上承式钢管混凝土拱桥极限承载力及稳定性分析

本文总结了国内外学者在钢管混凝土拱桥稳定及极限承载力分析方面的研究成果,系统的阐述了钢管混凝土拱桥稳定及极限承载力的分析理论以及钢管混凝土材料的本构关系。在此基础上,以杭州千岛湖大桥主桥为工程背景,运用大型通用有限元软件ANSYS对该桥主桥进行了五种荷载工况下的特征值稳定分析、几何非线性稳定分析和双重非线性稳定分析;运用统一理论所阐述的钢管混凝土材料的本构关系,用增量和Newton Raphson迭代法详细分析大跨度钢管混凝土拱桥在不同加载方式作用下的极限承载力。     

钢-混凝土组合桥面板试验研究与理论分析

为了考察钢-混凝土组合桥面板的整体工作性能，对1块简支钢-混凝土组合桥面板进行了试验，探讨了开孔钢板型剪力连接件的工作性能和混凝土中添加钢纤维的增强作用．在试验结果的基础上，引入混凝土和钢材的本构关系，并考虑钢纤维和贯通钢筋的影响，对试验进行了理论分析．结果表明：界面滑移出现在破坏阶段。说明此种剪力连接件能保证桥面板的整体工作性能。     

钢渣细骨料混凝土单轴受压应力-应变关系试验研究

为研究钢渣细骨料在混凝土中的适用性及钢渣细骨料混凝土的轴压本构模型，进行了钢渣细骨料的物理化学性能试验，并对钢渣细骨料的稳定性进行测试分析；在此基础上，制备了6组不同钢渣细骨料掺量的钢渣混凝土立方体及棱柱体试件，研究了钢渣细骨料混凝土的单轴受压性能. 研究结果表明:本文选用钢渣的游离氧化钙含量、压蒸粉化率均满足相关规范要求，适用于混凝土细骨料；钢渣细骨料混凝土破坏的脆性特征更加明显，比普通混凝土的抗压强度有明显提高；钢渣混凝土棱柱体抗压强度与立方体抗压强度比值为0.80 ~ 0.86；可依据Carreira and Chu模型及Wee模型对钢渣混凝土本构关系进行分段描述，分段式本构模型与实测钢渣细骨料混凝土的应力-应变曲线基本吻合.      

基于Kelvin链率型模型的混凝土徐变有限元计算

基于混凝土徐变固结理论,推导出一种计算混凝土徐变的递推格式,递推过程可以结合使用有限元商用软件来完成。首先,基于Kelvin链模型,将徐变Volterra积分方程转化为率型徐变积分微分方程;其次,将时间进行离散,通过引入中间变量,把率型徐变积分微分方程转化为可递推计算徐变方程;再次,使用可递推计算徐变方程,结合应力应变增量弹性本构关系,建立考虑复杂应力状态下混凝土徐变分析的包含初应变的应力应变增量弹性本构关系。在此本构关系基础上,构建初应变弹性结构有限元分析模型;最后,作为应用,对Ansys有限元商用软件进行二次开发,用Fortran语言修改Ansys软件中材料本构子程序Usermat,并用其计算了一些现有算例。计算结果表明,研究结果与现有算例结果吻合优良。研究方法无需记录应力历史,大大提高计算效率,亦为复杂结构混凝土的徐变计算提供了另一条有效途径。     

钢管混凝土弹塑性本构方程及极限承载力

应用连续介质力学的方法，对钢管混凝土进行弹塑性分析，导出表现弹塑性本构方程及比例极限，极限承载力的计算表达式，经与试验比较，公式足够可靠地描述了钢管混凝土的初始弹塑性行为。     

高温作用后混凝土损伤动态本构模型研究

为解决高温对混凝土损伤问题,基于混凝土非线性粘弹性本构模型理论及损伤力学有关理论,建立了包含材料参数、动态模量等9个参数的混凝土损伤型动态本构模型,考虑到高温对混凝土动态力学性能影响显著,将高温损伤内化到对本构模型元件材料参数的影响,并根据实验所得数据,拟合得到模型在各温度下的材料参数值;将模型预测应力-应变曲线与实验所得应力应变曲线比较,结果表明:两者的峰值应力误差在5%以内;峰值应变误差在9%以内;弹性模量误差在7%以内,曲线总体拟合相似度在0.93以上,该模型能较好模拟经受高温作用后的混凝土冲击力学特性.     

