纵向残余顶推力对盾构隧道纵向刚度影响试验研究

针对盾构隧道纵向刚度影响因素复杂、客观存在的纵向残余顶推力常被忽略等问题,以南昌地铁盾构隧道管片环为原型设计1∶10的缩尺模型,按环缝连接接头位置的不同,分2组开展纵向残余顶推力对隧道纵向刚度影响的试验研究,并结合工程实际分析影响盾构隧道纵向刚度的若干因素。结果表明:横向受力相同时,不同于刚度均匀简支梁反演得到的纵向挠曲变形,模型盾构隧道实测得到的纵向挠曲变形表现出明显的非线性特性;盾构隧道残余顶推力对其纵向刚度影响显著,刚度增长与纵向预压力增加呈现非线性关系;在相同纵向预压力作用下,角码布设在与水平线呈45°位置时,模型管片环之间可能发生的剪切位移量更大;盾构隧道残余顶推力、隧道挠曲变形阶段、环缝连接螺栓数量与形式、管片环缝端部构造等均对盾构隧道纵向刚度产生影响;隧道纵向挠曲变形主要由环缝张开及管片环之间的剪切滑移2部分导致,且管片环之间的剪切滑移具有随机性。

考虑横向与纵向刚度相似的模型盾构隧道设计方法

由于盾构隧道的横向刚度有效率与纵向刚度有效率不一致,在模型试验中难以设计出横向刚度与纵向刚度均可满足相似要求的模型盾构隧道。根据模型试验相似设计理论,提出了一种横向刚度与纵向刚度均可满足相似要求的模型盾构隧道设计方法,即模型盾构隧道管片环采用修正匀质圆环模型,以横向刚度满足相似要求进行设计,提出了模型盾构隧道管片环设计计算方法,并采用对压法对模型盾构隧道管片环的横向刚度进行了测定;管片环之间采用垫有弹簧的螺栓连接,提出了相应的模型盾构隧道纵向刚度计算方法,并通过简支梁法对模型盾构隧道的纵向刚度进行了测定,对模型盾构隧道纵向刚度计算方法进行了验证。最后根据模型盾构隧道与原型盾构隧道纵向抗弯刚度相似关系,得到了垫在模型盾构隧道环缝连接螺栓上的弹簧刚度计算方法。

大湾区城际铁路简支箱梁墩顶纵向刚度限值研究

为探究桥梁与轨道参数对无缝线路纵向受力变形的影响,确定大湾区城际铁路常用24 m和32 m简支箱梁墩顶纵向刚度限值,基于梁轨相互作用机理,建立钢轨-桥梁-墩台一体化有限元模型,开展墩顶纵向刚度对无缝线路伸缩力、制动力、梁轨快速相对位移的影响分析,并从无缝线路安全性出发,提出24 m和32 m简支箱梁墩顶纵向刚度限值。研究结果表明:钢轨及桥墩伸缩力均随墩顶纵向刚度的增加而增大,钢轨伸缩力变化幅度较缓,桥墩伸缩力变化幅度显著,两者增大趋势均随墩顶纵向刚度的增加而逐渐减缓;随着墩顶纵向刚度增加,钢轨制动力显著降低,墩台制动力显著增大,两者变化趋势均逐渐减缓;钢轨附加应力不控制墩顶纵向刚度取值;梁轨快速相对位移随墩顶纵向刚度增大而减小,以梁轨快速相对位移指标为控制条件,32 m单线简支箱梁墩顶纵向刚度限值建议取125 kN/cm, 24 m单线简支箱梁墩顶纵向刚度限值建议取90 kN/cm。

基于模型试验的盾构隧道纵向刚度分析

为探明盾构隧道纵向变形性能及抗弯刚度有效率的取值,基于模型试验,根据相似理论对通缝、错缝及匀质圆筒模型进行纵向模型试验研究。分别对3种纵向试验模型进行了加载试验,采用数据采集系统测试加载过程中的管片模型的纵向变形,得到了各级荷载下通缝、错缝及匀质圆筒模型纵向变形规律及其抗弯刚度有效率,并对试验结果进行对比分析。结果表明:1盾构隧道纵向变形与荷载基本呈线性关系;2通缝、错缝隧道纵向抗弯刚度有效率分别在0.18~0.39和0.20~0.40;3通缝和错缝隧道的纵向弯曲变形性能基本一致,错缝拼装效应对盾构隧道纵向变形的影响并不明显,研究成果可为盾构隧道的设计提供参考。

