轮辐式索承网格屋盖钢结构单道胎架施工技术

泰安体育场作为山东省泰安市的新地标,其钢结构屋盖采用轮辐式索承网格结构,通过68榀径向索和1道中央环索形成张拉结构体系,最大悬挑跨度为45 m。通过数值分析对施工过程进行了精细化稳定性分析,针对不规则构件吊装的工程技术难点,进行了吊装方案的设计与优化;考虑到成本控制与施工周期,极具创新性地采用了径向单道胎架作为屋盖施工过程中的临时支撑,结合工程实际情况设计了胎架转换结构,并对单道胎架整体在多种可能的荷载组合作用下进行验算与校核。通过对体育场屋盖施工全过程的模拟以及对安装过程中的重难点进行优化分析,为现场施工的安全顺利开展提供了技术保障,可为其他类似采用单道胎架施工方法的工程提供施工方案设计的新思路。

碳纤维复合材料的FSAE赛车车架轻量化仿真分析

为提高FSAE赛车在比赛时的速度并达到减少污染尾气排放和节约能源的目的,设计者一直试图使用新材料完成赛车车架结构的轻量化设计。为此,使用碳纤维树脂基复合材料HTA/6376C,依据复合材料层合板设计原则进行铺层设计,开展FSAE赛车车架的轻量化设计。首先建立了车架的有限元模型;然后根据赛车实际运用时的典型工况施加载荷,利用有限元分析软件求解并确定了危险点;最后基于最大应力准则对危险点进行了强度校核。研究结果表明:在满足强度要求的基础上,车架结构减重近11%,达到了较好的轻量化效果;研究结果为FSAE赛车车架轻量化设计的新材料选取提供了基础数据。

山区薄壁高墩大跨连续刚构桥施工过程中稳定性研究

连续刚构桥是重丘山岭的复杂地带使用最为广泛的结构形式之一,其施工阶段的结构稳定性及安全性不容忽视。以墩高为138m连续刚构桥作为研究对象,利用桥梁专用软件MidasCivil建立该桥的空间有限元模型,模拟计算该桥薄壁墩最高裸墩、最大悬臂阶段和成桥3种状态的稳定性,对理论公式与有限元模型计算结果进行对比分析。结果表明,每个施工阶段在各工况下的稳定性满足要求,最大悬臂状态为最不利工况,其风荷载及温度荷载对桥墩稳定性影响不大,结构自重对最高裸墩稳定性影响较大,在成桥状态下整体升降温对桥梁结构稳定性影响较小;通过局部单元建立平衡方程进行理论推导,并与有限元分析的结果进行对比分析,其结果较吻合。

基于FSAE车架的自由模态分析与试验

为确保大学生方程式汽车大赛(FSAE)赛车车架在实际应用中的稳定性与可靠性,同时实现轻量化并满足严格的安全标准,设计团队使用CATIA三维设计软件构建车架模型,并在ANSYS软件中进行有限元分析,以预测车架在不同工况下的动态响应。通过精确构建车架的三维模型并设定合适的材料属性和边界条件,以获取车架的固有频率和振动模态。为了验证仿真结果的准确性,通过模态试验测量了车架的振动响应,并将实验数据与仿真结果进行对比分析。试验结果证实了有限元分析在预测车架自由模态特性方面的精确性,验证了所采用分析方法的有效性,并为车架设计的进一步优化提供了坚实的理论基础。

基于实例探讨下穿既有铁路道岔区的框架桥施工及有限元分析

随着当前经济建设步伐的持续推进,我国交通行业得到了显著的发展,各类铁路、道路纵横交错、四通八达,极大推动了国民经济的健康持续发展,与此同时,道路与铁路的交叉也越来越多,传统的平交道口显然难以满足现代交通的发展及道路高速、安全的行车要求,尤其在一些复杂地势的区域,受到地形条件的影响,所以,越来越多项目开始采取立体交叉的方式来解决道路和铁路交叉的问题,其中道路下穿既有铁路就是其中常见的建设方式之一,本文主要结合案例对下穿既有铁路道岔区框架桥施工及其有限元分析进行探讨。

长安书院异形曲面钢屋盖施工过程模拟分析

由于异形曲面网架结构具有柱间梁跨度大、结构整体扭转和凹凸不规则等特点,在施工过程中会带来应力、挠度突变。以长安书院整体结构施工为背景,提出了先施工网架结构屋盖的逆作法和后施工网架结构屋盖的逐层法2种施工方案,并对采用2种施工方案在施工过程中产生的临时胎架顶部轴力及侧向位移、框架柱柱顶轴力及侧向位移、网架结构挠度及应力、框架梁应力和挠度及楼板应力进行比较。研究结果表明,采用逐层法方案时,框架梁最大拉应力较大、临时胎架和框架柱柱顶轴力相差不大,除此之外,施工过程中采用逆作法施工方案时结构应力和挠度均小于采用逐层法施工方案。

