水泥混凝土路面传力杆间距设计的力学分析

基于Timoshenko弹性基础上提出的传力杆承担荷载线性分布理论．文中分析了传力杆布置间距对承担荷载有效传力杆根数,接缝处传力杆的变形以及传力杆承受的剪力,弯矩与混凝土接触界面应力的影响,并提出传力杆间距设计的最大值。     

水泥路面接缝传力杆周围混凝土损伤塑性分析

为揭示水泥路面接缝传力杆周围混凝土的受力特性与损伤机理,基于ABAQUS有限元软件,介绍了混凝土损伤塑性(CDP)模型及其参数确定方法,应用CDP模型模拟了混凝土试件单轴拉伸和压缩试验,通过对比模型试验结果验证了CDP模型参数的准确性;在此基础上,建立了接缝设置传力杆的水泥路面三维有限元模型,分析了在不同轴载作用下水泥路面接缝传力杆周围混凝土的塑性应变、损伤因子和等效应力的分布和发展规律,对比了采用CDP模型与混凝土弹性模型时传力杆周围混凝土的应力差异。分析结果表明:对于混凝土单轴拉伸、压缩试件,基于CDP模型的应力-变形全曲线模拟结果均与试验结果一致,说明CDP模型及其参数确定方法准确;对于接缝设传力杆的水泥路面,当荷载作用在接缝传力杆黏结端上方板边时,传力杆黏结端混凝土的受力最为不利;随着轴载的增大,传力杆黏结端底部混凝土率先发生损伤塑性,等效应力逐渐减小;当轴载从100 kN增大至250 kN时,传力杆周围混凝土塑性区范围从底部135°~225°扩展至60°~300°,底部150°~210°范围内混凝土发生完全损伤塑性而退出工作,等效应力趋于0,应力重分布导致更多的荷载由传力杆两侧和上部混凝土承担;若传力杆周围混凝土采用弹性模型,传力杆底部混凝土等效应力将不断增大而超过极限强度,因此,分析传力杆周围混凝土应力集中问题建议采用CDP模型。      

刚性路面传力杆接缝传荷能力评价新方法

在考虑传力杆松动量的基础上,建立了重复荷载作用下刚性路面传力杆接缝模型,提出了以第一传荷状态临界荷载为特征的传荷能力评价指标和方法,研究了荷载大小、荷载作用位置及传力杆松动量对传力杆接缝传荷能力的影响,分析了重复荷载作用下弯沉传荷系数指标的适用性,并与考虑传力杆松动量的接缝传荷能力指标进行了对比研究。发现重复荷载作用下,接缝两侧的荷载-弯沉关系曲线具有分段线性的特征,存在多级传荷状态临界荷载,实测与计算第一传荷状态临界荷载误差仅为4.2%;重复荷载作用4×104次后,弯沉传荷系数变化范围为57.3%~71.5%,而考虑传力杆松动量的传荷能力为0~51.9%。结果表明考虑松动量影响的传力杆接缝力学模型是可靠的,以第一传荷状态临界荷载为特征的传荷能力评价指标和方法,能够反映刚性路面传力杆接缝的实际传荷状况,是评价其传荷能力的有效方法。     

基于粗糙集的传力杆接缝水泥道面力学响应影响因素分析

为明晰多因素对传力杆接缝形式的水泥道面结构响应的影响以及优化传力杆系统的设置,将传力杆尺寸、布设间距、空间偏移量、混凝土对传力杆的支撑、约束模量等因子的水平以及通过有限元方法计算出的道面板板底应力、接缝应力传荷系数(LTEσ)、传力杆内力等结果的水平离散化,利用粗糙集算法,对影响道面结构响应的诸多因子水平进行约简,计算条件属性对决策属性的重要度以及决策属性对于条件属性值的隶属度。结果表明:传力杆水平偏角对道面板板底最大拉应力影响最为显著,应力水平随偏角增大而提高;应力传荷系数对传力杆竖向偏移最为敏感,且越接近板底,接缝的传荷能力越大;传力杆间距对所有力学响应均有较大影响,过大的间距会导致道面性能不良。     

