钢箱梁焊接应力分布规律及消除方法研究

以三跨连续钢箱梁为研究对象,采用超声波冲击应力消除法对钢箱梁进行焊接应力消除。通过对消除前、后的焊接残余应力进行测量,得到焊接应力大小及分布规律;同时验证超声波冲击焊接应力消除法对钢箱梁焊接应力消除的效果。     

斜拉桥钢锚拉板区域焊接应力消除试验研究

对重庆江津观音岩大桥索梁锚固区域部分进行了3个足尺比例试件的焊接残余应力测试,并对其焊缝进行了超声波冲击试验,以研究超声波冲击对钢锚拉板区域各焊缝应力的影响情况。测试和试验研究结果表明,钢锚拉板区域各焊缝存在着相当大的焊接残余应力,特别是在平行于焊缝长度方向的应力,不少测点已接近屈服强度。通过采用超声波冲击工艺,大幅度地减小和消除了该区域的焊缝残余拉应力,3个试验试件的各焊缝在平行和垂直于焊缝长度方向的应力平均下降50%以上,最大的下降96.5%,不少测点应力已由拉应力变为了压应力,有效地改善了应力的状态,从而使结构的受力更合理,应力分布趋于均匀。超声波冲击可以作为一种解决斜拉桥桥钢锚拉板区域焊接应力过大问题的有效的方法,对提高接头的疲劳寿命有明显作用。     

公路斜拉桥中焊接残余应力的减小与消除的探析

公路斜拉桥锚拉板的焊接残余应力对锚拉板的疲劳寿命产生直接影响,对斜拉桥的使用寿命起决定作用,因此研究如何减小和消除公路斜拉桥锚拉板焊接残余应力具有重要意义。运用超声冲击设备,对斜拉桥锚拉板适用Q370qe钢材焊接热影响区实施超声冲击试验,采用盲孔法检测超声冲击前后热影响区的应力,通过探讨热影响区焊接残余应力在不同超声冲击处理工艺下产生的改变,并分析其规律,继而为斜拉桥锚拉板的生产制造提供有效建议。试验结果表明,超声冲击处理可以把Q370qe钢板焊接残余拉应力转变成压应力,对斜拉桥锚拉板焊接残余应力的减小和消除有比较好的成效;在冲击时间不变的情况下,增加冲击电流可以增大冲击力,使得残余应力焊接热影响区塑性变形和位错结构改变增大,继而消减率随之增加,但是增加的速度减缓;在冲击电流不变的情况下,冲击时间增加,消减率没有显著的变化规律。     

不同因素下受载混凝土超声特征参数研究

研究了钢筋位置、试件尺寸、内部空洞大小对受载混凝土的超声波参数(波速、主频幅值、非线性系数)的影响，研究结果表明，超声特征参数随应力水平的增加呈现出一定的规律性，并可采用波速与非线性系数来描述混凝土的应力状态。当混凝土中有钢筋存在时，会导致超声波波速、非线性系数增大；但主频幅值由于超声信号能量受到钢筋的削弱作用，因此数据较为离散，没有明显规律。试件的尺寸效应对波速、主频幅值、非线性系数有影响，在同一应力状态水平下，尺寸越小，则超声参数越大。当混凝土试件中存在空洞(缺陷)时，空洞尺寸越大，则超声参数越小。     

轮胎充气压力对摩托车车轮应力分布的影响

轮胎充气压力对摩托车车轮应力分布有一定的影响,利用I-DEAS软件对车轮在各种载荷下的应力分布情况进行分析,得出冲击试验分析模型可以不考虑充气压力、径向载荷试验分析模型必须考虑充气压力的结论,为深入进行冲击试验和径向载荷疲劳试验有限元分析做了准备。     

电磁驱动气门的动力学分析与缓冲结构研究

应用有限元方法,对自行研制的电磁驱动气门进行了动力学分析,得到了落座时气门产生的冲击应力,0.3m/s落座速度下,冲击应力峰值为51.63 MPa;分析了动质量、落座速度和气门侧偏角等参数对气门落座冲击的影响,其中气门侧偏角和落座速度对冲击应力影响显著。通过设计缓冲结构,气门冲击应力降低了50%,且落座速度越大,缓冲效果越明显;缓冲结构很好地抑制了气门的反跳,有利于降低气门精确控制的难度。     

