圆形板式橡胶支座轴向刚度的研究

为解决广泛应用于铁路、公路桥梁以及建筑物的圆形板式橡胶支座轴向刚度计算问题,根据轴向压力作用下圆形板式橡胶支座的压缩变形特征,并考虑橡胶层和加劲钢板层层数和厚度的影响,假定一组满足边界条件的试探位移函数,然后利用变分原理和卡氏第二定律,导出圆形板式橡胶支座的轴向刚度计算公式。利用该公式计算圆形板式橡胶支座轴向刚度时,不受橡胶层和加劲钢板层层数和厚度的限制,并且可忽略加劲钢板轴向变形对支座轴向刚度的影响。通过比较,计算值与实测值的吻合程度较好。     

锯齿啮合橡胶关节结构介绍

以一种机车用轴箱拉杆橡胶关节为例,介绍一种锯齿啮合橡胶关节结构。该结构的特点在于能实现较小的径向/轴向刚度比,具有轴向自锁功能,良好的承载能力,疲劳性能好。     

关于变更交叉杆轴向橡胶垫使用寿命的建议

交叉支撑转向架的轴向橡胶垫(以下简称橡胶垫)是侧架弹性交叉支撑装置中的弹性元件,主要在侧架和交叉支撑装置之间起弹性连接作用,同时通过设计合适的轴向刚度,可以为转向架提供合乎要求的抗菱刚度.     

一系弹簧斜置转臂式轴箱定位刚度研究

首先推导了一系弹簧斜置转臂式轴箱定位刚度的理论计算公式,然后利用多体动力学软件SIMPACK建立了其力学模型,通过该模型验证了理论公式的正确性,并简化计算公式使其方便于工程计算,同时分析了轴箱定位刚度的影响因素。结果表明:轴箱纵向定位刚度由转臂关节的径向刚度、橡胶堆的Z1向刚度和斜置角共同决定;轴箱横向定位刚度由转臂关节的轴向和径向刚度、橡胶堆横向跨距和转臂长度共同决定;轴箱垂向定位刚度由橡胶堆Z1向刚度和橡胶堆斜置角共同决定。     

机车用二系旁承橡胶堆结构分析

介绍了一种球面式圆形橡胶堆结构,通过对比其与平板式圆形橡胶堆的FEA分析结果及试验验证结果,表明了球面式圆形橡胶堆比平板式圆形橡胶堆有更好的垂向刚度与剪切刚度匹配性及更好的疲劳性能.     

提速车辆转向架橡胶球铰刚度分析

根据提速客车转向架橡胶球铰的结构特点，结合橡胶的本构模型及相关系数，利用ABAQUS软件对其径向刚度、轴向刚度、偏转刚度和扭转刚度进行了分析，并将计算结果和试验结果进行了比较。结果表明：计算结果和试验结果具有较好的一致性，利用有限元分析能指导橡胶球铰及同类产品的结构设计。     

一种机车橡胶堆刚度性能设计新思路探讨

随着材料科学技术的进步,橡胶配方中的各种材料、工艺和胶粘剂得到了长足发展,金属橡胶粘结强度甚至可以超过橡胶本体强度,这导致机车橡胶堆可尝试采用新型的橡胶自由外型面。以一个典型的机车二系橡胶堆刚度设计为案例,提出了一种利用有限元分析方法进行垂向刚度设计的新方法。在材料参数、结构型式和接口尺寸不变的条件下,仅通过橡胶自由外型面的"外凸"型设计,就显著调整了橡胶堆的垂向刚度性能,初步探讨了这种橡胶堆刚度性能设计的新方法和新思路。     

一种变刚度转臂节点设计及试验研究

设计了一种新型的适用于轨道车辆转向架的具有变刚度特性的轴箱转臂节点,它由橡胶主簧、橡胶辅簧和液压机构组成。介绍了该节点的设计原理,论述了主要构件的结构设计思路和参数计算方法。基于结构参数计算结果完成样件试制,动静态刚度试验结果验证了结构方案的合理性,样件实现了低频低刚度和高频高刚度的变刚度特性。所述结构方案和试验方法为液体橡胶复合减振技术在轨道车辆上的工程化应用奠定了理论基础。     

