高速铁路大跨度低高度预应力混凝土连续梁设计研究

为降低铁路大跨度预应力混凝土连续梁高度,扩大其适用范围,提出主跨100 m低高度连续梁合理跨度配比及构造尺寸,计算结果均满足规范要求。通过与常用高速铁路主跨100 m连续梁对比分析,系统研究了跨度配合比、构造参数等对结构的影响,总结出大跨度低高度连续梁的优缺点及构造建议值。研究结果表明:(1)低高度连续梁在同等跨度下混凝土用量更省,每延米混凝土用量降低约20%,较传统连续梁更经济;(2)低高度连续梁由于梁高降低,主梁刚度略有降低,但工后徐变上拱值降低明显,减幅约60%;(3)对于主跨100 m低高度连续梁,建议配跨长度在70~80 m之间,且不宜小于60 m;(4)主跨100 m低高度连续梁墩顶梁高不宜小于6 m,建议取值范围6.0~6.5 m,跨中梁高不宜小于3.0 m,建议取值范围3.0~3.5 m。

平原河道桥墩阻水比与壅水特性关系

针对平原地区河道桥墩壅水问题,采用数值模拟方法,以阻水比α为控制参数,按照产生机制和影响范围的不同,从墩前冲高和桥前壅高两方面考虑桥墩壅水效应。墩前冲高的影响范围由河道断面水位壅高变异系数确定,在高阻水比（α〉7%）情况下,其影响范围相对集中在桥墩附近;对于桥前壅高,以防洪工程中起重要作用的断面平均壅高为表征变量,分析无量纲的相对壅高βyg及最大壅高点距桥墩的相对距离λyg与阻水比之间的关系。结果表明：在高阻水比时,最大壅高位置出现在墩前4～5倍墩宽处,且阻水比的增加会导致桥前最大壅高迅速增大和壅水影响范围的持续扩大;阻水比7%是平原河道桥前水位壅高特性的重要分界点,故大中型桥梁工程的阻水比以不大于7%为宜。

圆柱桥墩波环对斜交桥墩前冲击高度影响的研究

通过物理模型试验对斜交桥前的壅水及冲高进行了观测,并建立三维水槽数值模型,采用SIMPLE算法耦合k-ε紊流模型求解N-S方程组,应用VOF法追踪自由表面,计算了单个圆柱桥墩的绕流流场及冲高,得到了圆柱桥墩产生的斜激波波环与水流Froude数之间的关系,结合单墩产生的斜激波波环分析了斜交桥上游桥墩产生的干扰水流对下游桥墩的墩前冲高的影响。

钢桥面复合铺装结构永久变形预估

针对浇注式与环氧沥青混凝土两种铺装材料组成的5类铺装结构,采用恒高度剪切疲劳试验对铺装材料的流变特性进行试验研究,根据试验结果,利用多元非线性回归方法获得基于Bailey Norton模型的铺装材料高温蠕变参数;而后,建立正交异性钢桥面铺装复合结构有限元模型,仿真模拟60℃下铺装的永久变形;最后,利用等厚度修正的车辙试验对5类铺装结构的永久变形仿真结果进行了试验验证.研究表明:浇注与环氧组成的异性铺装结构中,铺装永久变形贡献率大部分是浇注式沥青混凝土,而环氧沥青混凝土的贡献率很小;浇注或环氧组成的双层同质铺装结构中,铺装车辙变形主要发生在上面层.研究内容为钢桥面铺装结构与材料的高温变形设计提供理论支撑.

山区斜交桥渡水流特性的分析

用理论与试验相结合的方法，对斜交桥渡的壅水、冲高与流量分配进行了系统的试验和研究，提出了与投影法不同的壅水计算公式。

工程建设技术标准动态高层钢筋混凝土结构设计中如何考虑徐变、收缩的作用

我国现行的《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》（ＪＧＪ３－９１）中，对如何考虑徐变、收缩的作用未作规定；国内已出版的有关钢筋混凝士高层建筑结构设计的专著中，也很少具体涉及此问题。本文分析了考虑此问题的必要性；提供了一种计算方法；讨论了应考虑这些因素的建筑物临界高度。可供钢筋混凝士高层建筑结构设计时应用。

钢管混凝土箱型拱桥空间结构分析研究

以某主跨为152 m的钢管混凝土箱形拱桥为例,用有限元方法建立其空间计算模型,分析矢跨比等设计参数对拱圈截面内力的影响,并在考虑混凝土收缩徐变的情况下,分析各控制截面内力和位移随时间的变化关系.表明:拱桥矢跨比对其轴力和弯矩影响较大;随着时间的推移,拱桥结构内力和位移有很大改变.

