高荷载水平下管片接头影响的度量原理

为对比高荷载水平对管片接头的影响,对管片接头非线性转动所导致的弯矩偏转现象进行了阐述,首次提出基于弯矩偏转现象测度管片接头效应的基本原理,并对该原理的实现方法、实际效果校验等开展了研究,研究表明:(1)高荷载水平下,单个管片接头对整环弯矩的影响程度可通过其对整环弯矩总量的贡献大小予以度量,单个管片接头对整环弯矩总量的贡献量即为该管片接头的偏转弯矩;(2)将偏转弯矩作为度量尺度具有物理意义明确、可进行加减运算、与结构极限承载力关联等优点;(3)采用增量法+弯矩搜索法计算偏转弯矩的最大误差小于3%;(4)高荷载水平下,管片接头对整环弯矩影响大小与其转动刚度的非线性程度相关,非线性越严重,则其对管片弯矩影响更大。

组合荷载下考虑摩擦增强效应的基桩承载性能研究

目前规范采用的单一荷载分别作用再进行效果叠加的基桩承载能力分析方法,忽视了竖向荷载和水平荷载之间的耦合作用,不符合基桩的真实受力情况.为探讨组合荷载作用下基桩承载机制,基于弹性地基梁理论,考虑荷载影响的摩擦增强效应和位移增量,推导出摩擦力产生的抵抗弯矩表达式,并建立了基桩的位移-内力控制方程.采用Mathematica软件对既有案例进行分析,验证了理论的正确性.研究结果表明:在组合荷载作用下,当基桩处于小变形时考虑摩擦增强效应和位移增量计算得到的变形与内力具有很好的计算精度;随着桩身自由段的增长,计算得到的弯矩相对误差仍控制在10%以下.研究成果为基桩承载能力的计算提供了新的思路,丰富了组合荷载作用下基桩承载性能分析理论.

桥梁大直径桩基水平承载特性受桩-土摩阻效应的影响分析

文中以贵州省闵孝特大桥为研究对象,运用理论解析的方法求解桩基水平承载力。结果表明,桩顶水平承载力和桩身最大弯矩在考虑桩-土摩阻效应κ=0.6φ时,计算值与实测值对比效果良好;随着桩-土界面摩擦角的增加,桩侧摩阻力、桩身附加轴力和桩身附加弯矩也不断增加,随着桩直径的增加,桩顶位移折减比和桩身最大弯矩折减比均呈线性减小。

FRP筋NSM加固混凝土构件二次受力时抗弯承载力计算方法

根据混凝土构件中各种材料的应力-应变关系及变形协调原理,提出了考虑二次受力时FRP筋嵌入式加固混凝土构件正截面抗弯极限承载力的计算方法,并且通过实例分析了二次受力对极限承载力的影响.另外提出了该方法中需要进一步研究的几个问题.

大跨PC连续刚构桥跨中持续下挠成因及预防措施

目前大跨PC连续刚构桥存在的主要问题是跨中的持续下挠和箱梁的开裂,从砼收缩徐变、预应力损失及箱梁的开裂三个方面分析了各自对跨中持续下挠的影响.由于影响徐变的因素多,因此精确计算徐变对跨中的下挠的影响非常困难,根据徐变产生下挠的机理提出了一些预防措施.

砂土地基中V-H-M组合荷载下单桩分析方法研究

海上风力发电机的大直径桩通常会受到多向荷载共同作用。在实践设计中,基础的竖向和水平承载性能是独立分开设计的,但大量研究证明竖向荷载对桩基水平承载性能具有重要的影响。将竖向荷载对大直径单桩水平承载性能的影响划分为3部分:(1)竖向荷载对桩周p–y曲线影响;(2)P–(35)效应;(3)桩侧摩阻力引起的反向弯矩。然后,以楔形体模型为基础考虑竖向荷载对桩侧土抗力极限值pu的影响推导了修正p–y曲线计算公式,在传统水平受荷桩的弹性地基梁方程中引入P–(35)效应和桩侧摩阻力引起反向弯矩,建立了均质砂土中承受水平力、竖向力及弯矩三向组合荷载下的单桩的分析方法。并将该方法应用于既有案例,验证了该理论方法的可行性。

