基于优化原理框架结构梁柱合理线刚度比研究

框架结构初步设计中,梁柱截面尺寸估算分别按照梁的跨度及柱所分担的轴力来进行,由此得到结构抗侧刚度并不一定最大。框架柱的抗侧刚度不仅取决于自身的线刚度,还与其两端的框架梁对其约束程度有关,故存在1个合理的框架梁柱线刚度之比,使结构抗侧刚度最大。在保证梁柱材料总量相等的情况下,运用优化原理寻求框架结构等效抗侧刚度的最大值,此时框架结构梁柱线刚度比即为合理值,进而可确定梁柱的合理截面高度,并给出计算图表。算例结果表明,优化后的结构抗侧刚度较优化前明显增加,结构侧移明显减少。该方法简单、实用,可供初步设计使用。     

两台两线无站台柱雨棚最优柱距分析

以雨棚的单位面积用钢量为主要控制指标,对比分析了工字型实腹钢梁＋单钢管混凝土柱形式的雨棚分别在9 m、12 m、15 m1、8 m、21 m、24 m共6种柱距情况下的力学性能和经济性能。结果证明,两台两线无站台柱雨棚的抗侧移刚度随柱距的增大而减小,当柱距为15 m或者18 m时,结构刚度适中,结构各指标表现均较好;雨棚的总用钢量随着柱距的增大呈现出先减小后增大的趋势,其最小值位于15 m和18 m之间。故两台两线无站台柱雨棚的合理柱距为15 m或者18 m。     

钢筋混凝土L形截面柱框架低周反复加载试验研究

通过两榀比例为1/3的钢筋混凝土L形截面柱框架结构在反复荷载作用下的试验,研究了L形截面柱框架结构的破坏特征、滞回特性、梁柱出铰顺序、结构整体刚度与层间刚度、耗能性能、延性及异形柱截面中和轴变化规律等,分析了框架整体及L形柱的扭转效应。研究结果表明：L形截面柱框架的破坏属于＂强柱弱梁＂型,抗震性能较好,框架扭转效应较小,可忽略;结构的位移延性系数满足抗震规范的要求;在屈服荷载前异形柱的截面变形符合平截面假定。     

城轨转向架抗侧滚扭杆的刚度和强度分析

抗侧滚扭杆用于增加车辆的抗侧滚刚度。文章理论分析了抗侧滚扭杆的刚度和强度,详细推导了抗侧滚刚度的计算方法。文中建立了抗侧滚扭杆的有限元模型,通过简化加载条件,计算和评价了抗侧滚扭杆的静强度、疲劳强度和最大剪切应力,同时计算了两种工况下的抗侧滚刚度。分析表明:理论值和计算值误差不大,但需进一步优化。     

铁路钢桥横向刚度限值分析

根据对发生过脱轨事故桥梁的分析,得出桥上列车脱轨的主要原因是桥梁横向刚度不足。多起桥上列车脱轨事故表明:现有铁路钢桥横向刚度限值不能预防列车脱轨,原因是现有桥梁横向刚度限值分析方法不能分析桥上列车走行安全性。基于列车脱轨能量随机分析理论,提出新的铁路桥梁横向刚度限值分析方法。具体步骤是:建立具有安全系数的预防脱轨条件,确定在设计车速下预防脱轨的桥梁横向刚度限值,代入此值检算桥上列车走行平稳性与舒适性。该方法确定的桥梁横向刚度限值既能保证列车平稳舒适运行,又可防止脱轨。运用此方法,制定的提速线32和40 m上承式钢板梁桥的横向刚度限值分别是主梁中心距为2.36和2.55m,提速线3×80连续钢桁梁桥的横向刚度限值是主桁中心距为6.61 m。     

