混凝土曲线桥整体式改造后的受力特性分析

为了研究既有混凝土弯梁桥的整体式无缝改造后的受力性能,针对混凝土梁桥收缩徐变和桩基等基础变形已基本完成、基础沉降引起的次内力问题也已基本消失的情况,本文建立了考虑结构—土作用的有限元分析模型,对比分析了原有弯梁桥与整体式无缝化改造后的弯梁桥在温度荷载作用下的受力特征.结果表明:整体式改造可以显著改善弯梁桥普遍存在的爬移问题;桥梁结构呈现出了较好的抗扭性能;温度对整体桥结构内力和变形的影响程度要比原桥大,因此整体式无缝弯桥的改造过程中对温度的影响应引起足够的重视,应确保梁端弯矩的增大值在结构安全范围内.该研究结果可为现有病害桥梁的无缝化改造提供借鉴.     

超斜铰接板桥数值分析及其试验

研究了超斜铰接板桥(斜交角大于45°)的荷载横向分布规律,提出了利用经验公式求算超斜铰接板桥荷载横向分布影响线竖标值的方法.采用剪力-柔性梁格法对某桥进行数值模拟,利用有机玻璃模型试验验证其正确性,得出了简单实用的数值模拟方法.对不同板数、不同斜交角的铰接板桥进行数值模拟,进而得出计算超斜铰接板桥横向分布影响线竖标值的经验公式.通过理论解的求算,证明该经验公式实用、可靠.     

桥头楔形柔性搭板作用性状的仿真

在分析高等级公路路桥过渡段桥头跳车病害现状的基础上,提出了土工格室楔形柔性搭板处治方法。运用Marc软件,通过模拟地基沉降和桥头脱空区,仿真分析路堤应力和位移的变化规律,研究了楔形柔性搭板处治桥头跳车的作用性状。结果表明,楔型柔性搭板一方面由于其固定于桥台,利用其较大的压拉强度、抗剪强度和大刚度的特性,减小了路堤的应力和地基的附加应力;另一方面楔型柔性搭板具有分散竖向应力和限制路堤侧向位移的作用,从而很好地过渡了桥台与路堤之间的沉降差,消除了桥头跳车现象。     

斜度对多梁式连续斜交小箱梁桥力学性能的影响

基于斜交箱梁桥弯扭耦合的受力特点,利用梁格法求解了自重作用下0°,10°,20°,30°,45°,60°共6种情况下多梁式连续小箱梁的弯矩、扭矩、应力和位移,对比分析了斜度对斜交连续小箱梁桥力学性能的影响。研究结果表明,在常用斜度范围(θ60°)内,主梁跨中截面的弯矩、位移随斜度的增大先减小后增大,而墩顶截面的弯矩、跨中截面的扭矩随斜度的增大先增大再减小;各截面上缘应力随斜度的增大先增大后减小,而下缘应力则随斜度的增大先减小后增大;当斜度达到临界斜度45°时,各截面的内力、位移均达到最值,此时,跨中截面扭矩值与正桥跨中截面的扭矩值相差倍数达到了100以上;斜度为0°~10°时,主梁弯矩、应力和位移变化均较小,可近似按直桥计算。在设计中,应充分考虑斜度对斜交箱梁弯扭耦合性能的影响,合理布置墩顶截面和跨中截面的抗弯、抗扭预应力钢束,使设计更经济、安全。     

装配式斜交空心板桥受力特性分析

运用空间板壳有限元法,对装配式斜交空心板桥弹性阶段的受力特性进行全面分析．计算装配式斜交空心板桥的内力影响面,得到内力的控制截面．同时对比分析了装配式斜交空心板桥、整体式斜交空心板桥与装配式正交空心板桥的内力、支座反力以及变形的特点,为装配式斜交空心板桥的设计提出了若干值得注意的问题及其理论依据．     

某缸盖热机疲劳分析

利用AVL-Fire对缸内工作过程和水套进行CFD分析,得到缸内及水套壁面的热边界条件,通过有限元技术把对流热边界耦合至固体传热的计算中,达到共轭传热的目的.分别完成了机械载荷和温度载荷下的缸盖应力计算,结合经过温度修正的材料特性,计算得到疲劳安全因子分布.分析结果表明:对于缸盖疲劳而言,热载荷贡献明显大于机械载荷;缸盖设计满足使用要求.     

A New Method on Resolving the Rotation in the Plane of Skew Bridges

0IntroductionSkhiegwh wbariyd.g eHso awreev eorf t,etnhe a pinplhieerden otn di smaudnviacniptaalge r ooafd s kaenwdbridges ,i .e.the rotation in the plane always exists . Alongwiththe displacement growth,the girder will rotate and evencause cracks ,the e…     

层状砂岩静动力学特性对比

文章为研究层状砂岩在冲击荷载和静荷载作用下层状砂岩的力学特性,对层理倾角为0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°的试样进行冲击压缩实验和静力压缩实验。对2种试验的结果进行对比分析发现：随层面倾角增大,砂岩峰值强度先减小再后增大；试样冲击压缩时试样峰值强度较大；静载条件下,随角度的增大,弹性模量与强度均而先增加后减小再增加,冲击压缩时,随角度的增加,弹性模量的变化呈先增加再减小的趋势,强度的变化呈先减小后增大的“U”形；单轴压缩实验中,倾角为0°~75°试样发生剪切破坏,倾角为90°的试样发生劈裂和剪切混合破坏；冲击荷载作用下,试样在倾角0°~60°时破碎形状为块状,倾角在75°和90°时破坏形状为块状和片状混合。     

直立锁边不锈钢屋面系统温度效应试验

金属屋面系统常用于各种重要的地标建筑中,经常受到周期性的太阳辐射、温度变化和其他环境影响。本文针对直立锁边445J2铁素体不锈钢屋面系统开展温度效应研究。考虑不同约束条件和温度等因素,分析屋面系统的力学性能。试验结果表明,温度作用下,直立锁边不锈钢屋面系统存在应力集中和热膨胀位移现象。屋面系统应力和位移随着温度增加而变大,温度每增加1 ℃应力和位移最大增加1.9 MPa。屋面板的水平位移要明显大于竖向位移,且在一端固定约束条件下水平位移最大约9.19 mm。板面应力随约束条件增强增加幅度最大分别为41.7%、30.6%。     

堆石流变性对水布垭面板堆石坝性状影响的研究

以水布垭混凝土面板堆石坝为研究对象,采用考虑堆石料流变 性的计算模型进行整体诸,分析堆石料变变形对高面面板堆石坝防渗系统的影响,结果表明,考虑堆石料流变性后,面板应力与接缝位移与常规分析所得结果有较大的差别;堆石流变性使面板坡向压应力增大,拉应力减小,使河谷部位面板轴向压力增大,两岸拉力增加;面板缝在河谷中部压紧缩值半加,两岸部位张开位移增加;周边缝错动位移进一步加大,面板坝设计中应对这些因素加以考虑。