孟加拉38 m简支梁桥墩纵向水平刚度限值研究

研究目的:孟加拉帕德玛大桥铁路连接线为“一带一路”重点工程项目之一,在高架桥上铺设跨区间无砟轨道无缝线路,且高架桥主要采用38 m混凝土简支箱梁。为指导孟加拉38 m混凝土简支箱梁桥上无缝线路及桥墩设计,建立轨道-桥梁-墩台一体化仿真分析模型,研究桥墩纵向水平刚度对无缝线路力学性能的影响规律,基于钢轨强度、梁轨相对位移和钢轨断缝限值,提出满足38 m混凝土简支箱梁桥上无缝线路铺设的桥墩纵向水平刚度限值。研究结论:(1)钢轨伸缩力和挠曲力随桥墩纵向水平刚度的增大而增大,钢轨制动力、梁轨相对位移和钢轨断缝值均随桥墩纵向水平刚度的增大而减小;(2)采用UIC规范参数时,桥墩纵向水平刚度限值受梁轨相对位移控制;(3)采用中国规范参数时,桥墩纵向水平刚度限值受钢轨强度、梁轨相对位移、钢轨温度变化幅度和机车牵引类型共同控制;(4)采用UIC规范时的桥墩纵向水平刚度限值小于中国规范的规定值,综合考虑钢轨强度、梁轨相对位移、机车牵引类型的影响,钢轨温度变化幅度分别为50℃、40℃和30℃,采用UIC规范时,建议38 m混凝土简支箱梁的桥墩纵向水平刚度限值取200 kN/cm;采用中国规范时,建议38 m混凝土简支箱梁的桥墩纵向水平刚度限值取550、250和250 kN/cm;(5)本研究成果可为相关客货共线铁路混凝土简支箱梁桥上无缝线路及桥墩设计提供参考和借鉴。

动态压剪试验机水平等效刚度测量技术的优化研究

本文针对动态压剪试验机在进行水平等效刚度测量时面临的问题进行研究,旨在提出优化的测量技术。文章首先回顾了动态压剪试验机的工作原理及其在现代工程中的应用,并分析了现有测量技术的不足。其次,深入讨论了水平等效刚度的定义及其测量方法,并对影响测量精度的因素进行了详细分析。在此基础上,提出了一套新的测量方案,并对该方案进行了系统的优化设计。文中进一步通过实验验证了所提技术的有效性,并探讨了其在不同情况下的适用性。结果表明,优化后的测量技术具有更高的准确性和操作的简便性,对提升动态压剪试验机的测试性能具有重要意义。

组合橡胶支座及橡胶支座与柱串联系统的水平刚度计算方法

目前基础隔震建筑中应用的叠层橡胶支座都是等截面的，其水平刚度是以遭遇强烈地震为依据设计的，当遭遇中小地震时水平刚度将偏大，致使上部结构的减震效果比遭遇设计地震时明显减小，而由两个不同截面橡胶支座组成的组合橡胶支座在不同强度地震时均能发挥较好设计的隔震效果。本文对组合橡胶支座建立了分析模型，推导了水平刚度系数的实用计算公式，并对典型参数的影响进行了分析。文中指出组合橡胶支座模型也可用于橡胶支座与柱串联系统水平刚度的精确分析。

球罐整体结构水平刚度及支柱拉杆应力分析

将球壳和上支柱处理为刚体,球罐质量集中于球心,下支柱处理为结构梁,拉杆处理为只能受拉的绳索(计算中只考虑受拉拉杆),按结构力学分析计算球罐水平刚度和自振周期,以及在水平地震力和风力载荷作用下,下支柱和拉杆的应力(也可考虑基础不均匀沉降球罐整体倾斜的影响)。通过研究得到的计算方法可用于球罐的工程设计和计算。

用刚性板连接的组合橡胶支座水平刚度计算方法

目前基础隔震建筑和桥梁中应用的叠层钢板橡胶支座都是等截面的，其水平刚度是以遭遇强烈地震为依据设计的，由于材料的非线性影响当遭遇中小地震时水平刚度将偏大，致使上部结构的减震效果比遭遇设计地震时有所减小，而由两个不同截面橡胶支座组成的组合橡胶支座有助于改善在中小地震时的隔震效果。组合橡胶支座由刚性连接板将上下两个橡胶支座联成一体，本文对组合橡胶支座建立了分析模型，推导了临界力方程和水平刚度系数的实用计算公式，对典型参数的影响进行了分析，同时对考虑与不考虑刚性连接板影响的结果进行了对比，结果表明当连接钢板的厚度与单个橡胶支座的高度之比小于０．２时，刚性连接板对组合橡胶支座水平刚度的影响一般是可以忽略不计的。

