基于Dynamo模式+Revit二次开发的变截面连续梁桥初步设计研究

针对变截梁桥建模困难、效率低下、精确度不足等问题,以鄂州市东沟大桥为工程背景,基于Revit+Dynamo模式提出一套搭建变截面梁桥参数化模型方案,成功搭建全桥三维模型,验证了该参数化模型方案具有可行性。并在此模型基础上,通过Revit API程序接口进行二次开发创建0#节段箱梁钢筋参数化模型,实现了桥梁工程参数化、自动化建模效果,期望能为同类型和其他类型桥梁参数化设计提供一些思路和参考。

基于黏弹性近场动力学方法的素混凝土板冲击破坏形态分析

通过拉格朗日方程推导出一种基于单键双参数键型近场动力学的黏弹性模型,对冲击荷载下的素混凝土板的破坏过程进行模拟,采用单轴动态强度S准则得出物质点对间键的动态断裂准则。分别将低速落锤撞击下的素混凝土板的仿真结果与连续-不连续介质力学方法(CDEM)的模拟结果,高速子弹射击下的素混凝土板的仿真结果与试验结果进行对比。结果表明,黏弹性单键双参数近场动力学模型能合理地描述混凝土在冲击荷载下的破坏形态,且该模型能针对不同加载速率做出不同的反应,为冲击作用下的混凝土防护与混凝土的结构改造提供了一种有效的方法。

工字钢退火过程的有限元仿真及工艺优化

根据工字钢的几何形状和材料特性,采用ANSYS有限元软件建立了工字钢退火过程的热-结构耦合分析模型,并对3种退火工艺的温度场和应力场进行了模拟和分析。结果表明:相比去应力退火和再结晶退火,完全退火工艺的温度最高、热通量最小;去应力退火和再结晶退火可能导致材料内部应力积累,使工字钢的应力分布不均匀;完全退火后材料晶体结构发生了重排和再结晶,使工字钢的热应力和热应变显著减小,使用可靠性提高。

抗风缆布置形式对悬索桥人致振动影响分析

为研究人行悬索桥使用过程中抗风缆拉索不同布置形式对人行悬索桥自振特性及人致振动的影响,以某人行玻璃悬索桥为实例,采用Midas Civil软件建立抗风缆拉索设置形式为平行直拉式、交叉斜拉式、非交叉斜拉式和不设置抗风缆的有限元模型,先单独计算改变抗风缆拉索布置形式悬索桥的自振特性参数,再计算人行简谐波荷载作用下抗风缆拉索布置形式对人行桥主梁竖向及横向加速度的影响,参考德国人行桥设计指南EN03对人行桥舒适度进行评价。结果表明,设置抗风缆能提高结构的自振频率,增加结构的整体刚度;在人行简谐波荷载作用下,相比其他3个模型,增设交叉斜拉式拉索的抗风缆能有效减小主梁竖向及横向最大加速度,对人行悬索桥的人致振动舒适度的改善效果最明显。

铰缝损伤及铺装层对空心板桥横向刚度的影响

铰缝损伤是空心板桥梁较易出现的病害。为研究铺装层在铰缝损伤后对空心板桥梁横向刚度的影响,根据铰接板法理论,采用梁格法和Midas civil软件建立其有限元模型,对铰缝损伤后空心板桥梁的横向受力性能进行计算分析。研究结果表明:铺装层在空心板桥梁铰缝损伤后可起荷载横向传递的作用,提高了桥梁的横向受力性能,并且在多铰缝出现损伤时,提升效果更为明显;同时当铺装层厚度为10~20 cm时,铺装层厚度越大,桥梁的横向刚度越大,但对结构横向刚度的提升效果并不明显。

体外预应力加固曲线PC连续刚构桥受力性能分析

越来越多的桥梁随着使用年限的增长出现跨中下挠和裂缝等病害,其中,曲线PC连续刚构桥较为严重,需对其进行加固设计。为了准确反映病害桥梁的现状,本文提出基于Midas/Civil的4种损伤工况模型,根据挠度确定损伤工况并以此作为计算模型分析病害产生的原因。根据体外索下弯的次数提出3种加固方案并建立模型,依据加固思路对加固前后的抗弯承载力、截面上下缘应力以及挠度进行对比分析。结果表明:体外预应力张拉后,桥梁极限承载力、结构刚度以及压应力储备都得到提升,且抑制了主梁下挠,改善结构线形。