钢筋砼抽柱框架楼盖梁的设计探讨

本文通过分析钢筋砼抽柱框架楼盖主、次梁的受力情况，考虑结构材料的塑性，推导出抽柱框架横梁（主梁）作为次梁的不动铰支座的最小截面高度的计算公式，供设计中参考。     

结构参数对钢-混组合桥塔自锚式悬索桥静力性能的影响研究

为了解钢-混组合桥塔自锚式悬索桥的静力特性,根据挠度理论,利用三维有限元软件Midas进行空间分析,对模型中主缆矢跨比、主缆抗拉刚度、加劲梁的横竖向抗弯刚度以及主塔纵向抗弯刚度参数进行横向对比。分析结果显示随着参数值的递增,结构位移在减小,而主缆的水平拉力和加劲梁的弯矩却呈现不同变化趋势,自锚式悬索桥的整体静力特性对主缆矢跨比、主缆的抗拉刚度以及加劲梁的竖向抗弯刚度的变化很敏感,而基本不受加劲梁的轴向刚度和主塔纵向刚度的变化的影响。     

大跨度铁路悬索桥结构刚度敏感性研究

桥梁刚度参数的确定在大跨度桥梁总体设计中非常重要,结合某大跨度铁路专用悬索桥方案,从结构动力特性、车辆走行性和风致抖振响应3个方面,分析梁、塔、索等构件刚度对桥梁性能的影响,并对大跨度铁路悬索桥刚度评价指标进行研究,结果表明:桁宽的增大能够较显著地增大桥梁横弯基频,桁宽过小时桥梁会产生横向周期性振动,宽跨比限值建议取为1/20~1/35;随着桁高减小,车辆竖向加速度显著增加,高跨比限值建议取为1/70~1/100;主缆刚度增大会使桥梁扭转和竖向基频明显提高;桥塔刚度及恒载的影响有限。     

城市轨道交通专用桥横向刚度的规范对比分析

随着我国城市轨道交通的发展,大跨度城市轨道交通专用桥梁逐渐增多,大跨度城市轨道交通专用桥宽度窄,横向刚度较小,已成为设计中的控制性因素之一。为分析城市轨道交通专用桥梁横向刚度限值标准,对比我国现有铁路桥梁规范和城市轨道交通桥梁规范对于桥梁横向刚度的规定,如横向挠跨比、宽跨比等。搜集了部分大跨度铁路桥梁和城市轨道交通专用桥的横向刚度限值,并与规范进行对比分析。结果表明:我国城市轨道交通桥梁横向挠跨比的限值规定偏保守,当跨度远超规范适用范围时,仍要求满足横向挠跨比的规定时,可能会明显增加建设的成本;对于大跨度城市轨道交通专用桥,可通过风-车-桥耦合振动研究行车安全,作为对桥梁横向刚度评价的指标之一。     

用拟静力法对斜隅支撑框架的地震反应分析

斜隅支撑框架体系是一种新型耗能支撑框架钢结构体系,它具有延性好、抗侧移刚度大、震后容易修复的特点。结构主要构件在隅撑的保护下即使受到罕遇地震荷载作用也不易受到损伤。针对双层斜隅支撑体系进行了反复加载分析,总结出一些设计建议。     

变轨距货车转向架构架疲劳强度及模态分析

根据变轨距货车转向架构架的结构和载荷特点,利用ANSYS有限元分析软件,建立了构架有限元分析模型。依据UIC规程计算了构架在模拟运行载荷中11种工况下的节点当量应力,利用焊接材料的Goodman曲线图对构架的疲劳强度进行了分析。分析结果表明,在所计算的8个考察点中,有1个特殊节点的应力幅超过相应的许用应力,但未超过其限值的20%。此外,还对构架的前6阶模态进行了计算,结果表明其抗扭刚度相对较小,抗剪刚度和横向刚度较大,有利于构架承载。     

铁路桥梁刚度描述方法

针对我国新建桥梁跨度和结构形式远远超出现有桥梁设计规范的适用条件,以及国内外桥梁刚度指标和取值存在较大差异,进行铁路桥梁刚度描述方法和预应力混凝土连续梁(刚构)桥刚度的限值研究。提出一种铁路桥梁刚度的统一描述方法,即采用设计荷载下的梁端处桥面(轨面)的横向、竖向转角和扭转角及非梁端处桥面(轨面)的横向、竖向转角和扭转角沿桥纵向的变化率(即曲率)描述桥梁刚度,并推导出大跨度铁路预应力混凝土连续梁(刚构)桥刚度设计参考限值。该方法不仅能方便描述简支梁的刚度问题,与现有规范相衔接,而且能描述规范所不能涵盖的大跨度桥梁和特殊桥梁结构的刚度问题。通过代表性桥梁的车桥系统动力响应计算分析,证明了统一描述方法的可行性和较好的统一性。     

