沉管隧道接头在压-扭-剪组合条件下的力学性能分析

接头是沉管隧道中最薄弱并且非常关键的部位,其力学性能直接影响整条沉管隧道的安全性与水密性。目前研究仅限于沉管接头的压缩、压弯和压剪等简单荷载工况,未对组合工况如压-扭-剪工况进行过研究。以红谷隧道工程为背景,基于三维精细化建模技术,通过有限元软件ABAQUS建立了表征沉管隧道接头性能的力学模型,并考虑不同材料的非线性本构模型,开展了沉管隧道接头在压-扭-剪组合条件下的力学性能模拟研究,并与压-剪组合条件下的力学性能进行对比了分析。通过数值模拟计算揭示了沉管接头GINA橡胶止水带超弹性材料的特性及水密性,并得到了接头在压-扭-剪组合条件下的水平荷载-位移曲线,从而获得了接头的扭剪刚度和极限承载力,表明接头在压-扭-剪工况下的抗剪强度比压-剪工况下的抗剪强度小。同时,对混凝土及钢剪力键进行局部分析,得到其在压-扭-剪组合条件下的受力特性,并预测了剪力键可能的破坏模式。研究结果可为今后沉管隧道接头设计提供参考。

斜拉体系加固桥梁桥下连接件力学性能

针对斜拉体系加固梁桥下连接件具有承受剪压组合荷载、双剪切界面、粘贴钢板与螺栓锚固混合连接等受力特点,但力学性能及破坏模式不明确的缺点,通过Abaqus有限元方法建立了某桥下连接件的精确有限元模型,对其力学性能及破坏模式开展了研究。结果表明,各模型的最终破坏模式均为螺栓的剪切破坏,模型最终破坏位置分2类:胶层面处的螺栓剪切破坏和两钢板接触面处的螺栓剪切破坏。荷载作用下桥下连接件共存在4种承载力变化趋势,部分模型破坏前承载力出现明显的下降段。影响模型极限承载力的要素中仅单一要素变化时,极限承载力并不完全以单调趋势变化,即各要素间存在复杂的耦合关系。