车用塑料手柄冲击应力差异产生原因分析

为解决同一批次的不同塑料手柄冲击应力相差较大、质量不稳定的问题,采用红外光谱仪、差示扫描量热仪、热重分析仪、光学显微镜和扫描电子显微镜/能谱仪对高应力手柄和低应力手柄的塑料材质、塑料的结构和微观形态等进行了分析,查明了冲击应力差异产生的原因,并提出了改进意见。     

考虑车桥耦合振动的钢梁桥腹板间隙的疲劳分析

分析钢梁桥腹板间隙的疲劳问题时,其应力通常是基于疲劳荷载作用下的静应力叠加一个动力冲击系数来确定。已有研究表明:规范中的疲劳冲击系数低估了实际路面状况下的车辆动力冲击效应,往往导致腹板间隙的实际疲劳寿命低于设计寿命。基于此现状,研究了在假定的车辆和环境条件下路面的退化规律。建立了几座不同跨径的简支Ⅰ型钢梁桥和疲劳车的三维模型,通过车桥耦合振动分析,研究了实际桥面状况下车辆荷载动力效应对腹板间隙产生的应力幅冲击系数,并评估了腹板间隙的疲劳寿命。结果表明:基于腹板间隙应力幅计算的冲击系数大于传统基于应力的冲击系数;美国AASHTO桥梁规范中采用的疲劳冲击系数在路面条件较差时低估了车辆荷载动力效应。最后提出了腹板间隙疲劳评估应力幅冲击系数建议取值。     

悬索桥索夹螺杆应力无损检测研究

悬索桥索夹螺杆在施工及运营过程中均可能发生显著的应力损失,这个应力损失将可能导致索夹出现滑移进而影响悬索桥桥面系的安全,然而以往由于检测手段的限制,对索夹螺杆的应力水平无论在施工过程还是运营养护中均无法进行准确判定。在试验研究的基础上发展出了索夹螺杆应力的超声波检测新方法,达到了3%的测试精度,完全能够应用于索夹螺杆各个阶段的应力测试中;应用该项技术对江阴长江大桥索夹螺杆应力进行了全面检测,进一步验证该方法的可靠性,同时也证明了索夹螺杆应力检测的必要性和迫切性。最后提出在施工阶段采用该设备对索夹螺杆建立超声波回波长度指纹库将大大降低后期运营检测的难度。     

冲击荷载下石灰岩损伤研究

利用中国矿业大学(北京)霍普金森压杆实验室的φ50 mmSHPB实验装置系统,对石灰岩岩石试件进行了冲击实验.根据SHPB实验的实验技术及一维应力波理论,子弹的长度决定应力波的波长、子弹速度决定应力波的振幅.不同应力波波长或不同应力波振幅,对岩石损伤所产生的影响不同.应力波波幅值在67.2～102.7 MPa范围时,应力波幅值越大,试件受到的损伤越大;在应力波波幅相近情况下,波长较长的应力波会对试件造成较大的冲击损伤,且应力波波长与损伤成一定的指数函数关系.     

冲击压实破碎旧水泥混凝土路面施工对盖板涵影响的研究

冲击压实施工时产生巨大的冲击波,会对改建线路桥涵产生严重影响。结合冲击压实技术在316国道福州段旧水泥混凝土路面改建工程中的应用,运用有限元采用拟静力法模拟冲击压实的动力作用,计算分析了由冲击压实载荷引起的附加应力在土基中的分布性状。并根据有限元计算结果,分析计算了冲击压实荷载作用下不同埋深盖板涵顶面的受力情况,进一步通过构造配筋比和冲击压实工作区两个概念,探讨了冲击压实施工时不同埋深盖板涵竖直和水平方向的安全控制距离。研究结论可为冲击压实安全施工控制提供参考。     

超声相控阵探头楔块优化及其在锚具检测中的应用

锚具作为缆索体系桥梁中的关键传力构件,其产品质量是整个桥梁运行安全性的保证。由于锚具的制造工艺,超声检测是锚具内部缺陷检测的主要手段,超声相控阵方法由于声束偏转、动态聚焦、程序控制等优点,比超声检测具有更高的检测效率及缺陷检出率。将超声相控阵方法应用于锚具无损检测中,优化探头楔块与锚具的接触形式,采用圆弧形接触面来改善耦合效果。通过对比试块的检测增益值分析探头楔块优化对检测灵敏度的影响,并分析了探头楔块曲率与对比试块曲率相同时,缺陷大小、缺陷深度对超声相控阵检测结果的影响。     