基于改进深度学习网络对裂缝检测研究

提出了一种运用于混凝土裂缝检测的模型yolov5-slC,该方法建立在yolov5模型的基础上,改进yolov5s网络结构,将普通卷积替换为轻量卷积GSConv,在此基础上继续引用slimneck结构,降低网络复杂度的同时并未丧失精度,缩短检测时间,减少计算量;引入轻量化上采样算子CARAFE,减少了计算开销。与原yolov5s相比,该方法的mAP_(50)提高了3.5百分点,mAP95提高了9.4百分点。在试验数据集和补充数据集进行可视化对比,yolov5-slC均表现良好,能高效精确地为混凝土裂缝检测提供新方法。

具有随机裂纹岩石类材料破坏形态的近场动力学模拟

随机裂隙的存在会导致岩石呈现多样化的失效过程,为此利用常规态型近场动力学模型建立了岩石破坏算法,通过建立随机裂隙的几何参数(裂隙中心点位置、迹长、倾角)分布函数,实现带有随机裂隙岩石材料的破坏过程模拟,同时提出了基于多裂隙扩展的裂隙量化参数用以定量描述裂隙的演化过程,最后探讨了边界加载速率、弹性模量及随机裂隙数量对裂隙演化过程的影响。结果表明,较大的加载速率会明显影响岩石内部裂隙的发育程度及扩展形态,导致裂隙扩展率及裂隙发育率进展加快,裂隙倾向于多形式的扩展;而弹性模量增加会造成裂隙以单一化的形式扩展,并不会呈现多形态裂隙对岩石破坏的共同作用;随机裂隙数量的增加会导致裂隙内部相互发育、扩展,形成较为复杂的裂隙网络,使得岩石破坏呈现碎片化。

混凝土材料动态破坏过程的近场动力学模拟

采用黏弹性近场动力学方法,根据混凝土单轴强度J准则类比得到近场动力学键伸长率的动态断裂准则。通过对骨料下的填充混凝土板、梁等构件进行模拟,探究了不同的加载速率下,骨料对裂纹形态及裂纹扩展路径的影响。结果表明,加载速率越大,混凝土中填充的骨料断裂度也越大。动态断裂J准则能准确描述混凝土在动态荷载下的破坏形态,该方法为混凝土的损伤防治工程提供了指导依据。

某上承式箱形拱桥荷载试验研究

为探究某评定标度为4类桥的上承式箱形拱桥的实际承载力,确定该桥的实际受力状况,为后期的加固研究和监控提供科学依据。本文采用现场荷载试验结合有限元分析的方法获取实测值和理论值,静动载试验分别测量挠度、应变和自振特性、冲击系数等参数,再引入静力荷载试验效率和校验系数等参数判定结构特性是否仍满足荷载为公路Ⅰ级的要求。结果表明:部分工况挠度校验系数和应变校验系数不满足规范中0.50<η≤1.00和0.50<η<0.90,但都满足不大于1的要求,表明结构刚度尚有富余;且相对残余挠度和相对残余应变都在20.0%以内,表明结构尚处于弹性范围工作;脉动、跑车和跳车试验结果显示结构的整体刚度优于理论,动力性能良好,且行车平顺。

浅埋偏压隧道在变坡面下围岩压力计算分析

为研究浅埋偏压隧道在变坡面下合理的围岩压力的计算方法,该文建立浅埋偏压隧道在变坡面下围岩压力计算模型,运用极限平衡原理推导围岩压力计算公式。引入中间变量β′,将其作为选取变坡条件下的偏压隧道围岩压力计算方法的依据,并将该文推导公式对比规范公式计算值与隧道围岩压力实测值进行验证。研究结果显示:经对比验证,该文公式具有合理性与实用性。且由计算公式分析可得,当自然坡度角增大,水平侧压力系数λ_(1)随之增大;当黏聚力增大,水平侧压力系数λ_(2)呈先增大后减小趋势;当变坡角度增大,水平侧压力系数λ_(2)将会减小。研究表明:偏压隧道存在变坡会影响隧道变坡段一侧的围岩压力,因此利用该文变坡条件的围岩压力计算公式是必要的。

