三塔悬索桥最危险火灾场景及极限承载力分析

利用有限元软件ANSYS建立三塔悬索桥三维空间有限元模型,根据桥梁火灾不同于建筑火灾的特点,选取小汽车、客车、货车、油罐车升温曲线模拟各类车辆的燃烧特征。分析在恒载+活载工况下,汽车燃烧位于桥梁主跨跨中和边墩处主缆和吊索的高温力学性能,计算得出高温下桥梁的应力和挠度。以吊索破坏时间最短为依据,确定出油罐车燃烧位于主跨跨中为最危险火灾场景,以此获得了悬索桥主缆和吊索的极限承载力。     

大跨径悬索桥高温下屈曲失稳破坏研究

以某大跨径悬索桥为工程依托,利用有限元软件ANSYS,采用全桥为杆系结构,跨中节段为空间精细化板壳实体单元的方法进行建模,得到了桥梁力学分析模型,计算获得了高温下桥梁结构的应力、挠度等关键力学指标。基于钢材板件屈曲原理,推导出高温下钢材板件屈曲应力计算方法,结合有限元计算模型获得了悬索桥高温下屈曲失稳时间,为悬索桥抗火设计提供了技术依据。     

三塔地锚式悬索桥动力特性及稳定性分析

为了研究三塔悬索桥的动力特性及稳定性,基于一座正在运营的三塔四跨钢-混凝土组合梁悬索桥为工程背景,以桥梁结构软件Midas/civil为建模工具,建立了全桥空间三维动力模型。动力模型中加劲梁钢梁及其上的混凝土板、钢结构中塔、混凝土边塔由三维梁单元建模,等效为圆形的主缆和吊索用只受拉索单元建模。计算获得了桥梁成桥状态及独塔自立状态的自振周期和各阶振型,桥梁成桥运营阶段和和独塔自立状态均具有足够的稳定性。     

悬索桥与稳定性悬索桥实验对比分析

本文对普通悬索桥和稳定性悬索桥在集中荷载、均布荷载和偏心荷载作用下的力学性质进行实验比较分析。首先建立一座普通悬索桥模型和与之相对应的稳定性悬索桥,进行多种工况下的静力学实验,对其进行挠度和角度的测量。随后,研究了反张索索力的增大和反张索线型的变化对稳定性悬索桥的影响。通过实验结果的比较分析,发现稳定性悬索桥的抗垂向弯曲能力和抗扭能力比之普通悬索桥有显著提高。     

双层钢桁梁悬索桥疲劳构造细节研究

为了研究获得适用于钢结构悬索桥过焊孔构造细节,以某在建的双层公路悬索桥为研究对象,针对悬索桥钢桁梁板件焊接交叉部位产生过焊孔构造细节,设计出两种不同的过焊孔构造细节形式,基于名义应力法,运用ANSYS Workbench建立钢桁梁构造细节的疲劳分析实体模型,对比分析两种过焊孔构造细节疲劳性能,确定出适用于双层公路悬索桥钢桁梁的构造细节,为双层钢桁梁公路悬索桥的设计和施工提供技术依据。     

大跨径双层悬索桥运营阶段静力分析

为了研究大跨径双层公路悬索桥缆索体系、主桁杆件、正交异性桥面板的力学性能,以某在建的超大跨度双层公路悬索桥为研究对象,采用有限元分析软件ANSYS建立双层悬索桥全桥有限元计算模型。系统分析悬索桥运营阶段主缆的最大应力及安全系数,确定各荷载工况下主桁杆件上下弦杆、斜杆的最大内力,探明正交异性钢桥面板的顶板、U肋、横梁最大应力,获得汽车和人群荷载下桥梁的最大挠度,计算结果表明,大跨径双层公路悬索桥成桥状态受力良好,具有合理的安全储备。     

恩施红旗大桥体系转换施工技术

恩施红旗大桥为(25+65+152+65+25)m五跨连续双塔双索面预应力混凝土自锚式悬索桥,体系转换是自锚式悬索桥整个施工过程中最重要的一环。本文以该桥为实例,结合国内外同类桥梁施工经验,介绍和总结体系转换施工技术原理、施工方法和施工措施。     

