基于改进分枝-约界法的连续刚构桥失效模式研究

研究目的:准确搜寻连续刚构桥的失效模式,是准确计算连续刚构桥可靠度的核心任务之一。针对连续刚构桥恒载占比较大,淹没了可变荷载效应,使失效模式在搜寻过程中出现遗漏,以及通过删除失效单元不考虑失效单元恒载引起的内力重分布,造成失效模式与结构实际受力性能不符的情况,提出了更全面反应连续刚构桥失效模式的识别方法。研究结论:对全局临界强度分枝-约界法进行改进,将构件本身恒载效应和失效单元重分布的恒载效应从结构构件有效强度中扣除,建立改进后方法的失效模式搜寻路径;利用两跨连续桥梁有限元模型和某连续刚构桥对改进后的全局临界强度分枝-约界法进行验证。结果表明:改进后的方法得到了连续刚构桥的主要失效模式,失效路径与桥梁实际破坏情况相符,且不会遗漏桥梁结构体系的失效模式。     

地震作用下群桩体系桥梁连续倒塌模拟研究

针对群桩体系桥梁连续倒塌行为,提出了桥梁在地震作用下逐步失效过程建模方法,并进一步熟悉了OpenSees软件中的Remove功能和杆件的三个失效准则。该文利用OpenSees软件Remove命令解决结构大变形大转角问题,选择非线性梁柱单元对桩基进行模拟,选用的梁柱单元都带有附属节点。采用多点约束的方式和静力凝聚的方式对附属节点进行控制。针对强震作用下的桩基破坏模式,介绍了构件弯曲、剪切,轴向受力时的破坏准则,在对桥梁的地震响应研究过程中,实时更新结构有限元模型和杆件端部的约束状态。该文以实际工程中建立的单墩模型为依据,模拟地震波环境下的连续倒塌过程,模拟了结构在逐步失效过程中的释放内力、删除失效杆件和实时模型更新,完成地震响应分析。该文建立的对失效杆件进行处理和实时更新结构模型的桥梁逐步失效过程符合真实情况下强震作用下桥梁连续倒塌过程。     

整体节点刚度对钢桁梁桥结构受力的影响分析

现代钢桥大多数采用焊接整体节点技术,各杆件在整体节点处的连接是一种介于刚接和铰接之间的状态,整体节点的刚度对整体结构的受力有着不容忽略的影响。本文对东莞东江大桥进行了空间有限元受力模拟分析,对节点铰接和节点刚接两种情况进行了比较,得到了结构刚度对结构各杆件受力的定量影响,以指导实际工程设计。     

无应力状态控制法综述

无应力状态控制法是解决桥梁结构分阶段施工的理论方法。通过建立分阶段施工结构的力学平衡方程,从理论上阐明桥梁构件单元的无应力状态量是影响分阶段施工结构内力和位移的本质因素,并得出无应力状态控制法原理:在结构外荷载、结构体系、支承边界条件、单元无应力长度、无应力曲率一定的情况下,其对应的结构内力和位移是惟一的,与结构的形成过程无关。采用无应力状态控制法,在斜拉桥安装计算时可由成桥最终状态直接解算施工中间状态;可分析杆件工厂制造长度偏差对桥梁结构内力和线形的影响;可实现调索与其他工序并行作业等运用传统方法解决较困难或无法解决的工程问题。     

东风雪铁龙故障三例

一、车辆无法正常显示自动变速器的挡位信息 车型:新爱丽舍,配置1.6L 16V发动机、自动变速器. 行驶里程:105000km. 故障现象:用户反映车辆组合仪表上的自动变速器挡位及运行模式显示器没有显示. 故障诊断:先用诊断仪PROXIA3对车辆的自动变速器控制单元进行故障读取和删除操作.在自动变速器控制单元内部没有读到任何与自动变速器挡位信息无法显示有关的故障存在.进行故障删除操作后,故障现象还存在.     

系杆拱桥结构缺陷对吊杆内力的影响分析

为研究系杆拱桥在结构缺陷及损伤状态下系杆内力的重分布情况,建立有限元分析模型对由拱肋线形缺陷、吊杆线形缺陷以及吊杆失效引起的吊杆力变化进行计算分析。结果表明:吊杆力对拱肋竖向缺陷更为敏感;吊杆线形缺陷对短吊杆的影响更为显著;单吊杆失效将显著改变临近杆件的力学特性。     

V形刚构-拱组合桥静力有限元分析

V形刚构-拱组合桥体系复杂,为了能更准确地认识和把握这种新型桥梁的力学性能,以小榄特大桥工程为例,建立精确的三维有限元模型,其中V形墩、梁、拱采用三维8节点实体单元,支撑采用空间梁单元和桁架单元,吊杆采用空间索单元进行离散。应用大型通用有限元软件ANSYS对其成桥阶段的主要工况进行弹性计算,同时也对该类桥型有可能出现的病害情况进行预测和模拟。据此,对比分析了各种情况下关键部位和构件的变形及受力状态。研究结果表明:该桥整体受力以V形连续刚构为主,拱对主梁起加劲作用;预应力对结构的安全性至关重要;该桥在一定数量内吊杆断裂的情况下,主体结构具有很好的内力重分配能力;拱脚处受力复杂,要采取构造措施防止局部破坏。     

三主桁钢桥横向内力调整方法与参数研究

多主桁钢桥在成桥状态下结构受力复杂,各桁受力不均衡,以一座双层桥面三桁刚性悬索加劲钢桁梁桥-东江大桥为工程背景,介绍了通过支座升降预设横向预拱度来横向调整三桁内力技术.采用大型有限元程序建立实桥三维空间有限元模型,运用仿真分析法对该技术的有效性及相关影响参数进行了相应的研究.结果表明,利用预设横向预拱度方法使中桁支座适...     

