港口工程后张预应力空心板设计

后张预应力空心板广泛应用于公路桥梁工程中,因其结构的安全性、经济性以及预制的规模化,越来越多地用于沿海地区的港口工程中.港口工程后张预应力空心板的设计要点包括设计荷栽、截面尺寸、材料组成、截面配筋、内力计算及应力验算等.结合工程实例对上述要素进行分析,同时,对采用Dr.Bridge系统验算空心板应力进行介绍,并对港口工程中关于预应力空心板的搁置长度、保护层厚度和挠度等部分规定进行探讨.     

现役散货船板架结构稳定性研究

本文对现役散货船双层底结构的稳定性能进行研究,讨论了结构缺陷对稳定性的影响,提出带缺陷结构的稳定性计算方法,得出了计算双层底板架结构的非线性有限元方法,通过实例计算,证明了该方法的正确性与有效性.并讨论了装载情况对双层底结构稳定性的影响,将有限元方法的计算结果与工程中常用的正交异性板方法计算结果进行比较分析,得出了正交异性板方法的计算结果与实际结构承载能力的差距,并依此给出一修正系数,使正交异性板方法能更好地应用于实际工程.本文还对部分骨材开裂的双层底板架进行了非线性有限元分析,得出不同开裂情况下板架的临界载荷.最后文中还通过实船检测资料,对存在着腐蚀缺陷的双层底结构进行了缺陷分析,并与理想结构的临界载荷进行比较,得出了腐蚀状况对结构的稳定性的影响规律.     

预应力混凝土空心板结构承载力性能分析

通过对预应力空心板控制截面的开裂弯矩、极限弯矩、裂缝、变形挠度等的研究分析总结出试验板的受力性能;通过对静载试验下各项数据的理论计算值和试验实测值的对比来分析试验板的结构性能.     

应力集中致梁开裂承载力退化试验研究

浙江某高速公路高架桥在竣工检测中发现空心板边梁大规模的出现新型的"L"型裂缝,研究表明裂缝产生是由于空心板边梁上混凝土护栏在跨中开了一条深度120cm,宽2cm的预留缝,且空心板和混凝土防撞护栏现浇成为整体,产生应力集中所致。根据论证会专家组意见,对出现"L"型裂缝的空心板予以更换。为了进一步确定该类裂缝对空心板承载能力的影响及评估危害性,选择已拆除的两片出现"L"型裂缝的空心板进行单梁静载试验。结果得到,主要测点静力荷载试验结构效验系数ζ大于规范规定限值1,以及结构的裂缝扩展超限且闭合状况不良,表明应力集中导致的梁开裂对空心板梁的承载力有很大影响。     

预应力混凝土连续箱梁桥腹板主拉应力的计算与分析

以湖北随岳中汉江特大桥南岸堤桥为工程背景，采用有限元软件对该桥控制截面施工阶段以及运营阶段的箱梁腹板进行主拉应力的计算和分析。结果表明，主拉应力值都在规范允许值之内，为该桥在施工及运营过程中腹板是否产生斜裂缝以及结构使用的安全可靠性提供了理论依据。     

钢纤维混凝土Ⅰ型破坏断裂分析

钢纤维混凝土是拉应力敏感材料,在外荷载作用下,裂纹端部会产生微裂纹形成微裂区。这一特征使线弹性断裂力学不能直接分析钢纤维混凝土的断裂。同时钢纤维混凝土开裂后,钢纤维在开裂区通过提供拉应力,限制裂纹的扩展。针对钢纤维混凝土这两个特征,本文用理论和实验的方法,对钢纤维混凝土I型断裂的裂纹产生和裂纹扩展进行了研究,并得到可用有效裂纹长度代替真实裂纹长度和用闭合力等效钢纤维阻裂作用的结论。最后用线弹性断裂力学方法计算钢纤维混凝土I型断裂的临界应力强度因子和钢纤维拉应力。     

非杆件大体积混凝土结构内力及配筋计算合理性分析

针对非杆件大体积混凝土结构设计领域,以柳江红花水利枢纽复线船闸混合式闸室边墩墙为例,对传统手算法、有限元法关于内力及配筋计算进行对比分析。结果表明,有限元应力积分法求弯矩适用于传统杆件结构,闸室边墩墙作为非杆件体系大体积混凝土结构,截面高度大,受压区范围占比大,中性轴偏向受拉区,按应力积分法求弯矩,弯矩值偏大;传统手算法与有限元应力积分法计算内力,按矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力进行配筋计算,所需受拉钢筋量多,不经济;有限元弹性应力图形法分析受拉区混凝土拉应力,产生的拉力完全由受拉钢筋承担,按非杆件体系钢筋混凝土结构配筋计算原则,实际配置受拉钢筋量合理、经济。     

