钢管混凝土连续梁拱组合桥施工期拱脚应力监测与分析

以一座钢管混凝土连续梁拱组合单线铁路桥为工程背景,采用先整体后局部的两步分析法,首先利用Midas/Civil软件建立全桥有限元模型,计算拱肋安装及后续施工阶段结构的受力状态,得到局部模型的力边界条件;然后利用ANSYS软件建立拱脚结点局部有限元模型,分析施工期间拱脚结点的局部应力分布规律和应力集中程度;最后将拱脚结点应力计算值与实测值进行比较。结果表明,拱肋与梁体间传力顺畅,拱脚混凝土基本处于受压状态;拱脚内侧与箱梁顶板交界处应力集中现象较明显;拱脚上部拱肋周围、拱脚前脚趾处及两拱脚之间箱梁顶板的局部区域出现较大的拉应力,建议在同类桥梁的设计中加强这些部位的构造措施和配筋。拱脚结点应力计算值与实测值比较接近,说明用实体有限元模型计算的局部应力是可靠的,可用于设计验算。     

高速铁路端刺桥梁墩梁固结部位局部应力分析

对高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道端刺桥梁结构的刚构斜腿与主梁的墩梁固结部位,建立空间有限元模型,进行局部应力分析,得出桥梁结构的受力特征,并对斜腿构造特别是墩梁相交处倒角尺寸进行了优化,使结构受力更合理。     

缺口应力法在机车焊接构架疲劳分析中的应用

为了关注焊接接头的局部力学特征,引入弹性缺口应力法分析复杂焊接结构的疲劳强度。文章采用Neuber应力平均概念衡量微观约束效应,并探讨了虚拟缺口圆的构造理论和参数选取;提出在缺口应力的有限元分析中,局部模型的边界条件控制采用节点力法比位移法更能有效避免应力集中和应力分布不均。运用缺口应力法对设计阶段的机车焊接构架进行了疲劳分析,通过建立构架整体三维粘接模型和局部缺口模型,分析了焊接接头的缺口应力和累积损伤。本文为机车关键焊接部件的疲劳评估提供了一种新的方法。     

城市轨道交通双线变宽连续U梁设计

对某工程城市轨道交通双线变宽连续U梁进行精细化设计。该桥采用三跨连续结构,变宽幅度远超同类型其他桥梁,设计难度较大。其变宽段采用了将中腹板进行"加厚+加箱室+分岔"的系统设计方法,整体构造复杂,需进行深入研究。通过建立全桥杆系与三维有限元模型,分析全桥空间应力效应、主桥横向受力、变宽段局部受力以及支反力与多腹板剪力分配,深入地分析了结构的受力机理。通过对全桥进行优化分析,削减主梁腹板与底板厚度,进一步提升结构受力性能,提供了该类型桥梁的合理设计研究思路。     

基于层次分析法的铁路桥梁技术状况评估

为全面评估铁路桥梁结构技术状况,结合国内外桥梁评定方法,建立了基于层次分析法的铁路桥梁分层分级评估体系。该方法以桥梁构件为最小单元,结合其劣化等级划分,采用分层分级评定与4类单项指标相结合,分别进行部件、结构部位、全桥状况评定。以一混凝土桥梁为例,计算了当前桥梁结构状况。结果表明:当前桥梁结构状况良好,评估结构与桥梁实际情况相符。建立的评估体系以桥梁病害为基础,结合层次分析法,评估桥梁各层级状况,有利于准确掌握桥梁运营状态,对指导桥梁养护维修具有较大意义。     

三线铁路桥梁疲劳检算的三线系数

铁路桥梁结构的疲劳寿命主要取决于桥梁结构构造细节、活载作用效应特征和活载作用次数。从列车上桥时刻的随机分布特征及列车相遇对桥梁损伤的累积作用出发,分析三线铁路桥梁结构疲劳检算中三线系数的影响因素。分析结果表明,三线系数只与各线列车的最大作用效应、列车运营密度(发车时间间隔)以及在桥上的持续时间有关。基于遭遇概率理论,推导三线系数的计算公式。采用该公式计算的三线系数与现场调查分析法所得结果基本一致。     

索支撑桥梁钢主塔节段现场连接形式

在分析4种常用钢塔柱现场连接形式优缺点及适用性的基础上,以南京长江三桥为例,对索支撑桥梁钢主塔节段现场连接形式进行研究。通过整体结构有限元分析得出主要荷载工况下节段现场接头处钢塔柱的内力,并根据内力结果对"端面金属接触 张拉型长螺栓并用接头"形式进行构造设计和计算,得出该接头形式在1个节段连接处的具体工程数量:Φ30张拉型长螺栓64套,水平抗剪用M24高强螺栓120套,钢板用量11.2 t。与"端面金属接触 高强度螺栓并用接头"相比,"端面金属接触 张拉型长螺栓并用接头"的用钢量虽然略有增加,但其景观效果、施工性及涂装耐久性均良好,是一种很有竞争力的钢塔节段现场连接形式。     

