冲击下箱型梁弯曲失效临界载荷的评估方法研究

箱型梁作为工程应用最广泛结构之一,其结构安全裕度需得到清晰表达。箱型梁通常具有纵横加筋结构,冲击载荷下容易发生局部结构屈曲,但是箱型梁后屈曲失稳路径相对稳定,难以采用现有方法确定其失效对应的临界载荷。以简支钢质箱型梁为研究对象,首先研究了非线性有限元建模方法因素的影响,分析不同冲击载荷下箱型梁动态响应的变化规律;其次,根据不同冲击载荷工况计算结果,绘制冲击载荷与箱型梁位移曲线,提出了振幅极值准则和曲率极值准则两种新准则用于箱型梁动态失效临界载荷下限值与上限值的评估;最后,将该准则推广应用于三角形、矩形冲击载荷与落锤冲击作用下箱型梁弯曲失效的临界载荷评估,以及不同梁截面、边界条件和载荷工况下箱型梁弯曲失效临界载荷的评估。该研究结论可为冲击载荷下箱型梁结构安全评估提供基础支撑。

公路隧道箱型预制仰拱变形破坏的模型试验研究

基于自主设计的新型箱型预制仰拱结构,采用室内物理模型试验,结合数字照相量测技术,研究该箱型预制仰拱的力学特性及破坏模式,通过数值模拟研究实际工况中衬砌与仰拱共同作用的受力规律.结果表明:竖向荷载作用下产生的拉张效应是预制仰拱裂纹产生及发展的主要原因,水平压力对预制仰拱的裂纹发展作用不明显.预制块接缝处以及各个预制块中柱转角处是预制仰拱结构的最薄弱部位,接缝处和转角处影响预制仰拱结构的安全.预制仰拱位移变化关于中轴部位呈对称分布,位移由大到小依次为中间预制块、左1预制块、左2预制块、左3预制块.箱型预制仰拱破坏可以分为加载压密、弹塑性变形和塑性破坏3个阶段.当仰拱与衬砌共同作用时,仰拱的上部主要承受拉应力,仰拱的下部主要承受压应力.试验结果表明,所设计仰拱结构具有良好的受力性能.

极地冰撞载荷作用下船体典型箱型结构极限强度分析方法研究

船舶在极地航行的过程中船体可能受到冰载荷的撞击,北极地区海域的温度最低可达-68℃,因此航行于极地的船舶将面临严重的冰载荷环境和低温环境.由于船体结构是典型的加筋板组合的变截面箱型梁结构,故将船体模型简化为箱型梁模型.基于LS-DYNA对箱型梁-冰碰撞的收敛性分析,在不同温度下对箱型梁-冰碰撞进行非线性有限元数值仿真,得到不同低温下箱型梁结构在冰载荷作用下的极限强度.引入冰厚、速度等敏感性参数,得到一般结论,箱型梁的极限强度随着温度的降低而升高,随着冰厚、温度的增大而增大.研究结果对低温下箱型梁-冰在碰撞的极限强度研究具有一定意义,为极地船舶船体结构的设计提供参考.

钢筋混凝土箱型肋拱桥维修加固及受力分析

本文以G321线上的一座钢筋混凝土箱型肋拱桥为实例,分析桥梁产生病害的原因,并提出维修加固方案,包括桥面系的改造以提高行车安全和舒适性,减小桥面系恒载降低主拱圈的负担,关键部位将箱型肋拱转换成整体式箱型拱,提高拱圈的抗扭、抗弯及承压能力,最后通过建立空间有限元模型对加固桥梁进行验算分析。

中小跨径混凝土3D打印箱型拱桥数字化设计建造

本文对西安市考古公园混凝土3D打印景观拱桥的结构组成及建造方式进行介绍,详细阐述拱桥核心设计元素。拱桥设计基于混凝土3D打印路径规划重构、简化古代青铜器饰纹“雷云纹”,并将其作为拱桥的外观的主元素。结合混凝土3D打印系统的打印能力及拱桥结构特点对拱桥进行优化分块,根据结构设计需求配制打印材料,完成拱桥上部结构设计建造。基于ANSYS软件对该拱桥进行数值模拟,分析其结构强度及动力特性,计算结果表明拱桥各项性能参数符合设计要求。最后结合拱桥打印构件组装和整体安装的特点,对混凝土3D打印箱型拱桥的施工工艺进行阐述。

多箱型结构内部爆炸破坏模式分析方法

结构内部爆炸破坏是武器毁伤目标的主要方式之一,破坏模式和破坏范围是结构内部爆炸破坏威力的主要表征方式,其分析方法能够有力支撑武器毁伤效果预测和结构防护设计.采用有限元模拟仿真分析,研究多箱型结构内爆毁伤特性,基于仿真结果,分析了破坏范围和破坏模式随当量和结构参数的变化规律,并提出了能够计算多箱型结构破坏范围、破坏壁面数和破坏分布模式的无量纲数和计算方法,绘制出破坏分布模式图和破坏范围表,该方法能够预测随爆炸当量非连续变化的破坏模式和破坏范围,并根据已有实验结果进行了验证.

