焊接工艺参数对锚拉管焊接残余应力的影响

为了实现不同焊接工艺参数下残余应力的预测,进一步优化相应的焊接工艺,采用数值模拟与试验对比方法研究锚拉管焊接残余应力.利用有限元软件ANSYS模拟T形焊接试件残余应力并与实测应力值作对比,验证了数值方法的准确性.在此基础上,对不同的焊接电压、电流和速度等焊接工艺参数下的锚拉管残余应力进行数值模拟和对比分析.结果表明,锚拉管焊接残余应力与焊接电压、电流呈正相关关系,焊接电流对焊根处纵向残余应力峰值影响较大;与焊接速度呈负相关关系,速度越大,沿焊缝方向上的纵向残余应力明显减小,分布更加均匀,当达到5mm/s时,会出现锚拉管未完全焊,应力峰值位置发生偏移的情况;焊接速度可作为主要的控制参数.基于分析结果,提出锚拉管断面纵向残余应力分布简化模型,以便给锚拉管焊接残余应力研究提供参考.

焊接冷却时间对锚拉管残余应力影响研究

斜拉桥锚拉管焊接残余应力将会影响结构的受力性能,为了研究焊接中冷却时间对它的影响,采用数值模拟和试验测量相结合的方法.运用磁测法和盲孔法对典型对接和T接焊缝模型的残余应力进行测量,同时采用ANSYS有限元软件建立焊缝的三维模型,试验测量值验证了数值模拟方法的可行性.基于该数值模拟方法,研究在不同冷却时间的作用下,斜拉桥锚拉管焊接残余应力的变化规律.结果表明,随着锚拉管焊接冷却时间的增长,残余应力的分布规律保持不变,但拉应力峰值增大,压应力峰值减小.为了减小残余应力的不利影响,应当缩短相邻焊层间的冷却时间或者采取预热和保温的措施.

钢混结合梁斜拉桥索梁锚固区的受力性能分析

以某钢混结合梁斜拉桥为工程背景,利用ANSYS软件建立索梁锚固区的空间有限元分析模型,在最不利荷载作用下,对索梁锚固区的受力性能进行线弹性分析;在考虑材料非线性和几何非线性的基础上,进行了极限承载能力分析;锚拉板分别采用Q370qE和Q500qE结构钢时,对其受力性能进行对比研究。研究结果表明:在最不利荷载作用下,锚拉板与锚拉管焊缝连接的圆弧过渡区出现应力集中,达到材料的屈服强度,但其他区域VonMises应力水平在170MPa以内;索梁锚固区的极限承载力约为设计荷载的3.17倍,结构具有较高的安全储备;锚拉板材料采用Q500qE结构钢时,可确保索梁锚固区结构安全、可靠。

特拉锚垫防护下土质岸坡的抗波浪侵蚀能力研究

三峡库区消落带水土流失造成局部河段河势明显变化,影响船舶通航安全。波浪侵蚀是库区岸坡水土流失的主要原因之一。为进一步探索库区消落带岸坡的有效防护技术,开展水槽试验研究新型生态护坡结构特拉锚垫的抗波浪侵蚀能力,采用针测法测量计算土壤侵蚀程度和压力传感器测量波浪压力。结果表明,相较于裸土无防护情况下,不同工况下的特拉锚垫防护段的相对侵蚀量仅为19.71%~35.89%;在波高4 cm、周期1.37 s的波浪作用下,特拉锚垫均对波浪有不同程度的减弱作用,其中坡度25°时,减弱作用最明显,波浪压力减小20.46%。特拉锚垫具有较好的抗波浪侵蚀能力,可用于实际工程进一步开展研究。

某锚拉式桩板挡墙裂缝原因分析与治理

某锚拉式桩板挡墙裂缝水平起伏,与桩横截面平行,横截面处未贯通;裂缝在桩临空面较宽,向桩临土面逐渐消失,裂缝形态表现为受弯开裂。挡墙墙背因岩溶角砾岩力学性质较差、墙底超挖、锚头破坏钢筋接头连接失效等原因,桩临空面弯矩超过桩的抗弯能力,桩出现平行于横截面的水平拉裂缝。采用“新增锚索与腰梁+裂缝修补+泄水孔修复”的方式进行加固治理,效果良好,可为类似工程提供参考。

顺层边坡让剪让压型锚拉桩预加固结构承载性能数值模拟研究

针对顺层边坡的灾害防治问题,采用在边坡岩土体和锚索以及抗滑桩之间设置柔性材料垫层的让剪让压型锚拉桩预加固结构。通过有限元数值模拟方法,分析让压层材料弹性模量(E_(1))、厚度(D)和让剪层材料弹性模量(E_(2))、厚度(d)对让剪让压型锚拉桩承载性能的影响。研究结果表明:让剪让压型锚拉桩的桩身水平位移、内力以及锚索轴力相较于普通锚拉桩均明显减小。E_(1)、E_(2)越小或D、d越大,桩身水平位移、桩身内力和锚索轴力均减小,桩身剪力和弯矩峰值均在桩身中下部分出现。影响让剪让压型锚拉桩承载性能的因素敏感性依次为D、E_(1)、d、E_(2)。

