80MN板柱组合式压剪转试验机的力学仿真

为确保80MN压剪转试验机在压缩、压剪、压转三种极限载荷工况下能够满足强度和刚度要求,设计了一种有侧向反力板的板柱组合式机架结构。首先分析在压缩、压剪、压转试验时试件的受力状态,据此对板柱组合式压剪转试验机分别进行压缩、压剪和压转静力仿真,并与无侧向反力板的单独立柱式压剪转试验机进行对比。结果表明:侧向反力板的引入,成功将最大应力从成本高、精度要求高且不易拆卸更换的立柱转移到成本低、精度要求低且易拆卸更换的侧向反力板上。无论压缩、压剪还是压转,板柱组合式压剪转试验机具有与单独立柱式压剪转试验机更小的最大应力与最大总位移,尤其压剪时最大应力减小了18.6%,剪切方向的最大位移减幅高达85.9%,因此具有更大的强度与刚度。板柱组合式压剪转试验机在压缩、压剪、压转三种极限载荷工况下,最大应力都小于材料的屈服强度,最大总位移都小于允许最大总位移量,因此满足强度与刚度的要求。

铁路新型柱-板组合式高墩模拟及地震易损性研究

为研究铁路新型柱-板组合式空心高墩的抗震性能,以黄-韩-侯铁路纵目沟特大桥为背景,提出采用多垂直杆元模型模拟柱间板、非线性纤维梁单元模拟墩柱及墩上横梁的新型柱-板组合式高墩的有限元模拟方法,建立全桥非线性有限元模型,并进行增量动力分析;选取墩柱曲率延性比和柱间板最大层间位移角为损伤指标,进行该新型柱-板组合式高墩地震易损性研究。结果表明:新型柱-板组合式高墩有限元模拟方法兼具良好的计算精度和效率;新型柱-板组合式空心高墩在设计、罕遇和极罕遇地震作用下抗震性能良好,柱间板和墩柱沿墩高方向发生损伤的顺序一致,先顶层、再底层,然后中间层;在罕遇地震作用下,柱间板发生轻微破坏和中等破坏的概率分别为93.3%和62.1%,而墩柱基本不损伤,柱间板通过优先损伤耗散地震能量大幅减轻了墩柱的损伤程度;当柱间板遭受严重损伤逐渐退出工作时,结构整体刚度减小、周期延长,能有效抑制墩柱发生严重损伤,保证强震作用下桥梁整体结构的强健性。