火灾下面内约束钢筋混凝土简支双向板力学响应机理

现有分析方法对火灾下面内约束简支双向板的开裂、变形响应以及面内约束导致抗火性能降低的机理缺乏合理解释,本文应用ABAQUS有限元软件对火灾下面内约束钢筋混凝土简支双向板的温度场和热力耦合场进行了三维实体有限元分析,在实验验证基础上进行参数分析,探究钢筋和混凝土的挠度、应力变化规律和力学响应机理.结果表明:在火灾下,面内约束力削弱了板的倒拱效应与拉力膜效应,导致抗火性能显著降低.单向和双向面内约束、长宽比、荷载比的增大均会缩短板的倒拱效应与拉力膜效应阶段的时间.

面向CRTSⅢ轨道板测量的点云快速拼接算法

针对高速铁路CRTSⅢ轨道板点云快速拼接的问题,提出一种基于关键面的轨道板点云拼接算法,为轨道板测量提供基础数据。该方法以CRTSⅢ轨道板的轨枕为单元,利用部分轨枕的点云关键面作为起算数据,完成轨道板在竖向和横向的拼接;引入标靶或靶球克服现场CRTSⅢ轨道板场景的高度一致性带来的不确定性,保证在线路方向轨道板拼接的准确性。以实测的相邻测站轨道板数据试验,采用该方法拼接轨道板点云,实验结果表明该算法能实现CRTSⅢ轨道板点云的快速精确拼接。

高层建筑结构楼板薄弱部位应力分析

对于高层及超高层建筑,楼板作为主要水平构件,不但起着承受竖向荷载并且传递水平荷载的作用,并且协调各抗侧力构件之间的变形。目前常规的楼板设计只考虑竖向荷载对楼板的作用,没有考虑水平荷载对楼板的影响。结合某高层剪力墙结构实例,采用有限元软件,对薄弱处楼板在水平荷载作用下进行应力分析,研究了楼板面外荷载对结构整体的影响以及水平荷载对楼板内力的作用,对楼板进行了楼板应力校核与对比,并且进行承载力验算,在应力集中区域,通过增加附加钢筋的方法来加强楼板,以保证楼板刚度。结果表明,对于高层建筑结构,风荷载影响下的水平荷载作用对楼板应力影响较大,楼板应力集中部位应进行加强以提高楼板承载力,保证结构整体性与安全性。

平板和框架板无砟轨道结构力学分析

研究目的:平板和框架板无砟轨道是板式无砟轨道的2种基本型式,研究它们在荷载作用下力学响应的差异,为设计、施工提供参考。研究方法:采用有限元理论,建立了平板和框架板无砟轨道的梁-板模型,应用大型有限元工具软件ansys对模型进行求解。研究结果:选用相同的参数进行计算,得出了平板和框架板无砟轨道结构各部分受力的差别,以及荷载作用位置对板式无砟轨道结构受力的影响规律。研究结论:(1)在相同的荷载作用下,框架板无砟轨道除底座纵向正弯矩较平板无砟轨道较小外,轨道板纵横向弯矩、底座纵向负弯矩、底座横向弯矩、CA砂浆调整层反力均较大。(2)仅从轨道结构受力来看,框架板跟平板差异不显著,但由于框架板具有良好的经济性,改善施工性能等优点,在国内具有很大的发展前景。(3)荷载作用位置对无砟轨道结构各部分受力影响很显著,荷载作用于板中和板端为2种最不利作用情况,在无砟轨道结构设计中,应该综合这2种荷载作用方式下的较大值进行设计。

有单(双)向面内约束力混凝土板火灾行为机理分析

为考查面内约束作用对混凝土双向板火灾行为影响,对八块面内约束混凝土试验板进行数值模拟和对比分析,研究了几何(非)线性和混凝土膨胀应变对约束试验板变形、弯矩分布和薄膜机理影响规律。同时,开展参数分析,研究约束类型、约束水平、长宽比、配筋率和板厚等对面内约束混凝土板温度场、变形、破坏模式和耐火极限等影响。结果表明,对任一约束工况,较大混凝土膨胀应变导致约束板较大变形,且几何非线性影响不可忽略;面内约束作用倾向于降低跨中弯矩和增大板边负弯矩,且不利于板大变形阶段受拉薄膜效应发展;约束板火灾行为取决于约束类型、约束水平和长宽比等相互作用;增加板厚和配筋率有助于提高约束板抗火性能。

