城轨交通运行引起环境振动的预测

介绍影响轨道交通周围地面振动的主要因素,振动预测模型方面的问题,详细论述国内外振动数学预测公式的研究现状及存在的不足以及对预测模型和公式发展的展望。目前模型和公式考虑的工况少,准确性不高,建议在以后的研究中考虑更多的工况,并结合更多工程实测数据修正计算模型。     

桥梁遭受船舶撞击的有限元仿真分析

桥梁在船舶碰撞时受到的动力荷载是复杂的动力非线性问题,近代非线性有限元技术为该问题提供了有效的工具。文中简述了该技术的基本原理,运用ANsYs／LS—DYNA对一艘10000t船和桥梁的碰撞进行了模拟,并建立了3个不同的桥墩有限元模型,从碰撞力、桥墩应力、变形等不同角度分析了不同的建模方式对碰撞结果的影响。结果表明,3种模型的计算结果具有较好的一致性,可以满足一般的工程精度要求。     

基于BIM技术钢筋下料优化研究及应用

为了降低预制装配式桥梁钢筋分项工程的成本，提高钢筋使用率，实现钢筋智能化加工制造，应用BIM技术，提出了一种基于Monte Carlo模拟与整数线性规划的智能化钢筋下料优化方法。通过CATIA软件建立桥梁普通钢筋三维模型并自动提取钢筋相关数据信息，实现钢筋尺寸、数量等属性的批量自动获取；然后，对钢筋长度、根数进行处理，建立钢筋加工剪裁初步方案；在此基础上，根据工程需求，利用整数线性规划方法对初步加工方案进行组合优化，提出满足钢筋总用量最少优化目标的钢筋下料优化方法，同时获取钢筋最优加工剪裁方案和下料次数。将该方法应用于南京312国道预制拼装项目，实现了钢筋下料优化的自动化、智能化，避免人为因素造成的原材料损失。     

集簇式焊钉连接件抗剪承载力试验及计算方法

为了深入研究集簇式焊钉连接件的抗剪性能,结合装配式钢混组合桥梁焊钉连接件布置特征,以焊钉层间距和焊钉排数为变化参数,设计并完成了5组共10个焊钉连接件的静力推出试验,并建立了25组集簇式焊钉连接件精细化有限元模型,提出了同时考虑焊钉层间距和焊钉排数引起的群钉效应的单钉抗剪承载力折减系数计算公式。试验和分析结果表明：集簇式焊钉连接件受剪作用下由于各排焊钉之间剪力传递的不均匀性出现分批剪断现象,焊钉层间距较小时,各层焊钉之间混凝土破坏区域发生重叠,削弱了焊钉的抗剪承载力;与单钉连接件的荷载-滑移曲线特征不同,集簇式焊钉连接件持荷段较长,呈现出较好的延性,其破坏阶段呈阶梯状分布规律,验证了各排焊钉之间的承剪不均匀现象;单钉平均抗剪承载力随焊钉层间距增大而增大,随焊钉排数的增加而减小,当焊钉层间距超过8d时,可忽略其对抗剪承载力的影响;受预制桥面板预留剪力槽孔尺寸限制,装配式钢混组合桥梁常用的集簇式焊钉连接件层间距取值为4d~8d,排数取值为3r~7r;基于推出试验和有限元参数分析结果提出了同时计入焊钉层间距和焊钉排数的集簇式焊钉连接件抗剪折减系数实用计算公式,可为装配式钢混组合桥梁中集簇式焊钉连接件的设计计算提供理论依据。     

平面P波作用下液化场地中隧道结构的波动分析

将液化土体视为黏性流体,从黏性流体的运动方程和连续性方程推导出液化土体的波动方程,并证明波动方程的损耗与动力黏度有关。结合复变函数法求解了隧道结构周围半无限空间中波动位移场和应力场,根据隧道结构外侧与周围液化土体之间应力和位移连续的边界条件,可得波动问题中各势函数的待定复系数,分析了隧道结构在平面P波作用下所产生的径向和环向动应力集中程度。结果表明:P波入射时隧道结构的应力集中分布随入射角度不同而呈现出明显差异。动力黏度对隧道结构的动应力集中有明显的影响,隧道结构的应力分布随动力黏度的变化而改变,动力黏度越小,应力集中程度越高。     