软岩高地应力对运营铁路隧道影响的有限元分析

软岩铁路隧道在运营阶段易发生持续的变形及底臌等其他影响工程安全的现象，而高地应力加剧了变形。为探究在不同高地应力作用下软岩隧道的变形和受力的规律，运用FLAC3D对软岩隧道的位移和安全系数进行分析。结果表明:竖向地应力不变，水平地应力越大隧道的水平位移越大，竖向位移越小，水平地应力的改变对双线隧道影响显著；水平地应力的改变对隧道安全系数的改变影响不明显。     

考虑局部损伤的斜交空心板承载能力分析

根据预应力混凝土空心板斜交跨线桥受到车辆撞击后所引起的局部损伤程度,结合横向铰接斜交空心板桥受力特点,建立局部损伤的斜交空心板有限元模型,对其损伤后结构受力性能进行分析,评估车辆撞击引起桥梁结构局部损伤对其承载能力的影响,可为相应的工程实践提供有价值的参考。     

大跨径预应力混凝土连续刚构桥的现状和发展趋势

阐述了连续刚构桥是大跨径梁桥发展的必然趋势，以及要解决的防止过大温度应力及防止船撞的措施；收集和分析了国内外大跨径连续刚构桥的数据和资料，论述了上部构造轻型化和取消落地支架合拢边跨等趋势。     

大跨径连拱隧道围岩支护原理与变形破坏数值模拟分析

以某公路连拱隧道为背景,在采用现代支护原理的条件下,对隧道的开挖、支护过程及强度折减情况进行了数值模拟,通过对围岩的应力、应变、位移随强度参数折减的变化情况以及隧道围岩变形破坏力学响应的变化规律的分析,探讨了数值模拟分析中围岩破坏的判据以及隧道围岩、中隔墙在爆破震动、施工及地下水等因素影响下的稳定性。     

超高周疲劳作用下花岗岩裂纹演化过程研究

为探索超高周疲劳作用下花岗岩内部裂纹的演化机理，构建符合矿物实际分布特征的颗粒流模型，对其进行超声疲劳加载，通过超声疲劳试验加以验证。结果表明:超高周疲劳作用下，花岗岩微裂纹主要由拉张应力机制产生的。在宏观裂纹出现前，矿物晶体边界微裂纹占主导，随宏观裂纹出现，晶内裂纹占比逐渐增大并处于主导地位。     

不平整度桥面下连续梁桥车桥耦合振动分析

现行<公路桥涵设计通用规范>采用结构基频来计算桥梁结构的冲击系数,而基频的计算宜采用有限元方法,但如何计算,规范没有明示;而且规范给定的连续梁基频估算公式不分直桥和弯桥;再者按规范基频估算公式计算冲击系数的值有待商榷.采用一种基于有限元通用分析软件ANSYS来实现公路桥车桥耦合振动数值分析方法,对弯桥车桥耦合振动影响因素进行分析,然后分别对直线和曲线连续梁桥考虑了桥面不平整度后车桥耦合振动进行计算.分析结果表明,直桥和弯桥的动力系数不同,换算成冲击系数均大于连续梁按规范给定的基频估算值计算的冲击系数.     

桥梁冲击系数反应谱的理论分析

基于结构力学及随机过程理论，分析桥梁所承受的车辆冲击力与车辆、桥梁的动力特性及桥面平整度之间的关系，提出了确定冲击系数的一种新方法，用示例将以此计算的冲击系数与我国现行的桥涵设计规范及加拿大安大略省设计规范所取的冲击系数进行对比和分析。     

泥石流冲击作用下路基的毁损机制研究

泥石流是我国常见的一种地质灾害.位于泥石流区的公路路基常常由于受到泥石流的冲击而毁损严重,甚至导致交通的中断.泥石流冲击路基是一个复杂的三维问题,通过分层法将其简化为平面问题,建立了泥石流冲击作用下路基毁损的力学模型,并通过稳定性分析和叠加原理得到了确定冲击坑形状的计算方法.最后通过将泥石流冲击坑的形状与路基自稳的临界...