环形立交异形板电算分析及工程应用

在城市道路"十"字路口路段,互通式环形立交异形板多有应用。环形立交异形板结构受力非常复杂,较难通过手算解决工程应用问题。通过对某桥环形立交异形现浇板进行有限元建模分析及工程应用,可为此类工程结构分析及应用提供参考。     

焊缝层数对斜拉桥锚拉板焊接残余应力影响

锚拉板是斜拉桥的重要受力构件,其残余应力直接影响桥梁的疲劳寿命。实际锚拉板焊接施工时,每条焊缝均采用一定厚度的焊层进行焊接,具体焊层数和焊层厚度常依据经验确定且波动较大。因此,在探究焊缝层数和焊层厚度的优化取值上对斜拉桥锚拉板焊接残余应力的影响进行分析。首先根据斜拉桥锚拉板的实际焊接工艺,利用ANSYS软件建立了对接钢板和锚拉板的焊接有限元模型,进行了残余应力分析与试验验证。然后基于验证后的模型对实际锚拉板的焊接过程进行了残余应力分析,并探讨了不同焊缝层数对锚拉板焊接残余应力的影响,得出了具有工程实用价值的结论。     

碾压砼基层沥青路面荷载应力三维有限元分析

通过建立三维有限元模型,并对模型进行验证,计算临界荷位处沥青层底、基层板底应力,分析轴载、沥青层厚度、碾压砼(RCC)厚度、地基模量、板长、板宽6个因素对碾压砼基层沥青路面荷载应力的影响。结果表明,板长、板宽对RCC层纵向边缘中部板底荷载应力影响微弱,而轴载、沥青层厚度、碾压砼厚度、地基模量对RCC层纵向边缘中部板底荷载应力影响显著。     

重型越野车驾驶室安全性仿真及结构修改

建立了某重型越野车驾驶室的有限元模型,并参照ECE R29法规的要求,对其进行非线性仿真,分析汽车翻车时驾驶室的变形.针对驾驶室顶部强度存在一定裕度的情况,进行了驾驶室质量和顶盖内饰板变形对板件厚度的灵敏度分析,并据此修改顶盖内饰板、翼子板和后围及其加强板的厚度.验证结果表明,修改后的驾驶室顶部强度满足法规要求,且减轻了质量.     

穿越破碎带隧道掌子面力学模型及最小安全厚度研究

隧道穿越断层破碎带的稳定性及安全防护问题是目前隧道建设的难点。针对隧道掌子面前方存在破碎带松散岩土体的典型工况,基于隧道围岩以及掌子面的力学特性,采用理论计算、数值模拟、工程实践相结合的手段,提出了掌子面稳定岩体的最小安全厚度计算方法,并对隧道掌子面前方破碎带的预加固及处治方案进行了探讨。首先,建立了破碎带-岩板力学模型,将掌子面的岩体等效为受荷载作用的岩板,对受破碎带压力的岩板最小安全厚度展开计算分析,得到了岩板厚度与岩层倾角、破碎带有效高度的关系表达式,并对帷幕注浆处理参数进行了优化;随后基于理论计算结果,与某隧道穿越破碎带施工中因未控制掌子面岩体厚度而导致隧道失稳的典型案例展开对比分析;最后结合Comsol Multiphysics软件开展数值仿真模拟,分析了不同岩层倾角、隧道埋深、注浆预处理参数等因素对掌子面岩板最小安全厚度的影响。结果表明：理论计算、工程实际与数值模拟结果具有较好的一致性;正常施工时掌子面最小安全岩板厚度随破碎带有效高度的增大而增大,随岩层倾角增大而减小,故应在达到安全厚度之前对破碎带进行预支护;在选用帷幕注浆方法对破碎带进行预处理时,最小安全岩板厚度随着岩层倾角的增大而减小,此时在注浆过程中需要保留较大的安全厚度,同时控制注浆压力。     