人行悬索桥结构参数对舒适度的影响研究

以人行悬索桥为研究对象,根据我国行人的步行特性,用影响线原理将同步调行人荷载分别以集中力的方式单独施加在结构最不利位置,进行人致振动响应分析,最终求得最大振动响应,并且对主缆吊索间距、加劲梁布置形式以及抗风缆分张角度的改变,给人行悬索桥舒适度带来的影响进行了探究。结果表明:结构的舒适度会随着行人数量或步频的增大而变差,因此要严格控制桥上的行人数量和步频,保证结构的舒适度;基于背景工程,以舒适度为选型标准,最终确定出吊索间距应选择3.0 m或6.0 m,加劲梁应选择“三根纵梁+全部斜撑”的布置形式,抗风缆分张角度在30°、45°或60°中选择为宜。

基于荷载试验的连续梁桥承载能力分析

为准确评定新建连续梁桥的承载能力和实际工作状态,以某三跨预应力变截面连续梁桥为工程背景,通过静载试验的校验系数、相对残余等参数判断结构的强度和刚度等指标是否满足要求,通过动载试验测得固有频率、动挠度(动应变)、冲击系数等参数是否在规范限值内。结果表明:在荷载效率介于0.85~1.05时,挠度、应变校验系数均小于1,相对残余值不超过20%,表明结构刚度有富余,且卸载后能够恢复变形,结构处于弹性工作状态;实测频率与理论频率的比值不小于0.9,表明结构刚度实际刚度大,跑车试验时动态应变增量系数小于设计冲击系数,行车状况良好。

高速铁路桥墩横向刚度的初步研究

应用车桥耦合振动理论,对高速铁路桥墩的横向刚度进行了初步研究。通过计算和比较不同横向刚度的桥墩时车辆和桥梁的振动响应,指出为了确保高速列车运行的安全和平稳。

高速铁路中桥梁跨径布置与共振关系的探讨

高速列车通过桥梁时将会产生列车与桥梁相互耦合的振动。多跨简支梁形式的桥梁在高速铁路线中占相当大的比重。本文应用车桥耦合振动理论 ,通过大量计算机仿真计算 ,讨论和分析了跨径布置和共振的相互关系。

桥梁振动特性的计算和探讨

在采用有限元对桥梁进行结构分析时 ,准确地确定桥梁的振动特性是非常重要的 .本文简要地介绍了计算桥梁振动特性的方法 ,并详细介绍了如何简便地考虑桩土的作用 .通过对计算的结果与实测的结果比较 。

高烈度区大跨度刚构桥梁的抗震性能研究

连续刚构桥梁由于其造价较低,目前在我国得到广泛的应用.但是在高烈度地区跨越峡谷时,其桥墩通常较高,此时其抗震性能如何将成为设计人员关注的重点.论文以一座91m墩高的连续刚构为例,对其地震响应进行详细计算和分析.结果表明,该型式桥梁具有较好的抗震性能.

超高墩设计研究

超高墩在桥梁建设中的应用已越来越广泛。以云南某连续刚构桥为背景,对其高达168m的主墩设计进行探讨,并对主墩施工状态和成桥状态的稳定性进行计算。结果表明,该超高墩的稳定性有足够的保证。该桥墩的设计可以为同类桥梁的设计提供参考。

车桥耦合振动研究中轮轨接触几何非线性的考虑

对车桥耦合振动研究中轮轨关系的线性方法进行了改进，提出考虑三维非线性轮轨接触几何，采用迭代法求解法向力和蠕滑系数。

大跨度混凝土桥梁的刚度研究

将列车和桥梁作为一个联合动力体系，以一座跨径布置为８０＋２＊１６０＋８０ｍ的连续梁桥为研究对象，采用调整 振频率来改变桥梁的横向和竖向刚度，对高速列车过桥时的空间振动响应进行了计算。