钢框架梁柱端板连接腹板开孔型节点的受力特性

对梁柱端板连接标准型和腹板开孔型节点进行了非线性有限元分析,研究了腹板开孔参数对节点区应力分布、屈服时应力应变发展变化及节点的弹性极限承载力的影响,对不同开孔尺寸节点的力学性能进行了分析比较,探讨了端板厚度、螺栓、开孔参数对端板上应力分布的影响．结果表明,梁柱端板连接腹板开孔型节点的细部构造对其受力影响较大,采用合理的细部构造形式有利于降低应力集中．改善节点的应力分布,使之受力均匀合理．     

钢-混凝土双面组合连续箱梁负弯矩区有限元分析

钢-混凝土双面组合箱梁是由两个H型钢作钢骨架,并与上下两块混凝土板组合形成的箱形截面,可用于连续梁的负弯矩区。推导得到了负弯矩区截面弹性刚度和塑性极限弯矩的计算公式。建立集中力作用下双面组合连续箱梁负弯矩区的Ansys分析模型,得到了组合梁的荷载挠度曲线、截面应力和应变变化曲线以及钢与混凝土交界面的纵向滑移分布。与双主梁组合梁和普通组合箱梁的受力性能做比较,显示了双面组合箱梁承载能力和变形能力的优越性。     

连续刚构拱组合桥锚固区局部应力模型试验

为探讨连续刚构拱组合桥锚固区的局部应力,以宜万铁路宜昌长江大桥——连续刚构-钢管混凝土柔性拱新型组合桥为工程背景,分别进行了顶、底板模型试验,并与数值计算进行了比较,获得了锚固区局部应力的传递规律.此外,讨论了锚固区裂缝产生的原因.研究结果表明:在纵向预应力张拉过程中,箱梁锚固区始终处于弹性工作状态,锚垫板下混凝土受力是安全的;模型各测试截面混凝土测点应力与施加的荷载呈线性关系,结构处于弹性受力状态.     

大跨径拱桥异性截面拱肋拱顶局部段力学行为分析

为探究大跨径异性截面钢拱桥局部段受力行为,以某450 m主跨中承式异性拱为工程背景,使用有限元软件建立了梁-壳混合有限元模型,分析了拱顶局部段在恒载+活载和恒载+活载+风荷载2种工况下的力学特征.计算结果表明:2种工况下,拱肋顶部箱梁整体纵桥向应力及主要板件Von Mises应力均处于较低水平,除板件连接位置外,应力分布较为均匀;选取的4处截面顶板正应力沿拱肋宽度方向变化规律大致相同,但吊点横隔板和横向加劲肋截面顶板正应力存在局部突变现象;考虑风荷载后,拱顶局部段受力无明显变化,但吊点横隔板和横向加劲肋截面顶板正应力突变现象得到一定程度缓解.     

后张预应力孔道对桥梁横截面力学特性影响

从PC桥梁力学行为入手,通过数值分析的方法,分析PC桥在不同横向受力状态下箱梁截面应力分布的规律及受力特性,研究预应力孔道对PC桥梁截面受力特性的影响,从而为该类桥梁箱梁开裂等问题的对策研究提供理论依据。     

万吨级斜拉桥转体施工过程的力学特性

为了研究斜拉桥转体施工过程中各构件的力学特性,建立了国内首例单点平铰转体斜拉桥的三维数值仿真模型,并使用实测数据进行校核。运用刚体绕定轴转动理论推导了斜拉桥在转体过程中的角加速度。针对加速转动和匀速转动2个典型施工阶段,研究了桥梁水平转体施工过程中主梁、塔、墩、牛腿、转轴与转盘的受力状态,分析了角速度和角加速度在斜拉桥转体过程中对桥梁受力的影响规律,计算了合理的施工角速度和角加速度。计算结果表明:在匀速转动过程中,各控制截面的应力变化与角速度的平方近似成正比例关系,在现场实测角速度为0.01rad·min-1时,控制截面应力最大变化值仅为-2.00Pa;在加速转动过程中,主梁横断面应力沿主梁中心线斜对称分布,设计角加速度为6.5×10-3 rad·s-2时,塔根实心段的下缘应力变化值为-3.33 MPa,应力变化显著,从牛腿底端开始,桥墩各截面沿高度方向所承受的转矩作用逐渐减小。可见,在匀速转动过程中,角速度对主梁断面应力的影响可忽略;在加速转动过程中,应对斜拉桥转体的角加速度给予明确限制,保证施工安全,缩短转体时间。     

