CAESARⅡ管道应力分析理论

管道应力分析主要包括3方面内容：正确建立模型、真实地描述边界条件、正确地分析计算结果。所谓建立模型就是将所分析管系的力学模型按一定形式离散化，简化为程序所要求的数学模型，模型的真实与否是做好应力分析的前提条件。     

输气管道站场应力分析

为确保管道在安装、试压、运行条件下安全,管道项目均应进行应力分析,以满足管道设计强度和柔性要求。文中以某输气管道工程输气站场为例,通过边界条件的简化处理并考虑埋地段与土壤的真实效应,在CAESARⅡ中建立了输气管道站场应力分析模型进行应力校核、清管工况应力分析。在安装工况、试压工况、运行工况以及清管工况条件下,站场应力模型满足应力校核需求,分析方法和结果也可以做为类似分析的参考。     

塌方岩体重力荷载对隧道拱圈应力状态影响的数值分析

塌方岩体的自重荷载将对隧道内力产生较大影响,对其结构受力极其不利。文章基于混凝土材料的损伤塑性理论,建立了受力变形较符合实际的公路隧道结构的非线性模型,并利用大型有限元分析软件ABAQUwsdS对所建立的模型进行计算分析,得到在塌方岩体作用下隧道拱圈的第一主拉应力、正应力和剪应力的分布规律,进而找出了隧道拱顶和拱脚出现明显裂缝的主要原因,为类似运营隧道的加固设计与施工提供了重要的基础资料。     

岩爆等级预测的Bayes判别模型及应用

文章将Bayes判别法应用到岩爆等级预测分析中,选择了围岩的最大切应力σθ、单轴抗压强度σc、单轴抗拉强度σt、应力系数σθ/σc、脆性系数σc/σt和弹性能量指数Wet作为基本指标,以108组岩爆实例作为研究对象建立Bayes判别模型。针对Bayes判别模型,提出了优势比概念并将其用于分析岩爆指标与岩爆等级之间的趋势性关系以及岩爆等级对指标的敏感性,在此基础上评价不同指标组合下的Bayes判别模型是否合理。分析结果表明:σθ/σc、Wet指标组合建立的Bayes判别模型是最合理的模型,其预测效果好,所得出的岩爆等级概率表达式可用于地下工程的岩爆等级预测。     

输油站场清管系统应力分析

清管是输油管道重要的常规作业之一,是保证管线长期按照设计输量运行的重要保障。目前,对输油站场的清管系统在运行工况下的应力分析较少,特别是没有考虑由于清管器本身对管道所造成的冲击对管道应力分布的影响,所以有必要对输油站场清管工况下的管道进行应力分析。文中采用CAESAR Ⅱ软件对某输油站清管工况下管道系统进行应力分析,建立了清管器受力模型,通过编制VB程序计算了清管器的冲击产生的集中应力大小,并以假设清管器产生的冲击力最大的情况下得出整个管道的一、二次应力分布,找出了一、二次应力分布的关键点,并进行了校核,满足管道的强度要求,所用方法有利于更好地保证清管作业安全。     

新隧道爆破开挖对邻近隧道的影响分析

通过建立静力模型模拟既有隧道衬砌的现有受力状态并分析新隧道开挖时引起既有隧道的衬砌应力重分布;然后建立动力模型分析新隧道爆破时应力波在既有隧道二次衬砌中引起的应力状态;将静力模型和动力模型中隧道衬砌的应力进行矢量叠加,评判新隧道爆破开挖对既有隧道的影响。结果表明新建隧道爆破开挖对既有隧道的应力分布有较大影响,使得既有隧道二次衬砌近新隧道侧边墙处拉应力达到1.57MPa,超出混凝土抗拉强度,建议对新隧道施工采取必要的控制措施,从而保证既有隧道的安全。     

车辆荷载作用下应力吸收层阻裂效果分析

文章通过建立平面应变模型,对比分析了车辆荷载作用下有无设置应力吸收层的沥青加铺层结构的裂缝尖端应力和应变场变化情况。结果表明,应力吸收层能有效改善结构裂缝尖端应力和应变场,具有良好的阻裂效果。     

膨胀节简单模型与复杂模型在CAESARⅡ中的建立及对比分析

为了找到在管道应力分析软件CAESAR II中建立膨胀节模型的最优方式,文中以安装于空间Z形管道中的复式拉杆型膨胀节为例,采用两种建模方法(简单模型法和复杂模型法),并通过CAESAR II软件计算分析,对不同规格系列的膨胀节分别按两种方式进行建模和应力计算。从计算结果中提取出关键节点处的约束反力进行分析,结论为:两种建模方式均起到了降低应力和力矩的效果。在此基础上分别提出两种建模方法的优点和适用范围,以及在管系中建立膨胀节模型的建议。     

CRH3C型动车组转向架承载件结构强度分析

以CRH3C型动车组SF500CN转向架为分析研究对象,采用SolidWorks建立构架的三维模型,根据国际铁路联盟《动力单元-转向架和走行装置-转向架构架的结构强度试验（》UIC 615-4—2003）规范明确构架工况及载荷情况,并将构架模型传入ANSYS workbench（有限元分析软件）开展强度分析。最终结果表明：SF500CN构架各部位最大应力值均小于其所采用锻造材料的许用应力,构架结构在静强度及疲劳强度各工况下符合设计要求,确定构架疲劳强度的危险区域,对动车组检修维护起到助力作用。     

碎裂岩质高边坡锚杆应力的监测分析

高边坡的现场监测是一个系统工程,文章以西攀高速公路为例,结合高边坡施工期监测锚杆的应力状态和受力原因,建立锚杆应力测值统计模型,分析了开挖、温度、时效变形这三种因素对锚杆应力影响的规律,并对锚固效果和边坡稳定性进行了评价。