基于动态模态分解的Π形梁涡振流场特征分析

为探索Π形桥梁断面的涡振机理及气动措施的抑振原理,采用动态模态分解方法,结合计算流体动力学数值模拟,对某Π形桥的不同工况进行流场解耦和对比分析.结果表明,主梁下表面方腔内的不稳定涡是导致Π形梁涡激振动的重要因素,增设2道四分点下稳定板将空腔分割成3个较小的区域,可减少下缘分离涡的形成空间并降低空腔内涡的强度和尺度,从而有效抑制涡振.第2阶分解模态与结构振动同频,是引起涡激振动的主导模态;此模态能够直观揭示流场中主涡的形成和发展,简化流场分析的复杂性.第3、4分解阶模态与结构的涡振频率存在明显的倍频关系,能够精确捕获涡激力中的高频成分,有利于深入理解涡激振动的瞬时变化特性,制定更为精细的抑振措施.

翼缘尺寸对地聚物混凝土T形梁抗弯性能的影响

通过对5根不同翼缘尺寸的地聚物混凝土T形梁和1根普通混凝土T形梁进行四点弯曲试验,研究了翼缘宽度和厚度对地聚物混凝土T形梁抗弯性能的影响,以及与普通混凝土T形梁的差异。研究结果表明:地聚物混凝土T形梁的抗弯极限荷载、屈服荷载、裂缝行为及失效模式与普通混凝土T形梁相似,且延性更优,但其跨中受拉纵筋应变较大,刚度、开裂荷载和最大裂缝宽度限值下的承载力较低。随着翼缘宽度从200 mm增大到500 mm,地聚物混凝土T形梁的刚度、屈服荷载、抗弯极限荷载、延性和在最大裂缝宽度限值下的承载力均增大,跨中受拉纵筋应变减小,开裂荷载无明显变化,但越宽的翼缘宽度能有效承担荷载的也只是靠近腹板的一部分宽度。增大翼缘厚度对地聚物混凝土T形梁抗弯性能的影响与增大翼缘宽度基本一致,但其对最大裂缝宽度限值下的承载力提高效果显著。规范GB 50010—2010和ACI 318—19的正截面受弯承载力设计公式适用地聚物混凝土T形梁,GB 50010—2010的预测更精确,ACI 318—19的安全储备更高。

翼缘尺寸对地聚物混凝土T形梁抗剪性能的影响

为探究翼缘尺寸对地聚物混凝土T形梁抗剪性能的影响,对1根普通混凝土和4根不同翼缘尺寸的地聚物混凝土T形梁进行了集中荷载下的抗剪试验;试验获得了T形梁试件的承载力、挠度、钢筋应变、破坏模式及裂缝的开展等相关参数。研究结果表明:地聚物混凝土T形梁具有与普通混凝土T形梁相似的裂缝扩展、破坏模式及抗剪承载力,但其刚度和斜截面开裂荷载较低,跨中纵筋和箍筋的应变较大;将翼缘厚度与截面有效高度比值从0.24增大到0.48时,地聚物混凝土T形梁的刚度增大、跨中纵筋应变减小,抗剪承载力提高了12.7%,地聚物混凝土的归一化抗剪强度增大了25.3%;当翼缘宽度超过两倍腹板宽度时,继续增大能减小跨中纵筋应变,但地聚物混凝土T形梁的刚度、抗剪承载力及地聚物混凝土归一化抗剪强度不再增大。规范ACI 318—19和Eurocode 2的计算结果明显低估了地聚物混凝土T形梁的抗剪承载力,GB 50010—2010较接近试验值。为更好预测地聚物混凝土T形梁的计算抗剪承载力,建议在抗剪承载力计算公式中增加翼缘有效受剪面积所提供的剪力。

