钢纤维混凝土与钢结合梁桥面板等效板单元模型及其应用

基于拉压等效与弯曲等效方法，提出了钢纤维混凝土与钢结合梁桥面板换算为单一材料等效板单元的计算模式，导出了等效板单元的厚度和弹性模量的计算式。可方便地采用一般的有限元程序对结合梁桥进行空间分析。对一座实际的钢纤维混凝土与钢结合梁桥进行了空间应力分析及静载试验。     

城市跨线桥组合桥面的分析与试验

该文在采用一般有限元程序对城市跨线桥进行空间分析时,基于拉压等效与弯曲等效方法,提出了组合桥面板换算为单一材料等效板单元的计算模式,导出了等效板单元的厚度和弹性模量的计算式。根据该方法,对一座实际的钢纤维混凝土与钢组合梁桥进行了空间应力分析,并且进行了静载试验。     

我国铁路钢-混凝土结合梁桥技术发展思考

结合重大桥梁工程实例,对我国铁路钢-混凝土结合梁桥技术特点进行综述和讨论。分析近几年我国铁路钢-混凝土结合梁桥技术发展中遇到的主要技术难题、试验研究方法和研究成果。提出进一步发展铁路钢-混凝土结合梁桥需要解决的关键技术。     

超宽简支钢箱梁动力特性及简化分析方法研究

随着超宽梁桥的逐渐增多,宽幅桥梁与普通的窄桥相比,在荷载横向分布、稳定分析以及横向连接等方面都有明显区别。现以一座单跨单箱多室钢箱简支梁桥为研究对象,分别建立空间梁单元模型、等效板单元模型、梁格体系模型和实体单元模型,并对四种模型进行了动力特性结果比较,探讨了超宽简支钢箱梁桥不同计算模型动力特性的差异。结果表明,梁格体系模型的竖弯频率误差最小,而所有模型的扭转频率误差都较大。对于宽度不同的梁桥,运用等效板单元模型进行参数化分析,并对桥梁的竖弯频率和扭转频率的计算,提出简化模拟公式。归纳出的结论对同类桥梁的动力特性计算具有一定的参考价值。     

波形钢腹板工字钢-混凝土结合板梁桥设计参数分析

为明确波形钢腹板工字钢-混凝土结合板梁桥关键设计参数的合理取值范围，以3×30 m波形钢腹板结合梁桥通用图为研究对象，建立波形钢腹板工字钢-混凝土结合板梁有限元模型进行参数敏感性分析。研究翼缘板宽厚比、波形钢腹板高厚比、横隔板间距及钢梁高跨比等对结构受力性能的影响，并给出关键设计参数合理取值建议。结果表明：波形钢腹板工字钢梁跨中处受压上翼缘板宽厚比小于23、支点处下翼缘板宽厚比小于19时可满足结构稳定性要求；跨中处波形钢腹板高厚比不宜大于265,支点处腹板厚度由抗剪需求控制；波形钢腹板横向刚度大于平钢板，横隔板间距可放宽至支点处翼缘板宽度的35倍；波形钢腹板工字钢结合板梁桥的钢梁高跨比可取1/28～1/18,经济合理高跨比约为1/25。     

结合梁桥在施工过程中的行为

钢-混凝土结合梁桥的受力行为受到混凝土桥面板时效特性的影响,也直接影响桥梁的耐久性.对混凝土桥面板横向裂缝产生的原因进行研究,可更好地了解混凝土板的拉应力产生原因.从浇注混凝土时开始对混凝土板行为进行的现场观测和试验,结果表明混凝土水化热和浇注顺序对桥面板拉应力有重要影响.在实际施工中,混凝土板的临界拉应力有所降低.将限制水化热影响的试验结果与理论计算进行比较,并以此为基础建立了推算在早期混凝土中产生裂缝可能性的依据.     