单索面斜拉桥活载作用下主梁负剪力滞效应研究

以沈阳某单索面斜拉桥为研究背景,采用有限元理论,通过建立空间有限元模型研究了单索面斜拉桥主梁成桥阶段均布车载及偏载对控制截面最大负弯矩加载情况下截面的受力特性和负剪力滞效应。结果表明:在车辆荷载作用下,主梁各板产生了横向弯曲正应力及剪应力,使截面应力发生了变化;对控制截面最大负弯矩加载时,各控制截面剪力滞系数为0.64～0.983,主梁截面出现负剪力滞效应。偏载作用使得箱梁截面应力分布很不均匀,但其应力量值小于均匀车载作用下的应力水平,偏载工况并不控制箱梁截面设计。

单索面斜拉桥活载作用下主梁剪力滞研究

目的研究单索面斜拉桥主梁成桥阶段均布车载及偏载对控制截面最大正弯矩加载情况下,截面的受力特性和剪力滞效应.方法以沈阳某单索面斜拉桥为研究背景,采用有限元理论,通过建立空间有限元模型进行分析.结果在车辆荷载作用下,主梁各板产生横向弯曲正应力及剪应力,引起截面应力发生变化,对控制截面最大正弯矩加载时,各控制截面剪力滞系数为1.28～1.49.结论偏载作用下使得箱梁截面应力分布很不均匀,但其应力量值小于均匀车载作用下的应力水平,偏载工况并不控制箱梁截面设计.对于大跨径混凝土斜拉桥,恒载所占比例偏高,仍是主要影响因素.

桥梁汽车活载特征分析与设计值研究

该文对北京市近年来车辆荷载的类型及轴载数据进行了详细的分析与处理,选取了具有代表性的实测荷载数据,采用一定的计算方法对其进行分析后,得出实际车辆荷载的计算代表值,并与规范设计值进行了对比,总结了两者之间车辆荷载的特征与差异,并提出了北京地区的汽车设计荷载建议值,可为北京地区的桥梁维修加固及未来北京地区制定汽车荷载设计规范的地方标准提供参考。

聚丙烯纤维增强混凝土梁变形性能的试验研究

为探究PP-ECC梁与RC梁变形发展规律的区别,通过逐级加载和循环加载两种加载制度对4根PPECC梁和4根RC梁进行抗弯试验;同时,基于有效惯性矩法推导出适用于短期荷载作用下PP-ECC梁的最大变形计算公式.研究结果表明:逐级加载下,PP-ECC梁呈现出更为明显的塑性变形阶段,与RC梁相比,PP-ECC梁经过5次循环加载后的循环荷载变形曲线与原曲线拟合度较好;循环加载过程中,PP-ECC梁在基准荷载下的加载变形增长率和卸载变形增长率均小于相同配筋率的RC梁,呈现出更好的抗损伤变形能力和变形恢复能力;基于有效惯性矩法推导出的变形修正模型计算结果与试验结果拟合度较好,可应用于实际工程对PP-ECC梁在短期荷载作用下最大变形的计算.

常截面悬臂箱梁跨间作用集中力和集中弯矩时负剪力滞效应的分析

本文按翼缘板纵向位移函数为4次抛物线变化规律研究跨间承受一集中力及集中弯矩时的负剪力滞效应。采用变分法求解,并探讨影响负剪力滞效应的有关因素,通过模型试验验证理论分析的正确性。

应用荷载效应法画结构内力图

依照不同荷载使结构产生不同效应提出一种快速绘制内力图的简便方法——荷载效应法,简述了其计算方法,并通过实例说明该方法不仅适用于静定单跨梁,还适用于画静定多跨梁,实践证明值得推广应用。

公路桥梁车辆荷载与效应的统计分析

研究公路桥梁汽车荷载与效应的统计性质。应用K-S检验法,拟合车辆荷载的载口分布;根据极值分布理论,计算设计使用寿命期的车辆荷载最大值分布;根据结构力学原理,计算简支梁的跨中弯矩效应分布与等效均布荷载分布;计算这些分布的期望、标准差、变异系数和分位值,它们都是桥梁结构可靠度设计的重要统计参数。

圆形荷载作用下边界效应对道面板弯矩的影响

利用ABAQUS有限元软件模拟圆形荷载作用下道面板弯矩受边界效应影响的情况,不断改变正方形混凝土板模型的边长,分别计算荷载中心径向单位长度弯矩,同时根据Winkler地基模型无限大板施加轴对称圆形均布荷载的径向单位长度弯矩表达式计算解析解,将解析解与数值解曲线进行比较,发现模型最不合理边长以及最适宜边长均与相对刚度半径l成线性关系,与加载直径D成幂函数关系,最终得出混凝土板模型边长L的表达式,为有限元建模提供参考。