循环弯矩下考虑完整初始缺陷的箱型梁极限强度研究

[目的]为充分考虑焊接初始变形和残余应力在内的完整初始缺陷,需开展不同循环弯矩下的箱型梁塑性变形分布和极限强度研究。[方法]首先,选用各向同性的强化材料模型与Chaboche材料模型,采用Python语言编制程序并直接在有限元软件中施加初始变形;然后,采用ABAQUS软件针对箱型梁开展多种循环弯矩模式下的极限强度非线性有限元数值模拟,同时考虑焊接初始变形、残余应力、材料强化及鲍辛格效应的影响。[结果]研究结果表明:单向循环弯矩下,箱型梁抗弯刚度和极限强度将随着循环次数的增加而不断下降,塑性变形将从箱型梁的上顶部向侧部区域扩展,其中同时包含焊接初始变形与残余应力缺陷的箱型梁有限元模型处于极限状态时的塑性变形区域更广;相较于单次加载,经过3次双向循环之后,仅考虑初始变形的箱型梁极限强度下降了10.44%~15.15%,而考虑完整初始缺陷的箱型梁极限强度下降了8.41%~14.50%。[结论]在循环弯矩下考虑完整初始缺陷的箱型梁极限强度的下降趋势更为缓和,所得成果可为循环弯矩下箱型梁的极限强度研究提供参考。

钢筋混凝土箱型桥梁结构优化设计

以某桥梁工程项目实例为依托,对钢筋混凝土箱型桥梁结构优化设计展开分析论述。研究结果表明,在钢筋混凝土箱型桥梁结构优化设计中,要明确尺寸结构的主要尺寸与荷载取值,构建数学优化模型,由结构分析可知,本次采用的优化设计方法可行,能够使桥梁结构更加优化。

极端循环载荷下船体裂纹箱型梁的极限强度分析

为了解极端循环载荷作用下船体裂纹箱型梁的强度变化,本文通过试验分析,利用有限元法建立船体裂纹箱型梁的模型,分析了裂纹类型、位置与长度对极限强度的影响。结果显示:单裂纹模型的极限弯矩值低于双裂纹模型,说明单裂纹对船体结构强度的影响更大。而且,船体极限强度折减,是塑性损伤和疲劳裂纹损伤耦合作用所致。希望通过本次研究,为船体结构设计、施工与维护提供参考,避免船体裂纹产生,提高其使用性能。

装配式模块箱型建筑在应急救援装备领域的研发与应用

本文探讨了装配式模块箱型建筑在应急救援装备领域的研发和应用,重点分析了其在设计、实施和技术创新方面的主要挑战与机遇。文章首先介绍了装配式模块箱型建筑国内外政策支持背景,明确了定义与特点,然后分析了典型的应用案例,阐明了应急救援装备领域的需求,文章提出了装配式模块箱型建筑研发的重点和创新方向,旨在为未来相关领域的发展提供参考和指导。

钢筋混凝土箱型桥梁断面优化设计

为提升钢筋混凝土箱型桥梁的安全性,以某地区三跨大桥为研究对象进行钢筋混凝土箱型桥梁断面优化设计研究。基于该箱型桥梁工程的材料性能,确定钢筋混凝土箱型桥梁断面尺寸优化变量,同时采用ANSYS有限元软件构建钢筋混凝土箱型桥梁断面模型,完成钢筋混凝土箱型桥梁的断面模拟和计算分析,然后设置钢筋混凝土箱型桥梁断面优化目标函数,采用萤火虫优化求解算法求解目标函数,得出箱形桥梁断面参数优化结果。分析优化后结果可知:通过钢筋混凝土箱型桥梁断面优化设计,桥梁的最大变形结果均小于1.74mm,箱型桥梁整体受力均匀。

某钢框架箱型柱焊缝开裂原因分析研究

本文以某钢框架箱型柱焊缝为研究对象,通过现场检查、对焊缝尺寸、熔透深度等数据进行采集及结构计算,对箱型柱焊缝开裂原因进行分析,保证钢框架结构在后期正常安全使用。

我对几种箱型饲养中蜂效果的观察体会

我定地养有500群中蜂(分场饲养),蜂场内主要使用的是意蜂10框标准箱,同时还有部分是内径37cm×37cm的郎氏横养10框方形箱和格子箱。去年我还试用了一下郎氏14框(内径51cm×51cm)方形箱。这几种箱型仅从2023年收成和越冬后的情况看,以郎氏箱成绩最好,其次是横养10框方形箱,郎氏14框方形箱和格子箱表现均不如人意。