空间缆索悬索桥锚碇门架设计的计算方法

悬索桥属于一种常见的桥梁结构形式,具有良好的跨越能力,施工美观性和经济性佳,是大跨桥梁施工常用的一种形式。本位以驸马长江大桥为例,对锚碇门架荷载进行了设计和计算,经过计算空间缆索悬索桥锚碇门架设计稳定性达到了要求。     

钢一混凝土组合桥面板计算分析

钢一混凝土组合桥面板是通过剪力连接件将混凝土和钢梁结合在一起的一种新型组合结构。以某一特大跨度悬索桥钢一混凝土组合桥面板为例,介绍了钢一混凝土桥面板设计的基本方法,并进行了有限元计算,结果表明设计满足规范要求。     

临时吊索系统在非洲地区旧悬索桥全吊索更换施工中的设计及应用

由于非洲国家独特的发展背景,上世纪中叶建成的桥梁往往缺乏科学的养护,且重载车辆随着经济发展逐年增加,这些因素都对桥梁的结构寿命产生了不利的影响。尤其是对一座超龄服务的悬索桥来说,吊索系统所积累的疲劳、锈蚀等病害,给桥梁自身以及桥上交通的通行带来巨大的安全隐患。吊索更换是旧悬索桥加固工程的主要施工目标,为了解决吊索更换过程中桥面荷载的转换问题,研究与设计一套临时吊索系统是确保吊索更换施工安全平稳进行的关键。本文以非洲莫桑比克SAVE河上一座旧悬索桥全吊索更换施工的成功经验为依托,结合该桥新旧吊索的构造特点,详细论述了临时吊索系统的设计构造、受力分析以及工作应用。实践表明,该临时吊索系统实现了吊索更换过程的安全和效率,可为同类型施工提供有益的借鉴。     

悬索桥隧道式锚碇型钢锚固系统施工技术

悬索桥锚碇锚固系统是悬索桥的生命线工程,其设计、施工质量在很大程度上决定了桥梁的安全性与耐久性。为提高结构的可靠性和耐久性,官山大桥隧道式锚碇锚固系统首次采用型钢锚固系统,定位系统安装精度要求高、施工难度大。重点介绍了型钢锚固系统的设计与安装关键技术,解决了在空间受限的锚碇洞室内系统锚梁及锚杆安装施工技术难题。     

粉煤灰对高性能砼收缩开裂性能影响试验研究

设计收缩、小圆环约束开裂、水化热、极限拉伸率以及抗氯离子渗透性等5种试验方法来考核粉煤灰对高性能混凝土收缩开裂性能的影响。研究结果表明:粉煤灰能够改善高性能混凝土的工作性、降低早期弹性模量和水化热、7 d后强度能够快速增长并逼近基准混凝土,能够有效地提高混凝土的抗裂性能。     

曲线钢-混凝土结合梁桥的温度应力

摘要基于有限元软件分别对曲线钢一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。通过对陆线钢一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。     

庚烷池火羽流热反馈效应理论分析和仿真研究

火焰羽流热反馈是火灾发生过程中能量传递的一种重要形式,是火势发展和蔓延的重要影响因素,具有重要的理论研究和工程应用价值。本文以开放空间庚烷油池火燃烧为例,在池火燃烧热平衡方程分析的基础上建立了火焰羽流热反馈简化模型,并提出了火羽流热反馈效应的计算公式;建立庚烷油池火CFD模型,对油池火的火灾特性参数以及火焰羽流热反馈效应进行仿真分析,对理论分析结果进行仿真验证。研究结果表明:1m2庚烷油池火燃烧过程中,由火羽流热辐射和热对流效应引起的油池质量损失率的变化约占总的质量损失率的53%和37%,是影响液体火灾发生发展的重要因素。     