预应力叠合楼板抗震性能的试验研究

通过预应力叠合板面内低周反复荷载的实验研究,分析了叠合板的面内剪切承载力与面内剪切刚度的变化规律,建立了板的面内剪切刚度退化表达式。试验结果表明,板的面内受力变形特性接近于现浇板,具有较好的抗震性能。

平面波在有时变磁等离子体片空间中的传播

本文首次对平面波在有时变磁等离子体片的自由空间中的传播进行了分析。所得结果表明，沿正Ｚ轴传播的平面波（入射波）在磁等离子体片中激励起十一个波，除两个波外，其余波的频率均与入射波频率ω０不相等。其中两个沿正Ｚ轴方向传播，一个沿负Ｚ轴方向传播，这三个波的波数不变；另外八个波的波数与ω０无关，片两边的自由空间有两项场分量。当电子回旋角频率ωｃ为０时，其结论与文献［６］给出的为各向同性等离子体片时的一致；片厚ｄ→∞时，则可得到为磁等离子体半空间时的结论。

短切碳纤维钢筋混凝土板的平截面试验研究

通过试验,对短切碳纤维掺量为1%、2%的短切碳纤维钢筋混凝土板进行了静载试验,对板的纯弯段侧面不同高度的应变进行了实测,并和未掺短切碳纤维的普通混凝土板做了比较和分析,据此研究分析了不同碳纤维体积分数对平截面假定变化的影响。

热成像温度分布检测三维平板内壁缺陷的数理模型

用红外技术与导热反问题计算及计算机技术相结合的方法 ,对三维平板形设备 ,在已知内壁温度的条件下 ,对其内壁缺陷进行了定量计算。利用红外热像仪获取内壁形状未知设备的外壁温度场 ,将其作为强制边界条件 ,结合传热反问题计算 ,从数学上成功的推导出了该形状内壁曲面的普适方程 ,从而确定缺陷的位置及尺寸 ,并从理论上证明了该方法的可行性。给出的数学方法具有普适性 。

温克勒地基上结合式双层板中性面分析

温克勒地基上结合式双层板问题分析的关键在于中性面的求解,但目前对于两层板泊松比不同时的情况仍没有理想的理论公式和求解方法。根据薄板假设,推导了该问题的中性面方程,并提出一种数值法来求解此方程,得到了中性面曲线;最后分析了地基反应模量、两层板泊松比比值、模量比和厚度比对中性面位置的影响,发现地基反应模量、泊松比仅在荷载附近的影响较为明显,模量比对中性面影响较大,中性面明显向模量较大的板方向偏移,而厚度比对中性面影响不大。

水泥路面板温度翘曲应力有限元分析

利用有限元法计算了不同工况下水泥路面板的温度应力,包括不同的面板尺寸、板厚和基层顶面当量回弹模量.结果表明：板内温度应力随着板尺寸的减小而减小,板平面尺寸由4m×5m变化到3.5m×3m时,温度应力减小幅度并不大;当板平面尺寸小于3.5m×3m时,温度应力减小幅度比较大,降低幅度约为20%~30%.因此,减小板的平面尺寸能够有效地降低板内的温度应力,提高使用寿命.

圆形均布荷载作用下结合式双层板中性面分析

圆形均布荷载作用下温克勒地基上结合式双层板问题分析的关键在于中性面的求解,但目前对于两层板泊松比不同时的情况仍没有理想的理论公式和求解方法.根据薄板假设,推导了该问题的中性面方程,并提出一种数值法来求解此方程,得到了中性面曲线;最后对均布荷载作用和集中荷载作用下、圆形均布荷载半径不同时的情况,以及双层板的泊松比比值进行了分析.发现集中荷载和均布荷载作用下的双层板中性面几乎重合,圆形均布荷载半径对中性面位置的影响也很小,两层板的泊松比越接近,中性面位置的不稳定区域会随之越小.