钢-混凝土组合结构非线性有限元分析

提出了一种适用于钢和钢箱混凝土组合结构分析的高级非线性有限元分析程序.描述了用于模拟混凝土板与钢梁相互作用的单元,特别展示了对钢波纹板与混凝土板形成的组合肋形板的模拟效果.另外还着重关注了用于确定板与钢梁单元的进展贯穿裂纹和屈服相关的应力重分布的分层技术的作用.开裂前混凝土被看作各向同性非线性弹性材料,开裂后则被看作非线弹性性正交异性材料;钢在屈服前被看作理想的弹性材料,而在屈服后则认为因应变硬化进入塑性平台,所有的材料模型都是经验性的.在混凝土板和钢梁结合面上同一种特殊的短柱单元来全部或部分地模拟剪力连接键的作用,这种短柱单元能够反映由实验确定的非线性剪力-滑移关系.本程序的计算结果,包括对裂纹形式的预测,与钢筋混凝土板和钢-混凝土组合结构的试验结果具有很好的可比性.     

层布式钢纤维混凝土路面力学分析

将层布式钢纤维混凝土上下表面撒布的钢纤维增强作用等效为一钢纤维混凝土均质增强层,并建立起模型对一层布式钢纤维混凝土梁进行了弯曲强度理论计算,获得了增强层的最佳等效厚度为2cm,且计算结果与试验结果相当吻合。根据弹性层状体系理论和弹性半空间地基理论,建立起了层布式钢纤维混凝土路面力学计算模型。     

用CFRP板加固小跨度结合梁桥受力特性的参数研究

给出采用CFRP板加固的钢-混凝土结合梁的受力特性参数的数值分析研究结果.通过截面的弯矩～曲率关系来研究一些重要参数对截面受力特性的影响.这些参数包括混凝土的抗压强度、钢材的屈服强度、CFRP板的厚度、CFRP板极限应变和钢梁下翼缘的面积.此外,还采用梁格法分析各种荷载工况下典型的小跨度结合梁桥主梁损伤对总体荷载分布的影响.     

曲线钢-混凝土结合梁桥的温度应力

基于有限元软件分别对曲线钢-混凝土结合梁桥整体升温25℃和桥面板降温7.5℃进行受力分析。研究在整体升温的温度应力作用下沿桥宽方向桥梁跨中挠度值、桥面板横向位置值、纵向应力值,并给出了整桥的变形云图;降温的温度应力下桥面板沿桥宽方向桥梁跨中挠度值、桥面板横向位置值、混凝土板及钢箱梁底板纵向应力值,同样给出了桥面板及钢箱竖向位移分布云图。通过对曲线钢-混凝土结合梁的有限元分析,说明曲率效应和扭转效应在曲线梁桥计算中是不可忽视的。     

钢管与钢管混凝土复合拱桥

提出钢管与钢管混凝土复合拱桥的概念，介绍了试验桥－福建省福鼎市山前大桥的设计要点。     

高强钢丝和钢绞线松弛问题探讨

根据多年来对高强钢丝和钢绞线松弛问题的试验研究,结合目前业内人士对松弛问题的关注情况,以实践经验为依据,发表笔者的看法和观点,尤其突出对斜拉索松弛问题的探讨,以期起到借鉴作用。     

基于钢管连接件的钢-UHPC组合桥面板抗剪性能研究

针对公路钢桥桥面结构因自身刚度相对较弱和抗拉拔力不足,出现铺装层病害和钢桥面板疲劳开裂等现象,提出一种基于钢管连接件的钢-UHPC组合桥面板结构,为研究该新型连接件组合桥面板的抗剪性能,开展了推出试验,并结合试验验证后的非线性数值模型得出了试件的工作机理。运用非线性数值模型分析了抗剪连接件厚度、连接件屈服强度、UHPC抗压强度对抗剪承载力及抗剪刚度之影响。研究表明:钢管连接件推出试验破坏形态为下缘焊缝附近的钢管壁沿焊缝方向被剪切断裂,其下部UHPC被压碎;参数分析得出其他参数不变的情况下,抗剪性能随连接件钢管壁厚和钢材强度均呈线性增长;不同的连接件壁厚对应合理的UHPC轴心抗压强度取值,钢管外径为40 mm的情况下,壁厚从3、4、5、6 mm变化取值,对应的UHPC抗压强度合理值分别为100、120、140、160 MPa。     