成型钢筋混凝土T形梁抗震性能非线性有限元分析

成型钢筋采用钢筋集中加工与配送模式,具有生产效率高、质量稳定、经济性好等特点,是建筑工业化的重要环节。成型钢筋骨架和钢筋焊接网是2种常见的成型钢筋。针对腹板配置成型钢筋骨架、翼缘配置钢筋焊接网的混凝土T形梁,基于有限元软件ABAQUS建立了考虑成型钢筋构造的非线性有限元模型,有限元分析结果与完成的成型钢筋混凝土T形梁低周反复荷载试验结果吻合较好。在此基础上,研究了钢筋成型工艺(手工绑扎、绕箍成型、穿箍成型)、混凝土浇筑方式(现浇、叠合)、混凝土强度(C30,C40,C50)、纵筋配筋率(0.4%,0.6%,0.8%,1.2%)、配箍率(0.2%,0.4%,0.6%)对钢筋混凝土T形梁抗震性能的影响规律。结果表明:绕箍成型、穿箍成型钢筋叠合梁和手工绑扎钢筋现浇梁的荷载-位移曲线较相似,所有试件位移延性在4.4~5.2;相比于纵筋配筋率为0.4%的绕箍成型钢筋叠合梁,纵筋配筋率为0.6%~1.2%试件的正、反向抗弯承载力分别提高25%~93%,18%~48%,正向位移延性由4.3下降为4.2~4.0,反向位移延性由5.0下降为4.8~4.5;绕箍成型钢筋叠合梁与现浇梁的骨架曲线相近,叠合梁比现浇梁的正、反向抗弯承载力分别低6%和10%以内;混凝土强度和配箍率对绕箍成型钢筋混凝土梁的抗弯承载力和位移延性的影响在4%以内。总体上,成型钢筋混凝土T形梁具有较好的抗震性能,成型钢筋可作为传统手工绑扎钢筋的替代方案。

型钢混凝土T形梁纯扭及弯扭性能试验研究

为研究型钢混凝土T形梁在纯扭和弯扭作用下的受力性能,以翼缘宽度、型钢含钢率、配箍率、翼缘纵筋直径及弯扭比为变化参数,设计并完成12根型钢混凝土T形梁的纯扭、弯扭静载试验。观察了试件的破坏过程,获取了试件的扭矩-扭率全过程曲线、开裂扭矩和极限扭矩等特征参数,深入分析了纯扭、弯扭作用下不同变化参数对型钢混凝土T形梁抗扭性能的影响规律,揭示了其抗扭破坏机理。结果表明:T形截面梁和矩形截面梁的破坏形态基本一致,其中钢筋混凝土梁呈现为脆性破坏,型钢混凝土梁呈现为延性破坏;T形试件翼缘、型钢和混凝土之间存在相互约束作用,翼缘和型钢大幅增强了试件的抗扭强度和延性;试件翼缘的最优高宽比为2.33;随着型钢含钢率的增大,试件的抗扭强度和延性呈增大趋势,平均提升幅度分别为30.99%、101.14%;试件的极限扭矩随着弯扭比的增大而增大,平均提高了7.86%。最后,提出了型钢混凝土T形梁的开裂扭矩和极限扭矩计算方法,所得计算结果与试验结果吻合良好。

大厚度C形梁R角质量影响因素研究

探讨了热压罐成型大厚度C形梁R角质量的影响因素,通过研究压力参数和压力传递方式,确定了影响R角质量稳定性的主要原因并提出了控制方法,为进一步提高实际工程中大厚度C形梁R角的结构质量和外形准确度奠定了基础。

先张法施工U形梁预应力均匀性控制方法

目前,先张法被广泛应用于轨道交通工程中,其控制拉力可达数千吨。文章以轨道交通工程中的先张法施工实例为研究对象,简要介绍了较为成熟的先张法施工U形梁张拉系统工艺流程与台座设计,详细分析了先张法施工U形梁在实际应用过程中预应力不均匀的原因,并根据U形梁工艺与台座设计分析,制定相应的控制方法。

双边箱形Π形梁抖振力展向相干函数的试验研究

为研究大跨度斜拉桥双边箱形Π形梁的合理抖振力展向相干函数模型,通过风洞湍流场刚性节段模型测压试验得到了3种不同宽高比双边箱形Π形梁的抖振力展向相干函数试验值,利用三类抖振力展向相干函数模型采用非线性最小二乘法对其进行拟合,并与抗风规范给出的抖振力展向相干函数进行对比分析。结果表明,三类抖振力展向相干函数模型均能较好拟合双边箱形Π形梁的抖振力展向相干函数试验值,Jakobsen指数型相干函数模型拟合效果最佳。双边箱形Π形梁的抖振力展向相干函数整体上大于抗风规范给出的抖振力展向相干函数,采用抗风规范给出的抖振力展向相干函数计算大跨度斜拉桥双边箱形Π形梁抖振响应会出现低估。

桥梁工程施工中预制T形梁施工技术研究

目前许多桥梁均采用了预制T形梁形式,作为一种新型的桥梁结构,其施工难度大,施工效果与桥梁安全、使用寿命有关。为避免预制T形梁施工问题,施工期间有关人员需注重分析桥梁工程现场的地质水文特点,优化预制T形梁的结构设计及参数,制定最佳的施工方案、管理措施。未来相关人员需根据预制T形梁技术现状,继续创新技术形式,构建完善的施工技术体系。基于此,本文重点分析了预制T形梁施工的技术要点,以期为同类型项目提供参考与借鉴。

