拱桥斜拉扣挂系统高效拆除技术研究

针对大跨径拱桥多采用斜拉扣挂施工技术进行拱肋节段拼装,通常扣索数量繁多、各扣索间距较密集,传统采用逐级松索的拆除方法面临施工工作量大、拆索效率低的现状,提出一种从拱脚到l/4和l/4到拱顶交替一次拆除扣索的快速拆索方法。该方法通过拆索过程中对拱肋控制点位移的影响分析,得到拆除不同位置扣索对结构受力变形的影响规律,提出扣索逐根拆除的施工方案,并从拱圈线形、扣索索力和拱圈应力三个方面对比分析了各拆索顺序的影响规律,以此确定最优的拆索方案。

猛洞河大桥斜拉扣挂方案的确定与优化

为确保猛洞河大桥施工过程的安全、设计目标的实现、施工工序的简化,研究其拱圈施工的斜拉扣挂方案。基于考虑施工过程的平面杆系有限元法,以拱肋线形偏差(拱肋制作线形与拱肋合龙设计线形的偏差)等于0为目标,并令交于索塔同一高度处的扣、锚索水平分力相等,采用正装迭代法确定劲性骨架安装阶段的扣锚索张拉力;以拱圈应力满足规范要求为条件,用试算法确定主拱圈外包混凝土浇注过程的扣索索力初张值和调整值。在上述方案基础上,对骨架安装和外包混凝土浇注两个关键施工阶段分别进行关于拱肋线形和应力的参数敏感性分析,找出了灵敏度较大的结构参数,以便进行有针对性的控制。利用外包混凝土合龙状态的参数敏感性分析结果,对外包混凝土浇注过程中的扣索布置方案和完成后的拆除顺序进行了优化。

高层框架-防屈曲钢板墙体系方案布置研究

防屈曲钢板墙(简称BRSPSW)是一种适用于高层钢结构的新型抗侧力构件,具有塑性性能好、滞回特性稳定、可独立变化墙板承载力和刚度以及布置灵活等优点,可克服支撑框架易受建筑功能限制的缺点。以某34层钢结构住宅为背景,首先提出BRSPSW适用性布置方式,并对其进行比选分析。然后基于结构弹性层间位移角要求,通过6组算例对D形布置BRSPSW跨越门洞传力转换进行了分析,提出了有效高宽比概念与BRSPSW体系方案设计阶段参考建议。

新型空间可展单簧片结构屈曲分析

簧片结构作为新型空间可展铰链的核心部件,其典型的失效形式就是屈曲以及屈曲引起的各种损伤破坏。本文以新型空间可展单簧片结构为研究对象,基于ABAQUS软件分析平台,引入改进的弧长法进行非线性有限元分析,研究了簧片两端分别受纯弯曲和轴向压缩载荷作用下的屈曲行为。研究中考虑了初始几何缺陷和载荷偏心对结构稳定性及承载能力的影响。结果表明,引入初始几何缺陷后结构临界屈曲载荷明显下降,缺陷因子越大,计算得到的临界屈曲载荷越小,后屈曲承载能力越小。此外,载荷正向偏心时,随偏心量增加,临界屈曲载荷先增大而后递减;载荷负向偏心时,偏心量越大,临界屈曲载荷越小。该研究对于提高新型空间可展结构的稳定性具有一定的参考价值。

陶瓷氧化锆和金属钛合金FGM变截面立柱的过屈曲数值模拟

基于Mori-Tanaka等效特性模型,研究了功能梯度材料变截面立柱在均布载荷作用下的过屈曲行为。考虑几何方程、本构方程及平衡方程,建立了功能梯度材料变截面立柱在均布载荷作用下的过屈曲控制微分方程,其中假设材料性质沿厚度方向按幂率变化。采用打靶法获得了由陶瓷氧化锆和金属钛合金两相材料组成的FGM变截面立柱的屈曲和过屈曲行为数值解。给出了不同变截面系数和不同梯度指数下立柱的过屈曲平衡路径和平衡构形。讨论了截面变化系数、材料梯度指数对立柱屈曲和过屈曲行为的影响。

BRB加固对高层砼框-剪结构减震影响

根据防屈曲耗能支撑的工作原理与力学性能,进行既有高层框-剪结构布置防屈曲耗能支撑研究.以BRB承担层剪力占比为设计依据,使用SAP2000结构非线性有限元软件研究了单斜式和倒V式两种不同布置形式下,各3种竖向不同楼层布置方案结构动力时程响应、BRB耗能占比、剪力墙应力分布等特点.分析表明:在结构下部布置防屈曲耗能支撑具有减震作用;罕遇地震作用下,结构下部布置防屈曲耗能支撑不仅能够承担较大耗能,也对结构峰值响应下的剪力墙应力的减幅最大,该布置方案可为高层框-剪结构布置防屈曲耗能支撑的工程实践提供参考.

