基于有限元分析和加速加载试验的高速公路基层裂缝注浆技术应用研究

通过建立路面结构有限元模型分析计算了在半刚性基层裂缝位置采取注浆措施维修前后路面结构应力变化情况,并利用MLS66加速加载系统,分别对采用注浆措施维修的试验路段和未采用注浆维修的试验路段进行了足尺加速加载试验,研究了在相同外部环境下经加载试验后两个路段内部的应变变化情况,结果表明:有限元模型计算结果符合实际且注浆技术可改善路面裂缝位置半刚性基层结构内部的应力状态,抑制裂缝的扩展,增强维修后路面的耐久性和耐疲劳性。     

环境温度周期变化下沥青混凝土路面粘弹性力学响应

为研究沥青混凝土路面在环境温度周期变化作用下的粘弹性力学响应规律,采用ABAQUS有限元软件建立分析模型.结合气温观测数据、热力学理论、粘弹性力学,分析路面温度应力变化规律,并提出以应力比冲量值衡量温度应力对路面的作用效果.研究结果表明:路面内温度应力随外界温度的变化而呈规律性变化,且存在一定的滞后性;一个日循环周期内,路面内部靠近路表部位的温度应力变化幅度要大于靠近底面部位的应力变化幅度;在低温季节中,面层中下部分的温度应力作用效暴要大于面层顶部的温度应力作用效果;沥青混凝土的应力松弛效应在高温季节较为明显,而在低温季节则十分微弱.     

余姚江特大桥顶推施工分析与监控技术

目前,顶推施工在大跨径钢桁梁施工领域得到了广泛的应用。以余姚江特大桥钢桁梁顶推施工过程为研究对象,采用midas Civil建立该桥的有限元模型,分析了各个施工阶段梁端挠度、杆件应力的变化情况,并在现场设置挠度、应力监测点获取实测数据。通过梁端挠度与杆件应力的理论分析数据、实测数据对比发现：两者基本吻合,理论模型可较好地反映顶推状态。通过监控梁端挠度、杆件应力,可以及时调整顶推梁姿态,以保证顶推施工的安全进行。     

冻融循环对桩锚基坑桩间土影响的监测与分析

通过对某工程冻融循环阶段的现场监测,得到了基坑侧壁桩间的土温、气温、水平土应力以及基坑的变化情况,并将其绘制成曲线。结合气温—土温、水平土应力—土温曲线及现场的位移变化,分析了桩间土水平应力的变化规律。通过分析发现：基坑迎光面与背光面的桩间土应力是不同的,基坑北侧(迎光面)桩间土应力变化过程为2个阶段(稳定阶段和衰减阶段);基坑南侧桩间土应力变化过程为3个阶段(稳定阶段、剧变阶段和衰减阶段)。在此基础上,分析了桩间土各阶段应力变化的原因,对完善季节性冻土地区基坑支护的设计和施工有一定的实际意义。     

连续刚构桥大体积混凝土承台温度场仿真分析

混凝土在固化过程中释放的水化热使构件内部产生较大的温度变化,由此产生的温度应力是导致混凝土出现裂缝的主要因素.结合某特大桥大体积混凝土承台施工工程,采用MIDAS/Civil分析软件对其进行仿真,对大体积混凝土承台内部温度场变化的规律和温控措施的实际效果进行总结.通过对理论值与实测值的比较分析,为桥梁大体积混凝土承台温度控制提供指导.     

简支转连续预应力箱梁桥应力与挠度监测

介绍了分析简支转预应力连续结构体系的结构应力分布与挠度变化。通过试验测量各控制点在不同阶段的应变和挠度,了解简支转预应力连续结构各跨主梁与连续处的应力分布情况,通过施工控制使结构符合设计要求,保证施工质量。     

隧道施工数值模拟与监控

以某公路隧道施工为背景,对隧道台阶法开挖方式进行了施工数值模拟和现场监测监控,分析开挖过程中的围岩应力的变化情况,并将模拟结果与现场监测结果进行比较.结果表明：钢弦式传感器可用于围岩应力监测;开挖下台阶时,围岩的应力变化剧烈,下台阶远离监测断面后,监测点的应力变化趋于平稳;通过对监测数据的拟合,在开挖145 d后围岩已经趋于稳定,可以施作二次衬砌.     