预应力混凝土低高度梁桥结构形式比较研究

对双预应力结构、双面配筋预应力结构、二次预应力结构和常规预应力结构低高度梁桥进行对比设计,分析了不同结构形式低高度梁桥的受力性能、变形性能和经济性.结果表明:优化结构形式和预应力布置可以显著改善预应力混凝土低高度梁桥的结构性能;二次预应力结构克服了双预应力结构与双面配筋预应力结构的不足,与常规预应力结构相比,在降低梁高的同时,大幅度减小了梁的徐变上拱值50%以上,并节省预应力筋10%以上,具有明显的技术经济优势.

安装跨距/高度对塑木搁板稳定性能的影响

采用同高度不同跨距、同跨距不同高度2组结构对塑木搁板进行蠕变性能试验,研究其对塑木搁板稳定性能的影响。结果表明,跨距对塑木搁板变形影响较大,跨距的增加,也使搁板的应变量有所增大;高度对塑木搁板变形影响不大,但随着高度的增加,结构的稳定性会受到一定的影响。

珠江大桥连续刚构的施工监控

在珠江大桥的监控过程中采用先按规范和设计图纸取值计算桥梁结构理想状态,后根据实测结果修正模型参数的方法,该方法能较好的预测施工阶段的立模标高。应变监测的结果表明当前存在的各种徐变模式的计算结果存在较大差异,继续研究更吻合实际的徐变模式仍是必要的。

考虑岩石蠕变与损伤的直立层状边坡倾倒模型

倾倒破坏是直立层状岩质边坡失稳破坏的模式之一,目前仅研究了岩石分别为线弹性体、损伤体或蠕变体时在自重作用下边坡倾倒临界高度的计算方法,而实际工程中,岩体则往往同时具有损伤及蠕变特性。为此,针对软岩中同时存在的损伤与蠕变特性,在经典欧拉压杆模型的基础上分别假定岩石为Maxwell蠕变体、基于Weibull分布的统计损伤体及损伤与蠕变共存的复合体等三种模型,获得了相应的边坡倾倒临界高度计算方法,并讨论了相关参数对计算结果的影响。研究结果表明,在直立层状边坡倾倒计算中,应同时考虑细观损伤与蠕变对计算结果的影响,当考虑岩石蠕变性时,边坡倾倒临界高度随时间增加近似呈指数规律下降。

高墩单T构桥合理成桥线型优化

高墩大跨度单T构桥在现阶段桥梁建设中得到了广泛应用,但目前关于单T构桥成桥线型控制的研究较少。文章运用MIDAS/CIVIL对全桥进行仿真分析,并对混凝土收缩徐变、墩高、跨径等参数进行敏感性分析。分析研究表明:混凝土收缩徐变100年成桥线型仍然在下挠变化,成桥初期影响较大,成桥后期影响较小;高墩对成桥线型的影响很大,在对线型的施工监控中要引起重视;单T构桥最大下挠点的位置(离墩顶)近似在3/5 L^4/5 L之间。

平原河道圆端形桥墩阻水特性研究

为了解平原河道圆端形桥墩的阻水特性,建立模拟桥墩壅水的平面二维水流数学模型,采用水工模型试验数据对数学模型进行了验证,基于数学模型研究了圆端形桥墩绕流流场结构和壅水特性,分析总结了桥墩阻水比和上游来流流速对桥前壅水和墩前冲高的影响规律。结果显示:桥前壅水与墩前壅高的影响范围不同,桥前壅水影响范围很大,桥址上游3.5 km处的壅水高度仍占到桥前最大壅高的一半以上;墩前冲高影响范围较小,墩前8倍墩宽是冲高影响范围的极限,但冲高值较大,比桥前最大壅高大一个数量级。桥前壅水及墩前冲高均与桥墩阻水比呈正相关关系,其中桥前壅高值随阻水比增大而快速增大,而墩前冲高值随阻水比增大而增大的速率相对较小。桥前壅水及墩前冲高随上游来流流速的增大而迅速增大,均近似与流速的二次方成正比。

超声TOFD法在电站锅炉检测上的应用

介绍用超声TOFD(衍射时差)法检测在用电站锅炉低合金钢炉壁管中的腐蚀疲劳裂纹,主蒸汽管和再热蒸汽管等高温管道中的蠕变损伤裂纹,以及节流阀热疲劳裂纹的国外最新动态。用此法能快速、有效地对材料、焊缝和热影响区的表面开口裂纹和内部裂纹进行测深定高,从而对锅炉受压元件及本体进行剩余寿命诊断和安全评价。