波形钢腹板自承重组合刚构桥施工过程分析

为了提高波形钢腹板组合梁桥建设的安全性及经济性,腹板自承重的悬臂浇筑逐步发展为该桥型特有的施工方法之一。针对波形钢腹板自承重施工方法,以跨径55m+100m+55m的葛溪大桥左线1号桥为背景,基于有限元分析获得了施工过程中各施工段的构件受力特点及腹板稳定性,根据分析结果在实桥受力关键部位布置测点,进行施工过程现场测试,验证了施工方法的适用性,并提出了相应的优化措施。研究结果表明:波形钢腹板自承重悬臂施工过程中,施工主体结构安全,应力分布合理;钢混过渡截面为钢及混凝土构件的受力关键位置,施工时应分别采取措施给予加强;临时横撑的布置可有效避免波形钢腹板发生整体倾覆,且为了提高安全系数,横撑应尽量靠近上、下翼缘板布置。

基于CAE的车架强度和扭转刚度分析

车架的静强度和扭转刚度是评价车架质量的重要指标。采用Creo软件建立车架的三维模型,利用Hypermesh和Abaqus进行有限元分析,研究了焊缝实际建模和焊缝用绑定接触建模分别采用质量单元和集中力加载对结果的影响。研究表明:焊缝实际建模和焊缝用绑定接触建模并不会影响车架的结构强度,但是会影响车架的整体扭转刚度;强度分析用质量单元或集中力代替配重件,对车架的结构应力结果没有太大的影响。

可周转装配式悬挑工字钢模板支撑架体施工技术

结合可周转装配式悬挑工字钢模板支撑架体在武汉大学人民医院洪山院区建设项目中的应用,介绍了可周转装配式悬挑工字钢模板支撑架体设计参数、施工工艺及施工关键技术。该施工技术不仅安装快捷、施工安全,并且实现预埋件周转使用,在降低成本、缩短工期的同时,满足绿色施工要求。可在今后悬挑花架、悬挑梁板等结构的施工时推广应用。

快速建造的钢混组合连续刚构桥装配方法及力学性能影响研究

为研究全装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥应用于特大跨径时的合理装配工序,揭示不同装配工序对桥梁结构性能的影响,建立了l=386m的装配式组合连续刚构桥有限元模型,模拟了6种不同的钢桁、预制桥面板安装工序以及钢混组合结整时机,以分析比较桥面板与钢桁的装配顺序、钢混焊接结整顺序对于桥梁跨中挠度、钢桁上下弦杆应力以及预应力度的影响。计算结果表明:桥面板与钢桁分节段同步施工时,可减小桥梁的上下弦杆应力和跨中挠度值,并提高刚度。但是同时会降低预应力度;桥道板分段焊接在跨中挠度值和上下弦杆应力方面表现出更好的性能,可以平均减小跨中挠度值29.90%,并平均减小上下弦杆应力35.49%,而且能够有效减小靠近桥墩节段的预应力损失;桥道板与钢桁分多段同步施工,合龙后一次性焊接桥道板不仅能保证预应力损失较小,还能提高全桥刚度,因此可推荐为特大跨全装配式钢桁-混凝土连续刚构桥优化施工装配方案,研究结果可为全装配式钢混组合梁桥推广应用提供技术参考。

预应力混凝土连续刚构桥中跨合龙段顶推力计算与分析

根据依托工程实际状况,利用有限元软件MIDAS/Civil建立计算模型,对影响因素进行数值模拟,计算出顶推位移及顶推力,分析了顶推合龙对桥梁墩部弯矩、墩底应力和中跨应力、挠度的理论影响,证明了采用顶推合龙方式的合理性,对比顶推后墩底和顶、底板应力及挠度的理论值与实测值,验证了利用有限元软件MIDAS/Civil计算顶推位移方法的可行性。

新型钢箍构造钢混凝土混合结构在装配式公共建筑中的应用

钢筋混凝土柱-钢梁混合框架(RCS)是一种经济高效的结构形式。基于装配式结构设计-制作-施工一体化建造原则,提出一种新型钢箍构造RCS混合结构,对其节点设计、工厂加工和现场施工展开系统研究:给出新型RCS节点抗震设计方法,开发适用于多层一节预制构件的组合模具,提出施工工艺流程,指导工程实例建设,分析其经济性和适用性。示范工程建造实践结果表明,在多遇地震设计工况下,新型钢箍构造RCS节点各组成板件均未达到屈服荷载,处于弹性工作状态,符合“强柱弱梁”、“强节点弱构件”的抗震设计原则,安全系数高。整体工期缩短近一倍时间,现场劳动力需求减少约75%,节约人力物力,建设综合成本显著降低,呈现出良好的经济效益、社会效益和环境效益,适宜在框架结构公共建筑中推广应用。