基坑圆环支撑体系水平刚度系数计算方法研究

由受力根据刚度分配的原则,引入受力分配系数,对圆环支撑体系水平刚度系数的计算进行了解析式的推导,提出了圆环支撑体系水平刚度系数的简易计算方法,并给出了解析式的修正式。并以某超深基坑圆环支撑体系为例,应用所提出的公式计算该圆环支撑体系的水平刚度系数,并与三维有限元分析结果进行对比,同时分析了不同封闭环梁、发射梁对水平刚度的影响,结果表明:二者误差较小,圆环支撑体系水平刚度主要由受力杆件封闭环梁决定,与发射梁等传力杆件关系不大,依据所提出的解析式进行计算,结果精确且简单易行,可为基坑圆环支撑体系水平刚度系数的取值提供依据。

串联隔震系统水平刚度及对结构地震响应影响

针对工程界比较关注的柱串联隔震系统的水平刚度问题,建立了水平刚度计算公式,探讨了压应力对水平刚度及结构地震响应的影响。首先建立了单个叠层橡胶支座的场矩阵;其次根据传递矩阵法建立了柱串联隔震系统的场矩阵,根据所得场矩阵推导出串联隔震系统顶部状态变量与任意截面内力和位移之间的关系,进而推导出串联隔震系统的水平刚度计算公式,避免了繁琐的力学推导过程;最后探讨了压应力对水平刚度及结构地震响应的影响。结果表明水平刚度随着压应力的增大而减少,近断层附近建议采用隔震支座直接固定在基础上的隔震方案。

串联隔震体系水平刚度的参数研究

考虑串联隔震体系中叠层橡胶支座和钢筋混凝土柱相互作用,用弯剪模型进行分析,用直接积分法推导了在压剪作用下串联隔震体系中叠层橡胶支座和钢筋混凝土柱及整体的水平刚度方程,提出了串联隔震体系刚度的简化方程,并与Kelly提出的公式进行了对比,主要分析了典型参数高度比κ和轴力影响因数σR对于构件自身及整体水平刚度的影响,结果表明随着典型参数的增大水平刚度降低,整体简化方程与整体精确方程的值在一定的范围内误差较小,满足工程实际要求。

64m简支梁桥铺设无缝线路墩顶纵向水平线刚度研究

针对桥上无缝线路纵向力的传递特点,运用线桥墩一体化计算分析模型,对64 m简支梁桥上无缝线路纵向力及梁轨的快速相对位移进行计算分析,提出了墩顶纵向水平线刚度的最小值,以指导大跨度简支梁桥上无缝线路设计。

高圆簧(加橡胶垫)水平向刚度计算方法的研究

将弹性直杆理论应用于高圆簧（加橡胶垫），提出了一种高圆簧（加橡胶垫）水平向刚度的计算方法。通过实验验证，理论计算值和实验结果相当吻合。采用此方法可在设计阶段预测它的水平向刚度，为动力学性能计算提供参数。

惯性往复振动机械水平和铅垂支承刚度设计

建立惯性往复振动机械的力学模型和动力学方程,通过对动力学方程的求解及分析,获得水平支承刚度和铅垂支承刚度与振动体振动轨迹的关系;进一步分析水平支承刚度和铅垂支承刚度对振动轨迹的形状、方向和振幅的影响,提出水平支承刚度与铅垂支承刚度的设计方法,为该类机械的水平支承刚度和铅垂支承刚度的工程设计提供了理论依据。

轨道交通U型梁桥下部结构纵向水平线刚度合理值研究

针对轨道交通U型梁桥的具体结构形式,建立了桥上无缝线路梁轨相互作用空间非线性有限元计算模型。分析了轨道交通U型梁桥的无缝线路纵向附加力,并对轨道交通U型梁桥下部结构纵向水平线刚度合理值进行探讨。研究结果表明,我国《地铁设计规范》及《京沪高速铁路设计暂行规定》等规定的桥墩墩顶最小纵向水平线刚度值应用于轨道交通高架桥设计明显偏大,可适当放宽。

端部固定转角对叠层橡胶支座水平刚度影响分析

文章为了研究端部固定转角对叠层橡胶支座水平刚度的影响,采用直接积分法,推导了在压剪作用下叠层橡胶支座带有端部固定转角参数的水平刚度方程,并根据端部固定转角情况将水平刚度方程分成4类,通过算例分析了端部固定转角、竖向荷载及水平荷载等参数对叠层橡胶支座水平刚度的影响。结果表明:端部固定转角和水平荷载对叠层橡胶支座水平刚度的影响具有方向性效应;在端部固定转角和水平荷载一定时,叠层橡胶支座水平刚度随着竖向荷载的增大而降低;为了满足工程需求,根据端部固定转角与初始变形和初始水平刚度的变化情况,端部固定转角宜控制在0.25%以内。