最终接头临时锚拉系统设计及工艺研究

“整体预制水下推出式”最终接头结构设计复杂,安装精度要求高,施工风险大。为有效保证最终接头水下施工过程安全可控,保证最终接头及其两侧已安装沉管施工质量,通过安装特定结构的临时锚拉系统,抵消水力压接过程中GINA止水带反弹作用力。根据其工作原理及受力特点,结合有关资料进一步研究、制定了大应力作用下限位刚拉杆拆除方案,确保最终接头施工顺利实现提供必要基础。通过现场实践,该系统及工艺可在类似工程中参考应用。

独塔斜拉-自锚式协作体系悬索桥合理约束体系研究

为研究独塔斜拉-自锚式协作体系悬索桥合理约束体系,以主跨2×350 m的济南绕城高速二环线北环段工程黄河特大桥主桥为背景,采用BNLAS软件建立主桥空间有限元模型,对比不同纵向、竖向约束体系方案下结构的荷载响应、自振特性,分析不同塔梁约束体系对独塔斜拉-自锚式协作体系悬索桥静、动力性能的影响。结果表明:塔梁处竖向双排支座有效约束了塔梁之间的相对转动自由度,使塔梁协调受力,相较于传统的全飘浮体系和竖向单排支座体系,竖向双排支座体系提供了更大的整体结构刚度;设置纵向约束能显著增强独塔斜拉-自锚式协作体系悬索桥结构纵向刚度,建议在纵向上设置固定约束;相较于传统塔梁墩固结体系,竖向双排支座体系对主梁提供了更强的转动约束,且塔梁间约束在构造上处理简单。该桥桥塔处设置竖向双排支座并设置纵向固定限位装置。

关于锚拉式桩板墙施工工艺的优化研究

锚拉式桩板墙是近年来应用于陡坡支护的一种轻型结构,它的工作机制主要依赖于路面两侧对挡土墙及桩体的垂直压力,这种力量通过挡土板传导至桩体后,进一步被一部分转移到预先施加了张力的锚索上,最终实现以锚索、桩体与土壤间的固定力来维持稳定的平衡关系,从而确保陡坡的安全性和稳固性[1]。由于工艺复杂,使得锚拉式桩板墙存在施工难度大、安全风险高等特点。因此,工艺的优化对于锚拉式桩板墙施工闲的尤其重要。通过思考,对锚拉式桩板墙的部分技术进行改良,能够在提升建设品质和工作进度的同时,降低建设难度、减少施工风险。

斜拉桥锚拉板疲劳性能研究

斜拉桥是一种新型大跨度桥梁,其在结构性能、施工工艺等方面具有较大优势。但是,在索力大幅改变的状态下,在斜拉桥索锚固处,受力集中的部位将出现疲劳微观裂纹,导致发生疲劳破坏,因此研究桥梁锚固结构在反复荷载状态下的疲劳特性对于保证桥梁安全十分重要。锚拉板是锚固结构中应用较为普遍的一种形式,文章分析和研究了锚拉板的疲劳性能,结果表明,疲劳计算点的正应力为44.00 MPa,剪应力为41.50 MPa,结构损伤度为0.22,都达到了钢结构桥梁规范中规定的疲劳验算要求,为斜拉桥锚拉板的结构性能分析提供了依据。

在内倾的胸墙砖开孔锚拉并采用陶瓷焊补方法的探讨和总结

玻璃窑炉熔化部胸墙内倾现象通常出现在窑炉运行的中后期,为防止窑炉胸墙继续内倾造成生产事故,需要采取一系列维护措施。针对胸墙内倾传统的维护方法存在漏水及设备更换困难等问题,提出在胸墙砖上打孔下水钩锚拉并进行陶瓷焊补的优化措施,通过具体的实施效果,有效地阻止了胸墙的进一步内倾,维修过程对正常生产影响较小,到目前为止已经安全运行了三年多,效果良好。

锚拉式组合钢板桩在深基坑支护中的应用技术研究

简要叙述了锚拉式钢板桩支护技术,以某大型建筑工程基坑施工为例,详细阐述了锚拉式组合钢板桩施工技术的施工方案和施工工序,深入阐述了组合钢板桩和锚拉结构的施工要点和基坑安全质量监测方法,为高层建筑的深基坑支护提供了有益借鉴。

自锚式悬索-斜拉协作体系桥梁主缆锚固区空间受力分析

主缆锚固区作为自锚式悬索-斜拉协作体系桥梁的关键结构,承担着将巨大的主缆轴力均匀传递到加劲梁全截面的重要作用。为研究主缆锚固区的受力状况和主缆力的传递规律,以60 m航空限高条件下主跨420 m自锚式悬索斜拉协作体系桥梁方案为背景,建立板壳-实体有限元模型,对大跨度自锚式协作体系桥主缆锚固区各板件进行空间受力分析,得出锚固区主要板件受力的应力水平和分布情况,以及锚体中混凝土对锚固区板件应力的影响作用,对主缆锚固区结构设计的合理性和安全性进行了验证。

