胶州湾第二海底隧道东出口施工区设计水位的数值分析

以胶州湾第二海底隧道工程东侧隧道口施工区域为例,运用Mike21软件的水动力模块和波浪模块,对工程附近海域不同风向、不同重现期作用下的风暴潮进行了计算。通过模拟发现,W风向作用下的涌浪和风浪在岸边所造成的波高值最大,NW向次之,N向较小;当遭遇W方向100年一遇风浪潮时,工程海域最大有效波高可达3.44m,工程附近不允许越浪的最高水位约为5.1m;当遭遇300年一遇风浪潮时,工程海域最大有效波高可达3.75m,工程附近不允许越浪的最高水位约为5.3m。

节段预制拼装胶接缝抗剪性能试验

为研究混凝土节段预制胶接缝的抗剪性能,考虑接缝形式、环氧树脂胶厚度、剪力键键齿数目进行了胶接缝剪力键足尺直剪试验,分析了试件的破坏形态。根据试件抗剪承载力和竖向相对滑移研究规范化剪应力-竖向相对滑移曲线,比较分析现有胶接缝剪力键抗剪承载力计算公式的误差。结果表明:与平面胶接缝和湿接缝相比,单键齿胶接缝试件的抗剪承载力、规范化剪应力和塑性变形能力均有所提高;单键齿胶接缝试件的环氧树脂胶厚度越大,则单键齿胶接缝试件抗剪承载力越高,规范化剪应力越大,其塑性变形能力越好;双键齿胶接缝试件的抗剪承载力比单键齿胶接缝试件的抗剪承载力高,其塑性变形能力比单键齿胶接缝试件的塑性变形能力好;不宜忽略环氧树脂胶厚度对胶接缝剪力键抗剪承载力的影响。

钢管混凝土桁架弦杆界面传力特性分析

文章采用有限元建模方法分析钢管与混凝土的界面传力特性,以揭示钢管混凝土桁架弦杆工作机理;将钢管与混凝土界面状态分为绑定(即界面抗剪刚度无穷大)、光滑(即界面抗剪刚度无穷小)和黏性接触(即界面抗剪刚度有限),分析钢管混凝土桁架节间内受压上弦杆、受拉下弦杆钢管与混凝土的轴向应力、界面剪切应力及剪力传递长度。结果表明:不同界面状态下钢管轴向应力、界面剪切应力差异较大;黏性接触最接近钢管与混凝土界面真实工作状态,弹性工作状态下,剪力传递长度保持为常数,与轴力无关;剪力传递长度范围内钢管和混凝土轴向应力、界面剪切应力沿桁架节间长度方向呈指数函数分布,剪力传递长度范围外钢管、混凝土轴向应力保持不变。研究结果可为钢管混凝土桁架桥强度、刚度计算及节点构造设计提供依据。

设剪力连接件的钢板混凝土节点受拉等效宽度计算理论

为研究钢板混凝土节点剪力连接件的合理布置及其节点受拉计算理论,基于Winkler弹性地基梁理论,建立了设剪力连接件的钢板混凝土节点受拉理论分析模型。将钢板等效为弹性地基梁,剪力连接件等效为弹性地基,基于平截面假定和微元体内力平衡条件建立了受拉荷载与节点变形的微分方程组,求解得到节点受拉有效工作宽度及变形特性。基于应力等效原则提出节点受拉等效宽度,并进行解析求解。通过受拉节点的梁单元有限元模型计算,验证基于Winkler弹性地基梁理论进行节点受拉理论分析假定的合理性。通过板壳-实体单元有限元计算,验证理论推导的工作宽度、等效宽度以及节点刚度计算方法的准确性。研究结果表明:设剪力连接件钢板混凝土受拉节点钢板的竖向位移沿纵向呈抛物线分布,符合经典弹性地基梁基本假定;节点工作宽度、等效宽度、抗拉刚度取决于节点处钢板的抗弯刚度、剪力连接件抗剪刚度和密度;节点工作宽度和等效宽度均随钢板截面抗弯惯性矩的增加而增大,随剪力连接件抗剪刚度增加而减小;节点受拉刚度随钢板截面抗弯惯性矩和剪力连接件抗剪刚度的增加而增大;并给出节点受拉工作宽度、等效宽度和抗拉刚度解析计算公式。