轨道交通变截面箱梁-U形梁组合连续梁桥受力特性分析

以1座变截面箱梁-U形梁组合连续梁桥为研究对象,采用通用有限元程序ABAQUS建立该桥的数值仿真分析模型,对其在不同工况下的受力特性进行分析,探究桥梁在各项荷载作用下的应力分布特征以及结构变形情况。结果表明:单项荷载作用下,U形梁腹板在承受正弯矩的区段上部内倾、下部外倾,而在承受负弯矩的区段,变形情况则相反;荷载组合作用下,中支点处U形梁与箱梁的连接导致局部刚度突变,使得该处的道床板呈现与悬臂板类似的受力状态。

某厂房钢筋混凝土框架T形梁损坏分析及处理

某厂房支承双T板的钢筋混凝土框架T形梁在使用过程中出现斜向裂缝,翼缘损坏。依据检测结果,采用有限元分析软件ABAQUS对其损坏原因进行分析。结果表明,架梁翼缘较薄是导致其损坏的主因;在双T板板肋处集中荷载作用下,梁端板肋支承处承受较大的弯矩和剪力作用,混凝土主拉应力超过抗拉强度,产生斜向裂缝;屋面温度应力的作用加剧了斜向裂缝的发展程度及范围,并导致翼缘的损坏。对混凝土框架T形梁进行加固处理,增设了屋面保温措施。该建筑物加固效果良好,可为其他同类工程提供参考。

铁路连续槽形梁桥静力特性分析

为给铁路连续槽形梁桥结构简化计算和优化设计提供理论依据,以某(40+64+40) m箱形截面铁路连续槽形梁桥为背景,进行铁路连续槽形梁桥静力特性分析。采用ANSYS软件建立该桥空间实体有限元模型,分析桥梁变形、控制截面应力分布、边梁和道床板的受力特点以及边梁和道床板分担纵向弯矩的比例,并对不同截面槽形梁桥的边梁与道床板承担纵向弯矩比例进行对比。结果表明:在恒载及列车活载作用下,中支座附近边梁向槽内倾斜,槽口减小;主跨跨中和边支座附近边梁外斜,槽口略微扩大;全桥各截面边梁下缘最大压应力明显大于道床板下缘最大压应力,截面下缘应力分布不均匀现象显著,剪力滞效应突出;该桥边梁和道床板在主跨跨中截面分担纵向弯矩的比例为1.41∶1,在两中支座处截面的分担比例分别为3.78∶1和4.00∶1,主跨跨中截面边梁承担弯矩的比例较低;槽形梁桥边梁与道床板的弯矩分担比例与二者的竖向抗弯刚度比呈正相关;箱形截面槽形梁相较其它截面槽形梁具有更大的抗弯刚度,可实现更大的跨度。

复合材料C形梁结构的固化变形控制研究

针对民机复合材料C形梁结构的固化变形问题,建立了包括传热分析模型、固化动力学分析模型、弹性模量模型、树脂收缩模型在内的仿真预测模型,对C形梁缩比件结构的固化变形进行了预测,预测结果与试验结果相比,具有较小的误差。本文将固化变形的仿真预测结果用于指导C形梁缩比件的模具型面修正调节,用型面调节后的模具制备C形梁的变形测量结果满足结构精度要求,实现了对C形梁结构固化变形的有效控制.

公路桥梁工程中预制T形梁施工技术研究

为促使预制T形梁质量满足施工要求,保证桥梁的使用安全,首先论述了预制T形梁的施工特点与难点。然后以某一高速公路桥梁工程为例,详细阐述了包括场地建设、模板安装、钢筋施工、吊装支架模具与波纹管制作、混凝土施工、预应力张拉、孔道压浆等在内的预制T形梁施工技术要点。最后提出了相关的施工注意事项,包括避免预应力孔道接头漏浆、过度振捣混凝土、破损锚垫板,并应合理预留伸缩缝预留槽、吊梁孔、通气孔等,以供同行参考。

T形梁正截面受弯承载力计算方法的合理性分析

基于T形截面梁正截面受弯承载力计算原理,针对第二类T形截面梁的配筋设计与截面复核问题,分别采用解方程法、截面分解法以及截面组合法进行设计与计算,并对3种方法的求解过程与计算结果进行对比分析,进而讨论了3种计算方法应用的合理性及优越性。通过工程实例分析,分别针对配筋设计与截面复核类问题得到3种计算方法求解结果的差异。结果表明:3种方法均能有效应用于第二类T形梁的正截面受弯承载力计算,截面分解法更适宜于解决第二类T形梁的配筋设计问题,而解方程法更适宜于第二类T形梁的截面复核问题。