水泥混凝土路面基层应力验算必要性探讨

针对现行《公路水泥混凝土路面设计规范》,通过双层板应力分析,研究在合理的基层厚度与面板厚度范围内,进行基层应力验算的必要性。利用等刚度原理和几何推导的方法,分析了基层板温度应力,并验证了基层应力验算的必要性。结果表明,在合理范围内的累计荷载作用下,规范建议的基层与面板厚度范围内,由于面板的模量远大于基层的模量,在进行刚性、半刚性基层水泥混凝土路面厚度设计时,仅需验算面层板的应力,而无需验算任何材料基层的应力。     

水泥混凝土轮迹路面结构受力分析

水泥混凝土轮迹路面板底拉应力严重影响其使用寿命,采用有限元数值模拟技术对板底拉应力分布进行了分析。首先通过对比七种荷位下的板底最大拉应力,确定了水泥混凝土轮迹路面的临界荷位。以此为基础,分析了基层厚度、土基模量、面层与基层模量、板宽、板长及板厚对轮迹板底拉应力的影响规律。在综合考虑地区特点与造价的基础上,固定基层厚度、土基模量、面层模量与板宽后,对板长、板厚与基层模量进行合理的设计与施工将可以有效降低轮迹板底最大拉应力。     

新建机场水泥混凝土道面厚度对弯沉的影响分析

为研究新建机场水泥混凝土道面厚度对弯沉的影响,文中对新建成都天府国际机场道面进行了重型落锤式弯沉仪(HWD)测试,并分析了道面板不同板厚和不同位置处的典型弯沉盆,对比了不同厚度道面板的板边弯沉和板中弯沉,以及板角弯沉和板中弯沉的比值。结果表明,对新建水泥混凝土道面来说,厚道面周围弯沉衰减速度较慢,道面厚度对板边弯沉/板中弯沉和板角弯沉/板中弯沉基本无影响。     

支护结构对千枚板岩隧道围岩稳定性的影响研究

隧道支护结构对控制围岩变形、保障施工安全至关重要。为研究支护结构参数对围岩稳定性的影响,文中以九绵高速桂溪隧道为依托,使用midas GTS建立隧道模型,针对支护结构参数对千枚板岩隧道围岩稳定性影响进行研究,研究初期支护喷射混凝土厚度、锚杆尺寸、排距和环形间距,以及管棚支护布设范围和注浆厚度等支护参数。结果表明,在一定范围内,增加喷射混凝土厚度、提高锚杆长度、减小锚杆布设排距、减小锚杆环形间距、增大管棚支护施作范围,以及合理选择注浆厚度均能提高隧道围岩稳定性。     

车门内板厚度对车门模态的影响分析

为了分析汽车车门的安全性能,提高乘车舒适性,实现车门轻量化,研究车门内板厚度对车门模态的影响。以某汽车前门为研究对象,在有限元分析软件中建立车门的有限元模型,进行汽车车门模态仿真分析,建立内板厚度不同的车门模型,根据内板厚度,划分为5种工况,分别进行模态仿真分析。结果表明,随着内板厚度增加,车门固有频率逐渐增大,车门模态振型规律性变化,对车门安全性、乘车舒适性和汽车轻量化研究具有指导意义。     

基于HyperWorks白车身灵敏度分析及结构优化

摘要：以白车身钣金件厚度为设计变量,以白车身质量最小为目标,以白车身扭转刚度不低于原有结构的扭转刚度为约束函数,得到扭转刚度对各板件厚度的灵敏度,通过调整板件厚度,对白车身结构进行优化。优化结果表明,在扭转刚度性能略有提高的情况下实现了减重目标。     

刚接空心板截面的优化及试验

针对传统铰接空心板存在的不足,依托某桥实际改造工程,提出刚接空心板的方案,并对刚接空心板的截面展开优化研究。在保证结构安全性的前提下为达到最优的经济效益,以空心板顶板厚度、底板厚度和腹板宽度为设计变量,利用ANSYS优化模块进行截面优化分析,根据优化结果预制出单根刚接空心板,进行单梁静载试验,验证了结构的可靠性,对相关结构的设计有实用价值。     

基于响应面和kriging代理模型的汽车B柱优化设计

为保证B柱耐撞性,同时减轻其质量以实现汽车轻量化,对某轿车B柱侧面碰撞进行了有限元分析.针对B柱外板、内板和两加强板厚度,设计了L16(45)正交试验,并由此进行仿真,得到胸部和腹部侵入量与侵入速度的数学代理模型.应用序列二次规划对B柱各板厚度进行优化,可知B柱质量减轻11.6％,在兼顾耐撞性的同时实现了汽车轻量化.     

