侧向荷载下钢筋混凝土圆形桥墩抗裂性能研究

在分析钢筋混凝土构件抗裂性能材料力学原理的基础上,对比研究了截面抵抗矩塑性影响系数γ的计算方法和取值;考虑混凝土截面开裂时截面高度对其塑化系数α影响,根据圆形截面上力和力矩的平衡原理,推导了圆形钢筋混凝土桥墩在横向静载作用下的压弯模型开裂荷载计算公式;基于撞击荷载作用下材料动态本构关系,提出桥墩动态抗裂性能分析模型与开裂荷载计算方法;通过钢筋混凝土圆形桥墩模型的侧向静载及撞击试验对该方法和计算公式进行了验证,并讨论了轴向力对钢筋混凝土圆形截面抗裂性能的影响。     

钢锚梁索塔锚固区混凝土塔壁简化计算方法

通过对钢锚梁索塔锚固区进行构造特性分析,研究了各种构造形式下钢锚梁锚固体系的水平荷载传递途径及其分配关系。利用变形协调原理,推导了固定连接方式的锚固体系在斜拉索水平分力下钢锚梁与混凝土塔壁的荷载分配计算公式。通过简化计算,推导了水平荷载作用下混凝土塔壁控制截面的内力计算公式。将简化计算公式计算结果与有限元分析进行对比,其误差较小。这表明本研究提出的简化框架计算方法具有一定的工程意义。     

基于一阶优化方法的钢-混凝土组合索塔锚固区结构设计

研究了斜拉桥内置式钢锚箱钢-混凝土组合索塔锚固区的结构优化设计。建立以索塔锚固区典型节段的建造成本和水平承栽力为综合目标的多目标优化模型,以索塔混凝土塔壁的厚度、钢锚箱侧板尺寸、塔壁配筋为设计变量,建立设计变量与满足塔壁裂缝宽度、塔内钢筋配筋率、钢锚箱屈服强度要求的状态变量之间的约束关系,采用一阶优化分析方法确定钢-混凝土组合索塔锚固区最优结构尺寸,得到了钢-混凝土组合索塔锚固区设计的最优方案。优化结果显示：针对索塔锚固区的钢锚箱侧板与混凝土塔壁形成的组合结构承受斜拉索水平力的特点,建立以建造成本和水平承载力为综合目标的优化模型是合理的,充分发挥了钢材和混凝土两种不同材料的性能,有效的控制塔壁混凝土裂缝产生。     

承压锚固型斜拉桥钢塔结合段受力性能和锚杆传力机理研究

承压锚固型结合段锚固构造为斜拉桥钢索塔重要传力构件,研究了承压锚固型结合段的承压、抗弯性能,分析了施工阶段分两次张拉过程中及成桥运营期间各部件的受力,揭示了预应力锚固螺杆的应力分布状况与传力机理,掌握各部件实际应力分布并验证设计的安全性,为设计、施工和监测提供可靠依据.研究结果表明：索塔钢混结合段锚固构造在两次张拉及运营期间下受力明确,构造合理,承压、抗弯性能良好;预应力锚杆为重要传力构件,其有效预应力是影响压浆层与承压板之间可靠结合的关键因素,在锚杆预应力损失50%时,顺桥向弯矩最不利工况下承压板与压浆层之间约1/3区域脱离接触,应对运营期间的锚固螺杆中的有效预应力进行长期监测,并制定相应的补张方案.     

斜拉桥塔柱锚固区预应力损失研究

对斜拉桥塔柱锚固区的预应力精轧螺纹钢筋在锚固过程中因预应力筋回缩、锚具变形等因素产生的预应力损失进行了实测分析和计算公式的推导.假定正、反摩阻力相等,对考虑钢筋回缩时反摩阻作用下的第二类预应力损失进行推导,得出了合理的计算公式,算例计算结果与实测情况相当吻合.根据对实验现场的观察和对实验结果的分析,指出了预应力精轧螺纹钢筋的第二类预应力损失的材料影响因素.     

可回收锚索锚固段应力分布及锚固长度研究

以深圳地铁3号线停车场基坑工程为背景,根据可回收锚索锚固段受力状态,讨论锚索的锚固段黏结应力分布规律．研究表明,可回收锚索的黏结应力沿锚固段并非均匀分布,而是呈指数曲线形式分布,在此基础上提出基于锚固段黏结应力实际分布状态进行锚固段长度设计的方法,并应用到锚索支护参数设计中．工程实践表明,所提出的锚索锚固段长度设计方法是合理可行的．     

浅析静载锚固性能试验

多年来，在预应力锚具组装件静载锚固性能检测工作的基础上，对检测工作中经常遇到的一些问题如锚板的几何尺寸、锚夹具的硬度、钢绞线等对预应力锚具组装件静载锚固性能试验的影响进行了探讨，为生产厂家、施工单位及中心试验室进行静载锚固性能试验提供参考。     

