空间索面地锚式悬索桥结构行为研究

为研究空间索面地锚式悬索桥结构行为,以主跨610 m的空间索面地锚式悬索桥——重庆市郊铁路跳磴至江津线跨江轨道专用桥为背景,采用SNAS软件建立大桥有限元模型,分析主缆横向矢跨比、主缆弯扭刚度对结构受力特性的影响以及施工期间空间索面线形变化规律。结果表明:随主缆横向矢跨比增大,结构竖向刚度基本不变,横向刚度提高;主缆弯扭刚度仅对成桥状态近塔处主缆局部线形及少数吊索索力有所影响,对结构整体受力基本无影响;施工期间以空缆状态为基准进行索夹定位和横向预偏角放样时需考虑主缆转动角的影响,而以主缆横向对拉后状态为基准则可不考虑;采用5对拉杆张拉主缆进行横向定位可有效控制主缆横向位置及吊索横向倾角接近成桥状态。

仓壁柱承钢筒仓结构行为的研究

仓筒壁直接支承于支柱是小型钢筒仓一种简单、经济的支承方式。采用数值分析方法,包括线性应力分析、线性特征值屈曲分析及几何非线性分析,对这类仓壁柱承钢筒仓的结构行为、特别对其稳定性能进行了系统研究。分析了仓筒径厚比、支柱伸入仓筒的高度、支柱宽度等几何参数对结构性能的影响。研究表明,支柱伸入高度是影响仓壁柱承筒仓屈曲强度的主要因素,屈曲模态也与之密切相关。为提高仓壁柱承筒仓的承载能力,支柱应尽可能地延伸至仓筒的顶部,这种支柱伸至仓顶檐梁的构造可用于大中型筒仓结构。

泰州长江公路大桥三塔两跨悬索桥结构行为特征

三塔两跨悬索桥总体结构行为、诸多构件的基本受力变形特征与两塔悬索桥不同。结合泰州长江公路大桥控制工况,对三塔两跨悬索桥的结构体系(中央扣)和结构行为特征进行阐述。

复合式整体刚性面板加筋土挡墙结构行为试验研究

复合式整体刚性面板加筋土挡墙是近年研制的新型加筋土挡墙,其面板由预制混凝土板和现浇混凝土组合而成。依托成昆铁路试验段进行此类加筋土挡墙的现场原位试验,并针对其结构特性提出设计原理。施工过程中,在挡墙内部不同部位安装传感器,进行长期监测。分析施工期和工后挡墙基底垂直应力、墙背土压力、土工格栅应变、基底及墙顶沉降、墙面水平位移的演化规律。在面板完成后发生2次地震,监测了地震前后挡墙的变化,研究地震对挡墙结构行为的影响。结果表明:基底垂直应力和墙背土压力随着填筑的增加,逐渐由线性分布演化为非线性分布。土工格栅沿墙高分布的应变峰值平面形状类似"0.3H法(H为墙高)"破裂面。地震后,基底垂直应力、基底及墙顶沉降和墙面水平位移增大,而墙背土压力和土工格栅应变先增大后减小。

大型土木结构的结构行为一致多尺度模拟——模拟方法与策略

针对大型土木结构以结构健康监测和损伤评估为目标的有限元分析的需要,从理论上探讨了复杂土木结构的结构行为一致多尺度模拟的方法和策略,指出对于大型复杂土木结构而言,适合考虑局部细节特性的结构行为多尺度建模的策略是:对于有限个需要重点关注的局部细节采用"小尺度"建模,而结构其他部分采用"大尺度"建模。针对目前大型复杂土木结构的建模都是借助于大型商用有限元软件,而现有软件都无法直接做到结构行为一致多尺度模拟,文中引入有限元方法中的子结构方法,从数学描述上对传统子结构方法加以改进,使之适合解决结构行为一致多尺度模拟问题。

结构行为一致多尺度有限元模型修正及验证

研究面向结构健康监测和损伤评估的含局部细节的结构多尺度有限元模型的修正和验证方法.以实验室的大跨桥梁结构钢箱梁纵向加劲桁架缩尺试样为研究平台,具体讨论了多尺度模型修正和验证的实施过程.首先分析了影响此结构多尺度模型精度的一些因素,如边界约束刚度、焊趾及其附近的几何及材料参数等,然后采用基于灵敏度的方法对多尺度模型进行修正,并通过不同于修正过程的加载工况和不同位置处的实测数据从动力特性和静力响应等多方面对所建的结构多尺度有限元模型进行了验证.结果表明:基于子结构方法建立的结构行为一致多尺度模型是有效的.