开洞集装箱房屋结构纵向刚度分析

针对目前广泛使用的集装箱房屋,研究了开洞集装箱在外荷载作用下的纵向刚度.首先,利用蒙皮理论对其进行了力学分析,初步得出了开洞箱体刚度的计算方法,并通过算例阐述了具体的计算过程.然后,利用非线性有限元软件ABAQUS对其建立了有限元模型,并进行了基于开洞面积和洞口高长比的参数分析,得出了各参数对开洞箱体刚度的影响规律,并给出了相应的设计建议.最后,进行了5种开洞箱体刚度的试验研究,并将理论分析和有限元模拟的结果与试验数据进行了对比验证,吻合良好.本研究不仅可为目前广泛使用的集装箱房屋提供设计和施工参考,更可为相应的规范编制提供借鉴.

城市轨道交通高架桥墩纵向刚度设计合理值探讨

根据城市轨道交通的特点制定合理墩台纵向刚度限值标准以提高轨道交通建设设计质量,减少不必要的工程投资是一项十分重要的工作。介绍了城轨高架桥墩纵向刚度设计限值依据和存在的问题。从高速铁路与城市轨道交通两者之间列车设计荷载的差别,分析了城市轨道交通高架线路桥墩纵向刚度放松最小设计限值的可行性。对上海轨道交通3号线既有墩台纵向刚度实际状况做了调研,验证了理论分析的合理性。南京、武汉等城市高架线路和上海轨道交通11号线南段工程的研究结果均表明,现行规范中桥墩纵向刚度限值存在很大的下调空间。

基于模式搜索的轮胎纵向刚度估计方法

提出了一种含有两个参数的轮胎纵向力模型,并通过该模型利用基于模式搜索的最小二乘法对轮胎的纵向刚度和滚动半径进行了动态估计。仿真证明了该算法的可行性。将该算法应用于车辆的实际试验数据,结果证明轮胎的压力与轮胎纵向刚度近似成反比。

钢勾心纵向刚度检测方法中影响因素的研究

在皮鞋勾心纵向刚度检测方法标准中,对影响测定结果的因素没有详细规定,通过对测试皮鞋钢勾心纵向刚度时可能的影响因素如夹具的夹持力、勾心的水平程度、表头触点位置、夹具夹持受力位置、施加砝码的方式和测定前的调零准确度等,进行试验研究,得出结论:固定夹持力、夹具表面受力位置、勾心水平程度对勾心刚度测定结果有直接影响;砝码施加方式、测定表头触点位置、调零方式等对勾心纵向刚度测定结果没有影响;用扭矩扳手固定比手工固定夹持的测定结果具有更好的重现性。

悬索桥平面缆索结构纵向刚度的解析算法及影响参数研究

为更清楚地认识平面缆索结构及桥塔的纵向力学行为,基于主缆线形计算的传统抛物线理论,推导单跨缆索结构纵向刚度的解析公式;结合算例与有限元及既有文献结果进行对比;基于梁的平衡微分方程和能量原理,推导索塔结构的纵向刚度计算公式,并与有限元计算结果进行对比;由力学分析导出连跨缆索结构在考虑和不考虑支点刚度时的纵向刚度解析公式;讨论单跨缆索结构纵向刚度的影响因素;利用有限元给出单跨和双跨加载时的连跨缆索结构纵向刚度变化曲线。研究表明,导出的解析公式具有良好的精度,能够满足工程需要。

轨道纵向刚度变化对快速列车轮轨受力的影响

由于轨道刚度是铁路轨道设计的重要参数 ,直接影响到列车的运行安全和平稳性 ,因此运用车辆 -轨道垂向系统统一模型和新型预测 -校正数值积分法 ,对铁路快速列车以不同速度通过因道床和轨下垫层刚度变化而引起的动力不平顺轨道段时车辆和轨道的响应进行了仿真计算 ,进一步分析了轨道纵向刚度变化对铁路快速列车轮轨受力的影响 .

