几种常见形式的等效阶梯截面

针对许多平面杆系桥梁分析软件仅提供梯形分块法的截面尺寸输入方式和截面几何特性已知或者有解析表达式的带有曲边的截面不便直接使用梯形分块法的问题，利用桥梁结构平面计算中截面等效的概念．提出了等效算法，构造了节线数不多于6的等效阶梯截面，推导了等效阶梯截面几何要素的一般计算公式．给出了圆形、圆环等几种常用截面形式的不多于6条节线等效阶梯截面尺寸计算的具体而又简捷的公式。     

钢筋混凝土圆环截面偏心受压构件极限强度计算及程序

本运用叠加原理推导出钢筋混凝土圆环截面偏心受压构件的极限强度计算公式，并编写了相应的计算程序，可供工程设计应用。     

两类桥梁构件截面的几何特性计算

从几何特征来看，尺寸渐变截面和复杂薄壁截面是桥梁构件的两大特点。提出了尺寸渐变截面几何特性可用FlexPDE软件计算，介绍了该种截面借助Excel可成批生成截面数据，导入软件FlexPDE中进行计算的过程。提出了复杂薄壁杆件截面可利用ANSYS的用户自定义功能进行几何特性计算，介绍了开闭口、分离式和复合材料薄壁截面的几何特性计算实例。     

钢筋混凝土圆环截面偏心受压构件极限强度计算及程序

在文献[1]沿周边均匀配置钢筋的圆形偏心受压构件强度计算的基础上,运用叠加原理推导出内外圆周均匀配置双层钢筋的圆环截面偏心受压构件的极限强度计算公式,所得公式具有一般性,并编写相应的计算程序,程序在数家设计院经多年使用,证明是正确可靠的,可供工程设计应用。     

车架纵梁,横梁截面几何特性的计算

确定汽车车架纵梁、横梁截面几何特性，是汽车车架结构有限元分析计算中的重要计算步骤，本文给出了确定汽车车架纵梁，横梁截面几何特性的一种简便而实用的方法，并编制了相应的软件，可以迅速，准确地确定汽车车架纵梁，横梁截面的几何特性。     

CASIO可编程计算器在路线放样测量中的应用

根据路线线形组成的特点。建立坐标放样计算模型并推导出相应计算公式，介绍了利用ＣＡＳＩＯ可编程计算器编写放样坐标计算程序，配合全站仪进行公路路线施工放样的一种简便快捷方法。     

椭圆截面液罐车坡路上质心坐标的计算

分析并推导了椭圆截面罐液罐车在坡道上停驻时液体质心坐标的计算公式,并应用MATLAB软件将复杂的计算简化为一元迭代.     

几种常见形式的等效阶梯截面

针对许多平面杆系桥梁分析软件仅提供梯形分块法的截面尺寸输入方式和截面几何特性已知或者有解析表达式的带有曲边的截面不便直接使用梯形分块法的问题,利用桥梁结构平面计算中截面等效的概念,提出了等效算法,构造了节线数不多于6的等效阶梯截面,推导了等效阶梯截面几何要素的一般计算公式,给出了圆形、圆环等几种常用截面形式的不多于6条节线等效阶梯截面尺寸计算的具体而又简捷的公式.     

基于H-B破坏准则的浅埋硐室顶部围岩塌落面分析

基于Hoek-Brown非线性强度破坏准则，构建了二维任意几何对称截面浅埋硐室顶部围岩破坏机制；根据极限分析上限定理，通过计算内能耗散功率和外力功率构建了目标函数；利用变分法对目标函数进行极值求解，推导出极限状态下任意几何对称截面硐室塌落形状的函数表达式；运用Matlab软件求解并分析出各参数对塌落范围以及形状的影响，同时利用CAD绘制相应的二维塌落形状图。     

混凝土温度自应力数值计算方法

混凝土的温度自应力广泛存在于混凝土桥梁中,关于截面温度自应力的计算,铁路规范虽给出相关算法,但操作性较差。为了更准确且高效地计算温度自应力,基于平截面假定,以温度自应力不产生内力为基本原则,推导相关计算公式,并编写对应计算程序。分别对计算公式进行自校,并与三维有限元法计算结果相比较,对比表明,两者计算结果基本相同。     

