配比设计中缺失数据的hot-deck估算

目的 探讨hot deck估算在含有缺失数据的配比设计资料分析中的应用。方法 在Stata7 0软件上利用AdrianMander和DavidClayton开发的hot deck程序进行数据模拟。 结果 hot deck估算可以使缺失数据所包含的信息得到一定程度的弥补 ,当含有缺失值的变量是分类或等级变量时 ,效果更为显著。结论 hot deck估算是解决配比设计资料中离散型数据缺失问题的一个有效工具。

明珠湾大桥钢桥面板易损焊接节点疲劳寿命预测

准确预测正交异性钢桥面板疲劳易损部位在往复车辆荷载下的疲劳寿命,能够为桥面板的日常维护提供依据,进而避免疲劳破坏的发生。首先,建立了明珠湾大桥正交异性钢桥面板节段有限元模型,使用Dload子程序实现了移动车辆荷载模型的施加,确定了3个易损部位的应力历程;然后,通过编写雨流计数法程序得到了易损部位的疲劳应力频值谱;最后,基于热点应力法与临界距离理论对易损部位进行了疲劳寿命预测。结果表明,在车辆荷载作用下,钢桥面板U肋-横隔板连接处受力最为不利,疲劳寿命预测值仅23 a,为明珠湾大桥钢桥面板中最易产生疲劳开裂的位置,日常巡检时需尤为注意;U肋-盖板连接处和横隔板弧形开口部位在设计基准期内不会出现疲劳开裂。

湿热环境下玄武岩纤维桥面混凝土早期抗裂性

针对南方湿热地区桥面铺装易开裂、耐久性下降等问题,选取玄武岩纤维作为混凝土增强材料,在室内模拟标准、湿热2种养护环境,设计塑性收缩试验、干燥收缩与湿度分布试验以及圆环约束开裂试验,探究湿热环境下玄武岩纤维桥面混凝土的早期开裂行为。结果表明:湿热环境下,玄武岩纤维桥面混凝土塑性开裂得到抑制,其单位面积总开裂面积大幅减小,较基准混凝土减少了76.5%;玄武岩纤维桥面混凝土内部相对湿度的变化为其干缩变形发展的驱动力,通过掺入纤维可以减缓混凝土板内部相对湿度下降从而抑制其干燥收缩开裂,相比于基准混凝土板,纤维混凝土板中心处与角隅处的28 d干燥收缩变形分别降低了27.5%、25.5%;玄武岩纤维的掺入能够抑制混凝土环的约束开裂,提高混凝土抗裂性。

核动力装置运行参数缺失值填充方法研究

核动力装置监控系统中,由于数据采集和传输过程中受到外部干扰或由于设备自身问题,导致在运行参数监测数据中存在数据缺失现象,这将很大程度影响对运行数据分析结果的正确性。为解决此问题,首先基于核动力装置某一特定的运行状态对应的各组运行参数之间有着极高相似性的特点,开展了基于热卡填充法的核动力装置运行数据缺失值填充方法研究,并利用运行参数与系统状态对应关系,实现了缺失值的估计;然后,设计了系统状态表达方法、状态相似性测量方法以及缺失数据填充算法总体流程;最后,以模拟机运行数据为例,构建了测试集进行测试。测试结果证明了所设计算法的可行性与准确性。

模拟轮载作用下钢桥面板RD节点疲劳寿命计算方法对比分析

为深入研究RD(rib-deck)节点的疲劳性能,通过模拟车轮荷载对RD节点实施中心加载,得到了相应热点应力幅下的节点疲劳寿命。采用ABAQUS建立了钢桥面板RD节点的三维实体有限元模型,在有效数值模型的基础上,分别采用热点应力法和临界距离理论对RD节点的疲劳寿命进行了对比分析。研究结果表明:同一精度网格下采用两点外推法和三点外推法得到的热点应力结果比较接近,而采用临界距离理论的点法得到的特征应力则小于线法得到的特征应力;采用国际焊接协会(IIW)推荐的FAT 90曲线得到的评估结果过于保守,而FAT 125曲线的预测结果相对接近试验值。临界距离理论相比热点应力法能得到更准确的预测结果,其中点法和线法得到的预测值与试验值分别相差17%、32%;总体而言,热点应力法和临界距离理论均能得到相对保守的疲劳寿命预测结果,两种方法用于钢桥面板典型焊接节点的疲劳性能评估是可行且偏于安全的,但点法的预测精度更高,且实际应用中也较为便捷。