大刚度板桩码头有限元分析

本文针对大型板桩码头的截面形式和结构进行优化研究。运用规范中关于板桩内力及入土深度的计算方法对矩形、T形以及工字形截面的前墙进行计算,并从配筋率和造价方面进行截面优化,得出对于大型大刚度的板桩码头,前墙和锚碇结构采用T形截面更经济,且施工质量可靠。在此基础上运用有限元模型,对T形截面板桩墙的位移和内力进行影响因素分析,并对板桩码头结构进行优化,得到了大型板桩码头的优化截面和结构。成果对于大型深水板桩码头的设计具有参考价值。     

正交异性钢桥面板U肋与横隔板细节处疲劳分析

正交异性板的细节处疲劳破坏会使纵肋与横隔板开裂,从而降低桥面板的整体刚度,为了研究正交异型钢桥面板的U肋与横隔板等细节连接处的疲劳性能,以驸马长江大桥钢桥面板与横隔板的连接处、U肋与横隔板的连接处和横隔板U肋开槽部位为研究对象,通过ANASYS建立跨中段有限元模型,进行有限元分析,得到结构各细部处应力分布。研究结果表明:正交异性钢桥面板在U肋与横隔板连接处存在较大的主拉应力,疲劳问题较为突出。另一方面,正交异性钢桥面板在横向方向上的应力影响线较短,在不同车道上的车辆不会对同一个疲劳易损位置的应力产生显著的叠加,即只考虑单辆疲劳车在单车道上行驶是合理的。     

超声冲击处理对S32101双相不锈钢焊缝残余应力及组织的影响

对S32101双相不锈钢焊后进行超声冲击处理,观察超声冲击处理前后母材及焊缝的组织形貌,采用XRD应力测试仪分析超声冲击处理前后焊缝及其附近的残余应力分布,并利用硬度计对焊缝截面进行硬度测试.结果表明,超声冲击处理后母材和焊缝都发生了塑性变形,母材中的铁素体组织被细化,奥氏体被拉长、破碎;焊缝表面的组织产生塑性变形,魏氏体状奥氏体和晶内奥氏体被细化,且被细化的晶粒均匀分布在焊缝表层,超声冲击处理强度为10 s/cm~2时效果最佳,可将600 MPa的拉应力转化为600 MPa的压应力.超声冲击处理过后表层的硬度分布更加均匀且硬度值提高了50～90 HV.     

偏心裂纹缺陷板的应力强度因子和极限拉伸强度分析

疲劳裂纹对船舶结构强度具有不可忽视的削弱作用,在过去的研究中,主要从断裂力学的角度对疲劳裂纹应力场进行分析,而对于静态裂纹板的极限强度的探讨相对较少.本文在有限元计算的基础上对具有偏心裂纹缺陷的矩形板的应力强度因子和极限拉伸强度进行了分析.对于偏心裂纹应力强度因子,在计算方法上有效地简化了文献[5]中提出的大单元有限元计算模型,并且用于分析裂纹偏心度对于应力强度因子的影响.对于偏心裂纹延性板,采用弹塑性有限元进行了大量的组合计算,分析了相对裂纹长度、材料屈强比和裂纹偏心度对板的拉伸极限强度的影响,并给出了方便计算的回归公式.该回归公式包含了多个参数对板的极限拉伸强度的影响,与实验结果吻合较好.     

水下爆炸载荷作用下变截面结构中应力波的传播特性研究

随着科学技术的发展,越来越多的学者关注水下爆炸对舰船结构的毁伤特性研究。应力波作为结构载荷和能量传递的形式,对于认识结构系统的冲击响应特性至关重要。但是,关于水下爆炸载荷作用下船体板架类变截面结构中应力波的传播特性目前仍认识不足。本文将基于应力波理论,借助有限元法研究在冲击载荷作用下变截面杆和舷侧外板中弹性波的传播特性。首先,结合应力波理论,基于耦合的欧拉-拉格朗日法(CEL)和欧拉体积分数法研究在水下爆炸冲击载荷作用下变截面杆中弹性波的传播特性,对数值研究方法的精度进行验证;然后研究舷侧外板在受到水下爆炸冲击载荷作用下结构中弹性波的传播特性,并且利用冲击响应谱分析方法研究结构的响应规律,为后续研究复杂舰船结构的冲击响应规律提供参考。     

