索塔横梁异步施工倾斜塔肢应力与线形控制

为控制某斜拉桥索塔横梁在采用先施工塔肢后施工横梁的异步施工工况下双向倾斜段塔肢的应力和线形,通过在索塔双向倾斜段设置主动横撑、将后施工的横梁采用等效荷载加载至塔肢上并采用Midas Civil有限元软件建模对索塔塔肢及横梁进行全过程施工阶段分析,对塔肢混凝土应力及变形进行控制。结果表明:相关措施可将混凝土拉应力有效控制在1.0MPa以内,变形控制在H/3000以内,不出现变形开裂、扭曲错位等现象。因此合理加载横梁等效荷载、设置主动横撑并采取顶推、锁定、预抬等措施,能有效保证索塔横梁异步施工工况下双向倾斜段塔肢的应力和线形。

斜交跨线连续梁桥换梁施工受力分析

为研究斜交跨线连续梁桥换梁施工阶段的受力情况,对某斜交跨高速桥梁换梁施工进行了数值模拟。分析了换梁过程中主梁内力及桥梁挠度变化量,对不同施工阶段桥梁的受力情况进行了研究。结果表明,连续梁换梁施工存在着由连续体系转变为简支体系的体系转换,随着桥梁上部结构分段拆除,主梁的内力及挠度均有所增加,且在最终变为简支结构时达到最大;新钢梁在架设拼装过程中应力变化不大,施加二期荷载后,梁体应力虽有较大程度的增加,但成桥阶段是钢桥的受力控制点。

矩形截面悬臂梁斜弯曲应力分析和实验探讨

以矩形截面悬臂梁为研究对象,研究其斜弯曲时的应力分布和中性轴位置。首先分析了矩形截面悬臂梁自由端受倾斜力作用时的挠度,定义了斜弯曲的概念;然后对矩形截面悬臂梁斜弯曲进行应力分析和中性轴位置分析,得到了矩形截面悬臂梁斜弯曲时正应力的计算公式和中性轴位置方程;最后采用电测法实验,探讨不同夹角φ对矩形截面悬臂斜弯曲梁正应力大小的影响。结果表明:随着作用力F的方向与z轴平行轴夹角的不断增大,各测点应力的理论值和实验值的相对误差越来越大。矩形截面悬臂梁斜弯曲时任一横截面形心合力方向不一定垂直于中性轴,并且由于切应力很小,其对弯曲梁强度的影响往往忽略不计。

预应力锚索外锚固十字梁传力格构三维应力分析

本文采用有限元法对预应力锚索外锚固十字梁传力格构进行了三维应力分析。预应力锚索加固方法在防止边坡滑塌、倾倒、剥落等方面发挥重要作用,作为其主要构造之一的传力结构具有集中荷载传递到坡面(岩面)和调整坡面(岩面)受力方向的作用。本文分析了该"十字梁格构"传力结构的应力状态,总结了其在边坡锚固中的受力特点。

考虑混凝土承剪和变截面效应的波纹钢腹板剪应力计算

传统的波纹钢腹板计算中,通常较保守地认为所有的竖向剪力均由外露于混凝土顶、底板部分的波纹钢腹板来承受,而忽略混凝土顶、底板参与抗剪的作用。但在变截面的波纹钢腹板梁桥中,特别是随着底板的加厚,这种忽略混凝土板参与抗剪的计算方法会使钢板剪应力值偏于保守,由此换算得到的水平抗剪连接件所需承受的水平剪力也相应偏大。本文基于材料力学公式,推导并介绍考虑混凝土顶、底板承剪后,变截面波纹钢腹板竖向剪应力和水平剪力的实用计算方法。

连续梁桥的活载正应力偏载系数研究

在变截面连续箱梁桥中,由于活载的内力影响面的形状比较复杂,箱梁几何构造对约束扭转正应力的影响沿桥跨度是变化的,因而,不宜对全桥采用统一的偏载系数。通过理论分析和基于实桥的有限单元的数值计算,探讨变截面连续梁偏载系数沿跨度的分布规律,提出实用的偏载系数取值建议,供工程设计参考。

