PC箱梁横隔板对其截面应力影响的空间分析

对一座铁路三跨连续PC刚构桥变截面宽幅箱梁进行了空间应力分析.分析结果表明,预应力空间效应、箱梁剪力滞及畸变等因素使箱梁顶、底板应力沿横向分布出现很大起伏,箱梁横、纵向应力沿横向出现明显的不均匀,截面变形也表现出畸变和不平顺性.为了减轻和克服这种不利的受力状态,增设横隔板能显著增大结构的横向刚度,达到减少箱梁顶、底板应力峰值,降低应力不均匀性的效果.本文得出的结论可为同类桥梁的设计和施工提供一定的参考.     

软弱夹层隧道实测支护结构受力及变形规律研究

软弱夹层隧道施工过程中,受岩体软硬不均和层理分布影响,使初期支护受力变形不协调分布,从而易引起支护结构破坏甚至洞室整体失稳破坏。以兰渝铁路东扎沟隧道为工程背景,分析了隧道施工变形的纵向分布规律与地质条件变化的关系,施工变形的横断面分布规律与地质条件的关系,研究了加强支护后围岩压力、初期支护结构应力的横断面分布和变化规律,得出一些有益的结论,为类似工程提供借鉴。     

用空间有限元法分析连续刚构桥中跨底板预应力束的分布效应

连续钢构桥中跨顶底板在受弯、剪切、扭转情况下,其纵向应力是不均匀的,靠箱肋处大,横向跨中处小。按结构的最终体系计算恒载内力,往往并不是实际内力。所以必须运用空间有限元法按照施工顺序和加载阶段进行计算。这样既能得到各施工阶段的控制内力,又得到了结构形成时的内力和将来的内力,有利于分析与掌握中跨底板预应力束的时间分布效应和空间分布效应。     

双幅桁架组合梁空间受力研究

双幅桁架组合梁是通过横向联结系将A,B两个单幅桁架组合梁连接到一起组成新结构,为了了解该组合梁的受力性能、变形能力、破坏机理以及各个杆件的内力分布规律等,设计并制作试件,通过对试验梁A幅静力加载试验,分析其位移、沿截面高度纵向应变、混凝土板顶纵向应变、斜腹杆轴向应变以及横向联结系轴向应变随荷载的发展变化。通过ABAQUS有限元分析软件建立相同试件模型并且后处理,比较试验研究成果,验证模型的合理性。研究表明,施加单幅对称荷载时该组合梁具有良好的承载能力和变形能力;破坏形态为A幅弯曲破坏的同时伴随着受拉腹杆节点的冲剪破坏,B幅仅斜腹杆受轴力且影响较小;剪力滞系数在梁肋处达到峰值,说明梁肋处应力分布最不均匀,系数纵向影响范围只位于加载点附近,变形集中于中间区域;下弦杆除了承受轴向力,弯曲效应对杆件的受力影响较大,不容忽视。     

装配式T型梁桥加固效果评价

以简支T型梁桥加固工程为背景,借助Midas civil有限元软件对加固前后的上部结构进行空间受力分析,最后采用结构改善系数和横向不均匀增大系数对加固效果进行相关评价,总结出纵向不同位置增设横隔梁时,加固效果的变化规律,为今后同类桥梁的加固提供案例参考。     

加筋土挡墙面板的受力与变形破坏研究

笔者在文中对加筋土挡墙面板的变形破坏及其侧向土压力进行了研究.研究表明加筋土挡墙墙背的侧向土压力受多种因素影响,其分布规律与一般的重力式挡墙不一样,成非线性规律;同时本文对加筋土挡墙的面板变形破坏模式进行了归纳,并探求了各种变形破坏模式的原因.     

软弱千枚岩隧道施工病害及防治措施分析

软弱千枚岩具有易风化、遇水软化、自承能力低等性质。通过对大量软弱千枚岩地层中隧道建设案例的分析研究,揭示了软弱千枚岩隧道围岩变形具有瞬时变形量大、变形持续时间长、累计变形量大、变形分布不均匀等特性,施工中易发生掌子面滑塌、初支开裂掉块、围岩大变形甚至侵限等工程事故,严重威胁现场施工安全。结合新奥法施工理论,从地质超前预报、超前支护、开挖方式、初期支护和二次衬砌等施工全过程各个环节对软弱千枚岩隧道施工技术进行优化。     

应用土工格室处治路基不均匀沉降

在分析路基不均匀沉降成因的基础上,通过对现有的路基不均匀沉降处治措施的分析与评价,提出了土工格室处治路基不均匀沉降的方法。通过对土工格室处治路基不均匀沉降的机理分析及实体工程研究,表明土工格室复合体限制了周围土体的侧向变形,减小了路堤本身的压缩变形,是处治路基不均匀沉降的一种有效方法。     

横隔板间距对箱形组合梁畸变变形的影响

利用有限元分析软件Ansys,采用荷载分解方法将作用于箱梁的偏心荷载进行分解,得到箱型组合梁在偏心荷载作用下设置不同数量的横隔板对畸变效应的影响。重点考察了箱型组合梁的横向畸变变形、竖向畸变变形、纵向翘曲变形的分布情况,得出了横隔板设置数量对畸变效应的影响。     