某码头先张法预应力空心板张拉槽设计

针对张拉槽中支撑梁的双向偏心受压,根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002),结合结构计算手册中的相关公式,进行张拉梁矩形截面双向偏心受压梁对称配筋。预应力空心板在港口码头中的应用越来越广泛,且大多数预应力空心板采用先张法施工,该工程空心板共1285块,数量很多,在现场制作将大大的节约成本。现场制作空心板涉及到空心板张拉槽的设计,张拉槽在实际工作中都属于偏心受力,且大多数情况下属于双     

中置集中荷载作用下预应力空心板纵向开裂的研究

分析了无箍预应力空心板抗裂荷载的影响因素，并在此基础上建立了中置集中荷载作用下，预应力空心板纵向开裂荷载的计算公式。     

某大桥预应力空心板梁张拉台座设计与施工

文中关于空心板的预制之槽式张拉台座进行设计、计算、验算,并对张拉台座的制作及施工要求作简要阐述。     

焊接变形和应力对甲板板架极限强度的影响

船舶建造过程中,焊接引起的结构变形和应力对船舶结构性能产生影响。以典型船舶甲板板架为例,研究焊接初始缺陷对甲板板架极限强度的影响。采用数值仿真方法模拟甲板板架的焊接过程,获得结构焊接变形和残余应力,对含初始缺陷的板架结构施加轴向压缩载荷,计算板架结构的极限强度,并与理想结构进行比较研究。结果表明,轴向压缩载荷下,甲板板变形过大是引起板架整体失稳的主要因素;焊接变形及残余应力显著地削弱甲板板架极限承载能力,焊接初始缺陷降低甲板板架整体刚度,影响结构失效模式。     

铰缝失效对装配式空心板梁桥的影响分析

本文以一座跨径20m的装配式空心板桥为例,借助ABAQUS有限元软件,讨论了当铰缝单侧开裂和双侧开裂的长度达到单板受力临界长度时,各板梁的横向分布状态变化,以空心板的挠度变化和应力变化为评价指标,对不同铰缝失效的工况进行结构损伤分析。分析结果表明靠近边梁的中梁为结构的薄弱环节,可以考虑针对性的加固补强措施。     

施工期地连墙整体模型优化

通过对在建泰州引江河高港枢纽二线船闸工程的研究分析,基于ABAQUS平台建立了适用于船闸闸室的地连墙整体有限元模型,模拟施工期不同阶段拉锚体系的受力变形。计算结果与现场实测结果的对比表明,建立的整体模型能够准确地预测施工期不同阶段地连墙和锚碇桩的变位情况以及拉杆的内力变化。同时,基于该整体模型重点探讨了地连墙板桩结构的拉杆布置、闸室土体开挖和墙后填土方案等对板桩结构体系的影响。研究结果表明：闸室土体开挖对板桩墙内力和变形影响最大;拉杆数量及拉杆高程都应该合理布置,以避免地连墙的拉应力过大;先开挖闸室内土体再回填板桩墙后土体的施工方式更利于拉锚体系的整体受力和变形。     

航道护坡拱圈施工温度约束应力分析

航道护岸结构中的拱圈施工质量,对于后期固定护坡上的构筑物至关重要。预制混凝土拱圈由于温度作用而产生变形,并且受到钢模板作用而不能产生自由变形,由此产生的温度应力有导致拱圈开裂风险。针对钢模板对拱圈成形温度应力及其发展趋势,通过改变拱圈高度300、350mm的有限元模型,并对其进行数值模拟运算,将运算结果用来分析施工期改变约束刚度对拱圈成形温度应力的影响。研究表明:随着拱圈混凝土成形高度的增加,拱圈温度应力呈现整体增长趋势,在后期该构件施工中需采取相应措施并重视龄期养护。     

残余应力的筛降效应及其对矩形板强度的影响

分析了船体板中残余应力的筛降,得到了在受拉和受压情况下的筛降水平的计算公式,并用有限元程序模拟了残余应力的筛降过程,验证了公式的有效性.分析了残余应力的筛降对板的平均应力-平均应变曲线的影响,采用两种方法分别得到了考虑筛降效应的板的平均应力-平均应变曲线的表达式,用有限元法进行了模拟计算,结果表明,分别计算受残余拉应力和残余压应力区的应力得到的平均应力-平均应变曲线和有限元计算结果符合得更好.