大跨上承式拱桥拱上建筑碰撞效应多尺度模拟研究

大跨上承式拱桥的拱上建筑属于高度非规则梁式桥跨结构,在地震作用下的碰撞效应不仅有别于普通规则梁桥,而且还会受到拱圈变形的影响。为了探明大跨上承式拱桥拱上建筑在地震作用下的碰撞效应,基于三维碰撞-摩擦分析方法和材料塑性损伤本构关系,采用多尺度模拟研究了某大跨拱桥拱上建筑相邻主梁在伸缩缝处以及主梁与限位挡块之间的碰撞行为与局部损伤特征,并进一步探讨了拱上建筑分联方式对碰撞效应和拱上立柱剪力响应的影响规律。研究表明:全简支的拱上建筑易在1/4跨附近的伸缩缝处产生最大碰撞力,而且由于受主拱空间变形的影响,主梁在伸缩缝处易发生局部偏心碰撞,严重损伤集中于外侧小箱梁;无论拱上建筑采用哪种分联方式,主梁与限位挡块之间最强烈的碰撞效应都发生在拱顶附近;分联方式对碰撞效应有重要影响,采用全连续或分联连续的拱上建筑可大幅降低伸缩缝和挡块2个部位的碰撞力,避免1/4跨附近发生最大碰撞效应。因此,拱上建筑的合理布跨和分联是减轻大跨拱桥碰撞效应的有效途径。

300 m空腹式连续刚构桥合龙顶推监测技术

针对高墩大跨度空腹式连续刚构桥为改善后期主墩受力状态,需在中跨合龙前对合龙口进行顶推的问题,分析顶推过程中的线形、应力监测的现状,强调在仿真计算过程中需对整体刚度进行修正,支座预偏值也要对理论计算值进行修正。结果表明,中跨合龙顶推监测技术在工程实际应用中是完全可行的。

空腹式石拱桥荷载试验研究与应用

石拱桥在我国历史悠久,是中国桥梁传统的四大基本形式,在我国使用范围较广,以砌石结构和砂浆作为材料,具有线形优美,强度高,耐久性好,材料适应性强等优点。本文以重庆市某空腹式石拱桥为例,运用有限元分析软件MIDAS/Civil 2019对该桥进行静载试验及动力分析。

南昌绿地朝阳中心结构设计若干关键问题

南昌绿地朝阳中心4-1#楼结构大屋面高度195.80m。在做到整体结构安全、适用、经济的前提下,着重考虑了一些结构关键部位的细节设计,如核心筒竖向收进处,除在构造上采取过渡措施外,通过弹塑性分析进一步找出结构薄弱部位,并针对性地给出了加强配筋等措施;针对常规的型钢混凝土梁柱节点采用了一种新型的双梁节点,以便于施工,并通过节点有限元分析证明了其受力传递的可靠性;对核心筒连梁采取一拆为二的双连梁方式,既能保证一定的结构刚度,又便于管线敷设,保证建筑净高;对框架柱与地下室外墙交接处混凝土强度等级不同的问题,给出了一种二次浇筑的节点做法。

德余高速乌江特大桥主桥设计

德余高速乌江特大桥桥位处江面宽、岸坡陡,对(203+450+203)m组合梁斜拉桥和计算跨径475 m上承式钢管混凝土拱桥2个桥型方案进行比选,最终采用景观好、造价低、易养护的上承式钢管混凝土拱桥。主桥拱轴线采用悬链线,拱轴系数2.2,矢高90 m,矢跨比1/5.278。主拱圈由两幅拱肋组成,单幅拱肋为四肢等宽变高桁架结构,腹杆为钢箱和H形截面,竖腹杆与拱轴线中心径向布置。拱上立柱为钢箱截面,与拱肋、桥面系钢梁刚接。桥面系为槽形钢箱梁+粗骨料活性粉末混凝土桥面板的连续组合结构。拱座为梯形结构,采用扩大基础,交界墩采用变截面薄壁墩。采用斜拉扣挂、缆索吊装安装主拱节段、立柱单元及主梁构件。结构静力、稳定性计算及拱座受力验算均满足设计要求。

挑檐和窗槛墙阻止火灾竖向蔓延性能的数值模拟分析

为了阻止室内火灾通过窗户等开口沿着建筑外墙竖向蔓延 ,我国的防火设计规范规定需要设置一定高度的实体裙墙或窗槛墙 ,但在某些建筑中如落地玻璃窗的建筑通常采用一定长度的挑檐来代替实体裙墙或窗槛墙。运用 FDS模型对设置挑檐和设置实体裙墙建筑进行数值模拟 ,然后分析与比较计算结果 ,认为在防火性能上设置挑檐比设置实体裙墙或窗槛更合理 。

