转体球铰偏心距计算及偏载作用下结构受力分析

【目的】当转体桥梁上部结构的重心不在球铰中心线上时，桥梁上部结构将产生偏心荷载，会对球铰受力产生不利影响。因此，有必要对偏载作用下的球铰结构受力进行分析。【方法】基于简化算法理论、弹性半平面体边界受集中力理论，对转体球铰的偏心距进行理论计算，并根据计算值来开展偏载状态下30 000 t转体球铰的受力特性研究。在保证计算精度的前提下，将四氟滑片简化为四氟环条，能有效提高球铰有限元的建模效率。【结果】研究结果表明：球铰在正载和偏载作用下，球铰主要受力部件的强度和刚度均满足使用要求。当球铰处于偏载状态时，上球铰的应力增幅达18.4%。【结论】研究成果可为桥梁转体施工球铰设计及受力验算提供理论基础。     

水电站厂房不同支座方案耗能减震分析

【目的】研究橡胶支座对水电站厂房动力特性的影响。【方法】通过建立某岸边式水电站厂房三维有限元模型，对比分析了在地震作用下铰支座、铅芯橡胶支座以及高阻尼橡胶支座三种不同支座型式对水电站厂房上部结构的耗能减震效果。【结果】铰支座方案自振频率最高，地震作用下响应最大。除了下游侧柱底外，铅芯橡胶支座方案排架柱的其余部位均是最安全的。【结论】综合考虑，铅芯橡胶支座的耗能减震效果最好。     

基于单处铰缝破坏的装配式空心板桥横向分布系数研究

空心板梁的铰缝损伤现象十分普遍。为得到车辆荷载作用下铰缝损伤的分布长度及铰缝损伤分布位置对荷载横向分布系数的影响趋势,对一座预应力装配式空心板桥建立梁格法模型模拟车辆荷载工况下的空心板最不利受力情况进行研究。结果表明:铰缝损伤的分布长度和分布位置对空心板桥荷载横向分布的影响存在显著不同,铰缝损伤造成的桥梁局部刚度和约束降低,极大地影响着桥梁结构的荷载横向分布系数。     

带橡胶球铰的车用推力杆稳定性分析

车用推力杆在极限承载下会发生忽然弯曲而导致结构失稳破坏,影响车辆运行安全.本文对车用推力杆的稳定性进行了分析,建立了带橡胶球铰的失稳临界载荷数学模型,通过对推力杆屈曲模态的分析,进一步验证了该模型的可行性.由于考虑了球铰弹性支撑的作用,该计算方法更具有指导意义和工程价值.     

阻尼器对高速铁路连续梁桥易损性的影响研究

中等跨径的预应混凝土连续梁广泛运用于高速铁路,以往震害及实验都表明该类桥型在地震下的破坏集中在桥墩和支座位置。为研究阻尼器对高速铁路连续梁桥地震易损性的影响,以某典型高速铁路连续梁桥为例,采用IDA方法,利用有限元软件OpenSees建立了地震易损性分析模型,定义四种破坏极限状态,并应用基于可靠度理论的概率解析易损性函数表达式获得地震易损性曲线,探讨阻尼器对桥梁地震易损性的影响。结果表明:设置阻尼器使桥梁受力更为合理,可进一步提高桥梁抗震性能。     

公铁立交桥平转法施工过程设计

【目的】随着我国交通业的迅猛发展，高速公路路网密度逐年增加，公跨铁立交桥数量快速上升。桥梁转体施工工艺具有突出的优势，可以在不影响既有铁路线路运营的基础上，安全快速进行施工。【方法】本研究通过对临淄至临沂高速公路上跨辛泰铁路立交桥转体施工过程设计计算，并对施工过程中应注意的问题进行计算分析。【结果】结果表明：球铰正应力最大为14.3 MPa，转盘撑脚正应力为79.9 MPa，满足承载力要求；采用19根Φs=15.2 mm的钢绞线可满足转体施工过程中千斤顶张拉需求，转体惯性制动距离0.12 m，施工时应根据实际情况预留惯性制动距离。【结论】此研究可以为工程转体安全施工提供保障，同时可为类似工程设计与施工提供借鉴。     

球定心转位力学原理及其应用

研究一种能使球保持中心不动而在空间任意变向的方法 ,并阐明球由此实现“定心转位”的有关规律 .所建立的“球定心转位力学原理”主要为用于球度误差测量 ,进而用于研制专用球度误差测量仪     

钢框架弱轴连接破坏形态及抗震性能研究

根据“强节点,弱杆件”原则对双腹板连接板连接剪切板和梁腹板的梁柱弱轴连接方式进行了有限元分析,探讨了梁柱刚性节点连接部位对接焊缝的断裂机理、节点各板的应力分布、节点破坏状态及抗震性能.提出焊缝应该注意的问题并建议用较合理的连接方式来提高节点受力性能.     

