近断层脉冲型地震作用下高速铁路桥梁-轨道系统响应分析

为了研究在近断层脉冲型地震作用下高速铁路桥梁-轨道系统的动力响应规律,针对高速铁路线上最常用的简支梁形式结构,以某8×32.7 m高速铁路简支箱梁桥为例.建立了考虑简支梁与CRTS Ⅰ型板式无砟轨道之间相互作用的桥梁-轨道模型,讨论了具有破裂前方脉冲、滑冲脉冲、无脉冲型近断层地震动对桥梁-轨道系统的影响及扣件阻力改变时桥梁-轨道系统动力响应的变化.结果表明:三种脉冲类型地震动作用下钢轨的受力和变形规律保持一致,脉冲型地震动较无脉冲型地震动增加了约20%钢轨应力和位移.相对于轨道系统,桥墩对脉冲类型更为敏感,在破裂前方脉冲和滑冲脉冲地震作用下,桥墩的墩顶最大位移比无脉冲地震动分别增大了106.6%和148.6%,墩底弯矩和剪力也有明显增大,在进行高速铁路桥梁抗震设计时应考虑脉冲类型对桥梁结构的影响.扣件纵向阻力从5 kN/组增大到15 kN/组时,墩顶最大位移降低了10%,但钢轨应力和位移峰值约为原来的2倍.

大跨度单箱双室连续刚构桥施工阶段的主梁顶板正应力分布规律研究

国内外对箱梁的正应力分布规律进行了较多研究,而对于大跨度单箱双室连续刚构桥施工阶段主梁的正应力分布规律研究较少。通过三维实体有限元分析模型的建立,研究并得到了大跨度单箱双室连续刚构桥施工阶段的主梁正应力分布规律与特征,在施工过程中主梁顶板截面有着非常显著的正应力分布不均匀现象,在预应力钢束锚固位置处有显著的应力集中现象,施工阶段主梁顶板正应力大小的主要影响因素是混凝土的湿重和张拉钢束的预应力大小,每一个箱梁梁段中心截面的正应力在浇筑混凝土后会减小,而在张拉预应力钢束后会增大。为同类桥梁的设计与施工提供参考。

冷却塔外部风压分布数值模拟研究

双曲薄壳冷却塔是典型的风敏感结构,为了给工程设计提供科学的风荷载依据,需要对冷却塔进行现场实测,以了解该塔在常年主导风向和最大风速风向下的风荷载特性。但由于多种原因,现场布置的测点只在78.5m、100.5m高度处截面上,不能得出冷却塔子午线方向的风压分布规律。文章对冷却塔外部风压进行数值模拟,发现冷却塔风压分布在数值模拟、现场实测时有相同的规律,进而运用数值模拟计算冷却塔子午向的风压,并将数值模拟数据与中国规范、德国规范、现场实测进行比较,发现三数据规律一致。

有肋间冷却塔风振系数研究

双曲薄壳冷却塔是典型的风敏感结构,风振系数在结构风振分析中有着非常重要的作用。荷载规范给出了冷却塔风振系数参考值,由于具体结构的风振系数由结构本身的特性决定,为了更精确得出本冷却塔的风振系数,本文用有限元软件计算冷却塔的自振频率、振型系数,用规范推荐的公式计算风振系数。

长扁圆形烟囱表面压力分布数值分析与试验研究

现有荷载规范中没有涉及横截面为长扁圆形的烟囱风荷载问题,通过商用软件Fluent求解Realizable形式的时均k-ε湍流模型,得到了长扁圆形烟囱宽面迎风、窄面迎风时表面压力。研究了多种风向角时烟囱的基底弯矩、底部最大正应力,研究发现风向角改变时烟囱底部最大正应力值也变化。其结果与风洞试验结论一致,可供修订风荷载规范时参考。

钢箱梁悬索桥大节段正交异性钢桥面板疲劳性能试验

针对正交异性钢桥面板的焊接细节在反复荷载作用下易疲劳开裂的问题,以三峡库区某大跨悬索桥的钢箱梁正交异性钢桥面板为工程背景,进行1∶2缩尺的钢桥面板疲劳性能试验研究,进行设计寿命期内的疲劳试验和极限寿命期内的疲劳试验.疲劳试验结果表明:200万次的循环加载后,模型上各测点的应力值波动很小,在加/卸载过程中位移具有良好的对称性、可恢复性与重复性,说明模型的应力状态稳定,没有出现因局部开裂、损伤而导致模型应力显著变化的现象,说明该桥的正交异性钢桥面板的构造满足设计要求,且有一定的安全储备.