关于土拱效应的几个问题

提出了岩土工程领域土拱理论中几个值得探讨的问题 ,如拱脚的存在形式、拱形、拱体几何参数及微观特性等 .根据土拱的不同形成机制 ,指出拱脚的存在形式有直接拱脚、摩擦拱脚、土体拱脚及二异拱脚 4种 .在此基础上 ,通过工程实例对拱形及拱体几何参数提出了初步见解 。

锦屏一级水电站左坝肩边坡稳定性研究

从工程区的自然稳定斜坡调查入手,利用前期勘测的横剖面结果,获得工程区的砂板岩边坡和大理岩边坡的自然稳定斜坡的坡形数据；结合中国已建和在建水电边坡的开挖情况,采用自然斜坡比拟法和工程地质类比法综合确定拱间槽边坡的地质建议开挖坡比。在坝头深裂详细调查研究的基础上,分析拱间槽边坡开挖前后的可能失稳破坏模式及失稳块体的边界条件；通过采用三维极限平衡方法对可能失稳块体的计算模型进行分析,得到块体开挖前后的稳定系数；对失稳块体的稳定性进行详细评价,并提出块体加固方案建议,对类似工程提供可以借鉴的经验。

劣化拱轴线大跨石拱桥拱上建筑调载工序研究

在分析附加内力对劣化拱轴线大跨度石拱桥内力影响的基础上,运用影响线加载法对拱上建筑进行分节段分步骤调整,通过Midas/Civil结构软件对调载工序进行验证,提出劣化拱轴线大跨度石拱桥拱上建筑合理调载工序。工程实践应用表明,所提出的劣化拱轴线大跨石拱桥拱上建筑调载工序是合理的、可行的。

粘贴钢板法在桥梁加固中的应用

理论上阐述了粘贴钢板法在桥梁加固中的设计要点和施工工艺,并结合空腹式拱桥加固实例进行了分析说明。

西南某大型水电站拱肩槽边坡开挖的变形响应研究

对在复杂地质条件和高地应力环境下,高达近330m的人工岩石拱肩槽高边坡的研究,尤其是在大坡比、强开挖条件下所表现的变形响应规律的研究具有重要的理论与现实意义。论文通过大量现场跟踪施工的地质调查工作和利用丰富的监测资料的基础上,系统地研究了此类边坡变形响应的基本规律及特殊表现,得到了拱肩槽高边坡开挖过程中,边坡的变形与开挖过程有较强的同步性。变形主要受开挖卸荷影响;随开挖的进行,坡体的变形随开挖面的远离表现出总体衰减的特征等。开挖后的坡体的变形量较小,变形深度较浅,而且在开挖12～18个月后,变形趋于稳定。这些结论对类似边坡开挖及其稳定性的控制具有重要的借鉴意义。

无板大跨度预应力次梁楼盖边梁协调扭转试验

介绍2个6 m×8 m无整浇板大跨度预应力次梁楼盖试件的边主梁协调扭转试验,探讨无整浇板大跨度预应力次梁楼盖中边主梁与次梁之间弯扭分配的变化过程.对试验现象和实测结果的分析表明,大跨度预应力次梁楼盖的边主梁始终处于弯剪扭复合受力状态下,其协调扭矩不可忽略,不应采用零刚度法;开裂以后,协调扭矩继续随荷载的增加而增长,这与AC I规范塑性设计法的基本假定有显著区别.该结果对规范修订有一定参考价值.

空腹式拱桥新型拱轴线研究

将常规线型作为空腹式拱桥的拱轴线,有着方法上和理论上的不完善.基于空腹式拱桥的实际恒载分布,提出将主拱圈自重与行车道系自重之和的压力线作为拱轴线,由受力平衡微分方程,使用四阶Runge-Kutta法进行求解,提出用悬索线与抛物线的组合作为空腹式拱桥新型拱轴线,通过数学分析、拱轴线坐标、主拱圈内力和实际算例,验证了其合理性.

带板大跨度预应力次梁楼盖边主梁协调扭转试验

为探讨带整浇板大跨度预应力次梁楼盖中边主梁与次梁之间弯扭分配的变化过程,进行了两个6 m×8 m带整浇板大跨度预应力次梁楼盖试件的边主梁协调扭转试验.通过对试验现象的观测和实测结果的分析,得出的主要结论为:大跨度预应力次梁楼盖的边主梁始终处于弯剪扭复合受力状态,其协调扭矩不可忽略,零刚度法不应采用;开裂以后,协调扭矩继续随荷载的增加而增长,这与ACI规范中的塑性设计法有显著区别.