正交异性钢桥面中热轧变厚U肋技术特点及制造工艺研究

采用U肋纵向加劲的正交异性钢桥面系,在公路钢桥中得到了广泛应用,然而其多发疲劳裂缝问题,迫使工程界提出了诸多改进方法,采用热轧变厚度U肋替代常用的冷弯等厚度U肋便是其中的一项创新措施。论述了热轧变厚度U肋的技术特点,包括几何参数、热轧U肋力学性能、可焊性、疲劳性能及经济性等。在制造工艺方面,针对这种U肋厚度薄、精度要求高的特点,在普通热轧型材的成熟轧制工艺基础上,运用专业软件DEFORM仿真模拟超薄U肋成形、热处理至机加工全过程,再使用微型轧机试轧缩尺U肋,经试轧调整完成轧辊孔型设计。目前热轧变截面U肋已在十余座大型桥梁工程项目中得到应用,显示了一定的经济技术优势。

不等厚钢桥面国产热拌环氧沥青混凝土路面智能化施工技术

为解决了不等厚钢桥面铺装出现的开裂、脱层等路面病害,以引江济淮工程G312合六叶公路桥为依托,在厚度变化区域桥面板喷砂除锈,国产环氧树脂防水粘结层洒布,国产热拌环氧沥青混凝土生产、运输、调度、摊铺、碾压等关键施工工序,通过试验及仿真模拟,采用智能化的机械设备,加强施工过程管控,确保了不等厚钢桥面国产热拌环氧沥青混凝土路面铺装质量,取得了良好的经济和社会效益。

钢桥面板顶板与U肋接头疲劳效应分析

针对钢桥面板顶板与U肋焊接接头,开展疲劳应力有限元分析,研究该构造细部的疲劳效应,为钢桥面板抗疲劳设计与维护提供参考。建立了钢桥面板板壳单元模型,以焊趾处热点应力为指标,分析过焊孔对接头受力影响以及轮载作用下顶板应力历程及应力幅值。结果表明,板壳单元有限元模型局部细化网格尺寸不超过1.0倍顶板厚度,可得出稳定的热点应力计算值。过焊孔的设置削弱了横隔板对顶板的支撑作用,使过焊孔区域顶板应力有所增大。不设置过焊孔时,接头处由于存在较大几何与刚度突变,应力集中更加明显。热点应力对轮载的横向位置比较敏感。轮载在纵桥向与横桥向的应力影响范围都比较小,可忽略车轴、轮重及车辆间的应力叠加效应。

基于热点应力法的正交异性钢桥面板疲劳验算

为了解决正交异性钢桥面板的疲劳开裂问题,提出将热点应力法应用于其疲劳验算.该方法采用ANSYS子模型模块,通过国际焊接协会的线性外推方法,计算获得验算部位的热点应力.基于热点应力法给出正交异性钢桥面板的疲劳验算流程,对验算涉及的问题结合甬江桥实例进行了探讨.研究结果表明:与名义应力法相比,热点应力法可以反应正交异性钢桥面板疲劳开裂的实质;利用热点应力法对甬江桥正交异性钢桥面板加劲肋与横隔板连接部位的加劲肋进行疲劳验算,得出该构造细节的疲劳寿命为73 a.