果子沟大桥桥塔施工过程的模拟分析

果子沟大桥为大跨度钢桁梁斜拉桥,桥塔为阶梯形钢筋混凝土结构,塔高分别为209.5 m和215.5 m,共设置4道横梁,构造复杂,塔柱与横梁异步施工难度大。为确保施工过程安全、合理,采用空间有限元法模拟桥塔施工阶段,计算分析塔柱的应力和位移。结果表明:塔柱各施工阶段预偏量设置合理;斜塔柱施工过程中2道临时横撑及在梁端加顶力减小了斜塔柱根部混凝土开裂的可能,保证塔柱与横梁异步施工过程中整体斜塔柱的线形、应力和稳定性满足设计与施工要求。

平面弯曲梁的横截面切应力分析

材料力学里对平面弯曲梁横截面上的切应力分布进行了假设,利用假设条件下推导出来的公式来求解截面上的切应力值。但是这些假设并没有进行验证,其正确性还有待实践证明。文中利用有限元通用分析软件—Ansys软件,对平面弯曲梁的弯曲变形进行了数值模拟,验证了材料力学关于切应力分布规律的假设。

变截面纤维增强塑料梁结构的疲劳寿命分析方法

研究了一种变截面纤维增强塑料梁结构在风载、惯性作用等综合载荷作用下的疲劳寿命分析方法。MW级水平轴风机叶片是一种典型的变截面纤维增强塑料悬臂梁结构,其外载荷按照IEC61400的相关规定和GL(Germanisher Lloyd)规范,利用GH bladed软件对风力机的疲劳工况进行设定和载荷计算并获得疲劳载荷谱。为了解决沿展长和时间不断变化的载荷对求解带来的困难,通过有限元方法获得梁结构任意截面上各点的应力转换矩阵。应力转换矩阵可将无规律的疲劳载荷谱转换为各应力分量的应力谱,通过将应力谱利用雨流计数法进行统计,再根据材料的疲劳S-N曲线和Miner线性损伤叠加原理,即可得到梁结构上任意点的疲劳损伤和疲劳寿命。通过简单算例与商业软件FOCUS的计算结果对比,该方法能更方便地得到任意位置处、任意截面上的多轴向纤维增强塑料结构的疲劳性能,并且表明该有限元-应力转换矩阵方法对于评估变截面的纤维增强塑料梁结构在随机载荷作用下的疲劳性能是一种高效且可靠的方法。

弹性压应力波下轴向功能梯度变截面梁动力压曲稳定分析

基于微元法以及能量守恒原理,导出了轴向功能梯度变截面梁屈曲微分控制方程及应力波波前附加边界条件,研究了轴向功能梯度变截面梁屈曲与压应力波耦合动力屈曲问题。采用较为简单的数值方法,即将位移函数按Taylor级数或是Chebyshev多项式展开,从而将轴向功能梯度变截面梁屈曲问题的变系数微分控制方程转化为含参量的线性代数方程组,进而得到了含时间参量的动力屈曲问题特征方程,随后对轴向功能梯度变截面梁动力屈曲问题进行了数值研究,探讨了变截面和材料不均匀性对系统屈曲临界力参数的影响。研究表明,该数值方法具有很好的精度和收敛性。

北京鲜活农产品流通中心结构工程综合施工技术

北京鲜活农产品流通中心工程为框架剪力墙结构、钢结构、劲性混凝土结构。结构施工中,针对不同部位和施工难点,在超长大体积混凝土底板、大跨度超长结构预应力、劲性十字柱、梁柱核心区施工、混凝土空心楼板施工、结构消能减震,房心钢渣抗浮回填等方面采取了多项施工技术措施,保证了农产品流通中心工程的顺利施工,提高了结构工程施工技术水平,可为同类工程提供借鉴。

混凝土连续梁桥人字形高桥墩分岔区横梁局部应力分析

针对受力复杂的某山区铁路桥人字形桥墩横梁及其墩柱,利用ANSYS软件建立全桥的有限元模型,得到横梁最不利荷载工况。在此基础上建立横梁及其附近墩柱有限元子模型,得到最不利荷载作用下横梁的应力分布情况。通过比较不同横梁构造的分岔节点应力分布,认为横梁宽8.0 m、高5.0 m、壁厚1.0 m时的应力分布比较合理;通过比较不同人洞形式下洞口角点处的应力集中现象,得出直径为80 cm的圆形人洞可以有效减小洞口应力集中的结论。