纤维增强复合材料模板在桥梁工程中的应用与发展

树脂基纤维增强复合材料(FRP)具有轻质、高强和耐腐蚀等优点,用该材料设计、制造的永久模板同时作为受力构件运用于桥梁工程的实例,国外已有部分研究。介绍纤维增强复合材料作为梁、板、柱构件的模板,在美国圣帕特里西奥Texas FM3284桥梁、美国威斯康星布莱克桥梁和某桁架式军用桥梁以及美国维吉尼亚40号公路桥墩和I-5PGilman斜拉桥工程中的应用实例。实践证明FRP模板与混凝土组合形成复合材料-混凝土组合梁、板、柱构件,充分利用了复合材料良好的受力性能,减少了钢材用量。     

地震作用下盖梁的动力响应及承载能力分析

为了得到多柱墩盖梁在地震作用下的动力响应以及轴力对盖梁承载能力的影响,利用非线性有限元软件建立多柱墩混凝土梁桥的有限元模型,分析其盖梁在不同荷载工况下的轴力、剪力及弯矩分布,结果表明盖梁在横竖向地震作用下产生较大的轴向拉力与压力,将对盖梁的承载能力具有较大的影响,盖梁若按受弯构件设计是偏不安全的,应考虑轴向拉力对其承载能力的影响。     

节段拼装桥墩撞击试验研究与数值分析

为研究采用节段拼装桥墩与整体现浇桥墩在抗撞击性能方面的差异，探究撞击作用下节段拼装桥墩的撞击响应和破坏模式。采用缩比模型，通过水平撞击试验获得节段拼装桥墩和整体现浇桥墩的动力时程响应曲线，观测不同构造形式桥墩在不同撞击速度下的破坏模式，并对比分析桥墩在撞击荷载作用下的撞击力、位移等动力时程响应；采用非线性有限元模型，对桥墩撞击响应和破坏过程进行仿真模拟，并通过与试验结果进行对比，验证其有限元结果的可靠性；通过参数分析探明了撞击高度、预应力值对拼装式桥墩动力响应的影响规律。研究结果表明：在撞击荷载作用下，整体现浇桥墩主要发生了由受拉弯曲破坏转变为墩底斜向剪切破坏的弯剪破坏，节段拼装桥墩主要发生受撞节段剪切滑移和加载区混凝土压溃；与整体现浇桥墩相比，在撞击作用下节段拼装桥墩撞击力峰值降低21.25%，撞击持续时间相应增加147.62%，同时节段拼装桥墩展现出更强的变形能力和能量耗散能力，但未能展现出良好的自复位能力，增加混凝土局部损伤；有限元模拟与试验结果吻合良好，验证了有限元模型的正确性；基于节段拼装桥墩有限元模型，分析得到撞击高度和预应力值对桥墩撞击力的影响较小，但撞击高度对桥墩变形影响较大，预应力值对桥墩整体刚度也有较大影响；因此，在节段拼装式桥墩抗撞设计时应综合考虑撞击高度和预应力值对桥墩的影响，从而保证结构的可靠安全。     

混合-组合梁斜拉桥支撑体系适用性研究

为研究混合-组合梁斜拉桥结构支撑体系的适用性,以澜沧江大桥为工程背景,建立了漂浮、半漂浮和刚构3种支撑体系的有限元模型,对比分析了不同结构支撑体系下结构的静动力特性。结果表明,半漂浮体系结构的梁端和塔顶位移与刚构体系相差不大,但主梁内力明显小于刚构体系;除塔底弯矩略大于漂浮体系外,半漂浮体系结构的静力学性能均优于漂浮体系;不同支撑体系对结构的动力特性影响较小,三者之间的差异可以忽略不计。综合考虑3种支撑体系对桥梁静动力性能的影响可知,依托工程采用半漂浮体系设计更为合理。     

板式橡胶支座滑动性能试验研究

为了研究板式橡胶支座的滑动性能,对其进行了压剪试验,重点考察了竖向面压大小和水平加载速率对支座摩擦系数的影响,以及支座滑动过程中的力学性能。试验结果表明:摩擦系数随着竖向面压的增大而减小,随着水平加载速率的增大呈现先增大后减小的趋势;在加载过程中,支座会出现滑动、脱空和卡压现象,应力应变关系曲线上出现应力突变点;支座滑动前的极限剪应变可达到120%以上。建议设计时,在经济可行的条件下,尽量减少面压;在分析支座的滑移现象时,可偏安全地选取较小的摩擦系数,并关注支座脱空和卡压带来的不利影响。