水化热和徐变收缩对V形墩系梁应力的影响

针对一种带系梁的混凝土V形墩施工前期温度应力可能导致系梁开裂的的问题,采用空间有限元的分析方法,分别建立系梁分次浇筑及一次浇筑数值模型,根据施工步骤及主要工况分析V形墩系梁温度场及应力场的变化规律,研究徐变收缩与温度耦合作用的效应。研究表明,两种施工方案中,温度及应力仅在合龙段区域差异较大,分次浇筑时,两侧已浇筑的混凝土限制了合龙段的变形,合龙段的拉应力明显增长;徐变收缩与水化热的温度效应是相互影响的,浇筑早期的徐变收缩作用在可以降低水化热产生的拉应力,且温度越高其作用越明显;分次浇筑可减少后期收缩作用在系梁中产生的拉应力。     

CFRP/AL车门防撞梁热变形有限元仿真与分析

由于热膨胀系数不同,异种材料结构在环境温度变化时会发生变形,并影响最终的装配性能。基于ABAQUS平台建立CFRP/AL车门防撞梁有限元模型,对防撞梁在温度变化时的变形进行了研究。基于仿真分析结果,利用二次样条函数对仿真结果进行插值,预测CFRP层合板的变形,快速计算CFRP/AL车门防撞梁在不同温度下的变形。通过仿真运算及插值结果针对试验数据的分析及比较,验证了有限元模型的准确性,并利用二次样条插值函数匹配CFRP/AL车门防撞梁非线性趋势,为装配变形补偿提供依据。     

高墩大跨连续刚构桥箱梁水化热研究

由于在高墩大跨连续刚构桥温度裂缝,因此笔者基于温度场热量传导理论建立有限元仿真模型进行水化热理论计算,并结合贵州某高墩大跨连续刚构桥0#块施工浇筑和养护过程中箱梁水化热温度现场监测,通过实际数据与有限元模型理论计算对比,分析箱梁混凝土水化热温度发展变化特点.     

MJS加固试验桩水化热对温度场影响研究

为确定MJS+水平冻结法联合加固的冻结开冻时机,对MJS加固水泥土试验桩水化放热规律进行研究。采用直接法测定水泥水化热获得不同水泥质量掺量（40%、45%、50%、60%、70%）的水化热和水化放热速率,利用水化热室内试验所得数据进行数值模拟预测MJS加固体温度场变化规律,并结合现场MJS试验桩温度实测数据进行对比分析。结果表明： 1）MJS水泥土试验桩的中心温度随水泥质量掺入比增大而提高; 2）试验桩温度模拟值与实测值变化趋势相近,验证了数值模拟的正确性; 3）MJS水泥土试验桩的中心温度先升高后缓慢降低,5 d左右水化放热量达到峰值,温度为56.1~69.2 ℃,水泥土水化放热随水泥质量掺入比的增大而升高; 4）大体积水泥土因水化作用中心温度上升较大,单桩MJS水泥水化热在施工后30 d基本释放完成,故宜在30 d后进行人工冻结加固。     

钢筋混凝土梁应力变形的有限元-无网格耦合分析

大变形处理是钢筋混凝土梁数值分析中的难点,有限元方法中的网格畸变会大大降低其求解精度,而无网格方法由于不受网格的束缚,能很好地处理钢筋混凝土大变形问题。为充分利用有限元和无网格方法的优点,更准确地求解大变形问题,建立有限元-无网格耦合计算方法,首先,通过有限元方计算得到大变形区域;然后,利用有限元-无网格耦合算法求解大变形问题,弥补有限元计算的局限性。通过对比纯有限元模型计算结果和有限元-无网格耦合模型计算结果,发现两者在变化趋势上差别不大,符合钢筋混凝土梁的变化规律,说明所建立的有限元-无网格耦合自适应算法能很好地模拟钢筋混凝土梁的应力变形,验证了有限元法-无网格法的自适应耦合算法的正确性。     

大体积混凝土水化热施工期温度场及应力场仿真分析

介绍了大体积混凝土水化热的有限元分析及其控制措施,结合鄂东长江大桥南主塔承台水泥混凝土浇筑工程,通过现场试验确定了混凝土配合比设计,利用有限元模型,提出了解决施工过程中水化热的具体措施,保证了鄂东长江大桥南主塔承台的顺利浇筑。     

基于模型修正梁格法的车桥耦合振动分析系统

首先以一座钢桁架连续梁桥为工程实例,建立尽可能考虑结构特点的初始有限元模型,并结合现场试验采集的静、动力实测数据,建立考虑变形、频率及振型等静、动力信息的多目标函数,通过有限元模型修正获得能够反映结构真实状态的基准有限元模型;其次介绍了梁格法桥梁车桥耦合振动分析模块以及静载试验整车加载模块编制思路,并嵌入自行研发的桥梁结构动力分析软件BDANS;最后将修正后的有限元模型输入至自行研发的梁格法车桥静动力分析模块,并将静动力荷载工况下的实测响应、BDANS计算值与通用软件ANSYS计算值三者进行了相互校核和对比。结果表明:BDANS静力分析模块的计算结果与ANSYS静力计算结果完全吻合,BDANS动力分析模块在不同行车工况下的动力计算响应趋势与实测响应趋势保持一致,从而验证了该分析模块的可靠性。     