船舶舱室油池火灾下甲板板架剩余极限强度分析

基于大涡模拟算法,使用FDS火灾动力学仿真软件模拟舱室火灾,将环境温度映射至结构有限元模型。考虑结构的初始缺陷和材料的高温热力学特性,采用顺序热力耦合算法计算甲板板架在火灾发展过程中的动态热力响应。基于显式动态算法研究板架轴向压缩时的高温剩余极限强度,并分析结构失效模式。计算结果表明,高温环境下的板架受到轴向压缩载荷时,由于横梁间加筋板发生崩溃而达到极限状态,且油池中心位于横梁间时更偏于危险;火灾发生前期,板架高温剩余极限强度衰减较快,后期趋缓。这项研究可为实际火灾场景下的船舶结构抗火设计与安全评估提供参考。     

混凝土收缩量对用钢筋混凝土围套加固的柱强度影响

用钢筋混凝土围套加固混凝土柱是一种常见的加固技术。混凝土收缩量对用混凝土围套加强柱强度的影响研究很少。这篇文章给出了由新混凝土收缩产生的应力的计算方法,计算中考虑了弹性模量随时间的变化和由混凝土徐变引起的松弛作用。运用参数模拟的数字有限元分析方法,推出了围套混凝土收缩减少了组合柱的强度。这强度的减小量随收缩应变量的增加而增大。     

溪洛渡泄洪洞龙落尾洞口段硅粉和硅粉纤维混凝土温控防裂性能及其浇筑方式影响分析

以溪洛渡泄洪洞龙落尾洞口段为研究对象,采用三维有限单元方法对等强度硅粉和硅粉纤维混凝土分别在常态和泵送情况下的施工过程进行仿真模拟,比较分析边墙中央断面衬砌混凝土的温度、温度应力和抗裂安全系数。结果表明,洞口段衬砌混凝土采用常态混凝土产生的早期和后期最大主拉应力均比泵送混凝土小,抗裂性能较强;纤维聚丙烯能显著降低混凝土弹性模量进而有效降低洞口段衬砌混凝土的温度应力,有助于提高混凝土的抗裂性能,上述四种等强度混凝土以硅粉纤维混凝土以常态方式浇筑抗裂性能最优。     

水下自密实混凝土抗冻融性能试验研究

本文依据优选原材料及外加剂匹配试验,设计9种配合比,在配合比满足强度考核要求前提下,分析掺合料对混凝土强度的影响。并进一步开展不同介质水中水下自密实混凝土冻融试验,分析不同掺合料配比条件下,混凝土质量损失率、相对动弹性模量随冻融循环次数的变化规律。研究表明,本文采用的配合比不仅满足水下自密实混凝土的力学性能要求,还具有良好的抗冻融性能。     

船舶舱室火灾通道烟气特性研究

有毒有害烟气是船舶火灾发生后最大的危害,对其控制和管理显得尤为重要,但目前相关的研究和应用较少,特别是火灾发生后如何消除烟雾和有害气体的研究更为缺乏。文章通过模拟舱室火灾试验,研究通道烟气的蔓延规律和温度分布情况,获得燃料的热释放速率曲线和质量燃烧速率曲线。通过通道布置的探测点得到了舱室火灾通道烟气运动规律及温度分布情况,为船舶消防损管系统设计中排烟风机的选用、布置、人员逃生和相关消防战术的制定提供参考。     

混凝土强度对无腹筋板抗剪强度的影响

本文在试验的基础上探讨了混凝土强度对无腹筋板抗剪性能的影响。通过试验发现在同样条件下,较高强度的混凝土板截面的破坏机理,破坏形态、销栓力和抗剪强度跟普通标号混凝土板的一般规律不相符,並侧重分析研究了f_(cu)、f_t和f_(cu)~(1/2)对抗剪强度的影响。本文认为混凝土强度是影响无腹筋板斜截面抵剪性能的主要因素之一;混凝土强度与无腹筋板抗剪强度的关系可有三种表达式,其中V=K_1 f_(cu)不宜采用;V=K_2f_t与试验结果的符合程度较好;随着混凝土向高强方向发展的趋势,采用V=K_3f_(cu)~(1/2)的形式是理想的。