体外预应力加固钢筋混凝土简支梁正截面承载力试验分析

介绍一组体外预应力加固简支梁的试验现象,分析试验梁各种相关曲线,总结体外预应力加固简支梁正截面强度的影响因素,探索影响体外预应力加固中各种因素与承载力的相互关系,最后将试验梁加固前后的承载能力进行分析比较,表现体外预应力加固简支梁的良好效应,并根据试验情况提出一些改进建议,为实际工程提供参考数据。

三种梁纯弯曲正应力的理论与实验研究

该文对单根矩形截面梁、叠梁和组合梁这三种梁的纯弯曲正应力进行了理论分析计算和电测法实验测试。实验数据结果验证了理论计算和实验方法的正确性,揭示了三种梁纯弯曲正应力的分布规律。实验数据表明叠梁的弯曲正应力最大,组合梁次之,单根矩形截面梁的最小。另外,分析讨论了某些实验数据误差较大的原因。通过增加实验内容和难度,有利于促使学生掌握更多的材料力学知识,锻炼学生的实践动手能力,可以为其他高校的材料力学实验教学提供参考。

钢筋混凝土和预应力混凝土叠合梁的正截面承载力计算方法

基于现有试验研究资料，进一步分析了钢筋混凝土和预应力混凝土叠合梁的正截面受力性能，提出了其正截面超配筋界限判别和正截面承载力计算方法，与普通钢筋混凝土和预应力混凝土梁相应计算形成统一理论体系。

剪力对楔形变截面双模量梁弯曲应力的影响

推导出了楔形矩形变截面双模量梁的截面高度表达式,利用静力平衡方程确定了楔形矩形变截面双模量梁弯曲时的中性层位置,得到了楔形矩形变截面双模量梁的弯曲剪应力计算公式.在考虑剪切变形影响的基础上,利用楔形矩形变截面双模量梁的弯曲剪应力计算公式,推导出了楔形矩形变截面双模量梁弯曲正应力计算公式.通过算例分析,讨论分析了楔形矩形变截面双模量梁的楔度比、剪力、长高比等对矩形截面双模量梁弯曲正应力的影响.研究结果表明:随着楔度比的增大,楔形矩形变截面梁弯曲拉、压正应力绝对值逐渐减小.当矩形截面双模量梁的长高比小于一定比值,剪力会对楔形矩形变截面双模量梁弯曲正应力产生较大的影响.得到了拉压弹性模量相差较大的情况,采用经典材料力学理论进行楔形矩形变截面双模量梁的弯曲应力计算分析是不合适的,应该采用双模量材料力学理论对梁弯曲应力进行分析计算的结论.

大芦线航道整治二期工程西段桥梁设计综述

结合大芦线航道整治二期工程西段跨航道桥梁工程实例,全面系统介绍了工程概况、主要技术标准、建设条件、主桥跨径及主墩布置、桥梁方案设计,分析了跨航道桥梁改建工程特点,得出了经济合理的桥型方案,为跨航道桥梁改建提供参考。

公轨双层斜拉桥局部应力状态及结构优化设计研究

为优化公轨双层斜拉桥的构造设计,以东水门长江大桥为研究背景,取主桥跨中区域(约112m)建立有限元模型进行仿真模拟,该模型对桥梁各类构件的实际构造特征和截面尺寸进行了精细化模拟。基于数值模拟结果,分析了桥梁结构及局部构件的应力状态,并针对加劲肋、横梁对桥梁的变形控制和桥面应力的影响进行了参数化分析。结果表明:腹杆是上下层桥面惟一的传力构件,上下层桥面板的峰值应力主要出现在腹杆与弦杆节点处,建议考虑增大节点板厚度、转角采用圆曲线过渡或局部加固,以减小局部应力集中;加劲肋的间距变化对桥面应力及局部变形影响较大,间距宜控制在0.35~0.7m,否则将导致应力分布的改变及较大的局部凹陷;横梁的分布对桥梁变形控制及应力分布等至关重要,建议类似桥梁横梁间距控制在3m左右,在弦杆节点处设大横梁,节间设置小横梁。

任意载荷作用下工字钢截面最大应力位置的数学证明

工字钢受载后横截面上最大应力位置在固体力学中已有结果 ,本文用数学解析函数理论证明了力学得出的结果 ,完善了相关理论 ,为合理应用工字钢截面结构提供了可靠的理论基础。

六四梁拼组柱承载力计算探讨

将六四梁中的标准三角拼组柱视为一实腹式受压构件,考虑初始几何位移的影响,由构件边缘纤维屈服准则得到了构件的理论最大荷载。