基于有限元的在役桥梁纵向刚度修正法

根据平截面假定及有限元基本原理,推导梁桥纵梁刚度分段求解方程组。文章利用静力测试参数稳定、可靠、准确的良好属性,借助室外实梁试验,修正桥梁纵向刚度,验证算法的有效性。结果表明:该算法推出的纵梁刚度与实际刚度吻合良好;可计算纵梁由于各类损伤所带来的刚度缺失,有效锁定损伤范围,估算损伤程度,判别纵梁整体损伤状况。经对比分析表明,该算法比规范算法具有更高精度,能够更加真实、可靠地反映在役桥梁整体损伤状况,便于广大工程人员识别桥梁不可见损伤区域,综合评估桥梁损伤程度。

波形钢腹板PC箱梁纵向刚度分析

波形钢腹板PC组合箱梁在轴向预压力作用时能自由伸缩,纵向预应力几乎不再分散到腹板当中,波形钢腹板对由上、下混凝土翼板的徐变、收缩产生的变形将不再约束,从而避免了由于钢腹板的约束作用而造成箱梁截面预应力损失。本文就针对波形钢腹板PC组合箱梁的纵向刚度进行具体分析。

影响轿车子午线轮胎静态纵向刚度的因素

在加有轮胎纵向刚度测试附加装置的轮胎静负荷试验机上测试了轿车子午线轮胎的静态纵向刚度。研究了不同径向载荷、不同气压及不同结构参数(带束层宽度、0°冠带层层数和胎面胶厚度)时轿车子午线轮胎静态纵向刚度的变化。结果表明,径向载荷基本不影响轮胎的纵向刚度;气压升高,轮胎的单位长纵向刚度增大;结构参数对轮胎的单位长纵向刚度影响不显著。

城市轨道交通简支梁桥墩顶纵向刚度限值研究

为研究城市轨道交通简支梁桥墩顶纵向刚度限值,建立20孔跨度均为30 m简支梁桥无缝线路计算模型,以钢轨强度、梁轨(板)相对位移和钢轨断缝值为控制指标,分析了墩顶纵向刚度对桥上无缝线路受力特性的影响。研究表明:随着墩顶纵向刚度增大,钢轨伸缩附加力增大,钢轨制动附加力和梁轨(板)相对位移降低;对于简支梁桥,控制墩顶纵向刚度的决定性指标是梁轨(板)相对位移;考虑一定的安全余量,建议30 m简支梁桥墩顶纵向刚度限值为双线240 kN/cm。为降低工程造价,可基于梁轨相互作用原理确定桥墩纵向刚度限值。

多主跨悬索桥塔顶纵向刚度对活载挠度的影响

提出"塔顶纵向刚度"的概念和定义,并分析了多主跨多塔悬索桥塔顶纵向刚度之间的关系。利用虚功原理和柔索计算的虚拟梁法,推导出考虑塔顶纵向刚度的多主跨悬索桥活载挠度计算方法;通过算例验证表明,此法可以用来准确地求解多主塔、多主跨悬索桥的活载挠度,作为在桥塔设计中选取合适的桥塔截面的参考。

斜撑对塑料大棚侧壁纵向刚度的影响

用有限元法研究了塑料大棚骨架侧壁斜撑对其纵向刚度的影响 ,得出斜撑数量、斜向及位置与刚度的基本关系 .

城轨交通高架桥墩顶纵向刚度的设计探讨

对桥墩纵向刚度进行计算,分析影响桥梁下部结构刚度的主要因素,包括桩径、桩间距以及墩截面几何尺寸。探讨在相同刚度的条件下,如何合理选择墩柱刚度及基础刚度,以保证结构受力合理且经济性好。

钢勾心纵向刚度测量准确性与稳定性研究

分析了影响钢勾心纵向刚度测量准确性与稳定性的主要影响因素,包括后夹具夹持力大小、弯曲力臂测量准确性、百分表读数误差、施力点位置(百分表表头触点位置)偏差等;对比了两台不同型号的勾心纵向刚度测试仪测试勾心标准品的测试结果,发现对上述影响因素进行有效改进后的仪器,其测量准确性与稳定性均有明显提高.

橡胶金属牵引组件纵向刚度的试验设计与研究

设计一种橡胶金属牵引组件纵向刚度的新型试验方案,研究不同测量方式和加载方式对刚度测试结果的影响。结果表明:单边加载方式测量的刚度大于正反加载方式,打表测试的刚度大于系统测试;试验方案设计合理,满足试验要求,且能准确反映牵引组件纵向刚度,对牵引组件及同类产品的研发和试验有一定指导作用。

模式搜索在轮胎纵向刚度估计中的应用

通过建立轮胎动力模型,利用基于模式搜索的最小二乘法对轮胎的纵向刚度和滚动半径两个参数进行了动态估计。该方法避免了求解模型参数时最优化函数导数的求取,改善了由于初值选取不当,迭代不收敛的困难,MATLAB仿真说明了该算法的可行性。该方法应用于车辆的实际数据,可以实时估计轮胎参数变化,对于间接胎压监测系统的研究具有重要的意义。