钢筋混凝土拱结构破坏过程中损伤场的分布与演化

采用损伤力学理论,研究了钢筋混凝土拱结构静荷载作用下损伤破坏的过程。混凝土材料是一种拟弹脆性材料,其损伤破坏过程可近似看成是弹性损伤问题。基于弹性损伤普遍理论,取其3阶近似形式,得到一个含有4个独立参数的损伤本构模型。在该损伤本构模型中,引入了一个拉压修正系数,用于描述混凝土材料在受拉与受压状态下损伤行为的不同。对一实桥中钢筋混凝土拱肋的损伤破坏过程进行了数值模拟计算,理论结果与试验结果相一致,说明本方法可较好地描述钢筋混凝土拱结构的损伤与破坏行为。     

关于钢筋混凝土梁荷载-挠度全过程曲线的非线性分析

采用分块有限元法对钢筋混凝土梁进行非线性分析，以得到其荷载－挠度全过程曲线。在分析中，提出了设置剪切位移函数以计算剪切变形影响的方法，混凝土材料本构关系采用了非均匀强化塑性理论来描述。与别的方法相比，具有计算量少，数据准备简单等优点。     

剪力连接件的三维非线性仿真分析方法

基于有限元仿真分析技术和混凝土本构理论，提出了有限元仿真分析和实物验证试验相结合研究剪力连接件的新方法，将此方法用于3类共7个子类新型剪力连接件的全过程受力分析，并将有限元分析结果和模型试验结果进行对比，证实了这一方法的有效性和准确性，使得通过有限元仿真分析和实物验证试验相结合研究多种剪力连接件的受力特性成为可能．     

基于滑移理论的大跨径钢管混凝土拱桥稳定性分析

钢管混凝土结构在桥梁及建筑工程中得到广泛应用,而钢管和混凝土之间的黏结滑移性不仅对钢管混凝土结构承载力有影响,而且对其稳定性也有较大影响。在研究了钢管与混凝土的黏结理论的基础上,建立了钢管与混凝土之间黏结的本构关系,利用现有结构分析程序采用黏结滑移单元实现了这种本构关系下的模拟和分析,通过示例说明了钢管与混凝土的黏结程度对钢管混凝土拱桥的整体屈曲荷载和安全稳定性系数的影响,研究结果表明如果以黏结紧密且无相对滑移为设计依据,所得出的拱桥的稳定性结果偏于不安全。     

不同强度及粗骨料对混凝土断裂能影响的实验研究

对不同强度的卵石及碎石混凝土进行了三点弯曲的实验。结构表明,混凝土的强度是影响混凝土断裂能的主要因素,而相同强度不同骨料的混凝土,其断裂能也有所不同,由卵石做骨料的混凝土强度略高。     

水泥混凝土路面常见病害与施工工艺的关系

随着交通事业的快速发展,水泥混凝土路面修筑数量越来越多。然而,已修建的水泥混凝土路面早期出现的啃边、缺角、断板、错台等病害,严重影响到了水泥混凝土路面的使用寿命和道路行车质量,给国家的投资造成了很大浪费。因此,必须研究预防和治理这些病害的施工工艺。     

桥梁混凝土结构裂缝控制探讨

在桥梁混凝土结构中,裂缝是最常见的病害,这一病害使工程的质量大打折扣。鉴于此,分析总结桥梁混凝土裂缝产生的原因,并提出解决措施,以防止混凝土裂缝带来的不良后果,提高桥梁工程的质量。     