双索面预应力混凝土斜拉桥牵索挂篮整体受力研究

为了保证牵索挂篮在双索面预应力混凝土斜拉桥悬臂浇筑施工中的安全并有效控制主梁的线性,以某斜拉桥为背景建立牵索挂篮的MIDAS有限元分析模型,计算其在各种施工工况下的应力和变形。结果表明,该桥牵索挂篮在主梁施工荷载作用下受力情况良好。通过牵索挂篮有限元分析,可以近似地反映牵索挂篮在各种工况下的应力和变形情况,为主梁的线性控制提供一定的依据。     

预制T梁架设阶段横向温度梯度作用侧向变形研究

为控制大跨预制混凝土T梁架设阶段由横向温差导致的侧向失稳,以标准截面预制混凝土T梁为背景,对架设阶段横向温度梯度作用下的T梁侧向变形进行研究。建立截面热传递理论模型,通过热传递有限元分析得到主梁温度时程与分布,并与实测结果对比以验证有限元分析准确性,分析极端环境条件下(最高气温、最低气温、最大温差和最强太阳辐射)截面横向温度梯度分布,提出横向温度梯度多线性分布模式和预制混凝土T梁在横向温度梯度作用下的侧向变形简化分析方法。结果表明：热传递有限元分析计算结果与实测结果吻合;混凝土T梁顶、底板温差明显,且均产生较大的横向温度梯度;顶、底板及腹板的最高温度均出现在太阳直射边缘,最低温度出现在横向中心位置附近;采用简化分析方法计算预制混凝土T梁在横向温度梯度作用下的侧向变形,并得到不同标准截面梁在极端横向温度梯度下的侧向变形与跨径的关系,可为预制混凝土T梁架设时侧向变形控制提供参考。     

大跨度混合梁连续刚构桥0号块空间受力分析

文中以大跨度混合梁连续刚构桥0号块为研究对象,建立有限元模型进行分析,对分层浇筑方式进行合理优化;最大负弯矩及最大剪力工况计算表明,顶底板正截面抗裂与法向应力验算均能满足要求。最大悬臂状态下,顶底板实桥布置应力测点均为受压状态,实测值与理论值吻合度较高,验证了有限元模型的正确性。0号块剪力滞分布较为复杂,顶底板刚度在整个截面占比越大,剪力滞现象越明显,建议对该区域配筋进行合理优化。     

青岛海湾大桥胶凝材料体系水化放热性能及开裂敏感性研究

分别对比研究了单掺粉煤灰、单掺矿粉以及混掺粉煤灰与矿粉的胶凝材料体系的水化放热性能和开裂敏感性.试验结果表明:粉煤灰可以明显降低胶凝材料体系的放热总量、放热速率以及开裂敏感性,并随着粉煤灰掺量的增加,降低效果越明显.只有掺量大于70%的矿粉才可以明显降低胶凝材料体系的放热总量及放热速率,但是矿粉掺量大于30%不利于提高体系的抗裂性能.混合掺入粉煤灰与矿粉更能降低胶凝材料的放热速率、放热总量,减缓水化放热速率变化趋势,降低体系开裂敏感性.     

混凝土T型梁桥温度效应分析

T型梁桥腹板竖向裂缝是该类桥梁的典型病害,温度效应是引起裂缝产生的重要因素之一。为研究不同工况下T型梁桥的温度效应,选取梁体浇筑水化热、桥面沥青摊铺、日照温差3种工况,采用ADINA有限元软件进行实体模拟分析。结果表明:考虑混凝土时变效应时,T梁浇筑过程中水化热效应对结构影响较小; T型梁桥桥面沥青摊铺过程对T梁结构影响较大,T梁腹板由于沥青摊铺过程产生的温度梯度而产生较大的拉应力,约4h时温度应力达到峰值,可达3. 8MPa,其量值不可忽视,应在设计验算过程中予以考虑;在日照正温差作用下,T梁腹板将产生较大拉应力,对腹板受力产生不利影响。     

梁格法在连续梁拱组合结构分析中的应用

以某连续梁拱组合结构为工程背景,应用梁格法建立有限元模型并进行施工阶段分析．对比成桥阶段边、中腹板应力与变形差异。同时建立单梁模型,与空间梁格模型进行对比分析,验证梁格模型计算结果的精度。     