巴东长江大桥索塔锚固区节段模型试验与空间应力分析

斜拉桥主塔拉索锚固区是斜拉桥的关键部位，其受力十分复杂，一般的平面分析难以反映锚固区实际工作状况和应力分布．文中介绍了巴东长江公路大桥索塔锚固区足尺节段模型试验的测试方案、内容和成果，并进行了空间有限元分析，结果表明试验和理论分析结果吻合程度较好．此外，还得出了模型的开裂荷载、极限承载力及变形等重要结果．     

基于荷载传递法的锚杆锚固段荷载变形分析

基于荷载传递法,推导了锚固段的荷载传递基本微分方程;结合Kelvin问题的位移解,得到锚固段的应力分布的解析表达式,认为锚杆体的直径、外荷载及锚杆体弹性模量与岩体剪切模量的比值等因素影响着锚固段的应力水平。计算结果表明:锚杆体直径增加到一定程度会使锚杆所受的最大剪应力快速增加;在较高的初始力条件下,锚固段前端应力集中现象明显;较小的锚杆体弹性模量与岩体剪切模量比值有利于锚固段应力的均匀分布。     

空间六索面斜拉桥钢桥塔拉索锚固区受力分析及结构优化

依据钢桥塔的结构形式和受力特点,建立钢桥塔节段的板壳有限元模型,对索塔锚固区进行有限元静力分析,得出索塔锚固区的应力分布特征,通过减小塔壁与横隔板厚度、在锚固区支撑加劲肋间加水平加劲肋等对锚固区的结构进行优化,使上横隔板的应力集中现象得到了很好的解决,且传力较流畅。     

台阶式格栅加筋挡墙现场试验研究

对广东省河龙(河源至龙川)高速公路K29 307~K29 353段路基挡墙处的分级直立式格栅加筋挡墙进行了现场试验测试分析,分别测试了挡墙从施工到正常使用期间加筋墙的加筋体内筋带拉力、土压力分布、墙面变形以及地基应力等,对测试结果进行了分析研究,探讨了相关的分布规律以及影响因素,并得出了一些新的认识和见解.     

台阶式格栅加筋挡墙现场试验研究

对广东省河龙(河源至龙川)高速公路K29+307~K29+353段路基挡墙处的分级直立式格栅加筋挡墙进行了现场试验测试分析,分别测试了挡墙从施工到正常使用期间加筋墙的加筋体内筋带拉力、土压力分布、墙面变形以及地基应力等,对测试结果进行了分析研究,探讨了相关的分布规律以及影响因素,并得出了一些新的认识和见解.     

Lift distribution based design of two-dimensional sections

A lift distribution based section design method has been proposed. Through Newton-Raphson iterations, the section geometry is efficiently designed to meet the requirements for total lift and lift distribution. The effect of fluid viscosity on total lift is taken into account by coupling Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) simulation with the potential-flow based design procedure. The present method avoids the difficulty of assigning velocity or pressure distributions on section surfaces. As the loading and thickness distributions are expressed in parametric forms, it is easy to ensure that the designed geometry is continuous and smooth. The effects of lift and thickness distributions on cavitation bucket are numerically investigated. A shift of lift loading towards the aft part of section tends to decrease the margin of back cavitation, while the width of cavitation bucket can be kept almost unchanged. To have a wider cavitation bucket, one can increase the leading edge radius, move properly the location of maximum thickness towards the leading edge, or decrease the curvature at the location of maximum thickness.     

轮缘推进器水润滑橡胶弹支可倾瓦推力轴承均载特性

为了探讨船舶轮缘推进器(RDT)橡胶垫支撑水润滑推力轴承的均载特性,提出了推力轴承均载特性参数测试方法;在多功能立式水润滑试验台上,以用于RDT的内径124 mm、外径196 mm水润滑橡胶垫支撑推力轴承为试验对象,在盘面上选取轴承平均半径的截面,对称布置1个微型压力传感器和1个微型温度传感器,随着轴一起旋转,采用无线遥测技术分别获取全瓦水膜压力分布和推力盘温度;通过预设瓦块高度差和推力盘静态倾斜量模拟偏载的情况,研究了载荷和转速变化对试验轴承水膜压力分布、摩擦因数和推力盘温度的影响规律。研究结果表明:弹支的均载效果会随着工况的变化而变化,当转速不变时,载荷增大会增加各瓦橡胶垫的变形,从而增强均载效果;而推力盘倾斜程度会随着转速增加而增强,从而加剧了瓦块载荷的不均性;开展RDT橡胶弹支可倾瓦结构均载设计时,除了考虑推力盘和瓦块不平的制造和安装因素,还需考虑轴承的转速和载荷;从轴承各瓦压力分布随工况变化的关系看,在转速为100 r·min-1、载荷为0.35 MPa时,轴承接触承载比例升高,因此,水膜压力测试为判别轴承润滑状态提供了一条新途径。      