胶层厚度对预应力碳纤维板加固砼梁界面剪应力影响试验研究

通过对9片砼梁进行预应力碳纤维板放张试验,分析了预应力放张后碳纤维板应变及界面剪应力大小和分布规律。结果表明,胶层厚度对碳纤维板放张后的板端界面剪应力大小有显著影响,界面剪应力随胶层厚度增加而减小,胶层厚度为4mm时界面剪应力达到最小值;厚度超过4mm时,界面剪应力随胶层厚度的增加而增加。     

双层钢筋混凝土路面荷载应力分析

运用ANSYS有限元软件对双层钢筋混凝土路面结构进行钢筋和混凝土分离式建模,建立三维有限元模型,分析钢筋混凝土路面的荷载应力．分析了板的平面尺寸、配筋率和钢筋位置等参数变化对路面结构应力的影响。结果表明．钢筋混凝土路面板板底应力随面板厚度的增加而变小,随板长的增加而变大。在路面厚度一定,满足保护层厚度的前提下．尽量增大钢筋网纵向间距会明显降低板底的拉应力。     

矿质集料承载比(CBR)试验荷载板厚度的试验研究

矿质集料为散体材料,在测定其承载比(CBR)过程中遇到成型方式和变异系数过大的问题。针对CBR试验过程中荷载板厚度对变异系数的影响进行了试验研究,通过考察贯入量为2.5mm和5.0mm时不同荷载板厚度(0cm、1cm、2cm、3cm、4cm、5cm、6cm、7cm)的CBR和变异系数的变化,提出合理的荷载板厚度。试验表明:CBR和变异系数在贯入量为5.0mm时较为稳定,当贯入量为5.0mm时,荷载板厚度为4cm时变异系数最小。建议在进行矿质集料CBR承载比试验时,荷载板厚度取4cm,贯入量取5.0mm,此状况下所得的CBR值和变异系数较为稳定,可满足土的承载比(CBR)试验(T 0134—1993)规定的精密度和允许差CV≤12%的要求。     

岩溶区高等级公路路基下伏溶洞顶板安全厚度研究

针对目前岩溶区高等级公路路基下伏溶洞顸板安全厚度确定方法存在的问题,在前人研究成果的基础上,推导了地表水平位移值和曲率值的计算公式,利用限制位移反分析方法来确定顸板安全厚度,为高等级公路路基下伏溶洞顸板安全厚度确定提供新方法.     

开孔板连接件布置方法试验研究

基于42个推出模型试验数据,对组合结构桥梁中开孔板连接件的布置方法进行研究。结果表明:混凝土强度增加可以提高开孔板连接件抗剪承载力随孔径增加的增长率;孔径和孔中钢筋直径相互匹配能有效提高开孔板连接件的抗剪承载力;混凝土板厚度、开孔板板厚、板高和板间距对抗剪承载力影响较小;为充分发挥开孔板连接件的抗剪能力,实际结构中开孔板厚度宜大于8 mm,板间距不宜小于5.5倍孔径。     

移动荷载作用下桥头搭板动力响应分析

将桥头搭板视作粘弹性地基上四边简支的各向同性矩形板,用变分法对移动车辆荷载作用下搭板的动力响应进行了分析,并讨论了荷载的载重、荷载的横向位置、车速以及搭板的长度、宽度、厚度对板顶位移和板底最大弯拉应力的影响.     

层布式钢纤维混凝土典型路面板厚度表的研制

对不同交通等级的层布式钢纤维混凝土路面进行了静力计算，编制了不同横向缩缝间距、不同板宽、不同板厚对应不同交通等级层布式钢纤维混凝土路面板厚度的表格，可供工程设计参考使用。