三塔悬索桥关键设计参数对其结构行为的影响

泰州长江公路大桥初步设计推荐2×1 080 m的三塔双主跨悬索桥方案。利用有限元模型对其关键设计参数如矢跨比、中塔高度、加劲梁高度,以及支承体系等对其结构行为的影响进行了研究,研究成果均在泰州长江公路大桥初步设计中采用。

沥青路面结构行为方程中材料影响系数的确定方法

沥青路面的结构行为方程为基于性能的沥青路面结构设计方法奠定了良好的理论基础,但先前的研究仅较好地考虑了荷载、环境和结构等因素对沥青路面使用性能的影响,而对材料因素的影响考虑得较为粗略。鉴于材料影响的复杂性,论文从较为宏观的角度通过改性沥青和普通沥青结构行为方程和现场疲劳方程的建立给出改性沥青影响系数与改性-普通沥青寿命比值的关系,从而利用此关系以及通过试验获得的改性沥青和普通沥青混凝土的疲劳方程即可确定结构行为方程中的材料影响系数。

中、下承式拱桥短吊杆结构行为分析

分析中、下承式拱桥短吊杆受力行为以及破坏机理 .

正交异性钢桥面板路面结构行为及设计考虑

正交异性钢桥面板的路面与桥面板共同作用,应被当成桥面系统的不可缺少的组成部分。路面材料一般为粘弹性—塑性,仅在低温时表现为弹性。多数情况下,路面材料的弹性模量随温度而定。在半塑性条件下,路面厚度范围内弯曲应变呈非线性分布。当粘结层较软时,剪切滑移发生在层间交界面。路面对桥面板刚度有实质性贡献,桥面板局部弯曲时路面内存在可观的应力。讨论影响路面性能的关键性的桥面板应力产生的部位及原因。通过正交异性板上的应用实例,介绍两种典型路面材料—沥青和聚合材料的特征。要使路面更让人满意,桥面板的局部柔度应得到更严格的限制。

矮塔斜拉桥施工阶段结构行为研究

以一座双塔双索面矮塔斜拉桥为工程背景,应用Midas/Civil软件建立其空间模型对矮塔斜拉桥在施工阶段的变形及受力特点展开研究,得出矮塔斜拉桥在施工期的变形、主梁内力及应力状况,分析其特点,为矮塔斜拉桥的设计及施工控制提供参考。

不同晶形刚玉高温结构行为比较晶体化学研究

利用高温XRD衍射数据,采用温度比较晶体化学研究方法,研究了不同晶形刚玉(-αAl2O3)的高温结构行为,结果表明:粒状刚玉的晶胞参数(a,c)、Al—O键键长LAl—O受热膨胀作用呈对数增大;晶须状刚玉则呈线性增大;粒状刚玉的晶格热膨胀系数(M)总体趋势呈对数增大,且增大趋势近乎一致,表现出各向同性;而晶须状呈线性增大,其晶胞参数(a)的热膨胀系数比晶胞参数(c)大,表现出各向异性。

部分预应力混凝土连续箱梁非线性结构行为试验研究

本文通过不同预应力度的部分预应力混凝土连续箱梁在复杂受力情况下(包括下降段在内)的全过程实验,研究了预应力度对结构行为的影响,以及部分顶应力混凝土箱梁的开裂机理,应力重分布,塑性铰、极限荷载、极限变形能力和软化特性等复杂结构反应。提出的简化分析模型对于预估复杂受力的混凝土箱梁结构的强度特征有很好的近似程度。

