全无缝桥梁接线路面温降效应及长度优化

为了充分吸纳全无缝桥梁主梁温度变形,降低工程造价,提出连续配筋接线路面合理长度计算方法,分析了温降下接线路面板受力变形机理,推导了考虑地梁锚固影响的接线路面应力、位移解析式,并提出接线路面长度及配筋设计方法;采用计算机编程实现了路面长度的优化计算。结果表明:解析法计算结果与有限元ANSYS仿真分析结果相近,路面板纵向钢筋最大应力相对误差为3.4%~5.7%;路面板最大裂缝宽度相对误差为4.7%~10.5%;实桥监测结果验证了接线路面长度及配筋设计满足现行规范要求。     

连续配筋混凝土路面结构总应力的计算方法

根据连续配筋混凝土路面荷载应力和温度应力各自的特点，探讨了连续配筋混凝土路面结构总应力的计算方法。     

薄壁空心墩温度应力作用下配筋设计探讨

利用空间有限元程序,对高墩在各种温变工况下的温度应力进行了分析计算,并根据应力分析结果求出单宽力矩后进行墩壁配筋设计。     

基于实测温度的机场道面温度应力影响因素敏感性分析

温度应力的频繁作用易引发水泥混凝土道面结构疲劳破坏。为了寻求高效的降低水泥混凝土道面温度应力的措施,该文在实测道面温度的基础上建立有限元模型,对不同条件下道面板内的温度应力进行计算。同时利用SPSS软件对各影响因素的敏感性进行分析,研究发现混凝土的线膨胀系数对道面板的温度应力影响显著。     

连续配筋混凝土路面温度应力的有限元分析

为了准确计算连续配筋混凝土路面在温度作用下整个路段任意点的位移和应力,基于钢筋混凝土间粘结滑移效应,考虑地基摩阻力的影响,采用接触有限元理论建立了连续配筋混凝土路面的刚度方程,得出了考虑各个裂缝间隔段和锚固地梁之间联合作用的整个路段各部分应力和位移的有限元解.通过具体算例,研究了连续配筋混凝土路面在温度应力作用下的钢筋...     

成熟度理论在预测混凝土面板早期裂缝中的应用

混凝土成熟度通常用来描述混凝土强度成长与其养护温度和时间的关系,在混凝土面板摊铺后早期(72h内),板体在水化热作用下,易产生温度应力,当应力超过其即时强度时,混凝土面板就会开裂。笔者旨在将成熟度理论引入混凝土早期的裂缝预测中,借助成熟度理论所得到的混凝土面板早期弯拉强度曲线与面板早期的温度监控所得到的温度应力进行对比来找出混凝土早期开裂的规律,以此来制定相应的预防措施。     

小板块水泥砼路面温度应力数值分析

针对近年来农村公路水泥砼路面结构中出现的主要病害问题,提出了小板块水泥砼路面板几何尺寸效应的概念,采用大型非线性有限元程序ABAQUS和三维有限元法,对一种农村公路水泥砼路面典型结构进行温度应力分析,总结了小板块水泥砼路面板平面尺寸对其自身温度应力的影响规律.理论计算分析表明,对温度翘曲应力而言,小板块水泥砼路面板平面...     

机场预应力混凝土道面的脱空适应性有限元研究

应用有限元分析软件Abaqus建立三维有限元模型,比较素混凝土道面和预应力混凝土道面的应力,道面板面层尺寸为10m×5m×0.25m,首先,对预应力混凝土道面与素混凝土道面板体内部应力进行比较;其次,分析预应力混凝土道面的最不利荷载位置,最后,确定最不利荷载位置适应脱空的能力,最终得板边中部位置最大可适应0.25m2的脱空。预应力混凝土道面脱空适应性设计优化参数:以最不利位置板边中部进行模拟,选取纵向筋的配筋间距、横向筋的间距、预应力值大小和预应力筋的配筋位置4个参数进行优化分析,推荐预应力道面适应脱空的最优参数。     