加筋土挡墙面板的受力与变形破坏研究

笔者在文中对加筋土挡墙面板的变形破坏及其侧向土压力进行了研究．研究表明加筋土挡墙墙背的侧向土压力受多种因素影响，其分布规律与一般的重力式挡墙不一样，成非线性规律；同时本文对加筋土挡墙的面板变形破坏模式进行了归纳，并探求了各种变形破坏模式的原因．     

单索面宽幅矮塔斜拉桥拉索作用下主梁剪力滞效应分析

矮塔斜拉桥主梁一般采用箱型截面形式,它不仅受轴向压力,还要承担相当部分的弯矩和剪力,所以其受力复杂,空间应力的不均匀现象十分严重.并且随着箱梁的宽度的增大剪力滞效应更加严重.文中以西江特大桥为研究背景,采用有限元理论,通过建立拉索锚固区梁段空间有限元模型,研究分析宽幅主梁在成桥阶段的受力特性和剪力滞效应,以及在索力纵向力作用下桥面正应力分布情况和传递角度.结果表明该桥的主梁受力合理,剪力滞效应不明显.索力的纵向分力在宽幅箱梁中的传递角度为39.3°,该桥的设置后浇带的施工方法满足主梁的受力特性要求.     

紧邻高层建筑深基坑地下连续墙支护效果研究

紧邻高层建筑深基坑开挖要同时保证基坑施工安全及紧邻高层建筑安全使用,对基坑支护结构形式要求较高。结合某市地铁车站工程实例,采用数值模拟和现场测试相结合方法,对车站深基坑采用地下连续墙支护方案控制效果进行综合评估。研究结果表明:车站深基坑采用地下连续墙支护方案后,壁槽及墙体支护结构侧向位移控制在3.5 mm以内,验证了基坑支护效果较高;高层建筑对基坑支护施工安全影响较小,考虑高层建筑荷载条件下连续墙侧向位移仅增加0.2 mm;高层建筑现场测试侧向变形0.9 mm,相对较小,能够满足基坑施工期自身结构安全使用。数值模拟和现场均验证了紧邻高层建筑深基坑地下连续墙支护效果较高,研究成果可为类似工程实践提供一定程度上的参考依据。     

煤矿斜井管片衬砌与可压缩层联合支护的效果

为研究盾构斜井管片衬砌与可压缩层联合支护体系中可压缩层参数对管片衬砌力学性能的影响,以神华新街台格庙矿区主斜井工程为依托,建立考虑管片衬砌与可压缩层之间接触效应和管片整环刚度折减效应的数值计算模型,分析有无可压缩层、不同可压缩层刚度及厚度等因素下管片衬砌内力和变形的分布规律和变化情况;采用相似模型试验对上述问题进行了进一步研究,并对有无可压缩层时管片的极限承载力和破坏形式进行了探讨.研究结果表明:可压缩层刚度越大,管片所受围岩压力越大且分布越不均匀,同时使得管片弯矩减小,轴力增大,当可压缩层模量与围岩模量之比在0.1~0.5之间变化时更为明显;随着可压缩层厚度的增大,管片所受围岩压力依次按不均匀、均匀、不均匀的趋势变化,当可压缩层厚度与管片厚度之比为1.7时围岩压力最小,管片轴力则随可压缩层厚度的增大而减小;可压缩层存在与否对管片变形影响甚微,通过自身的挤密吸收围岩压力且促使应力重分布,从而减小并均匀化传递至管片上的荷载,使得管片内力随外荷载的增长更平缓,量值更小且分布更均匀,并使管片的极限承载力提高了40%;有无可压缩层时管片破坏均经历椭变、椭变加剧、裂缝出现和扩展、失稳破坏的过程,且有可压缩层时管片的破坏更严重.      

大断面黄土隧道初期支护合理施作时机

支护结构的合理设计是大断面黄土隧道设计的关键环节,结合在建铁路黄土隧道,采用数值模拟,分析大断面黄土隧道在不同初期支护时机情况下,支护结构、围岩受力状态和力学行为的变化情况．以控制围岩变形为核心,对大断面黄土隧道施工中,初支施作时机的选择给出了合理的建议．通过现场监测手段,得到了黄土隧道初期支护受力规律：黄土具有明显的流变特性,支护结构的受力很大一部分来自围岩流变产生的附加荷载;支护结构受力在空间分布上并不均匀对称,这些在设计中都应加以考虑．     

浅埋黄土隧道施工地层沉降变形及预测研究

地下空间的开挖必然导致地层变形的不断发展。以某浅埋黄土隧道工程为实例,通过现场沉降变形监测和数值分析方法对沉降变形进行分析并预测其发展。监测结果表明两侧坡体存在回弹运动,是坡顶产生拉裂缝的主要原因;地层向洞内临空面变形的效应大于坡体的临空效应,这种效应有利于坡体的稳定。洞内监测结果表明支护结构的变形在距掌子面2倍洞跨后趋于稳定,影响支护收敛的关键施工步为边墙和仰拱的开挖。数值模拟结果与现场监测结果一致,表明该施工方案是可行的,对类似的工程具有一定的指导意义。     