预应力钢束摩阻损失试验与有限元分析研究

为了解有效预应力下桥梁结构的受力状况以及应力分布,对某连续梁桥的长弯预应力筋布置测点,实测了多根预应力筋的摩阻损失值,确定了其摩擦损失参数μ、k值。将测点处混凝土应力实测值与ansys模型在理论摩阻下的计算值对比分析,结果表明,实际摩阻损失率比理论摩阻损失率大11.96%;除个别截面受支承处的局部效应影响外,梁体其他截面受力较为平顺,应力的量值也不大。     

新建省道S336公路桥施工过程模拟分析

通过对江苏省新建省道S336公路桥-80m计算跨径的PC系杆拱桥的施工建模和施工过程的模拟分析,展示了PC系杆拱桥施工过程中各控制截面的内力、应力以及吊杆索力的分布特点,为同类型桥梁结构受力分析和施工控制提供参考。     

钢筋混凝土受弯构件使用阶段受压区高度计算的巧妙方法

在计算钢筋混凝土受弯构件使用阶段应力时,受压区高度可以列方程直接求解,也可以利用某些文献针对矩形或T形截面给出的计算式代入求解。详细阐述了用一个公式求解矩形或T形截面受压区高度的方法,并通过计算示例说明这种方法完全可行。     

大跨钢-混凝土结合梁斜拉桥传力机理

为探讨大跨结合梁斜拉桥中钢主梁与混凝土板的传力机理,采用梁段模型试验与有限元数值分析相结合的方法,对观音岩长江大桥主梁的受力性能进行了研究.用有限元软件ANSYS建立标准梁段的空间有限元模型,对不同组合荷载作用下结合梁的应力分布进行了弹性分析;考虑材料的非线性特性和剪力钉荷载-滑移的非线性关系,对设计荷载组合下结合梁的力学行为进行了弹塑性分析.在此基础上,采用1:2的缩尺比例进行模型试验研究,测试了不同荷载组合下结合梁截面的应力.研究结果表明:在设计荷载组合作用下,混凝土板与钢主梁间的相对滑移较小,剪力钉能有效抗剪,保证结构整体受力性能的要求;结合梁截面应力基本满足平截面假定,钢主梁以抗弯为主,混凝土板承担较大截面压力.      

天山公路路基水毁凹岸挡墙冲刷深度计算水工模型公式的建立

根据天山公路沿线冲刷水毁的特点,依据典型河流段进行室内物理模拟试验,观测不同流量、不同弯道半径下河流的流速形态、水深大小、河道变化情况及水流对河岸和防护构造物的冲刷情况,并经过公式对比计算、回归分析,提出沿河凹岸护墙的局部最大冲刷深度计算公式。在此基础上,通过对近年来新疆多条山区公路上修筑的挡墙进行实地调查,对公式进行了验证。从对比情况看,该计算方法基本合理。     

基于悬臂梁流变试验的倾倒变形力学特性分析

弯曲倾倒变形本质是岩层所发生的弯曲流变变形，为了阐明其时效特点与力学特性，首先对反倾层状斜坡进行受力分析，将岩层某点的受力简化为自重应力与水平侧应力；其次在该受力条件下，进行了悬臂梁弯曲流变试验，将岩层悬臂式弯曲流变模型概化为4个阶段:瞬时变形阶段、衰减蠕变阶段、稳态蠕变阶段、加速蠕变阶段. 基于上述的试验和分析，推导出悬臂梁弯曲流变的本构方程；并选取岩梁发生倾倒变形时极限位置处应变为0，对本构方程进行求解得出倾倒变形发育的极限深度；以悬臂梁倾倒折断时应变加速度等于稳态蠕变的上限加速度为求解条件，得出岩梁的倾倒折断深度.      

基于离心模型试验的地基附加应力修正

为提高对路基沉降的精度控制,对2种中等压缩性土地基在路基自重作用下的地基附加应力分布规律进行了离心模型试验,并通过PLAXIS2D有限元数值计算和现场测试参数反算地基附加应力进行了验证.基于试验结果,提出了考虑路基宽高比影响的路基中心处地基附加应力修正计算方法.研究结果表明:在路基荷载作用下,附加应力在浅层地基中衰减较快,随地基深度增大,衰减逐渐减慢,与Boussinesq解得到的地基附加应力衰减曲线存在显著差异;修正方法计算的地基附加应力与现场测试参数的反算结果基本吻合.      

