混合接头装配式方钢管约束混凝土桥墩抗震性能研究

为了解混合接头(灌浆套筒和钢管剪力键相结合)及方钢管约束对装配式方形截面混凝土桥墩抗震性能的影响,分别制作混合接头连接+方钢管约束、灌浆套筒连接+方钢管约束、灌浆套筒连接+无约束的装配式方形截面混凝土桥墩试件各1根开展拟静力试验及有限元计算,分析各桥墩试件的破坏模式、结构延性、耗能能力、强度退化、刚度退化、残余位移等抗震性能及影响参数。结果表明:装配式方钢管约束混凝土桥墩试件的破坏形态基本相同,均为压弯破坏。与无约束的装配式混凝土桥墩试件相比,装配式方钢管约束混凝土桥墩试件的水平荷载峰值和位移延性系数更高;与灌浆套筒连接的装配式方钢管约束混凝土桥墩试件相比,采用混合接头连接的装配式方钢管约束混凝土桥墩试件滞回曲线更饱满、无明显捏缩,抗震性能更好。对于混合接头装配式方钢管约束混凝土桥墩,增大轴压比和降低长细比可提高桥墩的承载力,但降低了延性;增大约束系数可提高桥墩的承载力和延性,建议混合接头装配式方钢管约束混凝土桥墩的轴压比≤0.3,长细比≤12,约束系数取0.58~0.90。

循环荷载作用下预制拼装桥墩抗震性能分析

采用实体有限元方法分析预制拼装钢管约束混凝土桥墩在循环荷载作用下的力学反应,介绍了实体有限元方法分析预制拼装桥墩的关键技术.有限元计算得到的变形和破坏形态与试验结果基本一致,荷载位移滞回曲线也与试验结果吻合良好.在此基础上进行的参数分析结果表明:随预应力筋产生的轴压力增加,构件强度增加但延性降低;套筒约束程度对节段拼装摇摆单柱墩的滞回性能基本没有影响;接缝区域混凝土强度越高,侧向抗力增加.

双圆盾构隧道管片衬砌的拼装内力分析

讨论双圆盾构隧道(DOT:Double-O-Tube)施工时,管片衬砌拼装内力的有限元计算。包括整个拼装过程的有限元模拟方法,采用三维实体单元模拟隧道管片衬砌在工程中不同工况下的内力变化。结合双圆隧道的工程参数,进行实际问题的计算,为目前双圆隧道管片衬砌内力计算探索出一条计算模式。

双回路直线型钢管角钢输电塔静动力分析

采用有限元分析软件ANSYS对500 kV双回路直线型圆管角钢输电塔进行了静动力分析,研究方法及主要结论如下:运用静风极限承载力的分析方法,计算出铁塔在各个方向的极限承载力较为接近,通过塔体动力特性的分析,变刚度处设计应予以重视。

港珠澳大桥岛隧工程设计施工关键技术

港珠澳大桥岛隧工程是连接香港、珠海及澳门的大型跨海通道。主要介绍了:1)人工岛的设计方案、钢圆筒制作运输及振沉技术;2)沉管隧道设计施工关键技术,如沉管隧道基础、深埋大回淤节段式沉管、沉管管节预制、沉管浮运及安装、曲线段管节等;3)各施工阶段的主要专用设备,如8锤联动大型圆筒同步振沉系统、定深平挖抓斗船(精挖)、耙头定压专用清淤船和全断面预制液压模板系统等。解决了工程中遇到的众多问题,克服了重重困难,取得了一定进展。

管片起吊架的有限元分析

为满足盾构施工要求,保证施工安全,对管片起吊架进行了有限元分析。应用Croe软件建立管片起吊架的三维模型,导入ANSYS Workbench软件进行应力与变形分析,并进行结构优化。同时进行了动力学分析,为管片起吊架的优化设计提供参考。

五行关系的本质和几何证明

“五行及五行关系”是中国古人长期观察周围世界而总结出的关于世界组成及其运行规律的学说。木、火、土、金、水5种元素相互关联,相互为用,一边促进,一边制约。文章从五行关系的具体结构入手,通过几何方法来构建五行模型,证明五行生克关系,探讨五行关系的特点,发展五行理论,从根本上解决五行学说长期没有合适模型的缺陷。

带球冠形脱空缺陷的钢管混凝土构件拉弯试验和承载力计算方法研究

为研究球冠性脱空缺陷对钢管混凝土拉弯性能的影响机理,完成了24根钢管混凝土试件在拉弯作用下的试验研究,包括16根带球冠形脱空缺陷试件和8根无脱空对比试件,考察了脱空率和偏心率对带球冠形脱空缺陷试件的承载力、拉力-位移关系曲线、弯矩-曲率关系曲线、应变发展的影响规律。试验结果表明:随着脱空率的增大,带脱空缺陷试件的承载力有所降低;随着偏心率的增大,脱空缺陷对钢管混凝土承载力的不利影响趋于显著。建立了带脱空缺陷的钢管混凝土拉弯构件的有限元分析模型,其计算结果和试验结果吻合良好。采用有限元模型对带脱空缺陷构件的工作全过程进行了分析,揭示了脱空缺陷对钢管与混凝土之间相互作用的影响机理,并对脱空率、混凝土强度、钢材强度和含钢率等重要影响因素开展了参数分析,分析结果表明:随着脱空率的增大、钢管混凝土拉弯承载力总体呈线性下降的趋势,降低混凝土强度、提高钢材强度和含钢率对承载力下降幅度的影响并不显著。最后,基于参数分析结果提出了考虑球冠形脱空缺陷影响的钢管混凝土拉弯承载力简化计算公式。

分段预应力钢管混凝土桁架梁桥受力性能研究

为了提高钢管混凝土桁架梁桥的跨越能力,改善结构内力分布,提出分段预应力钢管混凝土桁架组合梁桥,通过引入分段预应力,即受拉弦杆施加预应力、受压弦杆不施加预应力,以充分发挥钢管混凝土桁架梁桥的综合优势。基于已有的钢管混凝土桁架受弯试验,建立精细化有限元模型,通过对比试验与有限元结果,验证有限元模型的准确性和适用性。在此基础上,考虑预应力度的变化和有无混凝土桥面板的组合作用,建立9个分段预应力钢管混凝土桁架梁的有限元模型,通过数值模拟方法研究其在均布荷载作用下的受弯性能,得到破坏模式、荷载-位移曲线、受弯承载力、抗弯刚度和最大跨中挠度。研究结果表明:分段预应力的设置可以提高结构的抗弯刚度和受弯承载力、减少跨中挠度;随着预应力度的增加;分段预应力钢管混凝土桁架梁的破坏模式从整体受弯破坏变为局部节点破坏,因此预应力度不宜太大。