连续配筋混凝土路面温度应力分析

基于钢筋混凝土间粘结滑移的线性和非线性本构关系,建立了连续配筋混凝土路面(CRCP)在温度荷载作用下的力学模型以及按接触理论推导的有限元刚度矩阵。得出了考虑粘结滑移线性和非线性本构关系的有限单元数值解,据此分析了降温荷载作用下路面应力、位移的分布规律。同时讨论了裂缝间距和配筋率、配筋方式对裂缝宽度的影响。结果表明,在相同的降温荷载作用下,随着裂缝间距的增大,钢筋和混凝土的应力呈现非线性增加;采用不同配筋方式对裂缝宽度的影响较大,建议设计时尽量采用小直径多根数的配筋方式。按接触有限元法进行温度应力的非线性分析,为今后的科研和设计提供了很好的理论依据。     

交通荷载作用下压缩薄膜效应对GFRP筋混凝土桥梁面板工作性能的影响分析

为了研究采用玻璃纤维增强筋作为配筋材料的混凝土桥梁面板的工作性能,结合板内的压缩薄膜效应对该结构类型在交通衙载作用下的工作性能进行了非线性有限元分析.通过对已建的GFRP筋混凝土桥梁结构、现行GFRP筋桥梁面板设计规范和数值模拟结果的比较分析,可以发现由于压缩薄膜效应的作用,实际的桥梁面板中所需的配筋率要远低于规范的计...     

城市地下道路温度场分布特性研究

连续配筋混凝土板基层加铺沥青混凝土面层的复合式路面结构被广泛用来作为城市地下道路长寿命路面结构使用,而连续配筋混凝土板对温度应力敏感度高。文中通过实时监测研究了城市地下道路温度场空间分布特性和时间分布特性,借助有限元分析软件,研究了地下道路面层、基层的温度应力分布规律。发现城市地下道路结构层厚度对温度应力影响较大,通过合理设计城市地下道路结构层厚度组合,可以有效降低结构内温度应力。     

水泥混凝土路面三维尺寸分析

该文利用有限元软件Ansys,通过建立模型,分析平面板尺寸、板厚、面板弹性模量、层间接触条件、基层厚度及模量等因素对水泥混凝土路面荷载应力和温度应力的影响,同时考虑荷载应力和温度翘曲应力叠加后的综合应力对水泥路面板三维尺寸的效应的影响,初步得出水泥混凝土路面板合理的三维尺寸.     

连续配筋混凝土加铺沥青层复合路面温度应力分析

使用有限元软件建立了更加符合实际的高温天气下连续配筋混凝土加铺沥青层复合路面温度应力分析模型,综合考虑路面各结构层厚度方向的温度梯度非线性分布和温度周期性变化,以1 d为周期计算了混凝土层的温度应力,并总结了非线性温度梯度、沥青层厚度、CRC层厚度和基层摩阻系数对混凝土温度应力的影响规律。     

CRCP混凝土温度松驰应力分析

根据混凝土徐变的表达式，求得了连续配筋混凝土路面（CRCP）松弛系数的计算表达式，根据CRCP混凝土弹性温度应力计算结果，通过积分得到了年温度线性变化和正弦曲线变化两种情况下松弛应力的计算公式，并进行了数值分析，最后给出了松弛修正系数，用于修正弹性应力的计算结果。     

水泥混凝土路面基层应力验算必要性探讨

针对现行《公路水泥混凝土路面设计规范》,通过双层板应力分析,研究在合理的基层厚度与面板厚度范围内,进行基层应力验算的必要性。利用等刚度原理和几何推导的方法,分析了基层板温度应力,并验证了基层应力验算的必要性。结果表明,在合理范围内的累计荷载作用下,规范建议的基层与面板厚度范围内,由于面板的模量远大于基层的模量,在进行刚性、半刚性基层水泥混凝土路面厚度设计时,仅需验算面层板的应力,而无需验算任何材料基层的应力。     