下承式钢桁半结合桥桥面系的受力状态及改善方法

针对下承式钢桁半结合桥横梁的面外弯曲和混凝土桥面板受拉的问题,以64和96 m下承式钢桁半结合桥为例,对3种现浇混凝土板施工方法桥面系的受力状态进行计算和分析比较。结果表明:采用由跨中向两端逐个节间固联纵、横梁后再浇筑混凝土板的方法,可使横梁的面外弯矩大幅度减少。据此提出预制板不设纵梁和待混凝土预制板全部上桥就位并释放横梁面外弯曲后再固联纵梁与横梁的2种施工方法。采用这2种施工方法可以基本消除一期恒载作用下横梁的面外弯矩和混凝土板中的轴向拉应力,如果再加上压重等措施,则可进一步消除或减少二期恒载和活载引起的横梁面外弯矩和混凝土板中的轴向拉应力。

无梁楼盖结构计算方法的探讨

结合结构设计的工程实践，通过对无梁楼盖结构的分析比较，剖析现行设计计算中存在的问题，探讨解决的办法及适合现阶段无梁楼盖结构设计的实用计算方法的可行性，供结构设计者参考。

佛山万科广场超限高层办公楼结构设计

介绍了一框架核心筒超高层办公楼结构的布置和选型、结构抗震性能化设计目标、结构的静力推覆、动力弹塑性时程等计算分析。针对该工程结构特点,并结合计算分析结果和超限审查专家的意见,提出了对该工程超限情况所采取的针对性措施。可供类似工程结构设计参考。

铁路板式轨道结构平面有限元分析

无碴轨道是一种新型的轨道结构型式,越来越多地应用于高速铁路。目前,无碴轨道结构计算理论还不完善,多采用叠合梁的方法。现采用平面有限元方法,把荷载和轨道结构看成一个系统,对板式无碴轨道在荷载作用下的竖向位移和内力进行了分析,并通过MATLAB编程实现,计算结果符合无碴轨道结构基本原理。

双室箱梁顶板的横向计算研究

本文用有限条法计算了单箱双室箱形截面梁在标准布载情况下的横向弯矩，得到了顶板沿横向的弯矩包给图。据此，对照了按现行桥规关于有效宽度的规定和平面框架法、连续板简化法的计算结果，并得出有益的结论。

钢筋混凝土井字梁楼盖的优化设计

主要分析钢筋混凝土井字梁楼盖的优化设计,通过井字梁楼盖的结构平面布置和截面尺寸控制材料的合理用量,进而达到合理控制工程造价的目的。工程实例分析表明,井字梁楼盖的平面布置和截面尺寸对结构的经济指标有至关重要的影响,合理控制井字梁结构的平面布置和截面尺寸就能够在一定程度上合理控制工程造价,达到优化的目的。

黑瞎子岛乌苏大桥主桥结构设计与关键技术

针对桥址处交通运输不便、气候寒冷、有效工期短的特点,黑瞎子岛乌苏大桥主桥设计为140m+140m独塔单索面大挑臂钢箱结合梁斜拉桥。主梁由钢箱梁、钢挑臂、混凝土桥面板组成,全宽26.5m,单侧挑臂长10.75m;桥塔采用独柱式混凝土结构,高117m;斜拉索采用163根直径7mm低松弛镀锌高强度平行钢丝索,按竖琴形布置。设计过程中对大桥的关键技术如主梁扭转、剪力滞效应、桥面板受力等进行了研究分析,结果表明:扭转产生的剪应力为33MPa满足规范要求,扭转角为0.007rad,不影响大桥的使用功能;主梁的剪力滞系数大部分都在2.0以下,局部达到4.0;桥面板强度和裂缝宽度均满足规范要求。

双向面内约束混凝土板火灾试验及数值分析

为研究混凝土板在双向面内约束作用下的火灾行为,对4块混凝土矩形板进行恒载-升温条件下的火灾试验,获得试验板沿板厚的温度场分布、钢筋温度、板平面内外变形、板角约束力和破坏模式等规律。在此基础上,编程对试验板的温度场、变形行为和薄膜机理进行数值分析。结果表明:对于双向面内约束板,其裂缝模式与简支板和单向约束板不同;面内约束作用致使混凝土板后期变形及变形速率增大;不同面内约束下混凝土板具有不同的薄膜机理;相比单向面内约束,双向约束作用更不利于混凝土板受拉薄膜效应发展。