张吉怀铁路芙蓉镇酉水大桥方案比选

张吉怀铁路于芙蓉镇采用桥梁方式跨越酉水河,酉水大桥桥址处河岸两侧坡陡谷深,呈非对称“U”形,拱桥为经济合理的桥型,跨度约300 m。结合桥址地形、地质与两岸既有道路分布,对桥式结构、拱肋形式、拱上结构进行研究比选。经综合比选,酉水大桥选择跨径292 m的非对称上承式拱桥方案,该方案与地形匹配性最好,避开了陡边坡地段,充分利用既有道路作为施工便道,工程投资最少;拱肋采用双肢钢管混凝土桁架结构,该拱肋承载力高、施工方便、景观效果好;拱上结构采用钢-混组合刚构连续梁方案,该方案充分发挥刚构整体性强、刚度大、拱上高墩结构尺寸小、施工方便等优势。拱肋及钢-混组合梁的钢结构、预制板采用缆索吊装,混凝土梁采用悬臂挂篮浇筑。

大跨度预应力次梁楼盖边梁协调扭转模拟分析

多方案模拟4个大跨度预应力次梁楼盖试件的边梁协调扭转试验，分析比较各方案的开裂荷载、极限荷栽以及边梁的协调扭矩、单位长度扭转角、边梁扭转刚度等结果，得出的主要结论有：在整个受力过程中，边梁协调扭矩总体呈增长趋势，并不因边梁开裂而明显下降；美国ACI318—05规范的开裂扭矩值偏小，与边梁极限扭矩相差较大；对于开裂后的大跨度预应力次梁楼盖边梁扭转刚度折减系数，无整浇板时可取0．05～0．10，带整浇板时可取0．10～O．40。

反拱水垫塘拱端力变化规律的试验研究

分析了反拱水垫塘底板的稳定机理 ,用先进的模拟方法和量测手段 ,对反拱水垫塘拱端力进行了详细试验研究 ,得出在约 30 0米级水头和最大坝身泄流 (双曲拱坝 ) 30 0 0 0m3 s的作用下 ,拱端力沿程及随下游水深变化的规律、其时域和频域的特性。研究表明 ,若能保证两岸山体和拱支座稳定 。

基于CATIA的角形传动滚筒头架有限元分析

带式输送机是一种重要的散状物料运输设备,而传动滚筒头架是带式输送机中最为重要的结构件之一,其强度状况影响到整个带式输送机系统的正常运行和安全。运用CATIA软件对带式输送机角型传动滚筒头架进行有限元分析,利用特征造型方式完成3D实体模型,施加系统约束和外部载荷,进行网格划分并求解,得到头架的应力云图和位移云图。分析结果表明角形传动滚筒头架满足设计要求,但在实际生产安装过程中,还要注重头架的焊接质量以及现场的安装精度,才能保证整个带式输送机系统的正常运转。

溪洛渡水电站右岸拱肩槽建基面开挖精细爆破施工

溪洛渡水电站大坝拱肩槽开挖地质条件复杂,开挖要求高。本文围绕提高拱肩槽开挖质量,采用对施工设备进行改造、加强施工过程的控制,形成了拱肩槽开挖的精细爆破施工工艺,初步建立精细爆破管理体系。爆破开挖形成的建基面光滑平整,平均超欠挖、平整度、半孔的整体合格率分别为97.2%、98.8%、99.8%,采用钻孔声波法检测平均爆破影响深度均在1.0m以内,整体质量达到优秀水平。开挖实践表明,采用传统的施工设备也完全可以达到精细爆破的技术要求。

飘窗纵向防火性能数值模拟

使用FDS研究火灾中飘窗阻止火灾纵向蔓延的防火性能。采用t2增长型火源,火源面积2m2,位于房间中央,无水喷淋,最大热释放速率为6MW。选取300℃作为窗玻璃破碎的温度极限值。飘窗宽度分别为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、1.0m。结果:8种火灾场景下,上层窗玻璃最高温度分别为147.7、185.8、248.8、176.6、209.7、179.1、184.5、212.6℃,均低于300℃的窗玻璃破碎温度。结论:①8种火灾场景,均不会导致上层窗玻璃破碎;②增加飘窗宽度作为纵向防火措施可在一定程度上取代窗槛墙,但上下玻璃窗之间要保证一定高度的防火间距。