水平荷载下桩身侧阻抗力矩的作用机制与计算模型研究

为探讨摩阻力增强效应影响下的水平受荷桩承载机制,建立了水平荷载作用下考虑增强效应影响的桩侧摩阻力τ-s曲线模型,并在此基础上推导了桩身单位长度侧阻抗力矩数值解。随后开展了桩径、临界位移、极限侧摩阻力等因素影响下Ms,ini/Msu,ini-θ/θref,ini无量纲化曲线规律分析。结合摩阻力增强效应理论进而分别建立了线弹性-塑性、双曲线、API规范砂土与黏土τ-s曲线模型作用下的桩身侧阻抗力矩简化理论解,并基于传递矩阵法原理,解得了考虑桩侧摩阻力作用时基桩水平承载力半解析解。通过多组验证工况和工程实例分析验证了所建立的侧阻抗力矩简化解以及考虑侧阻抗力矩影响的基桩水平承载力方法的正确性,同时也证明了摩阻力增强效应对基桩水平承载力的影响不能忽略,并得出如下结论:无试验数据参考时,砂土、黏土与桩接触面的刚度指数可分别取0.725和0.600;桩身侧阻抗力矩随着桩径、极限摩阻力的增加以及临界位移的减小而增加,其中桩径对侧阻抗力矩影响更为明显。

中美公路桥梁规范设计汽车荷载对比

为对我国汽车荷载标准值在目前所处世界水平有较为客观的定位,同时,为我国将来公路桥梁新规范的修订建立基础。首先阐述中国新旧规范以及美国HL-93规范对设计汽车荷载的规定;其次以6、8、10、13、16、20、25、30 m不同跨径T型截面简支梁桥为基准,系统推算不同跨径T型简支梁桥在中美规范规定汽车荷载作用下的跨中弯矩和支点剪力;最后,系统对比分析荷载效应的绝对值与相对值。研究结果表明:与美国规范相比,中国规范相对来说较为保守,且不够直观,我国现行汽车荷载标准规范在国际上大致处于中等位置,在考虑与原规范联系性的基础上适当借鉴美国规范。

考虑梁元侧向弯曲的网格圆柱壳结构非线性建模与分析

本文提出了粱元正交布置的单层网格扁壳结构在考虑梁元侧向弯曲时的结构非线性模型.运用虚功原理,给出了该类网壳结构的大挠度基本控制方程和边界条件.对于竖向均布荷载作用下的网格圆柱壳,采用伽辽金法分析并计算得到了考虑侧向弯矩时网格圆柱壳的非线性荷载位移关系和结果曲线,与忽略侧向弯曲的情况进行了比较.同时,还分析了不同矢跨比对网格圆柱壳稳定性的影响.

集中荷载作用下装配式迭合面板研究

本文通过集中荷载作用下钢筋砼装配式迭合面板的试验，研究了单向板抗弯计算荷载有效分布宽度和弯矩分配系数的主要影响因素。根据试验结果建立了单向板抗弯荷载有效分布宽度计算公式。计算结果和试验结果符合性较好，并提出了连续板弯矩分配系数。

轴向力对横向受力桩的影响

本文根据桩的足尺试验与用有限元法计算桩的内力和位移的结果,分析了轴向力对横向受力桩的影响,得出如下结论:轴向力对横向受力桩的内力和位移的影响都很小,在按现有规范设计横向受力桩时将其略去不计是可行的。

无下横梁A形桥塔静力荷载横向效应分析

对于大跨径斜拉桥桥塔,在下塔柱较短的情况下,下横梁与下塔柱形成刚架结构,导致桥塔塔柱产生较大的次内力。武汉青山长江公路大桥主桥桥塔设计过程中,为改善塔柱受力性能,提出了无下横梁的A形桥塔设计方案。为验证其合理性,对有、无下横梁2种桥塔方案在静力荷载作用及组合下的结构受力特点进行对比分析。结果表明:取消桥塔下横梁,能够有效降低下塔柱在永久荷载、汽车及温度荷载作用下的截面横向弯矩;在船撞及风等横向荷载作用下,下塔柱弯矩显著增加;荷载组合下,无下横梁桥塔设计方案下塔柱截面组合设计弯矩更小,结构抗裂性更强。