厚壁圆筒最佳配筋方式的研究

为了提高混凝土厚壁圆筒的极限承载力,引入功能梯度材料思想,通过沿钢筋混凝土厚壁圆筒径向方向布置不同方式的配筋,使厚壁圆筒具有功能梯度特性。设计了3种不同的配筋方式,使用ANSYS有限元模拟软件,对外壁受有径向均布荷载作用的钢筋混凝土厚壁圆筒应力状况进行数值模拟研究,通过对比3种不同配筋方式的应力状况,得到了为改善厚壁圆筒应力状态的最佳配筋方式。     

水泥路面板高温隆起的力学机理分析

为了避免或延缓水泥路面板在夏季产生高温隆起现象,从力学机理的角度,探讨了水泥路面板在夏季高温隆起的原因,并举例计算水泥路面板板顶与板底全年最大的应力差及水泥路面板压曲临界应力。结果表明,仅从强度的角度来看,如胀缝设置不当,则旧水泥路面板在夏季都是危险的;如果胀缝功能得不到保证,厚度26 cm左右的水泥路面板,在夏季出现隆起的临界板长约为85 m。因此,建议在南方地区,对于4级及4级以下公路(特别是低造价的农村公路)广泛采用的素混凝土或低配筋混凝土路面,胀缝按80 m间距来设置是适宜的。     

基于有限元的弹性应力配筋法在复杂结构设计中的应用

为研究非杆系复杂结构的配筋设计,以某斜拉桥塔梁墩固结段为例,采用ANSYS建立局部结构实体模型,将应力结果应用到非杆系复杂结构的弹性应力配筋公式中,进而计算配筋量。结果表明,采用基于有限元的弹性应力配筋法操作简单,可用于指导复杂结构配筋设计与校核。     

水泥混凝土修补道面结构参数敏感性分析

为研究尺寸和厚度等因素对水泥混凝土道面修补效果的影响,运用Ansys有限元软件建立混凝土道面板的修补模型,分别对单轮和温度荷载作用下新旧道面之间的黏结应力进行计算分析,改变道面板修补尺寸、厚度、温度、混凝土弹性模量和膨胀系数等参数,探究道面板水平和竖直黏结面黏结应力对这些参数的敏感性。结果表明:修补混凝土的长宽比接近于1时,水平黏结面的剪切应力和竖直黏结面的拉应力都达到最小值;0.06～0.08 m的修补厚度,可以保证修补结构具有合理的受力状态;当外界温度上升时,修补混凝土发生膨胀,水平黏结面产生剪切应力,竖直黏结面产生压应力;选用与旧混凝土弹性模量相近的材料有利于减小黏结面的应力;进行道面修补时必须选用与旧混凝土膨胀系数一致的材料,防止产生过大应力导致修补黏结面的破坏。     

CRC+AC复合式路面配筋率设计指标研究

连续配筋水泥混凝土(Continuously Reinforced Concrete,简称为CRC)+沥青混凝土(Asphalt Concrete,简称为AC)复合式路面的配筋设计方法尚不完善,根据气候条件,各地用的配筋量也有较大区别。在连续配筋水泥混凝土路面上加铺不同厚度的沥青层,将改变连续配筋水泥混凝土路面内的温度场和温度应力分布状态,并影响钢筋位置的裂缝宽度。文中利用自行开发的RP_TMP路面温度场计算程序,计算了5cm、10cm、15cm等3种加铺层厚度对水泥混凝土路面温度应力及钢筋位置裂缝宽度的影响;采用美国AASHTO2002设计指南中平均开裂间距和裂缝宽度确定方法,以裂缝宽度不超过0.5mm作为控制指标。计算结果显示,AC层的厚度每增加1cm,配筋率大约可以降低0.01%。研究计算结果可以用于指导复合式路面的配筋设计。