半挂车撞击公路护栏时的等效模型

为解决使用整体车碰撞能量计算公式,计算半挂车撞击护栏时的碰撞能量误差太大的问题,对半挂车撞击护栏时的等效模型进行研究。运用有限元分析软件LS-DYNA建立车辆-护栏碰撞分析模型,结合正交试验方法对整体车与半挂车撞击护栏时的运动特性及碰撞评价指标进行分析,通过将各碰撞评价指标与碰撞能量分别进行数值拟合,确定碰撞能量的等效评价指标。再以该等效指标为优化目标进行正交试验,通过对试验结果进行极差和方差分析确定半挂车的等效整体车模型。     

超高车辆-桥梁上部结构撞击力的工程计算方法

为了弥补中国在超高车辆撞击桥梁上部结构领域研究的不足,完善其工程设计方法,在超高车辆撞击桥梁上部结构的事故案例调查和精细化有限元分析的基础上,提出了超高车辆-桥梁上部结构撞击的简化计算模型,建立了简化模型的微分方程组,利用数值试验的方法确定了简化模型中的部分参数,从而得出简化计算模型的撞击荷载;为了满足工程设计的需要,在简化模型的基础上提出了形式简单的撞击力设计公式,以表格的形式给出了设计公式中基本参数的主要取值,并将简化模型和设计公式的计算结果与有限元结果进行了比较。结果表明:根据简化模型和设计公式计算得到的撞击荷载与精细有限元模型的计算结果吻合较好,且偏于安全,可为工程设计提供参考。     

隔震桥梁设计中组合阻尼比取值的研究现状

工程师在使用弹性反应谱分析铅芯隔震支座桥梁时,需要确定组合阻尼比来实施等效线性化分析。美国、日本抗震规范均有相应公式规定,台湾学者也提出了规则桥梁的简化分析方法,而国内目前对此问题的研究不多。在调研多国规范和学者论文基础上,总结目前隔震桥组合阻尼比的确定方法,并简单介绍当前的研究进展,为下一步展开对该问题的深入研究打下基础。     

基于等效应力的试验载荷谱开发与研究

以某型轿车稳定杆为研究对象,采集试车场道路载荷谱并对其进行统计分析,在传统基于广义力的载荷谱编制方法基础上,考虑结构的真实损伤计算,提出一种基于等效应力的编谱方法。通过CAE和台架试验验证可知,寿命与失效位置与实车路试结果基本一致。新方法相比传统方法能更准确预估损伤等效结果,减少试验频次,更快速地模拟出汽车结构件实际受载情况,试验加速效果明显。     

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.     

车辆对桥墩撞击力仿真分析及简化计算

为研究车辆撞击桥墩过程中的撞击力及其简化计算方法,采用有限元软件建立等效车辆-桥墩碰撞模型,在验证等效车辆模型合理性的基础上,改变撞击速度得到撞击力时程曲线;提出将车辆碰撞桥墩视为匀减速过程的撞击力简化计算方法,并将简化计算方法撞击力结果和其它3种方法结果以及国内外规范取值进行对比.结果表明:撞击过程中车辆撞击力先后出...     

城市桥梁栏杆荷载作用效应研究

依据城市桥梁人行道栏杆荷载设计标准,运用迈达斯有限元建模分析,结合某工程实例栏杆的检测试验,将设计竖向和水平均布荷载等效为试验测试的竖向和水平集中荷载,确定栏杆的最不利加载控制位置,分析试验所得的测点应力值和位移值,并对桥梁栏杆是否能满足城市桥梁栏杆荷载设计标准和刚度设计要求进行了评估。     

基于调查统计分析的干线公路荷载对

根据河南省境内干线公路交通荷载调查统计分析结果,按照桥梁结构应力等效的原则,分析干线公路荷载特性及对公路桥梁结构全寿命成本的影响,比较提高桥梁荷载等级前后桥梁的全寿命成本,分析结果表明,按照等效原则得出的河南省车道荷载等级明显高于现行国家标准。结合河南省典型桥梁状况,以公路-Ⅰ级设计荷载下的结构尺寸和配筋为基准,以等级提高后的车道荷载作为验算荷载调整结构尺寸和配筋后,更加符合公路桥梁的实际情况及发展趋势,可作为制定公路桥梁荷载标准的依据。     