再生细骨料混凝土材料性能与结构行为研究评述

国内外采用再生粗骨料制备再生骨料混凝土技术已较为成熟,已有成功的示范工程应用,在一定程度上缓解了工程对天然粗骨料的需求。然而,占再生骨料总质量约4%~60%的再生细骨料难以高效利用,造成资源浪费,加剧天然砂短缺趋势。文章基于大量的文献研究,旨在深入剖析再生细骨料混凝土材料与结构性能,揭示包括工作性能、力学性能和结构行为在内的再生细骨料混凝土性能特征,找出内在劣化规律,提炼再生细骨料混凝土应用和研究的目标和方向,为安全推广再生细骨料混凝土应用提供理论基础和研究依据。研究表明,再生细骨料的微观孔隙是造成再生细骨料混凝土性能复杂性的主要原因;再生细骨料对混凝土的工作性能和力学性能有不利影响,但通过调整水灰比和减水剂用量等方式,可以达到良好的工作性能和力学性能;相比相同抗压强度等级的天然骨料混凝土,再生细骨料混凝土的抗拉强度和弹性模量较低;再生细骨料混凝土构件的正截面承载能力与天然骨料混凝土构件相近,但其抗剪性能和与钢筋的锚固性能有待进一步研究。

结构静定特性对桥梁结构行为的影响

通过分析结构几何组成与结构静定特性的关系,论证了几何可变体系用于工程结构特别是大跨度桥梁结构的适宜性。从解的存在性及惟一性、非荷载作用的影响、结构刚度的影响以及平衡力系的影响等方面对静定结构和超静定结构的特性进行了比较。分析了相对刚度对超静定桥梁结构行为的影响。当结构的相对刚度过于悬殊时,桥梁结构行为会表现出某种奇异的特性。以连续刚构桥的墩柱以及悬索桥的加劲梁和主塔受力为例,阐述了这些部位的刚度越大,其受力越是不利。

高墩大跨曲线连续刚构桥结构行为分析

在介绍高墩大跨曲线连续刚构桥结构特点的基础上,结合某高墩大跨曲线连续刚构桥工程实例,建立有限元模型,对高墩大跨曲线刚构桥在施工阶段和成桥阶段的受力和变形进行分析,研究其空间行为,并为曲线连续刚构桥设计和施工提出了相应的建议。

连续刚构桥长悬臂挂篮施工现浇段、合龙段结构行为分析

高墩大跨连续刚构桥边跨现浇段施工难度大,安全风险高。为解决这一问题,大跨径连续刚构桥边跨现浇段及合龙段施工时,拟采用接长挂篮来进行边跨现浇段及合龙段的施工。该文针对该工法开展了有限元仿真分析,研究了悬浇挂篮施工现浇段时的力学行为、环境温变对结构体系受力的影响,并进一步提出了解决措施。

悬浮隧道整体结构行为机理试验研究1:总体

2018年港珠澳大桥沉管隧道完工,中交港珠澳大桥岛隧工程组建了悬浮隧道联合研究组,提出并设计了锚索式悬浮隧道整体水池试验。原型长1.2 km,比尺1:50。对试验意义、技术可行性及细节进行多轮研讨,第一阶段试验于2019年初启动。在天津修建专用试验水池,在大连制造试验模型。文章介绍试验总体设计及演变、关键问题、实践反馈以及第二代试验设计。主要论点或发现为:1)悬浮隧道整体水池试验宜分为机理、参数和工程三阶段,其中的机理试验宜分为预试验、机理试验和验证试验3个阶段;2)需要系统支撑确保试验效率与质量;3)提出并比选了净浮力模拟的3种方法;4)试验中需注意避免人造波浪对模型及测量系统的损害。

悬浮隧道整体结构行为机理试验研究2:详细设计

在“概念设计”的基础上介绍了悬浮隧道整体结构行为机理试验的详细设计,旨在细化设计方案,指导机理试验的开展。基于重力相似准则同时考虑弹性相似方法,详述了悬浮隧道模型制作及试验方案的设计,主要包含模型制作与安装、试验物理量测量布置以及外部水动力环境加载等的具体实现过程。文章首次揭露机理试验详细设计内容,明确试验结果与实际工程的相关性,为机理试验开展提供具体实施方案。