不同基础形式对钢波纹管涵洞力学响应的影响分析

采用数值模拟技术,考虑道路结构、材料性能、接触状态、荷载形式等因素,应用ANSYS建立了钢波纹管涵洞三维有限元模型,分析了钢波纹管涵洞不同基础形式对整个涵洞力学性能与变形状态的影响,得到了钢波纹管涵洞的变形和应力规律;通过数值计算分析确定了不同基础钢波纹管涵洞关键点的位移和应力.计算结果表明:混凝土阻碍了钢波纹管涵洞的变形与伸长,使其在内部产生了内部应力,使得钢波纹管涵洞的位移有所减小,在钢波纹管涵环向不同位置处,波谷内表面切向应力在某些位置呈现拉应力,其数值与采用的基础形式有一定的关系,根据第四强度理论,波峰位置最大等效应力数值满足强度要求.研究成果为钢波纹管涵洞施工控制提供了理论依据,为钢波纹管涵的结构设计提供了参考.     

U肋焊接残余应力数值分析

由于钢桥面板与U肋对接处经常发生疲劳破坏,对该结构进行数值分析研究。通过数值模拟对焊接结构的残余应力进行估算与分析,建立ANSYS有限元模型,采用生死单元技术及APDL循环模拟热源的输入。通过计算分析,得到结构温度场及应力场的变化过程与残余应力的分布情况。分析结果显示:钢桥面板与U肋间的焊缝区残余拉应力达到材料的抗拉强度屈服值,而焊接残余压应力相对较小。     

受刚性基础约束的钢筋混凝土拱座竖向裂缝分析

拱桥拱座混凝土体积通常较大，在设计和施工时往往会忽略其在结硬过程中内部应力变化情况而按一般体积混凝土来浇注养生。结果导致裂缝的产生。这种裂缝是由于水化热引起的温度收缩引起的，这一结论通过对一座钢管混凝土拱桥拱座裂缝产生原因分析中得到充分证实。     

16m先张空心板梁放张过程中的应力测试与分析

通过对某高速公路一16 m空心板梁放张过程中关键截面进行理论分析与应力测试,找出了该类型空心板梁放张过程中关键受力截面的应力变化规律以及空心板底板容易出现纵向裂缝的原因,得出了一部分有益的结论,可以为该类型梁体的施工与设计提供参考。     

重载货车车钩准静态受力分析与纵向载荷分配规律

针对重载货车车钩在车钩间隙、重力与纵向牵引力综合作用下的受力状态改变问题, 对车钩进行了准静态受力分析, 研究了其纵向载荷分配规律; 设计了钩舌上下牵引凸缘根部的应变试验, 得到了测点弹性应变随牵引力的变化关系, 分析了上下牵引凸缘承载程度变化趋势; 对车钩进行了详细的受力分析, 推导了载荷传递部位等效力解析解, 得到了车钩承受不同牵引力作用时所对应的仿真边界条件; 对车钩结构进行了仿真分析, 得到了节点应变随牵引力变化的响应曲线, 通过与应变测试试验结果的对比分析, 证明了车钩载荷传递部位等效力解析解和仿真模型的可靠性; 研究了牵引力与钩舌内腕面、上下牵引凸缘等效力的关系式中关键参数对等效力的影响规律。研究结果表明: 当牵引力小于13.5 kN时, 上受压推台受力; 牵引力为13.5~1 725.0 kN时, 车钩系统上下牵引凸缘同时承载, 随着牵引力的逐渐增大, 下牵引凸缘承载比例逐渐减小并趋近于0.53, 上牵引凸缘承载比例逐渐增大并趋近于0.47, 承载比例与系统参数有线性关系, 其中钩舌内腕面等效力作用位置对此影响极大。研究结果作为研究车钩疲劳裂纹萌生和扩展仿真的基础, 对铁路重载车钩服役安全性具有极强的指导意义和参考价值。      

独塔单索面预应力混凝土斜拉桥静荷载试验

以独塔单索面预应力混凝土斜拉桥静荷载试验结果为依据,通过对静荷载试验工况下控制截面的斜拉索索力增量、主塔塔顶偏位、主梁挠度和截面应力等重要测试数据的分析,并结合理论计算结果来研究不同荷载试验工况下斜拉桥的索力变化规律、强度和刚度等特性。     

丁字焊缝残余应力分布及振动消除应力的研究

本文采用 X 射线衍射法测定了丁字焊缝试板中的残余应力.根据大量的试验数据,找到了沿焊缝方向和垂直焊缝方向上,几个典型截面上的纵向和横向残余应力分布的一般规律;将丁字焊缝试板进行振动时效处理,再在原测点位置测定其残余应力的变化.试验结果发现,丁字焊缝试板上各测点的残余应力有所下降,其原始残余应力愈人,则下降率愈大,且应力分布趋于均匀化.     