铁路钢拱桥钢板式吊杆的设计与疲劳评估

为研究铁路钢拱桥钢板吊杆的设计及计算方法,先给出该类吊杆的设计特点、构造细节(包括钢板吊杆和拱肋、主梁连接的典型构造)和其潜在开裂位置及对应的疲劳强度,再给出德国推荐的风荷载引起的横向涡激振动荷载的计算方法及驰振引起的不同高宽比矩形截面吊杆的弯曲或扭转振动评估方法,最后将列车活载产生的疲劳应力幅和横向风荷载产生的疲劳应力幅叠加,进行钢板吊杆的疲劳评估.采用推荐的方法对欧洲某主跨96 m的双线铁路钢拱桥跨中钢板吊杆进行疲劳评估,评估结果表明该桥吊杆的疲劳应力幅及驰振引起的扭转振动均满足要求.     

汽车用DP钢与TRIP钢的成型性能试验研究

通过金相试验、单向拉伸试验、成型极限试验、圆筒件拉深试验,对600MPa强度级别的DP钢和TRIP钢的基本力学性能、冲压成型性进行了比较分析,并对其焊接性能和碰撞吸能特性进行了讨论.结果表明,与DP钢相比,TRIP钢具有更好的塑性以及高强度、高加工硬化能力、较好的深拉延成型性和吸能特性,而DP钢具有相对较好的焊接性能.但与常规低碳钢板不同的是,TRIP钢圆筒件最大减薄出现在法兰圆角区.     

烘烤硬化钢板BH340与普通冷轧钢板St13性能对比分析

通过试验对汽车用高强度冷轧钢板BH340的力学性能、成形性能和烘烤硬化性能进行了全面研究,并与St13的各项性能进行了比较.结果表明,烘烤硬化钢板BH340在力学性能、烘烤硬化性能等方面均优于St13,成形性能不低于St13.     

钢纤维混凝土路面的抗折强度与钢纤维掺量的关系

通过对抗折强度与掺量的对比,混凝土抗折强度随着钢纤维的增加而增大,但在钢纤维掺量为0.8%以后的抗折强度增长随掺量增加便不太明显,且7.65 MPa的抗折强度已经比较高(设计为5.0 MPa)。综合考虑决定在混凝土路面中钢纤维的掺量以0.8%(体积比)为宜。     

加工高强度钢板的工模具钢选用

在钢板的下料和成形中,为了生产流无故障地运转,工模具的完好至关重要。高强度钢板的强度和硬度比普通低碳软钢板高很多,势必对工模具提出更高的要求。随着高强度钢板应用的不断扩大。在工模具钢的使用方面积累了更多经验,工模具钢的生产和应用取得了长足进步。     

钢纤混凝土与塑钢纤混凝土在桥面铺装中的分析

针对钢纤维在桥面铺装工程中出现严重的单板受力现象而导致结构的整体承载力下降问题,对钢纤维混凝土与塑钢纤维混凝土进行了分析比较,实验结果表明塑钢纤维混凝土具备良好的力学性能,在抗弯冲击性能、抗弯韧性、抗疲劳性能和抗腐蚀耐久性等方面的增强效果都优于钢纤维,且具有显著的经济优势.提出桥面宜采用塑钢纤维混凝土进行铺装.     

塑性变形诱导相变钢TRIP钢的性能和应用

汽车发展的要求是降低自重、节约能耗、降低排放,但是另一个重要要求是提高安全性和舒适性,后者的要求又会增加汽车的自重。为了解决这种矛盾必须开发新的钢种,它既有高的强度又有良好的成形性,而且在汽车碰撞时能吸收较多的能量以保证驾乘人员的安全。这些新钢种就是先进的高强度钢,TRIP钢就是其中的一种。介绍了生产工艺对TRIP钢性能的影响,TRIP钢与其他钢板性能的比较,以及TRIP钢的应用和应用后的效果。