钢桥面板疲劳热点应力计算模型精度分析

通过建立钢桥面板顶板与U肋焊缝分析模型,考虑不同的单元类型和单元划分精度,计算钢桥面板顶板表面及沿厚度方向的应力分布,分析了不同计算模型精度对应力分布规律的影响,并对比不同热点应力取值方法的计算结果。分析表明:应力集中在焊缝边缘位置表面处最明显,当分析模型单元尺寸足够小时,计算结果收敛。对于顶板焊缝数值计算模型,建议采用8节点实体单元计算热点应力时,板厚方向设置不少于8层单元,采用20节点实体单元计算热点应力时,沿板厚方向设置不少于4层单元。对比几种热点应力取值方法计算结果,不同方法热点应力值相差在10%以内,表面外推法计算结果最大,1 mm方法计算结果最小。

钢桥面板加劲肋焊缝位置热点应力数值分析

采用8节点单元和20节点单元分别建立钢桥面板U肋焊接部位的有限元分析模型,分析不同单元尺寸划分对模型分析精度的影响,对比两种模型计算差异,并分析不同热点应力取值方法的区别。分析结果表明,随着单元尺寸的减小,顶板表面弯曲应力增大,板厚方向弯曲应力增大。相对而言,20节点单元模型计算结果更容易收敛,对于8节点单元模型建议设置8层单元,20节点单元模型建议设置4层单元。在热点应力的取值方法中,表面外推法结果稳定,表面以下1 mm应力法结果受单元尺寸的影响。

热压式沥青混凝土桥面铺装设计与性能评价

研究表明热压式沥青混凝土是一种变形能力强、疲劳耐久性和高温性能良好的铺装材料,对桥面铺装具有很好的适应性。目前热压式沥青混凝土在桥面铺装工程中应用不多,国内还未形成热压式沥青混凝土统一的设计方法和技术规范。在国内外热压式沥青混凝土研究的基础上,针对我国桥面铺装的工况特点,对热压式沥青混凝土原材料、级配、油石比等进行研究,确定最佳的热压式沥青混凝土路用性能。

高强度堇青石-莫来石棚板的研制

以堇青石（1～0．5、0．5～0．2、〈0．088mm）和莫来石熟料（M60，1～0．5mm）为主要原料，加入25％（w）的由轻烧MgO粉、α-Al2O3微粉及添加剂（紫木节和KOH）组成的混合粉，按堇青石与莫来石的质量比分别为40：35、42．5：32．5和45：30配料、混练、成型后，分别在1300、1350和1400℃均保温3h条件下烧成，合成出堇青石-莫来石质棚板试样，并检测试样的常温及高温物理性能，同时进行XRD、SEM及EDS分析。结果表明：按m（堇青石）：m（莫来石）=45：30配料，在1350℃ 3h合成的棚板材料的各项性能指标最好，其主要晶相为堇青石和莫来石，且显微结匀均匀，晶间生成大量的原位堇青石和莫来石晶粒，骨料之间的“联接桥”发育良好，材料具有较高的抗折强度。

热轧纵肋与传统纵肋正交异性钢桥面铺装层受力特性对比研究

为研究热轧纵肋正交异性钢桥面板铺装层的受力特性,首先建立了钢桥面铺装体系的精细化有限元分析模型,进行多轮位工况下的仿真分析,得到铺装层主要设计指标(表面最大拉应力、层底最大剪应力及最大竖向压应变)对应的最不利荷位,并与传统纵肋钢桥面铺装模型进行比较。对热轧纵肋钢桥面铺装层主要设计指标进行构造参数局部敏感性分析,得出各指标的主要影响参数。研究结果表明:当采用相同铺装方案时,热轧纵肋钢桥面铺装层最大竖向压应变相对传统纵肋钢桥面铺装层的更小,从而表现出更好的抗车辙能力;铺装层弹性模量、铺装层厚度与顶板厚度对各设计指标影响较大,而横隔板厚度与纵肋肋底厚度的影响较小。

钢箱梁桥面板构造对焊缝疲劳热点应力的影响

通过建立钢箱梁桥面板有限元模型,采用子模型计算了模拟焊缝位置,分析了不同构造尺寸下焊缝位置热点应力,研究了顶板厚度、U肋宽度及板厚、横隔板间距及板厚、铺装厚度及刚度等对焊趾和焊根处疲劳应力的影响。研究结果表明:随着顶板厚度和铺装层厚度及刚度的增加,焊缝位置热点应力减小;随着U肋板厚和上缘宽度的增加,焊缝处热点应力增加;随着U肋高度和横隔板间距及厚度的增加,热点应力变化不明显。顶板的厚度增加时,焊趾与焊根应力之比减小,可导致焊趾-顶板裂纹的概率增加。