新安江电站大桥的动力特性和三维地震响应

以新安江两等跨箱形混凝土拱桥为工程背景 ,采用大型有限元分析软件ANSYS建立三维有限元模型并对其进行动力特性分析 ,并用实桥脉动测试结果进行校核 ;在此基础上运用反应谱法和时程分析法相结合 ,计算分析该桥的纵向、横向和竖向地震响应。分析结果对于改进该类拱桥的结构布局和构造设计 ,评价桥梁的动力特性和抗震性能 ,具有重要意义     

铁路简支槽形梁系杆拱组合桥设计研究

宁启线上跨沪通铁路,由于线路纵断面高程受限而采用了64 m简支槽形梁系杆拱桥。本文分析该桥的受力特点,介绍系梁、拱肋、拱脚、横撑、吊杆等构件的构造设计。采用有限元软件对桥梁进行结构整体计算、道床板横向计算和拱脚局部应力分析。计算结果表明,简支槽形梁系杆拱桥具有建筑高度低、结构刚度大、工后徐变小等优点,在跨度大、净空受限时是一种新的解决方案。     

大跨度悬臂拼装施工连续梁桥0号梁段局部应力分析

采用悬臂拼装施工的大跨度预应力混凝土连续梁桥,因0号块梁段的构造和受力较为复杂,保证它的质量与安全非常重要。本文以孙口黄河公路大桥为工程实例,运用Midas/Civil和Ansys有限元程序分别建立了该桥梁的整体计算模型和0号块梁段的局部计算模型,考虑桥梁施工、成桥以及运营阶段多种工况对0号梁段进行了局部受力分析。计算结果表明:该桥梁原设计的0号梁段隔板与腹板、底板交接处,底板支座等部位较为薄弱,需局部加强。计算结果已直接应用于实际工程,具有较高的实用价值。     

单节理岩体强度试验研究

从理论和经验两方面阐述单节理岩体的强度特征及其确定方法,结合实际的隧道工程岩体,对加工制备的5组完整岩石和含单节理岩石样品进行室内轴向压缩强度试验,应用基于细观离散的三维颗粒流程序PFC3D仿真室内试验结果,从而确定出数值试验中相应岩石和节理的基本细观输入参数。在此基础上,通过对实际工程进行地质调查构建节理岩体结构的理想地质模型,输入岩石与节理的基本细观参数,实现对大尺度单节理岩体进行数值预测的强度试验,并获得实际工程岩体的应力—应变关系及相关的强度特征。试验研究表明:节理的存在降低岩体的强度,改变岩体的延性;岩体中同组的不同节理间存在相互的强度弱化作用,作用的结果导致岩体的总体强度下降,因此简单地分步应用单节理理论预测含多节理的岩体强度是不可行的;基于岩体结构,应用室内试验与数值试验相结合确定大型节理岩体强度的方法是可行的。     

车辆装配前铝合金焊缝节点结构疲劳试验研究

铝合金焊缝节点结构作为车体结构中的重要组成部分,车辆装配前对焊缝节点结构强度进行研究具有重要意义。为了掌握铝合金焊缝节点结构的疲劳强度性能,选取实车中出现疲劳裂纹破坏的典型节点部位制作标准件进行疲劳试验;根据试件与实际车体疲劳破坏位置的应力分布趋势一致的原则,设计了两种典型焊接形式的标准件结构模型,并且确定了疲劳试验的加载方式以及试验工装设计,给出了试验模型的疲劳破坏位置以及通过成组试验获得的典型节点形式的S-N(应力-寿命)曲线。同时利用非线性有限元方法对铝合金焊缝节点结构进行疲劳强度计算,将计算结果与试验结果进行对比分析,验证了所采用有限元计算方法的准确性和普遍适用性。     

地下连续墙的接头设计与施工防水

结合南京地铁1号线许府巷车站地下连续墙施工,分析比较连续墙接头设计的几种形式,总结接头施工中的防水措施和主体结构基坑开挖后接头漏水的处理措施.     