连续配筋混凝土路面结构设计理论与方法研究

连续配筋混凝土路面（CRCP）是一种高性能混凝土路面结构型式,对CRCP设计原理进行了系统研究,在荷载应力分析,将CRCP中纵向钢筋作连续化处理,建立了正交各向异性薄膜单元,对考虑裂缝条件下的CRCP荷载应力进行了三维有限元分析,得到了CRCP的两种临界荷位和配筋率等参数对板底应力的影响规律,并与普通混凝土板的荷载应力进行了对比,在温度应力分析中,建立了考虑钢筋与混凝土间粘结滑移本构关系的CRCP温度应力计算模型与微分方程,并求得CRCP在降温和干缩变形作用下的解答,分析了参数的敏感性和混凝土徐变所引起的松驰应力效应,解析法和数值法相结合,计算了分析了CRCP端部锚固与与凸形锚固地梁的应力和位移,给出了端墙部分设计参数的建议值及于端部结构设计的计算诺谟图,同时进行室内模型试验,验证了理论分析结果,最后给出了CRCP板厚与配筋设计及端部锚固结构的成套设计方法,为中国制定定相应规范提供了参考依据。     

砌体剪压复合强度的试验研究

为避免现有砌体结构剪压复合作用下较为繁琐的双向控制强度测试模式，采用一种以单向加载替代传统双向加载的改进试验装置，借助试件角度旋转获取了不同应力比下砌体剪切滑移破坏、受拉破坏、受压破坏3种破坏形态；通过数值分析对试验现象进行对比验证，揭示了不同剪压复合应力状态下砌体抗剪强度的破坏规律；以0.2和0.6为界限采用三段式剪压相关曲线构建出不同应力条件下剪压复合强度破坏准则，以0.2为界限提出了砌体剪压复合受力状态下材料应力应变关系. 结果表明:改进试验方法简捷高效误差小，理论计算与试验结果之比的均值为1.07，变异系数为0.180；试验结果丰富了砌体材料本构关系，可为砌体结构破坏准则的完善与数值分析模型的构建提供理论依据.      

凹梁式半挂车车架的动静态特性分析与计算

考虑悬架系统刚度的非线性变化因素,建立了凹梁式半挂车车架的有限元模型,基于ABAQUS软件进行满载工况的静态分析,利用经典力学方法对纵梁进行应力分析和计算,最后采用Block-Lanczos法对车架进行自由模态分析。结果表明:车架强度和刚度均满足设计要求,同时扭转和局部刚度需要加强。     

大跨刚构连续梁劲性骨架和托架设计的温度作用力

劲性骨架的构造形式及承载力分析是连续刚构桥和龙段设计的重要环节.从连续梁劲性骨架设置因素出发,结合工程实例,通过理论分析、现场试验研究和龙前在温度作用下的梁端下挠力及挤压力进而阐述温度作用力对梁体线形及挠度引起的变化,以此总结分析温度作用力对劲性骨架及托架的影响,得出结论：轴向作用力远小于理论值,剪切力与理论相符,由此为劲性骨架和托架设计提供依据.     

重载组合列车纵向动力学的实验研究及理论分析

本文介绍了1988年6月28日至7月6日在山海关一锦州间利角育有遥 控功能的便携式测试装置进行的6400t组合列车纵向动力学试验,并 根据实测的数据对本次试验的各种工况用列车动力学软件进行了对比计 算。在此基础上对锦州机务段提出的组合列车平稳操纵方法作了评价。 本文所作工作为重载组合列车的安全和合理操纵提供了理论依据。      

非对称式凸轮转子型双定子叶片泵及流量特性分析

针对传统液压泵的不足,研制了一种新型非对称式凸轮转子型双定子叶片泵. 该泵将凸轮转子型叶片泵的结构和双定子的思想相结合,在泵的壳体内设置了内外两个定子和一个转子,其中转子内外凸起数不同,使该泵可输出多级定流量,也能够同时对多个系统供油. 阐述了泵的工作原理与特点,通过非对称式凸轮转子型双定子叶片泵内部结构的分析,归纳出凸轮转子在不同转角下内外泵的理论流量,进而得到泵在不同工作方式下的瞬时流量. 搭建了非对称式凸轮转子型双定子叶片泵试验平台,试验结果表明:与传统的对称式双凸起凸轮转子型叶片泵相比,非对称式凸轮转子型叶片泵的流量脉动更小,大约降低了2%左右,试验结果与理论分析基本一致,验证了理论分析的正确性.