基于碰撞数值模拟的桥梁等效静力船撞力——基本公式

建立3000-50003t载重吨位共5艘典型船舶的精细碰撞有限元分析模型,采用LS—DYNA碰撞分析软件计算得到相应的船撞力时间过程。给出最大峰值、局部平均和全局平均3种等效静力船撞力的定义,研究3种等效静力船撞力与船舶载重吨位和碰撞速度的关系。基于对碰撞计算结果的统计分析与参数拟合,提出桥梁等效静力船撞力计算的统计关系,并与美国AASnTO《桥梁船舶撞击设计指南》、《欧洲统一规范2．7分册》和我国《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002．1—99）中给出的等效静力船撞力计算公式进行对比和讨论。     

边坡柔性防护网中RECCO圆环力学性能研究

RECCO圆环是构成边坡柔性防护网中的环形网的主要构件,为弄清其力学性能,文中对RECCO圆环在两端受拉荷载作用下进行了试验研究和数值模拟分析。在数值计算中采用等效面积法和力的平均分配法对圆环进行了简化处理。计算结果表明,采用力的平均分配法对圆环进行简化计算与试验结果较吻合。并通过理论分析,得出了计算RECCO圆环等效截面半径的方法。     

水泥混凝土路面等效疲劳温度应力系数

分析了日疲劳温度应力系数的影响因素,结果表明温度荷载和轴载的昼夜分布对其影响最大。提出利用多年累积的每日气象资料直接推导等效疲劳温度应力系数的方法,该方法不用计算月、年疲劳温度应力系数,其计算结果提高了疲劳温度应力计算的准确性。基于中国93个基本气象站50 a实测的日气象资料,计算得到等效疲劳温度应力系数,并给出了回归公式及各地的回归系数。     

矩形空心墩等效塑性铰模型

为准确计算矩形空心墩变形能力，基于弯曲、剪切和纵筋滑移三分量变形模型分析影响有效刚度和等效塑性铰长度的主要因素。通过考虑剪切变形的贡献引入空心率的影响，确定计算有效刚度和等效塑性铰长度的公式形式。通过对48根发生弯曲破坏的矩形空心墩拟静力试验结果进行回归分析，分别标定出有效刚度和等效塑性铰长度计算公式中的参数。利用基于建议公式的等效塑性铰模型计算矩形空心墩荷载-位移骨架曲线，并与另外3根试件的试验结果进行比较。基于48根矩形空心墩拟静力试验结果，对各国规范关于有效刚度和等效塑性铰长度的计算公式进行评估。研究结果表明：矩形空心墩有效刚度随轴压比、纵筋率和剪跨比的增大而增大，随d_bf_y/（L·f_c）和空心率的增大而减小；等效塑性铰长度随墩高、截面高度、纵筋率、空心率及d_bf_y/f_c的增大而增大；利用基于建议公式的等效塑性铰模型得到的矩形空心墩荷载-位移骨架曲线与试验结果吻合较好；各国规范关于有效刚度和等效塑性铰长度的计算公式对矩形空心墩试验结果的估计均偏于不安全，建议公式具有更高的精度和更小的离散性。     

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。     

基于交通流元胞自动机模型的车辆当量换算

将一维元胞自动机模型用于模拟周期性边界条件下高速公路的车流运动,用随机慢化FI模型对一定交通环境下车流的车速与密度之间的关系进行仿真分析。探讨了不同车型和车速对道路最大流量(最大通行能力)的影响。依据不同车型在同一道路上的不同通行能力,提出了一种不同车型车辆之间当量换算系数的确定方法。在模拟仿真过程中,考虑不同类型车辆的最大行驶速度及所占空间不同,仿真模型具有不同的参数。通过计算机模拟,得到不同车型的交通流基本图,根据相同道路条件下的最大流量值,给出了以通行能力作为基准时当量换算系数的计算公式。     