预应力型钢混凝土梁-钢管混凝土柱节点变参数受力分析

预应力型钢混凝土梁-钢管混凝土柱的可靠性是保证框架结构安全的关键。以呼和浩特东站站房为例,采用ADINA有限元软件建立了节点有限元模型,通过变参数分析,研究了节点区加强环板设置方式、厚度及预应力筋截断位置对节点受力性能的影响。结果表明:同时设置内外加强环板并进行圆弧过渡可有效降低环板的应力集中;预应力筋在2. 5倍型钢梁高以外截断时,预应力筋的截断位置对节点的受力影响不大;在设计荷载作用下节点呈非线性弹性变化,具有很好的承载力和刚度,且梁内箍筋最大应力值出现在梁端加强区以外。     

京沪高速南京长江大桥结点受力性能分析

在建中的京沪高速南京大胜关长江大桥是1座6线铁路三主桁的六跨连续钢桁拱桥,桥面系为道碴整体桥面的多横梁体系,主桁下弦结点的构造很复杂。在全桥整体分析的基础上,对结点考虑构造细节作了更精确的局部分析。论述了结点的截取原则和范围,力边界条件、位移边界条件的施加方法,结点受力状态可能最不利活载工况的选取原则和选取方法。对结点选取5种可能最不利活载工况与恒载和风荷载组合后进行了局部分析。结果表明:局部分析可以获得结点板等部位整体分析中无法得到详细的应力分布;整体分析中与结点相连的杆端应力集中现象在局部分析中得到很大的,表明结点处加高、加厚、加强等构造措施很有效。     

地铁智慧车站运营指挥系统设计与实现

简要介绍了智慧车站建设中客运管理在组织、联动指挥方面存在的不足,研究和探讨了智慧车站运营指挥系统设计及其实现方案;详细介绍了该系统的结构、实现功能、关键技术和难点;总结了该系统研究对城市轨道交通智慧车站提升客运管理、联动指挥,以及提升车站管理信息化水平的意义。     

逆作法梁柱节点设计和计算分析

研究目的:通过某逆作法车站的粱柱节点内力和变形特性进行分析(包括考虑各种工况的结构平面分析和三维分析,节点的分析和设计等),解决设计中的一些关键问题,并结合施工过程中结构变形和受力的实测数据,反馈和调整设计和施工工艺,保证工程设计和施工工作的顺利完成。研究结论:针对钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁板结构节点的设计和施工,提出一种钢环板牛腿-钢筋混凝土环梁的组合结构形式,这种结构形式,利用钢环板牛腿承受剪力,利用钢筋混凝土环梁承受弯矩,受力明确,施工方便,且可在工厂加工,质量可靠。大大节省了节点施工的造价和时间成本。     

朔准黄河桥极限承载力分析

研究目的:大跨度钢管混凝土拱桥以其特有的自重轻、强度大、抗变形能力强、施工方便和外形美观等优点,被大量地的用于桥梁结构中。本文以一座在建360 m钢管混凝土拱桥为例,采用通用程序ANSYS建立该桥的空间有限元计算模型,分别对该桥进行裸拱状态和考虑拱上建筑共同作用状态下的特征值屈曲稳定性分析、考虑几何和材料双重非线性的极限承载力分析,并对计算结果进行比较分析,给出拱桥极限桥承载力计算的一般性方法。研究结论:(1)考虑拱上结构的特征值屈曲分析结果最小值为13.477,裸拱的特征值屈曲分析结果最小值为6.673,均大于规范要求的4～5,拱肋截面满足面内和面外的稳定性要求;(2)拱桥极限承载力计算结果最小值为2.252,表明在双重非线性及结构初始缺陷的影响下,主力工况下,全桥结构的安全系数为2.252,满足考虑结构的非线性影响弹塑性稳定安全系数不得小于2的要求,结构设计合理;(3)拱上墩柱等拱上结构对全桥的计算刚度有较大的贡献,但对全桥的极限承载力影响较小;(4)特征值屈曲分析结果是非保守的计算结果,在实际结构设计过程中,必须考虑双重非线性及初始缺陷等对结构极限承载力的影响。     

轨头不平顺对列车提速危害的计算机仿真研究

采用车辆-轨道耦合大系统的思想,将钢轨简化为弹性点支承有限长的欧拉梁、轮轨接触关系采用弹簧接触,建立出轮轨动力学模型.分析车轮以不同速度行驶过程中,受轨道低接头不平顺激励下轮轨相互作用垂向振动响应.并得出低接头不平顺对列车提速的影响.     

高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道高温变形及损伤机理研究

为研究CRTSⅡ型板式无砟轨道在系统升温及温度梯度共同作用下的温度变形特征及损伤失稳机理,采用有限元分析手段,建立连续12块板总长度约80 m的轨道结构理论分析模型,提出接缝处的钳口形受力机制,并分别对窄接缝均匀和不均匀损伤条件下轨道结构的温度变形特征进行计算分析。结果表明:钳口效应将加速窄接缝的压溃;不同的接缝损伤工况组合引起不同形态的轨道结构变形;板端偏压力线上移进入宽接缝内容易导致板端劈裂。