武汉西四环汉江特大桥总体设计

湖北省武汉市西四环线汉江特大桥主桥为(77+100+360+100+77)m双塔双索面半飘浮体系预应力混凝土斜拉桥,引桥为3×65m预应力混凝土现浇连续箱梁桥。主桥桥塔采用H形结构,两桥塔塔高分别为130.1m和126.1m;主梁采用双边箱PK断面,整幅宽43.6m,按全预应力构件设计;斜拉索采用热镀锌钢绞线,按双索面扇形布置,每个塔柱布置28对斜拉索,全桥共224根;索塔锚固采用改进的紧凑型钢锚梁,并在索导管出口附近设预应力钢棒进行斜拉索锚下局部防裂。分别采用MIDAS Civil和ANSYS对主桥进行总体和局部计算,结果表明结构各项指标均满足规范要求。

正交异性钢桥面板结构热点应力有限元分析

以正交异性钢桥面板焊接节点为研究对象,对焊接节点焊趾处不同的结构热点应力确定方法进行比较分析.利用有限元软件ANSYS分别建立焊接节点的实体单元和壳单元有限元模型,在焊趾附近区域共划分7种网格尺寸,分别采用直接提取法、表面外推法和结构应力法计算正交异性钢桥面板焊接节点焊趾处的结构热点应力,比较分析不同方法计算结果的精度及对网格尺寸和单元类型的敏感性.研究结果表明,对于不同网格尺寸和单元类型的有限元模型,直接提取法和表面外推法获得的结构热点应力离散性较大,结构应力法计算的结构热点应力具有较好的一致性.

刚性基层对正交异性钢-混凝土组合桥面板受力性能影响

文章提出在正交异性钢桥面板上铺设刚性基层的正交异性钢-混凝土组合桥面板结构,并依托广东某曲塔曲梁钢混混合梁斜拉桥,采用有限元分析方法,重点研究了该组合桥面板在车轮荷载作用下3个关注点应力及对应的应力集中系数,并比较分析了刚性基层厚度和弹性模量对关注点应力及应力集中系数的影响。得出如下结论:铺设刚性基层的正交异性钢-混凝土组合桥面板刚度明显提高,轮压荷载下关注点应力降低,且关注点3处应力降幅较其他2个关注点小;铺设刚性基层能降低关注点1和关注点2处应力集中系数,但是关注点3处应力集中系数反而提高;刚性基层厚度增加,关注点应力值降低,但应力集中系数增大;刚性基层弹性模量增加能降低组合桥面板极值应力及关注点应力,降低关注点应力集中系数,但刚性基层自身拉应力增加。

客滚船车辆甲板疲劳强度评估

针对《船体结构疲劳强度指南》中关于疲劳强度的分析不适用于客滚船车辆甲板疲劳强度评估的情况,参照《钢桥疲劳设计》,制定出一种适用于车辆甲板疲劳强度的计算方法,以期为内河船车辆甲板的设计与审图提供借鉴。

钢桥面板U肋与横隔板焊缝疲劳强度分析

针对钢桥面板U肋与横隔板连接焊缝的疲劳强度,建立钢箱梁的整体有限元模型和局部子模型.首先提取不同工况下U肋焊趾与横隔板焊趾处应力,分析其受力特征,并在最不利工况下获取应力梯度,研究不同的应力路径、应力类型和外推方法下的热点应力.然后利用热点应力和参考应力对U肋焊趾与横隔板焊趾进行疲劳强度评估,验证IIW提供的S-N曲线的适用性.最后用整车模型按实际车辆行驶情况进行加载,对U肋与横隔板焊缝进行疲劳寿命分析.研究结果表明:U肋与横隔板焊缝面内外应力特征显著,且受局部变形、纵向弯曲和横向扭转等因素影响;距焊趾2 mm可以作为参考应力取值点;运用IIW提供的S-N曲线进行疲劳强度评估,参考应力和热点应力获得了相近的疲劳寿命评估结果,可为钢桥面板疲劳性能研究提供参考.