预应力混凝土连续箱梁桥混凝土疲劳应力限值研究

大量预应力混凝土连续箱梁桥在服役期内发生腹板斜裂缝病害,引发了研究人员对于混凝土疲劳应力问题的探讨．结合中国的预应力混凝土桥涵设计规范与混凝土结构设计规范（GB50010—2002）、英国BSEN1992—1—1混凝土设计细则、欧洲CEB—FIPMC1990规范和美国AASHTO2004规范关于混凝土疲劳应力验算的规定,对混凝土疲劳应力验算方法进行了比较．并以某预应力混凝土连续箱梁桥为例,对各规范中混凝土疲劳验算的具体过程进行了计算与分析,验证了规范的合理性以及适用性．分析结果表明,中国规范的疲劳应力限值较国外规范偏高．在对构件进行疲劳设计时,推荐采用CEB—FIP规范提供的验算方法．     

路用聚合物骨架空隙混凝土干缩性能研究

聚合物骨架空隙混凝土是用聚合物水泥结合料固结骨料形成的骨架+节点+空隙的内部空间网架结构混凝土,在道路路面结构中应用具有透水、降噪等优点。根据规范进行了干缩性试验,对聚合物骨架空隙混凝土和普通水泥混凝土、无砂多孔混凝土的干缩性能进行了对比,得到聚合物骨架空隙混凝土不同龄期的干缩率,表明聚合物骨架空隙混凝土具有良好的干缩性能。     

水泥混凝土路面改造施工技术研究

简要介绍了水泥混凝土路面改造的技术,特别是针对葫芦岛市以往改造的水泥混凝土路面所产生的反射裂缝,提出本次在京哈线改造的方案,并对改造后效果进行分析,为以后的水泥混凝土路面改造提供可靠依据和经验。     

预应力混凝土箱梁桥锚固区裂缝分析

预应力混凝土连续梁桥是一种被广泛使用的桥型,但近些年在一些跨径较大的已建桥梁中也出现了较多的病害。预应力混凝土箱梁桥锚固区裂缝是预应力混凝土箱梁桥的常见病害,严重的甚至威胁到桥梁整体的使用性能。本文通过受力分析及有限元计算对箱梁桥锚固区的常见裂缝进行研究,分别对锚固齿板的不同位置进行有限元分析。并根据有限元分析结果提出了锚固区的简化计算方法及构造配筋方式,最后得出针对这些裂缝现象的可行的控制方法。     

寒区植被混凝土组成材料的选取及性能

我国北方寒冷地区道路工程建设中,植被混凝土是近年出现的新型护坡材料,通过对植被混凝土组成材料的研究,掌握不同材料的性能,为植被混凝土应用到寒区道路边坡绿化提供理论参考。     

大巴沟隧道排矸石的综合利用

通过试验测定大巴沟隧道排矸石的物理力学指标,发现其为质量很好的花岗岩。为了进一步研究其力学性质,将其粉碎后,作为粗骨料配制成高强混凝土、钢纤维混凝土、聚合物水泥混凝土,并测定其抗压强度和劈裂抗拉强度等力学指标。利用均匀设计方法对试验结果进行优化,可得到在此试验条件下,排矸石高强混凝土的抗压强度值可达到90MPa,钢纤维混凝土的抗拉强度可达到9.378MPa,具有推广利用价值和显著的社会效益、经济效益与环境效益。     

海洋混凝土结构

如果设计合理,施工规范,即使在诸如北海或北极那样的恶劣环境下,近海混凝土构筑物也能发挥关键作用.该类近海构筑物大多应用于石油与天然气行业.已经研发了一种技术用于该类承担巨大荷载的钢筋混凝土结构的设计与施工,包括集成设计、规范施工技术及重视施工管理.在近海的海洋环境中有无数的普通混凝土构筑物,如历经了近一个世纪的码头与桥...