分阶段施工桥梁的无应力状态控制法

利用能量法建立分阶段施工桥梁结构的力学平衡方程,引入构件单元的无应力状态量建立分阶段施工桥梁结构过程状态与过程状态、过程状态与成桥状态之间的联系.安装计算时通过无应力状态量直接解算施工中间状态的内力和位移,在分阶段施工桥梁施工过程中实现了多工序并行作业和温度、临时荷载影响的自动过滤.     

无索鞍预偏施工悬索桥的主缆施工控制计算

针对采用无索鞍预偏施工设计的悬索桥施工控制中主缆空缆状态、空缆标高等控制参数的计算问题,使用有限元程序ANSYS全桥统一建模,从link10单元初应变调整和单元生死功能入手,寻找结构的成桥内力状态,并从成桥状态出发,倒退至结构空缆,对应无索鞍预偏施工方法的空缆状态定义,调整结构受力,最终得到空缆状态的结构线形及内力参数。实例验证表明,该方法有效地解决了无索鞍预偏施工控制中主缆线形的计算问题。     

魁北克大桥连续倒塌过程及结构冗余度分析

加拿大魁北克大桥为(152.5+549+152.5)m连续钢桁梁桥,在其架设过程中由于杆件失效导致连续垮塌。为分析该桥的失效模式与冗余度的内在联系,通过理论推导和空间有限元模型,对整体结构和最先失效的下弦压杆A9L的连续垮塌过程及结构冗余度进行分析,并研究了关键影响参数。结果表明:架桥机显著增加了A9L杆轴力,直接导致其失效,整体结构为静定结构,缺乏冗余度;缀条因连接铆钉抗剪强度不足失效,导致分肢失去侧向支撑而失稳破坏,压杆结构冗余度不足;压杆初始挠跨比对其稳定性和受力影响不大,提高缀条刚度和改善缀条结构形式可大幅度提高杆件承载能力和冗余度。     

基于自动无线监测系统的斜拉桥转体施工监控

斜拉桥成桥状态的主梁线形及结构内力作为施工验收的主要衡量指标,与所采用的施工方法和安装程序息息相关。为分析施工偏差,针对施工过程中斜拉桥的结构内力和变形状态控制,以郑万铁路上行联络线特大桥上跨徐兰高铁斜拉桥为背景,借助传感器系统、数据采集系统、数据通讯和传输系统及监控中心建立自动无线监测系统,实现施工过程中主梁线形、关键截面应力与索力的实时监测,并将实测结果与理论计算结果进行分析对比,以及时进行安全度评估和调整,保证结构始终处于安全状态,确保转体过程的连续性,最终使得成桥状态的主梁线形与结构内力接近理想状态。     

钢管混凝土拱桥极限承载力分析的自适应方法

针对现行钢管混凝土结构极限承载力分析的增量非线性有限元法主要依据钢管混凝土的弹塑性本构关系建立非线性迭代计算公式,其计算原理复杂、效率低,难以满足工程设计和分析要求的状况,建立了钢管混凝土拱桥结构极限承载力分析的自适应弹性模量缩减法。首先对不同受力条件下材性差异较大的圆形截面钢管混凝土构件,根据统一理论和承载力相关方程确定了构件的广义屈服函数,进而利用全面试验法在广义屈服面上设置配点,并在极值点附近加密配点,通过回归分析建立了齐次广义屈服函数,据此定义了单元承载比、承载比均匀度和基准承载比,提出了钢管混凝土拱桥高承载单元的自适应识别准则。然后,利用变形能守恒原则建立了弹性模量调整策略,通过自适应缩减高承载单元的弹性模量模拟结构在加载过程中的刚度损伤,并利用线弹性迭代分析计算钢管混凝土拱桥的极限承载力。最后讨论了离散单元数量、荷载分布方式以及广义屈服函数的齐次性对结果的影响,并将该方法与模型试验及增量非线性有限元法的计算结果开展了对比分析。研究表明:该方法能够体现钢管混凝土不同材料纤维在受力变形过程中的自适应调整能力,并通过对拱桥结构损伤演化的自适应模拟取得较高的计算精度和计算效率。     

预应力混凝土梁开裂后的受力性能分析

基于实体退化壳单元,采用层状模型模拟钢筋混凝土结构,选取恰当的混凝土和钢筋的本构关系,采用弥散裂缝模式,考虑材料非线性效应有效地模拟了预应力混凝土T梁的开裂、屈服和失效全过程,并与试验结果进行比较。分析了T梁在开裂后的刚度及裂缝的位置和发展情况。探讨了混凝土和预应力钢筋在T梁开裂后的应力发展规律。结果表明退化分层壳单元模型对于预应力混凝土T梁的非线性分析有良好的适应性。     