轨道车辆液体橡胶复合转臂节点刚度性能试验研究

针对普通转臂节点刚度恒定的弱点,文章介绍一种适用于轨道车辆的新型变刚度液体橡胶复合转臂节点,重点对该型转臂节点的结构型式和工作原理进行论述,测试分析漏液和温度对液体橡胶复合转臂节点的静态刚度、动态刚度的影响。结果表明:漏液对液体橡胶复合转臂节点静态径向刚度特性影响较小,对动态径向刚度特性影响明显;温度对满液状态液体橡胶复合转臂节点动态径向刚度特性影响明显,对漏液状态液体橡胶复合转臂节点动态径向刚度特性影响不明显。相关研究为液体橡胶复合转臂节点的性能优化提供支撑,液体橡胶复合转臂节点的应用可进一步提升轨道车辆系统动力学性能,对于改善轮轨匹配关系具有重要意义。     

有限元分析在预测两种橡胶关节刚度中的应用

介绍了整体式、分瓣式橡胶关节的结构特点及相关的生产工艺,利用有限元分析软件对分瓣式结构橡胶型面进行优化,同时对两种结构的刚度及应力情况进行了分析,将分析结果和试验结果进行比较。结果表明:有限元技术可以预测出不同结构橡胶关节产品的刚度特性,指导产品设计。     

钢筋混凝土梁体剪跨比取值方法及其在施工中的运用

钢筋混凝土梁设计中,集中荷载作用下的梁体抗剪性能计算是一个较基础的问题,其中剪跨比对梁的抗剪强度影响较为突出,但是由于既有规范仅对计算模型进行了定义,未对实体梁取值做严格界定,导致实际设计工作中无法进行标准化统一设计,同时,由于一些不当的取值也会对结构安全造成一定影响。针对部分工程实际应用,对剪跨比取值进行了相关探讨,同时结合梁体支点的分析,对施工现场钢筋绑扎容易出现的“空箍节点”现象进行了讨论。     

螺栓对高轴压盾构管片接头抗弯性能影响研究

在大埋深、高水压等特殊条件下进行盾构隧道管片结构设计时,具有复杂接缝面的管片接头形式得到广泛运用,为具体探究其抗弯性能以及螺栓的作用,采用有限元软件Abaqus,结合具体工程实例,建立大直径盾构隧道管片接头三维非连续接触模型,针对高轴压作用下管片接头的变形特征、抗弯性能和承载能力进行对比分析。计算结果表明:(1)对于大直径盾构隧道管片接头结构,有无螺栓工况之间极限承载弯矩的差值随着轴力的增大而逐渐减小。结构体系失稳前同一弯矩下有无螺栓工况之间的张开量差值随着轴压的减小而逐渐增大;(2)高轴压作用下管片接头接缝面混凝土压溃破坏时螺栓尚未进入屈服阶段,且随着轴力的增加,有无螺栓工况下接头抗弯刚度的相对数值差异显著减小;(3)较之有无螺栓工况,对于高轴压盾构管片接头变形特征和抗弯刚度的影响而言,两种不同等级螺栓的区别不大。总体来说,随着轴压的增加,螺栓对于管片接头的变形控制和抗弯性能提升的贡献逐渐减小。     

轴向橡胶垫结构改进

分析了轴向橡胶垫A类项点(200万次常规疲劳+15万次强化疲劳)不合格的原因,从铁件(2)材质、冲压成型工艺、金属骨架处理工艺、胶料性能和产品结构设计等5个方面进行改进试制,并对试制品进行了疲劳试验.结果表明,前4种因素都不足以保证产品具有预期的疲劳寿命,而在不影响产品接口及功能的情况下对产品结构进行适当改进是解决问题的根本办法.改进后产品的批量生产表明,改进方案不仅保证了产品的疲劳寿命,而且降低了铁件(2)的采购要求,降低了生产成本.     