轨道交通槽形梁桥静动力特性研究综述及展望

槽形梁桥建筑高度低,适用于桥下净空受限的情况,在轨道交通工程中得到了较广泛的应用。为推动槽形梁桥在我国轨道交通行业的研究和应用,亟需系统梳理和总结现有研究成果。首先,回顾了国内外槽形梁桥应用发展情况,讨论现有槽形梁计算模型优势与不足;而后,重点从道床板横向计算、截面应力分布、剪力滞效应等方面对槽形梁受力特性进行总结,并阐述槽形梁温度梯度和车致振动噪声方面的研究现状;最后,提出槽形梁在受力分析、温度梯度、风-车-桥耦合振动等方向的研究建议。研究结果表明:采用简单的梁单元模型难以得到槽形梁桥准确的应力计算结果,而板单元或实体单元模型建立与分析效率较低,因此提出槽形梁桥简化计算模型有效宽度的通用计算方法是今后研究的重点;当前缺乏完全适用槽形梁的温度梯度模式,这是造成设计时不能准确计算其温度应力的主要原因;对于大风频发的山区铁路和沿海铁路,开展风-车-槽形梁桥耦合振动研究,给出不同风速下列车的安全行车速度限值,可为线路安全运营提供重要支撑。

铁路连续槽形梁桥剪力滞效应分析

为探究铁路连续槽形梁桥的剪力滞效应,以峰福线大目溪大桥为例,基于有限元法分析其在不同工况下的剪力滞效应情况,提出该结构有效宽度的建议值,并且分析截面形式对槽形梁剪力滞效应的影响。结果表明:纵桥向桥面顶板和底板桥梁中心线位置的剪力滞效应在中支座截面较为显著。不同工况作用下,中支座截面和主跨跨中截面桥面板出现正负剪力滞效应交替现象,桥面顶板剪力滞效应相比底板较为显著;对于恒载+活载工况下,中支座截面正剪力滞效应出现在顶板边缘位置和底板中心线处,而主跨跨中截面正剪力滞效应出现在顶板中心线处和底板边缘位置。在恒载+活载、主力+附加力两种工况下的有效宽度比建议值,主跨跨中附近截面取0.83、0.80,边支座截面附近取1,中支座截面取0.74、0.73;对于截面形式不同的槽形梁,其跨中截面的剪力滞效应也表现出顶板相比底板更为突出,当采用箱形桥面板时,因其桥面板中腹板的存在,会导致其剪力滞效应比板式桥面板严重。

隧道间沟谷大跨径T形梁施工技术研究

在跨越峡谷的桥梁建设中会遇到地形狭小、工作面不足、大型机械设备难以入场等问题,这对大型桥梁的T形梁预制和架梁是一个很大考验。为此,以黑河黄藏寺水利枢纽对外道路1号、2号隧道间大桥工程项目为例,研究一种隧道间的T形梁预制和架梁方法,比选沟谷大跨径T形梁梁场选址及场地布置方案,自制升降装置和平移装置。经实际应用,该技术减小了T形梁运输距离和吊装距离,降低了安全风险,缩短了施工工期,使桥梁的整体施工成本得到了有效控制。

新型全装配式高桩码头π形梁板制作工艺

针对新型装配式高桩码头π形梁板无底板薄壁框架结构预制过程中因箱室内温度高、内模拆除难的问题,对无底板框架结构的预制工艺进行分析,同时引入分体式液压伸缩自动脱模工艺和电热蒸汽养护工艺。结果表明,自动脱模工艺解决了因π形梁板浇注混凝土后内腔温度高无法进行人工作业的难题;电热蒸汽养护工艺压缩构件起吊所需龄期,节约模板用量,提高预制效率。

预应力混凝土桥梁T形梁徐变效应研究

预应力混凝土桥梁组合结构中,混凝土自身的徐变效应会对桥梁结构的可靠性产生重要影响。选择上海某特大桥作为研究对象,采用三分点加载方式在梁上加载10KN荷载,构建了网格划分后的混凝土T形梁有限元模型。根据徐变模型将徐变系数的计算公式导入到蠕变程序中,经过编译计算得到徐变模型下的时程曲线,实现了对预应力混凝土T形梁的徐变效应分析。结果表明,修改了有限元分析软件中自带的显示蠕变准则之后,文中徐变模型得到的混凝土T形梁徐变效应与实际情况更加贴近。