船舶撞击后受损桥墩安全评估及修复

以遭受船舶撞击的广州番禺北斗大桥为对象,采用基于力加载的弹性分析方法与基于位移加载的弹塑性分析方法,对受撞桥墩的安全性进行评估。结果表明：基于力加载的弹性分析可对撞击力作用下桥墩受力状态进行初步的分析并得出结构易损截面,但无法准确反映易损截面屈服后的结构状态,难以对损伤桥墩现状进行评估;基于位移加载的弹塑性分析通过于撞击损伤截面设置塑性铰进行Pushover分析及损伤变形桥墩恒载内力重分布分析,识别倾覆力与恢复力,建立现状结构平衡关系,可对损伤桥墩状况进行较为准确的评估。评估后先利用临时墩顶升两侧上部梁体再进行下部墩柱的处治,避免了次生灾害,实现了快速施工修复。     

两种配筋混凝土空心板桥的横向拼接可行性研究

当已有的普通钢筋混凝土简支空心板桥在进行横向拓宽时,新桥拟采用预应力混凝土空心板结构,研究了旧桥普通钢筋混凝土空心板与新桥预应力混凝土空心板等两种不同配筋混凝土结构之间横向拼接可行性问题。采用空间梁格有限元方法进行分析研究,研究成果表明:从结构内力的分配角度看,预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构的横向拼接应该更有利于旧桥结构的内力状态改善,对于旧桥各主梁的内力及结构变形都有一定程度的卸载作用,因此这种不同配筋种类的空心板桥之间进行横向拼接是可行的,而且旧桥各空心板梁的受力状态可符合原设计规范的要求。研究成果将为今后不同结构形式的空心板梁桥横向扩建设计时提供可参考性的设计建议。     

普通钢筋和预应力钢筋混凝土空心板桥的横向拼接可行性研究

该文研究了旧桥普通钢筋混凝土(RC)空心板与新桥预应力混凝土(PC)空心板两种不同配筋混凝土结构之间横向拼接可行性问题.采用空间梁格有限元方法进行力学分析研究,研究成果表明:从结构内力的分配角度看,预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构的横向拼接应该更有利于旧桥结构的内力状态改善,对于旧桥各主梁的内力及结构变形都有一定程度的卸载作用,因此这种不同配筋种类的空心板梁桥之间进行横向拼接是可行的,但是对于刚度较大的预应力混凝土空心板而言,将分担更大的外荷载,这一点对其结构受力可能是不利的,设计时需要进行空间分析.     

连续钢桁梁施工阶段整体节点局部应力分析

郑州黄河公铁两用桥主桥为国内首次采用无竖杆的三主桁斜边桁的空间桁架形式,其节点构造及受力复杂。主桥第2联连续钢桁梁采用悬臂拼装施工,为了解这种新型节点板在悬臂拼装施工最不利阶段时的局部受力情况,确保桥梁建造安全,建立第2联受力最大、有代表性的典型节点E80局部应力计算的精细有限元模型,进行节点板区域局部应力分析,得到节点板的应力分布情况。计算结果表明:在最大悬臂最不利工况下,与节点板相连接的各杆件主要承受压应力,应力水平低,分布比较均匀;节点板整体应力水平比较低,在节点板局部区域及下弦杆底板的某些区域应力值较大,出现应力集中,但应力值小于钢材的屈服强度,结构处于安全状态。     

上海大众车系故障两例

例一、波罗四车门玻璃自动下降故障现象:对该车进行检查,正如车主所说,车门玻璃会自动下降。其现象如下:关闭四车门,玻璃都升至最高位置,锁好车门后钥匙回位,停在原位不到30s时间,四车门锁止状态解除,四车门玻璃都自动下降。故障诊断:初步判定有以下两种可能,一是左前门处的集控门锁失效:二是门锁集控单元失效。先用V．A．G1552对舒适系统进行故障诊断,结果无故障码输出,只好用替代法来排除故障。更换左前门的集控门锁和门锁集控单元,故障依     

基于平面梁单元的几何非线性线形控制方程建立与应用

为研究几何非线性条件下分阶段成形结构平衡状态与无应力状态量的关系,定义了梁单元无应力构形及无应力状态量的概念。构建2个结构系统状态和3个单元状态,基于单元无应力状态,考虑结构几何非线性效应,利用最小势能原理建立基于平面梁单元分阶段成形结构线形控制方程,该方程从理论上证明了无应力状态法原理三(分阶段成形结构通过主动控制构件单元的无应力状态量,可以实现相互独立的结构内力和结构线形)在几何非线性结构中的适用性。当计算状态取平衡状态时,线形控制方程为几何线性方程,提出了单元无应力状态量的间接法求解。通过某三跨连续箱梁结构算例验证了间接法的可靠性,同时进一步验证了无应力状态法原理三在几何非线性结构中成立。