黏土中圆形低真空隧道管片结构内力分布及其影响因素

针对盾构隧道管片结构在不同环境下的受力性能,建立基于修正惯用法的力学模型,推导出圆形低真空隧道管片结构内力的解析解;以武汉黏土作为模拟地层,分别采用修正剑桥模型和弹簧模型,模拟分析圆形低真空隧道结构的内力分布;在获得解析解和2种数值解的基础上,对比分析特定工况下3种方法得到的隧道管片结构内力分布,探讨真空力、弯曲刚度有效率、地基抗力系数、侧向土压力系数这4个关键参数的影响规律。结果表明:对于黏土中的圆形低真空隧道,顶部与底部的管片结构正弯矩较大,腰部则是轴力与负弯矩较大;真空力对管片结构的弯矩几乎没有影响,但对轴力影响非常显著,且随真空力的增大而增大;管片结构弯矩随弯曲刚度有效率的增大而增大,随地基抗力系数和侧向土压力系数增大而减小;管片结构轴力随地基抗力系数的增大而增大,随弯曲刚度有效率增大而减小;在隧道腰部附近,轴力随侧向土压力系数的增大而减小,但隧道底部和顶部附近则与之相反。对比3种方法,解析解与数值解具有较好的一致性,但求解结果偏于保守。     

加载方式对钢管混凝土轴压长柱和中长柱受力性能影响的试验研究

进行4种加载方式对钢管混凝土轴压长柱和中长柱试件受力性能影响的试验研究,并与轴压短柱试验进行对比和分析。结果表明,加载方式对长柱中截面应力的影响较小,但对刚度影响较大,从而影响稳定极限承载力,其中初应力对长柱的极限承载力降低的影响比短柱明显,而与之相反,对于荷载仅施加于钢管之上的长柱,其极限承载力反而大于同样加载的短柱。随着长细比的增大,加载方式对试件套箍作用的影响有减小的趋势,且受力性能的差异也逐渐缩小。加载方式对钢管混凝土中长柱受力性能的影响介于短柱与长柱之间,但与短柱更接近。最后,讨论不同加载方式作用下长柱和中长柱的极限承载力计算方法。     

结构参数对钢-混组合桥塔自锚式悬索桥静力性能的影响研究

为了解钢-混组合桥塔自锚式悬索桥的静力特性,根据挠度理论,利用三维有限元软件Midas进行空间分析,对模型中主缆矢跨比、主缆抗拉刚度、加劲梁的横竖向抗弯刚度以及主塔纵向抗弯刚度参数进行横向对比。分析结果显示随着参数值的递增,结构位移在减小,而主缆的水平拉力和加劲梁的弯矩却呈现不同变化趋势,自锚式悬索桥的整体静力特性对主缆矢跨比、主缆的抗拉刚度以及加劲梁的竖向抗弯刚度的变化很敏感,而基本不受加劲梁的轴向刚度和主塔纵向刚度的变化的影响。     

地铁基坑施工期钢支撑轴力监测优化研究

为提高地铁基坑施工期钢支撑轴力监测的准确性,对轴力计进行了改型设计。运用Midas软件模拟了三弦轴力计在偏心受压状态下的受力特性。结果表明:当轴力计内传感器增加到3个,且分别布置在承压面内接等边三角形的顶点上时,采用取平均值的方法能有效减小偏心受压对监测数据的影响。以宁波地铁3号线一期工程为依托,结合云平台技术,设计了钢支撑轴力自动化监测系统。通过实时连续的轴力值和温度值的一阶线性拟合,研究了钢支撑轴力的温度效应,得出三弦轴力计在偏心受压状态下监测的准确性。     

软土地铁隧道沉降治理效果评估

基于某地铁隧道沉降治理过程中的实测数据,研究沉降治理效果评估方法。首先利用3次样条曲线插值法对隧道沉降监测点数据拟合,计算出累计沉降的曲率半径;然后以等效轴向刚度模型为基础,推导出盾构管片接头环缝张开量和纵向连接螺栓受力情况。通过理论计算对治理后隧道结构健康状态作出评估,全面分析隧道沉降治理效果,为后期运营维护提供依据。     

中小型站房网架屋盖支座弹性刚度取值研究

结合沪昆高铁平坝南站站房结构这一具体工程实例,进行中小型站房网架屋盖支座弹性刚度取值的研究。通过下部框架结构位移函数值,拟合出下部X轴支承结构Y方向的支座水平刚度公式。根据公式计算得到下部支承结构的水平刚度,建立网架结构简化计算模型,并与整体模型的工作性能进行对比分析。计算结果显示,网架单独简化模型与整体模型相比,网架杆件轴力大小、跨中节点竖向位移和网架支座反力的大小相差较小,能够满足实际工程精度要求。运用本文提出的支座弹性刚度计算方法对网架单独建模计算,具有与整体模型计算相当的精度。