基于流固耦合箱型臂架风载强度分析

箱型臂架是起重机上三大结构件之一,是起重机中最重要的受力支撑件。为了解决起重机在户外工作过程中,面临不同风力下箱型臂架的受力情况,采用流固耦合方法计算分析。根据流体计算软件,实现了箱型臂架在流体域中建模与分析方法,计算了不同风级对箱型臂架的影响,得到了箱型臂架在背面迎风情况下受力最大的分析结果。

高层钢结构建筑薄壁箱型柱加工技术分析

文章针对薄壁箱型柱由于翼缘板、腹板厚度较薄,电渣焊时容易将腹板及翼缘焊透,造成焊水溢流及质量缺陷的问题,结合阜阳市九里安置区工程,在箱型柱组装过程中,将箱型柱上翼板设计成三段式分体的结构。控制上翼缘主板超出内隔板的距离,避免对焊接操作形成干涉。在内隔板与上翼缘板交汇处,创新设计下料板件、焊接衬板等构造措施,提出了内隔板坡口熔透焊接工艺,保证了薄壁箱型柱的焊接质量。

复杂地形条件下大跨径悬臂浇筑箱型拱施工技术研究

近些年来我国道路交通事业得到了全面发展,各类道路桥梁工程项目建设数量不断增加。在面对较为复杂的地势地形条件时开展道路桥梁工程项目施工工作,往往会应用大跨径悬臂浇筑箱型拱施工技术。这就需要相关技术人员提前对道路桥梁工程项目建设的结构特点和材料需求进行了解,明确施工技术以及设备的应用规范,详细探究道路桥梁施工工作过程当中的各类问题。与此同时,进一步了解工程项目建设所在区域的地质条件、交通环境,工程项目建设结构形态、材料应用准备、施工技术核设备应用等核心重要信息,从而为后续大跨径悬臂浇筑箱型拱施工技术应用奠定良好基础。与此同时,还要深入分析这一技术在施工工作当中的技术难点和优化措施,其中包括施工设备、施工材料以及工艺方法等多方面优化,进一步加大施工工作技术应用的风险管控力度。进而对复杂地形条件下大跨径悬臂浇筑箱型拱施工应用做出多视角研究。

箱型柱-H型梁的盖板节点连接研究

依据国外对箱型柱—H梁节点的试验研究结果,采用有限元法分析箱型柱-H梁节点盖板连接中,柱子壁厚,梁上下翼缘以及盖板因素对节点性能的影响。结果表明:柱壁厚度的增大能明显提高节点的刚度并减小柱子腹板屈曲的可能,另外节点弹性极限也有一定提高。梁翼缘宽度增加对节点的承载力和刚度都有很大的提高。盖板厚度的增加可以使节点极限弯矩明显增加,而且减弱柱子与梁翼缘及盖板连接处焊缝的应力。

箱型隧道结构变形缝处置施工技术

地下隧道工程通常采用明挖法的施工技术,围护结构加设内支撑。由于受混凝土材料、地质等因素影响,隧道常常会出现裂缝、沉降等质量问题发生,为了避免这些弊端,一般采用分段施工,各施工段之间留设变形缝或诱导缝的方法进行处理。而变形缝、诱导缝作为薄弱部位出现渗漏水或是引排水处理不当将会直接影响隧道的使用功能与寿命,因此,提高隧道变形缝防排水处置、混凝土自防水性能,并精心施工处理好细部构造防水,是预防结构渗漏、保证隧道使用寿命的关键。

粗泛化箱型图法在大中跨径桥梁监测异常值剔除的应用

以东莞某营运旧桥监测项目为背景,通过增大箱型图法的系数k,使箱型图法粗泛化,并结合拉依达准则对桥梁监测数据的异常值进行识别和剔除。该方法不仅较好地解决了箱型图对异常值过度剔除的情况,也一定程度地减少了运算次数,提高了计算效率。对于未安装桥梁健康监测系统的大、中跨径旧桥监测数据异常值的剔除具有一定的工程实用价值,同时可作为桥梁健康监测系统中海量监测数据异常值剔除的一种补充方法。

基于中小跨径箱型梁桥中性轴高度的结构状态研究

中小跨径箱型梁桥的中性轴高度作为反映结构健康状态的重要参数可以作为关键监测指标。研究了基于应变的中性轴高度评价结构损伤状态的可行性。通过有限元模拟研究了当结构状态发生变化时混凝土箱型梁桥在静力状态下中性轴高度变化的规律。结果表明,结构未开裂时,混凝土箱梁的中性轴高度随着荷载的增大基本保持不变;当结构出现裂缝后,通过中性轴位置判断裂缝发展情况,定量分析结构裂缝深度与中性轴高度的关系。