自锚式斜拉—悬索协作体系桥梁设计研究

为满足桥梁性能要求,本文介绍了自锚式斜拉-悬索协作体系桥梁的设计方案,描述了本次桥梁结构的主缆设计、吊索设计以及斜拉索设计等内容,并利用大型有限元软件MIDAS/CIVIL展开有限元分析,在构建基于桥梁单元的全桥空间有限元模型后,对桥梁的抗震性能以及边主跨优化路径展开详细评估。根据最终的模型测试结果可知,本次提出自锚式斜拉-悬索协作体系桥梁设计方案科学合理,其各项力学性能满意,值得做进一步推广。

斜拉桥锚拉板式索梁锚固结构传力机理及疲劳可靠性研究

针对锚拉板式索梁锚固结构部分区域应力集中严重,疲劳性能不明确等问题,对湛江海湾大桥锚拉板式索梁锚固结构分别进行了足尺比例静载和疲劳模型试验,研究了其结构特点、制造工艺、应力集中程度、塑性区大小和分布、关键构造细节的疲劳性能等。通过有限元计算,对影响结构性能的一些重要参数进行了分析。研究结果表明,该结构部分区域存在一定程度的应力集中,在1.7倍设计荷载作用下个别区域出现了屈服,经循环加载疲劳试验结构关键部位未发现疲劳裂纹,结构的静承载力和疲劳性能均能满足设计要求,并具有一定的安全储备。研究结果为类似结构的设计提供了可靠的参考数据,并对结构参数优化、改善结构受力性能等具有一定的指导意义。

钢箱梁斜拉桥索梁锚固区的抗疲劳性能试验研究

广东湛江海湾大桥采用锚拉板式索梁锚固结构,锚拉板式锚固结构存在严重应力集中,特别是在运营活载作用下的抗疲劳性能值得关注。介绍了锚拉板式索梁锚固结构的特点及其在大跨斜拉桥中的应用,对湛江海湾大桥锚拉板式索梁锚固结构的足尺模型疲劳试验进行介绍,结合理论分析和疲劳试验结果,研究循环荷载作用下锚拉板式索梁锚固结构的抗疲劳性能,对锚拉板式索梁锚固结构耐久性做出了评价。

深部矿井锚拉支架设计理论及应用

论述基于锚拉支架综合抗力的理论设计方法,研究锚杆轴向拉伸与横向阻抗的非线性综合抗力,得出拉杆预紧力的下限和上限值、锚杆锚固力下限值的计算方法及设计理论公式。编制了煤矿锚拉支架的优化设计程序,且在我国最大深井之一的孙村煤矿-1100m水平(埋深1310m)巷道支护工程进行了应用,实测结果表明:设计安全经济、理论有效可靠。

锚拉板式索梁锚固区足尺模型承载性能试验研究

为了研究锚拉板式索梁锚固结构在设计荷载下的应力分布及传力机理,对某斜拉桥锚拉板式索梁锚固区进行了足尺模型静力加载试验,得到各受力区域在不同荷载等级下的应力分布情况;利用ABAQUS建立索梁锚固有限元模型,按Von Mises强度理论分析其承载性能,并与试验结果对比。结果表明:在设计荷载作用下,该结构整体处于弹性工作状态,满足设计承载能力的要求;锚拉板与锚拉筒的侧焊缝根部圆弧区出现较大应力集中;上加劲板以上的锚拉板部分,最大应力出现在中部槽口中间位置;钢箱梁区域的整体应力水平较低;该结构各构件应力传递路径明确,设计时建议加大锚拉板与锚拉筒侧焊缝根部圆弧半径。

双锚拉板-锚箱索梁锚固结构设计研究及疲劳试验

铁路斜拉桥索梁锚固结构既承受着恒载索力,又有活载索力长期的反复作用,铁路活载冲击作用大,活载索力所占比重大,且构造复杂,须合理设计以解决疲劳问题。以渝利铁路韩家沱长江大桥为实例,针对铁路钢桁梁斜拉桥索梁锚固区的受力特征与抗疲劳要求,设计研究了一种新型的索梁锚固结构,即整体式双锚拉板-锚箱复合式索梁锚固结构,建立索梁锚固结构板壳有限元分析模型,进行了数值模拟分析,加工制作了1∶1足尺模型并进行了静力加载与动力疲劳试验。分析与试验验证表明,该锚固结构具有较好的受力与抗疲劳性能,在铁路钢桁梁斜拉桥上具有很好的适用性。

锚拉支架中锚杆横向效应分析

研究了锚拉支架中锚杆的横向抗力，分析了锚杆横向效应对加固破碎圈岩石的成拱作用，推求了锚拉支架的拉杆拉力、锚杆横向抗力与加固作用的关系，获得的理论公式可以用于锚拉支架的分析设计，应用实例证实了其可行性。