波形钢腹板-混凝土组合箱梁扭转效应分析

简支波形钢腹板-混凝土组合箱梁扭转效应显著,文中根据组合箱梁受力特性,结合传统混凝土箱梁扭转分析理论,研究组合箱梁在集中偏心荷载作用下的扭转效应。结合相关文献的实验值,对偏心荷载下截面扭转翘曲正应力和扭转翘曲剪应力值进行修正,并通过ANSYS软件计算值进行对比分析。结果表明,在波形钢腹板-混凝土组合箱梁跨中作用偏心集中荷载时,扭转双力矩和弯扭力矩在跨中具有最大值,扭转翘曲应力在跨中截面处腹板底板交点处有最大值;跨中截面翼缘板自由端部翘曲剪应力为0 Pa;考虑扭转效应时跨中截面扭转剪应力均为弯曲剪应力的49%;理论计算值与ANSYS软件计算值误差小于10%,具有较好的计算精度。     

大悬臂预应力组合桥面板实用计算方法

为了解决不同位置荷载作用下组合桥面板的荷载横向分布计算问题,根据脊骨梁中波形钢腹板挑梁并排支撑的预应力大悬臂组合桥面板的受力特点及抗弯和抗扭刚度沿挑梁纵向的变化规律,采用基于换算截面法的修正刚接梁法,假设受载挑梁的荷载横向分布系数随荷载作用位置变化沿挑梁纵向按三次曲线分布。然后,根据"波形钢腹板不抵抗弯矩"的结论和拟平截面假定,推导出波形钢腹板组合挑梁的开裂弯矩和弹性极限弯矩计算公式。最后,通过试验和有限元分析来验证该公式的正确性。结果表明:该计算公式能够满足工程设计的精度要求。     

横肋波纹板-方钢管约束混凝土短柱轴压力学性能

横肋波纹板-方钢管(CPST)约束混凝土柱是由横肋波纹板与四角钢管焊接而成,并在腔内浇注混凝土形成的横肋波纹板约束核心混凝土、方钢管与混凝土共同承担轴向荷载构件。为了研究横肋波纹板-方钢管约束混凝土短柱的轴压性能,开展了3根横肋波纹板-方钢管约束混凝土短柱轴心受压试验。由于横肋波纹板具有较高的侧向刚度,核心混凝土能够得到较好的约束,但波纹板基本不承担轴向荷载,试件最终的破坏形式依次为方钢管局部屈曲、横肋波纹板向外鼓曲、方钢管内混凝土及核心混凝土均被压碎。在此基础上,利用ABAQUS分析了6类关键参数:混凝土的强度、正方形钢管/横肋波纹板的壁厚和抗压强度、钢管的截面尺寸。研究结果表明:如果提高混凝土强度,则抗压承载力提高,而延性降低;方钢管的厚度增加对柱的承载力和延性均有提升;方钢管的强度变高,承载力也随之提高;如果增加横肋波纹板的厚度,则承载力、延性都提高;横肋波纹板强度的变化对承载力影响不大,对延性有所提升;随着方钢管外截面尺寸变大,承载力呈现出提高的趋势。最后,基于Mander等提出的约束混凝土抗压承载力计算公式,通过引入综合影响变量,提出了计算横肋波纹板-方钢管约束混凝土短柱抗压强度的公式,期望为工程实践提供指引。     

波纹钢板套衬解决隧道衬砌掉落病害的效果分析

为解决衬砌起层剥落病害问题,提出使用波纹钢板套衬的衬砌加固方法,即使用化学锚栓将波纹钢板与衬砌混凝土连接,并在中间添加填充材料。考虑衬砌混凝土掉落时波纹钢板单独作用,波纹钢板与化学锚栓共同作用,波纹钢板、化学锚栓和填充层共同作用3种不同工况,针对3种工况建立相应的有限元数值分析模型,并对加固效果进行计算和分析。计算结果表明： 波纹钢板单独作用时结构处于最不利情况,此时波纹钢板顶部挠度为110.2 mm,应力为136.8 MPa,满足变形和受力要求; 当考虑化学锚栓和填充层的作用时,结构响应最小。     