传力杆对水泥混凝土路面的影响

针对水泥混凝土路面常见的破坏形式,在路面接缝处设置长度为0. 41m的传力杆,通过模拟水泥混凝土路面设置传力杆与不设置传力杆,研究路面受荷板与相邻不受荷板在受力与竖向位移上的区别。结果表明:在标准轴载作用下,设置传力杆能够减小约受荷载板14%的竖向位移、10%的层底最大压应力,能够减小荷载作用的影响范围的大小;未受荷板能够有效地接收到相邻受荷板传递的力,而引起自身竖向位移以及应力变化;设置传力杆后,随着荷载的增大,相邻未受荷板的压应力、竖向位移均随着荷载的增加呈线性增加,可见传力杆对水泥混凝土路面板分散受力有积极作用。     

传力杆直径对水泥混凝土路面传荷性能影响的数值分析

采用水泥混凝土路面分析程序KENSLABS分析传力杆直径对水泥混凝土路面传荷性能的影响。研究结果表明:传力杆直径越大,水泥混凝土路面的传荷效率越大,产生错台的可能性越小,对于特重或重交通路面建议采用38 mm传力杆直径。     

基于ANSYS的传力杆与混凝土界面接触应力分析

应用大型有限元软件ANSYS分析了传力杆与路面面板混凝土的界面接触应力,结果表明传力杆周边混凝土存在应力集中现象,进而引起该部分混凝土的过早破坏。但应力集中区域消散很快,其范围沿传力杆半径方向距离传力杆外边界3 cm,沿传力杆纵向距离传力杆中心10 cm。     

传力杆材料属性对水泥混凝土路面传荷的影响研究

针对现有水泥混凝土路面常见的破坏形式,通过设置传力杆的水泥混凝土路面结构模型,研究传力杆弹性模量、传力杆横截面半径、传力杆长度对受荷板侧竖向位移、未受荷板侧竖向位移、传荷挠度系数的影响,得出以下结论:随着传力杆横截面半径、弹模、长度增加,受荷板竖向位移逐渐增大,影响最大的是传力杆半径,弹模和长度对其影响极小;未受荷板侧,竖向位移逐渐增加,但随着长度增加,未受荷板竖向位移逐渐减小;从传荷挠度系数上看,随着横截面半径、弹模的增加,传荷挠度系数逐渐增加,表明传荷能力逐渐增强,随着长度的增加,传荷挠度系数逐渐降低;随着长度增加,未受荷板位移及传荷系数皆降低,通过分析造成这样的原因会引起其他形式的破坏。     

滑模摊铺水泥混凝土路面缩缝设传力杆的探讨

以长常高速公路益常段水泥混凝土路面缩缝加设传力杆的实践为依据,从缩缝加设传力杆的设置依据、设计、制作、安装、安装检验和质量管理6个方面进行了探讨,总结了一套新的施工工艺,提出了传力杆安装偏位值不以超过5mm,支架接筋直径不大于6mm是其关键。     

一般半刚性节点连接框架结构分析方法

研究对象为任意节点连接和任意支撑的平面框架。一般梁单元由等截面直杆及其杆端的轴向弹簧、切向弹簧和转动弹簧组成,推导得到此类单元的刚度矩阵、单元在8种基本荷载作用下的等效节点荷载。采用Matlab语言编写了适用于一般节点非线性连接框架的静力分析程序,非线性形式为指数函数或多项式函数,可以得到结构不同连接刚度下的节点位移、杆端位移和杆端力。算例显示出节点柔度对结构受力和变形的影响。     

暗销在藏式古建筑木结构连接中的作用

与传统汉式古建筑木结构相比,藏式古建筑木结构具有连接简单、传力直接、构造简洁等特点,其木结构梁柱节点连接很少采用复杂榫卯和斗拱,主要通过构件的垂直叠压实现节点连接功能,并辅以暗销来定位.文中采用非线性有限元方法,通过建立局部构件精细化模型,研究了暗销在节点连接中的力学作用,得到了描述暗销力学性质的弹簧模型.研究结果表明：暗销使滑移初始刚度略有提高,对构件相对滑移承载极限提高明显.     

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。      

软土地基承载力确定

螺旋板载荷试验是适用于地下水位以下的确定地基承载力的一种原位测试.通过工程实例分析螺旋板载荷试验P-s曲线变形控制标准并确定其值;利用控制标准分析工程算例,同时采用软土理论公式进行比较,得出载荷试验法能较准确反映地基的实际承受能力;并应用有限元模拟载荷试验P-S图,在应用时结合土体实际受力情况.     