变刚度圆柱壳屈曲分析及铺丝路径优化

为提高变刚度圆柱壳的抗屈曲性能,设计两种铺丝方案并运用径向基函数代理模型优化两种铺丝方案中的参数。将ABAQUS和ANSYS的计算结果进行对比,验证ABAQUS建模的可靠性;运用ABAQUS分别对外压荷载、内压荷载、外压轴压组合荷载和内压轴压组合荷载下的变刚度圆柱壳进行屈曲分析,并由MATLAB实现径向基函数代理模型优化算法,优化铺丝方案中的设计参数。结果表明:对比铺设角度线性变化的铺设方案,铺设角度非线性变化有利于提高内压轴压组合荷载下圆柱壳的抗屈曲性能;对于内压轴压组合荷载下的圆柱壳,增大参数m和n可以提高优化后的屈曲荷载;两种铺丝方案优化后的屈曲临界荷载和铺丝路径十分接近,验证了代理模型优化的准确性。径向基函数代理模型优化复杂铺丝方案中的参数是可行的,其优化结果可为纤维变角度铺丝构件提供一定的参考。

含椭圆孔的变角度复合材料层合板的屈曲性能研究

本文利用变角度复合材料的纤维方向角可沿平面位置任意连续变化的特点,提出在孔附近采用与孔同心的椭圆曲线作为纤维铺设路径的层合板铺层方案,以改善含椭圆孔的层合板的孔边应力集中,进而提高层合板的抗屈曲性能.主要研究内容有:利用ABAQUS软件分析本文提出的孔边特殊铺层方式下变角度复合材料层合板的面内应力分布及屈曲性能,通过与传统直线铺层方式以及线性变角度铺层方式进行比较,说明了本文提出的新铺层方式的优越性,并详细分析了椭圆孔的离心率、开孔尺寸及开孔方位对层合板的屈曲临界荷载的影响.研究结果可为含椭圆孔的变角度复合材料层合板的结构设计和优化提供一定的参考.

郑万铁路奉节梅溪河双线特大桥钢拱肋缆索吊机斜拉扣挂安装方案比选

郑万铁路奉节梅溪河双线特大桥主桥设计为1~340m劲性骨架钢筋混凝土上承式提篮拱桥,无铰拱结构,拱圈设计为X形钢管混凝土劲性骨架+外包混凝土结构,变宽变高钢桁拱肋采用缆索吊机斜拉扣挂法安装。根据主桥结构特点及山区陡峭的地形条件,针对缆索吊机的索跨布置及结构形式,提出缆扣共塔与缆扣分离、单塔式与双塔式等多种形式;针对拱肋扣挂方式,提出是否设置扣挂分配梁及临时索的设计思路;通过众多方案比选分析,最终确定最优方案。

装配式建筑模块化盘扣支撑架施工技术研究

模板和脚手架工程是装配式建筑标准层施工的关键工序,对工期、成本有着重大影响。为充分发挥叠合板的优势,降低支撑架搭设成本,提出一种模块化盘扣支撑架形式,通过理论计算与加载试验验证其结构可靠性,并进行现场落地样板搭建,结合施工实际对搭设方案进行改进优化,作为后续相关研究的参考。

防屈曲耗能支撑在三边简支网架结构中的应用研究

采用SAP2000V14.1对防屈曲耗能支撑在矩形平面三边简支一边自由的斜放四角锥网架结构进行了弹塑性时程分析。在难以直接比较多方案网架结构减震优劣的情况下,提出了以综合轴力减震值作为进一步的比较指标的方法,并用此方法对9种防屈曲耗能支撑替换方案的减震效果进行了对比分析。得出了较优的替换方案。为今后该类网架结构的耗能减震设计提供了参考依据。此外对结构不同部位的动力响应也作了分析。

新式防滑伸缩电线杆脚扣设计方案研究

电线杆防滑攀爬脚扣在高空工作人员在电杆攀爬过程中起着重要作用,防滑效果好、稳定性强、安全性高的电线杆脚扣防滑可为高空工作人员提供安全保障。但传统的攀爬脚扣具有明显弊端,尤其在冬季容易出现打滑、稳定支撑不足等问题。因此,新式防滑伸缩电线杆脚扣的研究与设计具有重要的现实意义。

钢、木龙骨结合模架支撑体系施工技术

模板支撑体系采用了方钢管取代传统的方木作为墙、柱以及楼板模板主次龙骨,同时结合轮扣式钢管脚手架形成模板支撑体系。

某高层钢结构体系优化设计

通过对某工程设计实例的3种钢结构体系:钢管混凝土柱-中心支撑、钢管混凝土柱-钢板组合剪力墙、钢管混凝土柱-钢板剪力墙利用软件YJK-A(1.9.1.0网络版)进行优化计算对比,最终采用钢管混凝土柱-钢板剪力墙结构体系,并进行了钢板剪力墙的稳定性分析。计算表明,该结构体系与其他2种结构体系相比,不仅技术先进,经济合理,具有较大的安全储备,且构造简单,较好地满足了建筑功能。可供同类高层钢结构体系的选取及设计参考。

渤海核电平台高温热水管输方案研究

采用海底管道外输,高温高压下屈曲变形是关键问题,会造成管线无法正常运行,甚至破坏。通过调研国外高温管道案例,从设计和安装方面,提出了有针对性的方法。结合渤海某稠油油田稠油热采,提出了高温热水输送单层管、双层管和高架方案,从温度、成本、环境影响等方面进行了比选,给出了各方案的适用性建议。

钢包回转台检修方案设计

为保证其它钢包回转台的正常工作,并减少检修时间,设计了两座提升臂之间加装H型钢、4只液压缸同步顶升钢包回转臂的方案对钢包回转台检修,更换回转推力轴承以及与基座的连接螺栓。按设计的检修方案建立三维接触模型,施加边界条件。计算结果表明,方案中钢包回转台各零件和H型钢强度以及H型钢的稳定性满足要求,并得到了现场检修实践的验证。