扭曲载荷对160km/h货车转向架构架焊缝的疲劳损伤影响

依据UIC510-3规定的动态疲劳试验载荷和IIW提供的焊接接头疲劳强度S-N曲线,基于结构有限元分析技术和Palmgren-Miner线性累积损伤准则,对160 km/h货车转向架焊接构架侧梁主结构焊缝接头的疲劳损伤进行数值仿真计算。着重研究有无扭曲载荷作用下,各疲劳关注部位累积损伤的变化程度和规律。仿真结果及综合分析表明:扭曲载荷作用导致的损伤增幅在累积损伤较高部位最大仅约为6%,其对构架主结构的疲劳损伤影响极为有限。因此考虑到疲劳试验设备的加载能力,对160 km/h货车转向架焊接构架及摇枕进行动态疲劳试验时可不必施加线路扭曲载荷。     

磁浮车不能稳定悬停在钢轨道框架上的原因分析

磁浮车辆不能稳定悬停在钢轨道框架上的原因,是由于钢轨道框架的自振频率与磁浮车的振动频率相近而引起的。用ANSYS软件分析了两种不同钢轨道框架的自振频率及模态。通过改变钢轨道框架立柱的侧向刚度,可以使结构的固有频率避开磁浮车的失稳频率敏感区。     

错缝拼装及土层刚度对盾构隧道横向刚度有效率的影响研究

针对盾构隧道横向刚度有效率取值及其影响因素,借助有限元软件建立三维壳-弹簧模型,计算综合考虑错缝拼装与地层抗力作用下的横向刚度有效率,探讨不同错缝拼装角度和地层抗力系数对隧道横向刚度有效率的影响。结果表明:典型珠三角地区错缝拼装时的横向刚度有效率为0.75,较通缝拼装0.65增加了15%。横向刚度有效率随着错缝角度的增大而增大,当错缝角度超过45°时,刚度有效率的变化趋于稳定。横向刚度有效率随着地基反力系数的增大,呈现线性增长趋势。     

城市轨道交通低置桥梁结构方案研究

以上海市某轨道交通线路设计为实例,提出地面线采用低置桥梁结构的必要性,对于低置桥梁在使用场景、结构形式、力学性能、运营维护等方面的特殊性进行分析,重点计算研究不同结构形式下的低置桥梁下部结构刚度对于全桥力学性能的影响.研究结果表明,低置桥梁的上、下部结构连接形式、桥梁跨径、下部结构刚度是决定全桥结构安全性和影响桥梁适用...     

铁路大型站房结构体系对工程投资的影响研究

针对铁路大型站房的建筑特点及其结构体系的复杂性和多样性,在基于大量站房结构体系的类型及工程造价的基础上,采用主成分分析法和区间统计分析法,分析研究结构体系对工程投资影响的敏感因素,并重点分析抗震设防烈度、结构体系类型对工程投资的影响程度。数据表明：站房高架屋盖采用钢网架,高架层楼盖和轨道层采用预应力混凝土框架结构比较经济。另外站房高架屋盖最大柱距大于80 m或高架层楼盖柱距大于30 m时,其结构体系类型具有趋同趋势,高架屋盖最大柱距大于80 m时,采用钢网架结构具有较好的性价比;高架层楼盖柱距大于30 m时,采用钢结构对控制高架层标高十分有利。     

新型轨检小车整体车架结构设计与分析

基于传统T型轨检小车车架存在着装配繁琐、稳定性不足、刚度差的缺点,设计一种新的Y型车架结构,该车架的主体结构采用一体成型技术,整体重心降低45mm,提高装配效率与使用寿命的同时使轨检小车在推行过程中稳定性更好。通过对新Y型车架横梁连接螺栓的强度校核,验证其螺栓连接的可靠性,并根据新Y型与传统T型车架的ANSYS Workbench有限元分析结果得出,新Y型车架刚度显著提高。