港珠澳大桥大悬臂连续钢箱梁变形分析方法

为对钢箱梁大节段吊装过程中的结构变形进行精度可靠且效率高的计算,以港珠澳大桥深水区非通航孔桥为背景,研究该类桥梁的变形分析方法。在经典梁理论(Timoshenko深梁理论)的基础上引入剪切修正系数以模拟剪切对钢箱梁整体变形的影响,剪切修正系数采用胡海昌计算理论中的矩形分块法计算。采用ABAQUS建立港珠澳大桥深水区非通航孔桥钢箱梁大节段吊装工况下的空间板壳单元有限元模型,对考虑剪切变形的梁单元有限元模型进行校核,验证了该方法的可靠性。通过在工程实施阶段获得的现场实测变形数据,进一步验证了该方法的有效性,桥梁线形控制取得了良好的效果。     

地铁联络通道人工冻结粉质粘土变形与温度特性试验研究

为研究温度对粉质粘土变形特性的影响,以冻结粉质粘土为研究对象,通过三轴剪切试验,研究了不同温度条件下粉质粘土变形特性.试验结果表明:温度对土体的变形和强度存在显著影响.同一偏应力作用下,温度越低,变形越小.温度与冻结粉质粘土强度大致呈反余切函数关系.冻结粉质粘土应力-应变关系呈硬化型,无峰值强度.未冻粉质粘土应力-应变关系呈软化型,有峰值强度.依据Duncan-Chang模型建模思路建立了以温度为影响因子的冻结粉质粘土本构模型.偏应力和应变呈幂次函数关系.温度则主要通过幂次函数的系数A和B影响冻结粉质粘土的应变.最后,将建立的本构模型导入有限元分析软件MIDAS中,并以沈阳地铁DK11+ 395联络通道处工程为例,对冻结法施工过程中的土体变形进行了数值模拟.数值计算结果与现场监测结果吻合程度较好,验证了所建立本构关系模型的有效性.     

某铁路预应力混凝土简支T梁翼缘板受损加固

某铁路预应力混凝土简支双T梁,遭翻斗车撞击,跨中部分翼缘板损伤严重,无法继续承载,需进行抢修加固。结合实际工程,确定采用凿除受损部位,重新浇筑的方案,在浇筑前采取临时顶升。通过建立MIDAS Civil有限元模型,分析确定方案的可行性。计算结果显示,加固后桥梁安全性满足原规范要求。加固后的列车静、动载试验结果表明,梁体受力状态较好,加固效果明显。     

南洞庭湖特大桥塔座及首节塔柱温控技术分析

为研究南洞庭湖特大桥塔座及首节塔柱大体积混凝土在浇筑过程中的温度应力水平,采用有限元仿真软件建立模型,分析现场浇筑情况下大体积混凝土温度及温度应力随龄期的变化情况,对比混凝土中有无设置冷却水管对大体积混凝土温控的重要影响。     

锚碇顶板8 m厚大体积混凝土一次浇筑温度裂缝控制技术

以龙门大桥锚碇顶板8 m厚大体积混凝土一次浇筑为例，在有限元仿真计算的基础上，采取水化温升低、抗裂性能高的大体积混凝土配置技术、使用碘钨灯对后浇带进行加热保温、合理使用冷却水管以及使用温缩诱导纤维等温控措施，并进行现场温度监控。实测顶板混凝土内部温度与仿真计算结果基本一致，各项温控数据均满足温控标准的要求，经现场跟踪观察，未发现明显可见温度裂缝，温控效果良好。     

宽幅斜拉桥牵索挂篮静载试验有限元分析

为了准确地反映牵索挂篮的受力及变形特性,保证牵索挂篮在宽幅斜拉桥悬臂浇筑施工中的安全并有效控制主梁的线形,以无锡葑溪斜拉桥为背景建立牵索挂篮的有限元模型,计算其在各试验工况下的应力及变形,并与实桥静载试验所得数据进行比较分析.结果表明:牵索挂篮的弹性变形及应力变化的有限元计算值与试验值趋势基本一致,误差均在可控范围内;通过牵索挂篮静载试验的有限元分析,可以近似真实地反映牵索挂篮在各工况下的应力及变形情况,可以依据有限元分析结果进行主梁线形控制.     

预应力混凝土T梁在施工阶段的挠度和边界条件分析

为了研究预加力时的梁体变形,实施了预应力混凝土T梁桥试验,得到了梁体变形的实测数据;建立了与试验梁对应的有限元模型,并考虑梁体底面存在接触的实际情况,探讨了梁体张拉过程中的摩擦接触问题;通过有限元计算分析了梁体在张拉过程中的挠度变化规律,并提出了计算的基本假设.为了验证计算基本假设的合理性,运用静力法对施工梁体进行受力分析,推导了确定边界约束条件的表达式,并与实桥试验成果以及有限元计算结果相比较.通过理论计算确定的边界约束条件与实测结果基本吻合.在施工阶段,梁的挠度和边界条件主要与预应力钢筋线型、纵断面位置,预加力大小以及构件自重集度有关.通过分析推导,得到了直线配筋和曲线配筋情况下的边界条件.