平面二次包络环面蜗杆传动强度计算

为了简化平面二次包络环面蜗杆传动承载能力的计算方法,基于Hertz理论,应用线性回归法和插值法,推导了平面二次包络环面蜗杆传动接触强度计算公式;考虑齿间载荷分配系数的影响,修正了普通圆柱蜗杆传动弯曲强度计算公式;根据蜗杆副有限元网格模型,分析了轮齿应力分布.结果表明:解析式计算的平面二次包络环面蜗杆传动接触强度(弯曲强度)比有限元分析结果大6%~16%,满足工程使用的要求;蜗轮齿面接触应力沿接触线呈倾斜L型分布;蜗杆载荷从1 N.m增大至额定值时,5对齿啮合的最大齿间载荷分配从32.4%降至27.5%.     

基于ANSYS的钢制车轮有限元分析

建立某特定车型车轮的有限元模型,进行弯曲应力和径向应力分析及疲劳分析,探究车轮疲劳寿命的影响因素。对车轮分别进行正对螺栓孔和正对2螺栓孔中间加载2种工况的应力分析。最后应用Fatigue模块对车轮进行弯曲疲劳寿命分析,预测车轮的疲劳破坏位置和使用寿命。     

车身结构中常用薄壁构件的刚度分析

本文利用有限元法计算了车身结构中常用的几种薄壁截面梁的弯扭刚度。在分析比较的基础上 ,从轻量化的角度出发 ,确定出弯扭刚度最佳的截面形状。对礼帽型组合薄壁截面梁进行了基于几何模型和基于有限元模型两种方式的参数研究。得出梁的弯曲刚度随其各个特征尺寸变化的规律。为薄壁构件的选型及刚度设计提供了依据。     

木寨岭铁路隧道斜井大变形的控制技术探讨

为了寻找高地应力软岩隧道的大变形控制措施,对在建的兰渝铁路木寨岭隧道大战沟斜井薄层炭质板岩段进行了多种大变形控制方法的试验。试验说明：木寨岭隧道的大变形是不可避免的,但是可控的;超前小导坑、导洞和大钻孔进行应力释放对控制大变形是非常有效的,但就其进度而言,还有待完善;小幅增加初期支护刚度加套拱支护对大变形控制也是有效的...     

Tool for Predicting the Ultimate Bending Moment of Ship and Ship-Shaped Hull Girders

The present paper presents a historical review associated with the research works on hull girder strength of ship and ship-shaped structures. Then, a new program is developed to determine the ultimate vertical bending moment of hull girder by applying direct method, stress distribution method, and progressive collapse analysis method. Six ships and ship-shaped structures used in the benchmark study of International Ship and Offshore Structures Congress (ISSC) in 2012 are adopted as examples. The calculation results by applying the developed program are analyzed and compared with the existing results. Finally, the roles of the developed program and its further development are discussed.     

基于荷载传递法的锚杆锚固段荷载变形分析

基于荷载传递法,推导了锚固段的荷载传递基本微分方程;结合Kelvin问题的位移解,得到锚固段的应力分布的解析表达式,认为锚杆体的直径、外荷载及锚杆体弹性模量与岩体剪切模量的比值等因素影响着锚固段的应力水平。计算结果表明:锚杆体直径增加到一定程度会使锚杆所受的最大剪应力快速增加;在较高的初始力条件下,锚固段前端应力集中现象明显;较小的锚杆体弹性模量与岩体剪切模量比值有利于锚固段应力的均匀分布。     

小净距公路隧道施工力学效应研究

通过有限元数值模拟,分析了小净距公路隧道中夹岩柱的受力特性、围岩屈服接近度、锚杆轴力、二次衬砌混凝土内力特征等。研究结果表明:净距较小为B/3时,研究区中夹岩柱围岩会受到左右双洞开挖应力场重叠作用的严重影响,受力状态十分不利,屈服区也贯通中夹岩柱,中夹岩柱两侧的隧道支护衬砌结构都应有所加强;当净距为(0.85~1.5)B时,中夹岩柱受力状态受净距的影响已很小。