飞燕式钢管混凝土拱桥的计算图式

结合桥梁的受力特点和施工方法,提出了飞燕式钢管混凝土拱桥在不同阶段的计算图式和拱肋等代截面的计算公式。这些对于设计人员来说是有参考意义的。     

RC桥墩加载刚度退化及等效阻尼比试验

为揭示钢筋混凝土实心墩和空心墩的刚度退化规律及等效阻尼比,以剪跨比、配箍率和配筋率为设计参数,开展了7个方形实心墩和7个方形空心墩的低周往复加载试验。基于拟静力试验结果,探讨不同设计参数对实心和空心墩的滞回耗能及刚度退化的影响,建立了等效阻尼比与位移延性系数之间的关系,给出方形墩等效阻尼比的统一计算模型。通过文献中8组试验结果评估既有等效阻尼比公式,并验证所提出模型的适用性。研究结果表明：剪跨比对滞回耗能的影响不显著,而增加配筋率则可提高构件耗能能力;剪跨比对刚度退化的影响较配筋率和配箍率大,剪跨比越小的试件刚度退化越快;位移延性系数μ<3时,刚度退化系数随位移延性系数的增加呈指数下降,位移延性系数μ ≥ 3时刚度退化系数随位移延性系数的增加呈线性下降;等效屈服前等效阻尼比与刚度退化系数呈线性关系,等效屈服后等效阻尼比与刚度退化系数呈指数关系。既有等效阻尼比公式中,Priestley、程光煜和张艳青等所提公式的计算结果与试验值较为接近;较既有公式,所建议公式的计算值与试验值更为接近,适用于估算方形实心和空心墩的等效阻尼比。     

双曲拱桥有限元分析中建模方法研究

结合南京长江大桥引桥中双曲拱桥的承载能力检算,提出按刚度等效原则把拱肋与拱波简化为梁格体系的计算模型,采用空间梁单元模拟拱肋与拱波,缩减了双曲拱桥全桥建模和结果分析时的计算工作量。对此计算模型,采用ANSYS软件,选取了桥梁荷载中的几种典型工况做模拟计算,与ANSYS有限元软件建立的另一精细模型的计算结果及相同加载方式下的现场试验实测数值进行了对比,并对三组数据结果做了简要的分析。     

双层连续梁桥等效线性化方法隔震分析

为了在现行桥梁设计软件上进行连续梁桥的隔震分析,模拟铅芯橡胶隔震支座在地震、温度荷载作用下的非线性,研究了采用等效线性化方法进行桥梁隔震分析的步骤与精度。假设支座初始刚度,加载计算支座的相对位移,并得到支座水平刚度,经过反复迭代得到铅芯橡胶隔震支座的等效刚度。在此基础上将体系简化成线性系统按弹性方法进行计算,以安装了铅芯橡胶隔震支座的双层连续梁桥为例,分别计算等效模型和非线性模型在水平地震、均匀升温、横向风荷载和制动力作用下的响应,并讨论了等效线性化方法计算时的相关问题。与非线性分析结果比较,等效线性化法可以模拟水平地震和温度荷载作用下支座的非线性,结果满足桥梁工程的精度要求。隔震支座在横向风荷载和制动力荷载作用下一般不会屈服,使用第一刚度计算即可。     

下部结构刚度对梁拱组合桥静力性能的影响

结合工程实例,介绍了群桩基础采用等代双柱模型以考虑上下部结构共同作用的模拟方法,给出了等代双柱的参数换算公式,并在此基础上研究了下部结构整体刚度和桥墩转动刚度变化对上承式梁拱组合桥静力性能的影响。研究结果表明:下部结构整体刚度对梁拱结合段主梁弯矩影响较大、对主梁轴力影响较小、对成桥水平推力和年温差水平推力影响较大。桥墩群桩转动刚度对成桥内力几乎没有影响、对成桥推力和年温差水平推力影响较小。     

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。