横向少约束体系超宽箱梁空间效应分析

针对城市主干道宽跨比大、横向支撑少、桥梁结构受力复杂及空间效应显著等特点,对跨度分别为30 m、35m、40 m、45 m、50 m、55 m,桥宽W分别对应为[25,L](步长5 m)的三跨等截面连续梁进行分析,并结合四川泸州城市环线快速路某节点工程,研究宽跨比对空间效应的影响。研究结果表明:内力不均匀系数随着宽跨比、结构跨度的增加而增加,且墩顶负弯矩区不均匀系数较跨中正弯矩区更加显著。     

膨胀土重力式挡土墙设计计算方法研究

针对广西百色膨胀土采用改进的侧限膨胀实验装置及试验方法,获得不同膨胀变形下的侧向膨胀力变形折减系数Df和当其发生水平应变时的膨胀力折减系数R。研究结果表明:随着竖向压力的增加,变形折减系数Df的变化范围为0.6～1,在100k Pa范围内,变形折减系数Df随着竖向压力的增加呈线性衰减。膨胀力折减系数R的大小会受竖向压力和水平应变的共同影响。水平膨胀率越小,膨胀力折减系数R衰减的速度越快。随着水平膨胀率的增大,膨胀力折减系数R的衰减速率逐渐变缓,直至为0。在进行挡土墙稳定性分析的验算时,假设土体发生0.1%～0.5%的侧向应变,同时考虑变形折减系数Df和膨胀力折减系数R,得到墙背膨胀压力的分布规律,并计算得到相应的稳定系数,且抗滑稳定性系数会远小于抗倾覆稳定性系数。当发生0.5%的水平应变时,抗滑的稳定系数和抗倾覆的稳定系数分别为1.31和1.86。     

双线铁路连续刚构桥宽箱梁空间应力分析

利用大型结构有限元分析程序ANSYS对一座三跨预应力混凝土连续刚构桥进行空间分析,其主梁为单箱单室变截面扁平宽箱梁.对比分析在不同荷载工况下箱梁截面的受力特性,结果表明:箱梁横、纵向应力沿截面出现显著的不均匀性,表现了很明显的正剪力滞效应,这种不均匀性在跨中截面尤其突出;预应力空间效应及箱梁剪力滞、畸变等因素使箱梁顶、底板局部出现了较大的应力.增设箱梁横隔板可以增大这种结构的横向抗弯刚度,改善其受力性能.所得的分析结果可为同类桥梁的设计和施工提供参考.     

斜交连续箱梁桥剪滞效应分析

运用ANSYS程序中的shell63单元,分析了集中荷载、均布荷载作用下斜度为30°和45°的斜交箱梁剪滞效应的纵、横向分布规律,并与相应正交箱梁进行了比较,结果表明,跨中断面的剪滞系数随着斜度的增大变化不明显.但对中支承断面,靠斜支承点一侧的剪滞系数随斜度增大而增大,而远离斜支承点一侧的剪滞系数则随斜度的增大而减小.分析斜交连续箱梁剪滞效应的纵向分布规律时,出现了明显的负剪力滞效应,而且比相应正交箱梁严重.总之,斜交箱梁的剪滞效应比正交箱梁更为明显,设计时必须充分考虑其剪滞效应.     

桥墩温度梯度对桥上CRTS Ⅱ型板式无砟轨道纵向力的影响

针对桥墩温度梯度引起的桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道纵向附加力与变形, 以梁-板-轨相互作用原理和有限元法为基础, 建立了多跨简支梁桥和大跨连续梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路空间耦合模型, 详细考虑了钢轨、轨道板、CA砂浆、底座板及桥梁等主要结构和细部结构的空间尺寸与力学属性; 采用单位荷载法计算了桥墩纵向温差作用引起的墩顶纵向位移, 分析了墩顶位移影响下桥上无砟轨道无缝线路纵向力与位移的分布规律。分析结果表明: 当各墩顶发生均匀位移时, 多跨简支梁桥和大跨连续梁桥上无砟轨道无缝线路纵向力分布规律及其最大值一致, 且随着墩顶均匀位移的增加而线性增大, 轨板相对位移峰值均出现在两侧桥台、台后锚固结构末端以及第2跨和最后一跨固定支座墩顶处; 当墩顶均匀位移为5 mm时, 多跨简支梁桥和大跨连续梁桥上钢轨最大纵向力分别为79.62和79.54 kN, 最大纵向位移分别为4.94和4.91 mm, 轨板最大相对位移均为0.23 mm; 当各墩顶发生不均匀位移时, 钢轨纵向力及轨板相对位移均在邻墩位移存在差异处发生突变, 多跨简支梁桥上固结机构纵向受力大于大跨连续梁桥; 对于高墩桥梁, 需重点关注相邻墩身高差最大处的轨板相对位移、底座板与桥梁相对位移及固结机构的纵向受力。