先张法槽式张拉台座承力杆设计分析

本文介绍了先张法槽式张拉台座的力杆的设计分析。分别从承受的张拉力、结构稳定分析、强度验算、确定横向联系梁间距和纵向变形方面对工程实际进行验算。解决了梁板加宽后张拉力增加而张拉台座承力杆截面不需要增大的实际问题。     

刚性路面缩缝增设传力杆的应用研究

对于交通量日益增大的高速公路,可以通过增设传力杆来提高路面缩缝的传荷能力,有效地减少错台和断板现象。提出了传力杆的合理布置方式,并通过现场试验和数值模拟进行了分析和验证。试验和数值分析的结果表明,本研究的结论是可靠的。     

土工袋竖向承载及循环压缩特性试验研究

土工袋技术近年来已被成功应用于房屋地基加固,具有较好的隔震效果,但其在动荷载条件下的变形特性尚未深入研究.为了进一步分析土工袋竖向承载能力及变形特性,开展一系列室内土工袋组合体无侧限极限抗压强度试验以及循环压缩试验,并通过控制循环次数、上部静荷载及循环荷载比值的大小研究其对土工袋组合体竖向应力、应变和动压缩模量的影响.试验结果表明：随着层数的增加,土工袋组合体极限抗压强度逐渐减小并趋于稳定值0.7 MPa,压缩模量峰值也随之减小并稳定于6.73 MPa;循环压缩试验初期土工袋组合体塑性变形显著,每一循环周期产生的竖向残余应变随着循环次数的增加逐渐减小并趋于0;动压缩模量在试验过程中基本保持稳定,不受循环次数的影响;随着上部静荷载的增大,土工袋组合体动压缩模量逐渐增大,上部静荷载为50 kN的土工袋组合体经过200次循环荷载作用后动压缩模量达到53.87 MPa;反之,循环荷载比值越大,动压缩模量越小,循环荷载比值为0.4条件下土工袋组合体在200次循环荷载作用后仍能达到49.39 MPa;在竖向动荷载作用下,土工袋能够满足其作为隔震材料的承载能力及稳定性要求.     

再生混凝土骨料包裹桩承载特性试验研究

采用再生混凝土骨料替换包裹碎石桩碎石芯料，形成一种新型地基处理方式——再生混凝土骨料包裹桩，以改善采用包裹碎石桩处理液化及软弱土地基时碎石强度未能充分发挥的问题.开展了模型试验，研究包裹长度、刚度及长径比对再生混凝土骨料包裹桩单桩承载特性和骨料破碎度的影响.研究结果表明：包裹长度为1倍～6倍桩径时，延长包裹长度可显著提高桩体承载力，包裹长度小于1倍或大于6倍桩径时，包裹长度对承载力改善不明显；包裹材料的临界刚度约为100 kN/m，当小于临界刚度时，增加包裹刚度能显著提高桩体承载力，大于临界刚度时，增加包裹刚度不再明显改善桩体承载力；再生混凝土骨料包裹桩桩长不变时，长径比大于10的桩体承载力较低，桩体主要在10～30 cm深度内产生不同程度的局部弯曲，长径比小于7的桩体承载力较高，桩体主要发生轻微鼓胀变形，无局部弯曲；混凝土骨料的破碎度与桩体能承受的极限荷载呈正相关，增加包裹长度、刚度及桩径均会增加芯料的破碎度.因此，进行再生混凝土骨料包裹桩单桩设计时应充分考虑包裹长度、刚度和长径比与芯料破碎度之间的关系，以获取最优设计方案.     

大直径钻孔灌注桩的承载力发挥特征分析

以某工程大直径桩为研究对象,采用现场试桩、理论分析计算相结合的方法,对大直径深长钻孔灌注桩的承载力发挥特征进行了研究,主要包括以下几个内容：（1）进行了4根大直径桩静载荷试验,获得了各试桩的极限承载力;（2）通过在桩身埋设钢弦式钢筋计,量测得各级荷载下桩身的内力变化情况;（3）通过计算得出桩身轴力和桩侧摩阻力沿桩身的分布规律以及桩侧摩阻力和桩端阻力的发挥情况,并以此为基础研究了桩基荷载传递特性及侧摩阻力发挥规律。