回转窑轮带的ANSYS有限元分析

通过合理模拟轮带的边界条件和受力状况，并采用功能强大的ANSYSY软件，建立了回转窑轮带的有限元分析力学模型，对有限元计算结果进行分析，了解轮带的力学行为，从而实用于回转窑的设计及调整。     

新型铰缝设计及增强技术研究

近年来,随着我国城市化进程的不断推进,桥梁建设行业得到了飞速发展。铰接空心板梁桥具有结构简单、建筑高度小、成本低、自重小等优势,它可以进行批量工厂化预制,施工方便,在中小跨径桥梁中得到了广泛应用。然而,随着交通量的日益增大,在多种因素综合影响下,装配式空心板梁桥的病害问题日益凸显。为了克服传统铰缝无法有效振捣及抗裂性能差等缺陷,本文提出一种新型的铰缝形式,并探讨了相关铰缝增强技术。     

深球壳在横向载荷作用下的静态分析

研究深球壳在横向均布载荷作用下的静态变形问题.从壳体的小变形理论出发得到深球壳的基本方程,结合其对应的边界条件采用打靶法进行求解,调整所取壳体展开的角度、壳体厚度与半径的比值、壳体外载荷等参数和壳体的变形挠度,通过数值结果分析壳体的变形与各参数之间的关系.对深球壳的线性静态力学行为的研究可以反映这一类弹性构件的静态力学...     

多跨先简支后连续小箱梁桥支座顶升优化与分析

针对多跨先简支转连续小箱梁桥支座更换进行研究,通过建立多跨简支转连续小箱梁桥的有限元模型,对支座更换进行仿真分析,并对比3种顶升更换支座的方案合理性和经济性,得出多跨同步顶升方案优于单墩顶升和全联顶升的方案,为同类桥梁支座更换提供参考。     

在役钢桁架简支梁桥的剩余疲劳寿命估算

以兰州市刘沙公路某钢桁架简支梁桥为例,建立3-D有限元仿真模型,进行了实测与理论模拟对比分析,通过计算得到控制桥梁疲劳的关键杆件,并运用既有钢桥的疲劳寿命模型确定其疲劳寿命.工程实践表明,精确模拟桥梁的工作状态及关键杆件的疲劳寿命对研究钢桥的疲劳十分重要.     

固体充填液压支架与直接顶的二维力学分析

通过对固体充填液压支架与围岩作用关系和支架与直接顶的二维力学分析,找出支架顶梁各支撑点的受力情况:(1)由于前、后顶梁的铰接点靠近中间一排立柱,铰接点对前顶梁的作用力方向为向上;(2)前排立柱受力FA是中间一排立柱受力FB的4.1倍,后排立柱受力FD是中间一排立柱受力FB的4.6倍。     

基于摩擦摆支座的连续梁桥地震响应分析

为研究摩擦摆支座对桥梁结构的减震效果,以摩擦摆减隔震支座的连续梁桥为研究对象,介绍了支座的减隔震原理和力学性能,建立有限元分析模型并进行动力时程分析。结果表明,摩擦摆减隔震支座具有顺桥向优于横桥向的减震效果;在摩擦摆支座的参数选取方面,不宜选取过大的摩擦系数和曲面半径,以保证其良好的自复位能力;在其他参数不变的情况下摩擦摆支座的减震效果随着墩高的增加而减弱。     

钢盖梁加固独柱墩桥梁抗倾覆性能研究

随着交通荷载的增加,独柱墩桥梁存在倾覆的风险,需要对原独柱墩桥梁进行加固改造。在独柱墩顶部增设钢盖梁,改变桥梁上部结构的受力体系,以提高独柱墩桥梁的抗倾覆安全系数。采用MIDAS软件和规范法对61联桥梁进行分析和验算,钢盖梁加固后的桥梁安全系数大幅提高,提高幅度最高约为加固前的9倍。结果表明,钢盖梁可有效改善独柱墩桥梁的受力状态和抗倾覆稳定性。     

基于静态位移的简支桥梁损伤识别方法

以简支桥梁为研究对象,建立了基于静态位移的损伤识别方法.利用结构在相同载荷作用下、不同损伤状态的桥梁静态位移,提出了桥梁曲率比的损伤定位指标.利用结构基准状态即有限元基准模型建立了损伤程度识别公式.该公式可利用线性规划优化算法求解,其中有限元基准模型建立过程简单,只需要保证有限元基准模型的几何构型与桥梁结构相同即可.分...     

双向密肋楼盖的三维有限元数值模拟

利用有限元程序ANSYS,对双向密肋楼盖的受力性能进行非线性有限元数值模拟,数值模拟与试验结果吻合较好,验证了有限元模拟的可行性和正确性;分析了楼盖在集中荷载作用下,密肋板和实心板受力性能的相似性,板区格数对密肋楼盖极限承载力的影响,以及与普通梁受力性能的异同.     

桁式索拱桥体系协作机理研究

为研究桁式索拱桥的结构体系机理,提出弹性支承连续梁-桁架-无铰拱的组合体系理论模型;基于各简单体系满足边界位移协调与力的平衡条件,运用柔度法建立理论模型的体系协调矩阵方程组.通过对本文方法、试验实测数据和有限元计算结果的比较,表明所提出的理论模型和分析方法具有较高的精度,可以用来分析桁式索拱桥的体系协作机理;试验模型桥梁的体系协作机理分析结果表明,在满跨均布荷载工况下桁架体系承担大部分外荷载,与普通上承式拱桥力学行为不同.     

半刚性连接钢框架的塑性铰法分析

在众多的钢框架连接模型中,基于较适合结构分析的3参数力学模型,模拟了半刚性连接梁柱节点的弯矩—转角性能.从有限变形理论和虚功原理出发,详细地推导了半刚接梁单元在集中荷载作用下固端弯矩的计算公式与总刚度方程.在此基础上,考虑了半刚接钢框架的几何非线性和连接柔性的影响,利用杆件有限元方法进行实例验证,对刚接框架与半刚接框架的内力进行对比分析,结果表明计算方法可靠,对工程设计具有一定的参考价值.