施工缝位置对装配式框架结构抗震性能影响

在装配式混凝土梁柱框架节点抗震性能试验基础之上,通过ABAQUS有限元软件创建了边节点试件模型,设计制作了8个试件,以模拟施工缝的不同留设位置。在柱顶轴向力一定的情况下,水平方向施加循环往复荷载,通过模拟结果与试验结果的对比,分析得到了该试件的破坏形式、荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线及其延性性能。结果表明:施工缝留设位置在梁端至梁跨1/4区域时,试件的承载能力较差,不利于实际工程中的应用,留设位置在梁跨1/3~3/5区域时,试件的承载能力较高;施工缝留设位置在梁端1/5区域时,试件的刚度退化较快,且最终残余刚度较小;施工缝在节点核心区附近留设时,试件的整体延性较差。

一种钢包倾翻车的液压倾翻装置设计

介绍某180 t液压钢包倾翻车的主要结构,以及设计与计算过程。该钢包倾翻车集钢包运送和倾翻为一体,可将钢包倾翻180°,设备布局紧凑,运行平稳。

某车型车架的有限元分析

汽车车架静力学分析主要包括弯曲和扭转两种工况,这是评价车架质量最重要的指标。采用弹性力学理论及有限元原理,利用大型通用有限元分析软件ANSYS对某车型车架在弯曲、扭转两种工况下进行力学分析,得出了在弯曲和扭转工况下某轿车车架的刚度变化。并对不同荷载情况下的车架不同部位的应力、位移进行较为全面的数值模拟,为对车架的强度分析提供参考和依据。

基于HyperWorks的电动车车架有限元分析

以HyperWorks软件为平台对某电动车车架进行简化得到其有限元模型,并对其进行弯曲工况和扭转工况下的强度和刚度计算,分析表明:车架的强度和刚度都在材料屈服范围之内;模态分析发现,车架的7阶固有频率易引起共振应避免,为车架结构设计及改进提供理论参考依据。

客车车架有限元静力学分析

用有限元分析方法研究车架三维实体建模过程中的关键技术问题,选用CATIA软件建立车架的三维实体模型,在此基础,研究车架有限元模型的建模方法,包括CAD模型的导入、主坐标系的建立、单元的选择、模型的简化原则等,并应用有限元分析软件ANSYS7．0建立客车车架的有限元模型,对车架进行结构静力分析,计算该车架结构在弯曲工况下的刚度、强度,并对计算结果进行评价,提出相应的结构改进建议．结果表明：该车架结构的整体弯曲刚度、局部弯曲刚度均符合要求,并且远远超出规定,应通过合理的改进措施将其确定在合适范围内；该车架结构的弯曲应力在材料的屈服极限以内,弯曲应力余量较大；另外,车架存在局部应力集中现象．所以,必须对车架进行结构优化．为客车车架的设计与制造提供了理论依据．

基于ANSYS的螺簧车架静态强度分析

以江铃陆风车系2801000fn型螺簧车架为例,对汽车车架结构进行了建模并确定了车架载荷及约束的处理条件,然后根据该模型采用ANSYS软件对车架在弯曲、扭转、紧急制动和急转弯等四种典型工况进行静态强度分析,从而得到了车架上较大应力的区域,为车架的设计、改进提供了依据。

劲性骨架混凝土拱桥施工稳定性分析

天工大桥主桥为一座劲性骨架钢筋混凝土拱桥。为了研究该桥施工阶段的稳定性和风荷载、预应力对稳定系数的影响,通过建立以实体单元+梁单元为主的ANSYS三维有限元模型,模拟施工过程中钢管混凝土截面和混凝土箱形截面的分次浇筑过程。根据计算结果可知:该桥在施工过程中的稳定系数均大于4,满足规范要求;风荷载在拱肋截面分期浇筑成形阶段对稳定系数影响较大,因此,根据计算结果增设临时横撑;纵、横向预应力对稳定系数的影响均较小,分析时可考虑纵向系杆力,忽略横向预应力。

预应力混凝土连续刚构桥施工监测与仿真分析

预应力混凝土连续刚构桥有其自身的结构特点和施工技术,结合河南水磨湾大桥工程实例,探讨了预应力混凝土连续刚构桥的施工监测与仿真分析方法。通过建立有限元仿真分析模型,分析了预应力损失以及混凝土收缩徐变对箱梁应力状态的影响,计算了桥梁各个施工阶段应力和变形状态,与施工现场的实测数据进行了对比分析。经分析比较,可知对箱梁各节点不同施工阶段应力路径影响比较大的荷载有:施工荷载包括重力、挂篮、混凝土湿重等;预应力钢束一次张拉荷载;收缩一次作用以及徐变一次作用。施工荷载和预应力钢束张拉对顶、底板节点的影响是相反的,而其他荷载对它们的影响是同向的。得出了桥梁关键部位在荷载作用下随施工阶段的应力变化路径和挠度,使悬臂施工的梁桥达到了设计要求的合理成桥状态,总结了施工监控的规律。