门楼式主副塔混凝土横向连接关键受力性能分析与优化

悬索桥牌坊门楼式索塔的主副塔连接横梁通常不作为主受力构件,但是施工方法的不同会导致主副塔之间由于竖向力差异引起相对位移,并且随着徐变和温度长期荷载作用下连接横梁会出现开裂等问题。而这一问题在设计上往往被忽视。综合分析上下连接横梁的受力性能,并结合不同的施工方案,评价连接时机对其受力性能的影响及对桥塔横向稳定性的影响。通过空间杆系有限元模型和三维实体模型作为主要分析手段,分析不同荷载对连接横梁受力性能的影响,包括横梁应力、裂缝及施工过程中的稳定性,并对连接横梁的构造尺寸进行优化分析,为同类设计提供参考。

高速铁路刚构矮塔斜拉桥徐变影响因素分析

矮塔斜拉桥具有结构刚度大、施工方便、经济性好等优点,近年来在铁路桥梁中得到广泛应用。文中以淮宿蚌铁路淮河矮塔斜拉桥作为工程依托,建立有限元模型,研究徐变系数、塔高、斜拉索索力、无索区长度及预应力对工后徐变的影响。结果表明,①采用铁路徐变模式3年延续期和公路徐变模式10年延续期计算所得跨中徐变接近;②通过改变矮塔斜拉桥塔高、斜拉索布置、斜拉索索力和预应力均可改善工后徐变。

混凝土收缩徐变对超高层巨型混合结构竖向变形和关键构件内力的影响与控制

采用CEB-FIP(1990)规范中的混凝土收缩徐变模型,考虑含钢率、套箍效应对混凝土收缩徐变的影响,计算了某超高层巨型混合结构竖向构件的竖向变形,分析弹性模量发展对竖向构件变形的影响,并研究竖向变形差对关键构件的内力影响。为实现在设定阶段竖向构件达到设计标高,对楼层标高预留高度和竖向构件下料预留长度的控制方法进行了研究。进一步提出减小竖向构件竖向变形差的措施,并通过算例验证了其有效性。研究表明,混凝土弹性模量发展对竖向构件变形影响不大;而混凝土的收缩徐变对超高层混合结构的变形及内力影响较大,应以考虑了混凝土收缩徐变的结构模型作为地震分析的初始态对关键构件进行校核;在带钢管混凝土柱的超高层巨型混合结构中,控制钢管混凝土柱压应力水平适当大于钢筋混凝土核心筒的压应力水平,可有效降低混凝土收缩徐变引起的竖向变形差及附加内力。

TC4钛合金仿莲房特征芯体热蠕变成形工艺研究

提出了一种新的夹层芯体——仿莲房特征芯体结构。以TC4钛合金为对象,采用真空热蠕变成形方法探索了仿莲房特征芯体制备的可行性,并分析了主要工艺参数对仿莲房特征芯体成形高度、显微组织和力学性能的影响。结果表明:采用真空热蠕变成形方法制备仿莲房特征芯体可行,真空热蠕变成形过程中TC4钛合金材料通过发生位错运动和晶界滑移实现芯体孔柱的热成形。真空热蠕变变形后,显微组织由原始细小等轴组织完全转变为再结晶等轴组织。随成形压力和保温时间的增加,芯体高度、平压强度和比平压强度逐渐增加。

纤维液态胶塞黏弹性实验研究及应用

针对压裂过程中裂缝高度较难控制问题,研发了纤维液态胶塞,加入压裂液前置液中起到控制裂缝高度的作用。对这种胶塞开展了室内基础实验研究,研究液态胶塞的流变性、黏弹性、屈服应力特性和蠕变一回复特性。实验结果表明,液态胶塞为黏弹性体,其弹性特征强于黏性特征;液态胶塞表现出较强的屈服应力特征,屈服应力变大,达到屈服点后存在应变变软,其屈服应力随主剂(KSGJ)质量分数的增大而增大,说明主剂(KSGJ)质量分数大的液态胶塞材料胶结强度较大;液态胶塞体系具有蠕变一回复特性,在定应力和相同加载时间下测得液态胶塞的柔量与主剂质量分数有关。通过现场应用表明,纤维液态胶塞具有很好的抗压性能,较好地控制了裂缝高度,能够满足薄储层压裂改造需要。