波形钢腹板组合箱梁弹性阶段弯曲理论及模型试验研究

基于波形钢腹板组合箱梁独特的受力特点,建立了系统的弹性阶段受弯分析理论：从弯曲正应变分布的拟平截面假定出发,采用材料力学方法,推导了正应力、剪应力及波形钢腹板承担的剪力占整个截面所受剪力比例的计算公式;运用能量原理推导了挠度的计算公式。分析表明：在完全忽略波形钢腹板弯曲刚度的情况下,其剪应力沿梁高是不变的;波形钢腹板承担的剪力比例一般在80％以上;在设计常用的高跨比下,波形腹板剪切变形引起的挠度不可忽略。在此基础上,进行了1根模型梁的试验研究,理论分析值与试验结果、空间有限元计算值吻合良好,说明本文理论公式可以在设计中应用。     

波纹钢板在隧道明洞结构中的应用研究

为研究波纹钢拱圈式隧道明洞结构的力学性能,为该类型隧道明洞结构的应用提供理论依据,以某隧道窗孔式明洞为工程背景,采用有限元数值模拟方法进行受力分析。首先,分析明洞结构中基础底座、混凝土拱圈和波纹钢拱圈的应力分布特点;其次,从弯矩、轴力和位移3个方面研究波纹钢板的厚度对该明洞结构受力的影响;最后,从弯矩、轴力和位移3个方面研究钢拱圈不同矢跨比对该明洞结构受力的影响。研究结果表明： 1）基础底座的内外墙根部截面应力较大,为结构受力最不利位置,混凝土拱圈和波纹钢拱圈在拱脚和拱顶附近位置处受力较大; 2）随着波纹钢板厚度的增加,内外墙底部截面的弯矩均有所减小;外墙底部截面的轴力有所减小,而内墙底部截面的轴力有所增加;钢拱圈的横向和竖向位移均有所减小; 3）随着钢拱圈矢跨比的减小,内外墙底部截面的弯矩不断增加,且内墙底部截面弯矩增加更为明显;内外墙底部截面的轴力不断减小; 钢拱圈的横向位移不断减小,竖向位移出现先减小后增加的趋势。     

波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的理论与试验研究

基于能量变分法原理推导了波形钢腹板组合箱梁在集中荷载和均布荷载作用下的剪力滞效应计算公式,讨论了波高区混凝土的合理计算宽度取值问题;制作了2根模型梁、并进行了在集中荷栽和均布荷载作用下的加载试验,通过实测箱梁翼板的纵向应力分布来研究这种组合结构在外荷载作用下的剪力滞效应的变化规律;在此基础上利用空间有限元分析程序进行了数值分析.结果表明:剪力滞系数的理论值、模型实测值以及空间有限元计算值吻合良好,波高区混凝土按1倍波高进行取值计算时结果偏于安全;集中荷载相对于均布荷载而言,其剪力滞系数较大;结果证明了本文公式可用于波形钢腹板组合箱梁的剪力滞效应计算.     

不同截面形式的波纹钢综合管廊结构受力性能分析

本文依托平遥古城基础设施提升改造项目中综合管廊建设工程,针对波纹钢综合管廊结构,利用有限元软件构建不同截面形式的三维土层-结构数值模型,探究不同截面形式对波纹钢管廊结构受力特点及变形规律的影响。揭示了不同断面形式的波纹钢管廊结构最不利受力位置,最后分析了超载作用对波纹钢管廊结构受力性能的影响。研究结果表明：矩形断面波纹钢综合管廊结构受力性能良好。圆形断面和马鞍形断面结构腰部位置横向变形和内力最大,而矩形断面结构四个角处节点的变形和受力最大。不同断面形式的管廊结构底部均向内收缩变形,且管廊结构竖向变形量比横向变形量大,因此在实际工程中应关注波纹钢管廊结构变形量,尤其是结构竖向变形。     

波纹钢管廊结构设计关键技术分析与问题探讨

波纹钢管廊结构具有受力性能优、施工时间短、造价低、环保性能好等优点。为深入了解波纹钢管廊结构的承载机制、破坏特征及装配化技术、规范化断面形式、土体加固方法及措施等关键设计方法，对美国、加拿大、澳大利亚等公路、铁路工程中的排水沟、地下通道、立交工程中波纹钢管道结构的应用情况进行介绍，分析梳理波纹钢管道在国外的工程应用、规范编制、技术特征和设计施工方法，并对波纹钢管结构的荷载计算、强度验算、设计流程和方法进行详细分析。结合国内波纹钢管廊建设技术的发展需要，从建设环境、结构断面形式、装配化、围护土体加固、最小埋置深度等方面探讨波纹钢管廊建设中存在的问题及发展趋势，提出对波纹钢管廊建设关键技术的研究建议。