局部冲刷下砂土中桩-盘复合基础V-H组合承载特性

海上风电基础除承受复杂组合荷载作用外,也受波流冲刷作用.为探讨局部冲刷对砂土地基中V-H联合加载下单桩-摩擦盘复合基础承载特性的影响,基于自行设计的室内水槽试验装置,完成了一系列冲刷及模型载荷试验,获得了复合基础冲刷前后的荷载-位移曲线,经无量纲化处理与曲线拟合,得到复合基础承载包络线及其简化计算公式.计算结果表明:局部冲刷作用使复合基础的竖向及横向抗力明显降低,削弱程度分别约12.1%和26.9%.进一步分析表明:存在一个最优预加竖向荷载(V),其对复合基础的极限横向承载力起到最显著的增强效果;此外,局部冲刷作用导致V-H联合受荷单桩-摩擦盘复合基础的承载包络线明显向内收缩,所提出的简化计算公式可供工程应用参考.

轮载作用下正交异性钢桥面板构造细节受力特征及机理研究

为明确正交异性钢桥面板(OSD)构造细节的轮载局部应力效应及受力特征,开展了横桥向3个典型工况的货车加载试验和有限元分析,记录了货车低速通行下OSD构造细节的应力时程,研究了构造细节轮载应力行为和机理。研究表明:OSD构造细节轮载局部应力效应显著,构造细节的明显加载效应局限在横桥向轮载中心两侧各1倍纵肋中心距范围,表明OSD疲劳研究无须考虑货车左右轮或相邻车道货车并行的叠加效应。在显著局部应力范围内,货车每个车轴在纵肋-面板(RD)构造细节产生一个应力循环;跨肋式是RD、纵肋-横隔板(RF)焊缝和弧形切口(Cutout)构造细节横桥向最不利轮载位置。轮载作用下沿横桥向,RD面板侧以面板受纵肋腹板支承的连续梁受力为机理,纵肋侧以RD两侧面板和纵肋的弯矩平衡受力为机理;纵肋-横隔板纵肋侧(RF-R)构造细节以横隔板支承的连续梁支点负弯矩受力为机理;纵肋-横隔板横隔板侧(RF-F)构造细节以位于横隔板腹板上方受压为机理;弧形切口细节以空腹桁架竖杆受压为机理。明确的轮载应力局部范围和机理,能简化OSD结构疲劳有限元分析,有助于改善OSD结构抗疲劳设计。

正交异性钢桥面板轮载横向效应的解析分析方法

在分析正交异性钢桥面板构造特点的基础上,将轮载影响范围内的桥面板简化为弹性支撑的平面框架,建立了正交异性钢桥面轮载横向效应的解析分析模型,推导了纵肋弹性支撑刚度和车轮荷载集度等效计算方法,提出了桥面板与U肋交接位置处横向弯曲应力的解析公式,讨论并明确了影响桥面板横向弯曲应力峰值的关键敏感影响因素,并以某钢箱梁为例证明了本文算法的合理性。研究发现,本文方法计算得到桥面板与U肋相交位置的横向应力值与有限元结果相差不超过10%,证实了本文算法的正确性,也为正交异性钢桥面的初步设计提供了极大的方便;正交异性钢桥面板的横向轮载应力随U肋厚度和高度增加而增大,但随顶板厚度和横隔板间距增大而减小;相对而言,顶板内横向拉应力受顶板厚度的影响最为显著,对腹板倾角和U肋腹板厚度的变化并不敏感。

斗轮挖掘机臂架局部效应分析

本文对大型复杂结构斗轮挖掘机臂架,推导了在地震作用下考虑局部动力效应结构单元的修正公式,研制了相应的计算软件,并对应用于内蒙古自治区元宝山大露天矿的斗轮挖掘机臂架做了局部动力效应实际计算.计算结果表明,在进行大型复杂结构的动力响应分析时,通过考虑局部效应不仅可以使计算模型大大简化,而且可获得更为精确的计算结果.

轮压对铁路钢板梁承载力影响的研究

利用有限元法分析了轮压作用下铁路钢板梁上产生的局部荷载 ,根据弹性稳定理论 ,分析了局部荷载对钢板梁极限承载力的影响 。

铰链组局部损伤的非充气弹性车轮负荷接地及固有特性

为研究重要承载部件损伤对非充气弹性车轮性能的影响,对单组铰链组断裂前后的车轮进行了性能对比试验。采用拆除单组铰链组的方法模拟断裂损伤失效,基于台架试验对损伤前后车轮的负荷特性、接地压力分布特性及模态试验等进行了对比。结果表明:铰链组断裂损伤对车轮负荷特性的影响表现为径向刚度的下降,且与损伤所在车轮的位置有关。当损伤分别位于水平和竖直位置时,铰链组断裂损伤车轮的平均径向刚度较无损伤车轮的数值分别下降25%和35%;在相同垂向载荷作用下,铰链组断裂损伤对车轮接地压力分布的影响表现为接地印迹长度和接地面积的增大,垂向载荷为7 262 N时,损伤车轮的接地印迹长度较无损伤车轮的数值增大15%,接地印迹宽度没有变化,接地面积增大;整体上无损伤车轮的固有频率大于铰链组断裂损伤车轮对应的固有频率,大多数阻尼系数小于含有铰链组断裂损伤车轮对应的阻尼系数,节点的振型幅值大于相应的损伤车轮节点的振型幅值。该研究可为提高非充气弹性车轮的可靠性设计提供参考。

浅谈箱梁顶板的横向计算分析

箱梁顶板的横向计算是箱梁横截面设计的重要组成部分。本文通过对某一斜腹板箱梁的横向计算,为桥梁工程设计提供一个参考。

车载工况下装配式钢板桥面连续构造的静力性能研究

针对传统钢-混凝土组合简支梁桥桥面连续构造易开裂、造价高昂以及更换困难等不足,并适应于装配式结构受力明确、施工简单等特点,提出装配式钢板桥面连续构造。利用数值模型,得到装配式钢板桥面连续构造在车载工况下的静力力学性能,对比验证了理论与数值计算结果,并进一步分析了连接钢板脱粘区长度、加劲肋尺寸对铺装层应变水平的影响。结果表明:车道荷载工况下,连接钢板应力、铺装层应变分布并不对称,但整体呈现中部集中;局部轮载工况下,桥面连续构造脱粘区的边界约束条件近似于两端铰接。对比计算结果发现:车道荷载工况下,基于弹性杆模型的计算方法可靠;局部轮载工况下,固端梁模型模拟失效。