Quantitative Analysis of impact of Bicycles on Vehicles in Urban Mixed Traffic

Bicycles create obvious impact on motor vehicles' behavior on urban road especially in China with mixed traffic. These influences can be divided into two states: friction and block interference. Based on the data of interference of bicycles on vehicles' driving in typical road section in Beijing, this paper quantitatively analyzes the velocity changing tendency of vehicles under different interference, velocity distribution frequency, and critical transformation of different interference state. The friction and block interference coefficients are also worked out, which are useful to compare interference degrees under different road conditions. As a result, the research based on sample data shows that the velocity distribution of vehicles has different characteristics under different interference state, and vehicles driving velocities are significantly different under the friction interference and block interference.     

雷诺数影响下桥梁断面三分力和压力研究

以新疆维吾尔自治区连霍高速公路特大桥梁为研究对象,在一定雷诺数范围之内,研究了不同状态下桥梁断面的表面压力分布,并计算出相应的静力三分力系数。通过对比三种状态下表面压力和静力三分力系数的变化,得出不同桥梁断面对雷诺数效应的影响,从而指导今后的大跨度桥梁相关设计。     

不同接触摩擦系数下热压缩形变不均匀性的有限元模拟研究

利用DEFORM-3D对一种油井管用钢在试样两端接触摩擦系数为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5条件下1000℃以0.1s-1进行50%热压缩变形过程进行了有限元模拟,并对试样1/2、1/4 YZ剖面Y、Z方向应变场分布进行分析。结果表明,随接触摩擦系数的增大,鼓肚现象增强,形变不均匀性增大;不同剖面及方向条件下形变不均匀性差异显著,1/2 YZ剖面Z方向形变不均匀性最大,1/4 YZ剖面Y方向形变不均匀性最小。     

层状黏性土中静压桩贯入特性颗粒流的数值模拟

为深入探讨层状黏性土中静压桩的贯入机制,结合离散元PFC2D软件在处理大变形、非线性等问题的优势,考虑到接触黏结模型对模拟土体的优越性,建立了静压桩贯入层状黏土中的离散元模型,实现了离散元中静压桩的贯入过程;探讨了静压桩贯入过程中压桩力、桩端阻力、桩侧摩阻力以及桩侧径向压力随贯入深度的变化规律,从细观层次上分析了不同桩径的静压桩贯入层状土中土体接触力链的分布特征,明确了沉桩过程中土体位移的变化规律. 试验结果表明:随着桩径的增大,土层的变化对压桩力的影响逐渐减小;桩侧摩阻力和桩侧径向土压力的变化规律相似,在同一贯入深度处均出现明显的退化现象;不同土层接触力链的表现形式不同,桩端位于粉质黏土层时,桩端的影响范围约为7D （D为桩径）,桩端位于粉土层时,桩端的影响范围约为9D;粉质黏土中土颗粒主要以径向位移为主,而在粉土层中土颗粒位移受其上下土层的软硬程度制约.      

悬索桥CFRP主缆与鞍座间摩擦学性能试验研究

为探讨悬索桥CFRP(碳纤维增强塑料)主缆在鞍座处的摩擦学性能,对CFRP主缆与鞍座的接触几何关系、摩擦接触特征进行了理论分析;基于摩擦因数的相关计算公式,对各影响因素进行了参数分析,据此设计不同参数进行了静力试验.理论分析与试验结果表明:CFRP主缆与鞍座间的摩擦因数对鞍槽表面粗糙度、CFRP丝种类较敏感,受平均径向接触压力的影响较小;热挤成型的微压纹CFRP主缆与鞍座间的摩擦因数受磨屑膜的影响较小,摩擦学性能较优,冷拉成型的光圆CFRP主缆与鞍座间的摩擦因数随磨屑膜的出现而降低;微压纹、光圆CFRP主缆与鞍座间的摩擦因数分别约为0.5和0.3,抗滑移性能满足设计规范要求.     

基于短时交通流预测的广域动态交通路径诱导方法

为提升车辆通行效率，以预测型诱导策略为基础，以排队长度作为交通诱导的约束条件，利用小波神经网络短时交通量预测预知路段堵死事件发生路段，通过广域诱导时空边界条件对事件路段进行节点分级和诱导周期长度界定，进而建立广域诱导模型；对事件区域路网进行分区，进一步确定该模型诱导起点位置，引入基于路径尺度的Logit 路径选择模型作为诱导路径选择方法，通过流量迭代分配方法实现路网负载均衡. 通过实例验证，该诱导方法能有效地缓解道路交通拥堵，提高路网通行效率.