小型叠层橡胶支座水平刚度的实验研究

本文对小型叠层橡胶支座(D<100mm)进行了压剪试验研究,并总结了这类支座的一些基本性能。试验表明:当用现有的大型叠层橡胶支座水平刚度计算公式对小型叠层橡胶支座的水平刚度进行计算时,其计算结果偏小,必须经过适当修正后,才能计算小型叠层橡胶支座的水平刚度。同时,从开发新产品的角度出发,本文还对一组锡芯叠层橡胶支座进行了初步的试验研究。实验成果在一定程度上弥补了这一研究领域内的不足。

分层土中单桩的水平动刚度计算

根据能量守恒原则 ,利用桩的水平静载变形曲线求取分层土等效为均匀土层的参数 ;采用Winkler地基梁模型计算了分层土中桩的水平动刚度 ,并针对Winkler地基梁模型计算动力问题的缺陷提出修正建议 .本文中提出的方法也可用于分层土中单桩弯曲。

考虑桩土动力相互作用效应时单桩水平刚度的分析

桩土动力相互作用改变了桩基的承载力，也影响了基础及上部结构对动荷载特别是地震荷载的响应，因而进行结构动力反应分析时必须考虑桩土动力相互作用的影响．以实际工程为背景，采用Ｎｏｖａｋ模型对单桩的复刚度进行近似的理论分析和计算，研究了各种因素对桩顶水平刚度的影响，指出辐射阻尼是桩土动力相互作用影响单桩复刚度的主要因素．

小型叠层橡胶支座水平刚度的实验研究

对小型叠层橡胶支座（D＜100mm）进行了压剪试验研究，总结了这类支座的一些基本性能。试验表明，当用现有的大型叠层橡胶支座水平刚度公式计算小型叠层橡胶支座的水平刚度时，结果偏小，必须进行适当修正．本文还对一组锡芯叠层橡胶支座进行了试验研究，并得到了一些初步结果．

桥墩纵向水平刚度对桥上无缝道岔的影响

为了进一步研究桥上无缝道岔,通过计算,分析桥墩纵向水平刚度在连续梁桥上对钢轨、道岔、墩台等结构部件受力及变形的影响。本文采用ANSYS软件建立桥上无缝道岔的岔—桥—墩纵向相互作用一体化模型,并进行力学分析。研究结果是:随着连续梁桥桥墩刚度的增大,基本轨伸缩附加力减小,连续梁桥墩的纵向力增大;增大连续梁桥墩纵向水平刚度对铺设于其上的无缝道岔的受力与变形是有利的。

桩顶水平支撑刚度对斜柱支撑系统施工影响分析

为了研究桩顶水平支撑刚度对大跨钢结构斜柱支撑系统在整个施工过程中的影响,保证洛阳应天门遗址东朵楼结构施工安全,采用MidasGen软件建立了东朵楼三维有限元模型,考虑了土压力、自重、施工荷载等,按设计施工顺序面向施工全过程进行仿真分析,研究了施工过程中的斜柱支撑系统应力及变形的变化规律。基于现场基桩水平载荷试验结果,根据反演分析方法,综合考虑数值仿真模拟结果,桩顶水平刚度建议取30kN/mm;桩顶水平支撑刚度对斜柱支撑系统的影响虽小但不容忽略,建议优化斜柱支撑系统与实体承台连接方式或者细化分析桩土相互作用。

铅芯橡胶隔震支座水平刚度影响因素数值分析

通过有限元分析软件 ANSYS 对铅芯橡胶隔震支座力学性能分析,研究了铅芯橡胶隔震支座水平等效刚度(水平刚度)的主要影响因素。采用四分之一的铅芯橡胶支座模型进行模拟分析,大大缩短了有限元软件运行的时间,并获得较好的结果。在此基础上,总结了水平剪应变,以及在不同剪应变下竖向压应力、第二形状系数、橡胶剪切模量和铅芯直径对水平刚度的影响。分析结果表明,水平刚度随水平位移的增加而减小,随第二形状系数、橡胶剪切模量和铅芯直径的增加而增加;而竖向压应力则对水平刚度几乎无影响;并且当水平剪应变较小时,水平刚度受其影响因素的影响较大,即当隔震结构遭受小震时,隔震层的水平刚度受地震作用的影响较大。