复杂环境下CFRP-高强混凝土界面性能有限元分析

利用ABAQUS有限元分析软件,对持续荷载与冻融循环耦合作用下以及持续荷载与干湿循环耦合作用下CFRP加固高强混凝土双面剪切试件的界面黏结性能试验进行有限元模拟,将模拟结果与已有试验结果进行对比。结果表明:有限元模拟的计算值与试验结果吻合较好,2种复杂环境均会造成黏结界面的损伤,随着冻融循环与干湿循环作用次数的增加,试件界面的极限荷载、极限端部黏结滑移均随之降低,持续荷载的施加使降低程度加剧。在验证模拟结果正确的基础上,进一步分析试件的破坏形态的变化规律,在冻融循环作用下,试件发生混凝土内部剪切破坏;随着干湿循环作用次数的增加,试件的破坏方式由混凝土内部剪切破坏逐渐转变为界面的黏结破坏。     

基于响应面法的节段预制混凝土T型梁抗剪性能分析

为研究节段预制混凝土T型梁接缝参数对其抗剪性能的影响,采用中心复合试验与有限元仿真相结合的方法,探究了节段预制拼装T型梁的键齿数量、键齿深度、梁体总长和混凝土强度这4个参数对抗剪性能的影响规律,并进行了相应的响应面回归分析。研究结果表明,运用响应面法得到了节段预制拼装T型梁各参数对其抗剪性能影响的回归方程,其预测结果与有限元仿真的实际结果吻合较好,误差在可以接受的范围内,为后续研究节省了计算成本。研究内容对同类结构桥梁的设计提供了可靠的理论依据。     

复杂环境条件下风源系统性能的研究

随着我国轨道交通运营里程的不断增加,轨道车辆的运营环境也面临着更多的变化.文中以轨道车辆用活塞式风源系统为研究对象,通过理论解析推导出环境温度和环境大气压力与风源排气量和排气温度的理论关系.并采用AMEsim软件对活塞式风源系统进行建模和仿真,通过仿真得到了环境大气压力和温度对活塞式风源系统的各级压缩比、排气温度和排气...     

不同风向角和地面条件下的列车空气动力性能分析

高速列车大都采用电动车组的方式,轴重越来越轻,在强横风中极有可能造成车辆的倾覆。而在不同风向角和地面条件下列车的气动性能也会发生变化。采用大型流场计算软件FLUENT6．0 对列车在不同风向角下的气动力系数进行了计算,分别对列车在平坦路面上、路堤上以及桥梁上3种情况进行了数值模拟。计算结果表明:头车在平地上受到的侧滚力矩较大,而中间车在桥梁上受到的侧滚力矩较大。     

T形截面RPC简支梁抗剪性能试验及有限元分析

为了研究T形截面RPC简支梁抗剪性能,开展6根配置HRB500级钢筋的RPC简支梁抗剪试验,包括3根矩形梁和3根T形梁。采用ANSYS分析软件对T形截面高强钢筋RPC梁的受力性能进行模拟,探讨其本构关系及模型建立,并将有限元计算结果和试验结果进行比对分析。结果表明:ANSYS建立的模型能较好地模拟T形截面RPC梁的抗剪受力性能,采用T形截面可以提高RPC梁的抗剪承载力及抗变形性能,T形截面RPC梁的抗剪承载力较矩形截面RPC梁分别提高27.26%、21.03%、11.33%;翼缘宽度对T形高强钢筋RPC梁抗剪性能有较大影响,当翼缘宽度与腹板宽度比值为2时,梁的抗剪承载力提高最大,配箍率为0和0.25%的T形截面RPC梁抗剪承载力较矩形截面RPC梁分别提高29.2%和11.54%,翼缘宽度对T形截面RPC无腹筋梁抗剪承载力的影响更为显著,但影响程度并不呈线性关系。     

高原大日温差环境下跨区间无缝线路研究

研究目的:本文利用无缝道岔稳定性公式和有限元方法对高原大日温差某车站无缝道岔的稳定性和力学性能进行理论计算,分析在年温差70℃左右、日温差40℃左右局部温度骤变的高原环境下铺设跨区间无缝线路的可能性,并对该车站及两端区间轨道进行跨区间无缝线路设计。采用胶冻结接头的方式消灭道岔和缓冲区有缝钢轨接头,在西藏地区第一次铺设桥上无缝道岔,一站两区间实现了跨区间无缝线路。通过一年时间在线监测和安全运营,积累了大量高原大日温差跨区间无缝线路可靠数据和运营经验。研究结论:(1)验证了在年温差70℃左右、日温差40℃左右局部温度骤变的高原环境下铺设跨区间无缝线路是可行的;(2)胶冻结接头作为跨区间无缝线路钢轨连接方式是可行的,可为既有非无缝线路无缝化提供又一个技术方向;(3)在大日差局部温度骤变的高原环境下,跨区间无缝线路养护关键是无缝道岔,一定要注意道岔的轨道几何形位状态和尖轨、心轨的位移,出现不良状态时及时加强养护。     

青藏铁路严寒大温差条件下桥梁耐久性混凝土施工技术

介绍青藏铁路严寒大温差条件下混凝土施工方案,耐久混凝土应用情况及质量控制;讨论耐久混凝土非结构性开裂情况、开裂原因及裂缝防治措施。     

增湿条件下膨胀土边坡稳定性影响因素有限元分析

为研究雨季土体增重、强度降低及膨胀作用这三项影响膨胀土边坡稳定性作用因素的主次关系,基于热膨胀比拟增湿膨胀原理,考虑水平、竖向间的差异膨胀性,推导土体增湿膨胀的应力-应变方程,利用无荷膨胀率试验有限元模型进行参数验证;针对某铁路膨胀土边坡,建立ABAQUS有限元强度折减模型,采用正交试验极差分析法,研究含水率变化条件下边坡稳定性影响因素的作用效应及敏感性。研究表明:当初始含水率较低时,土体强度降低对边坡稳定性的影响最为显著,膨胀作用次之,土体增重影响相对较小,随土体初始含水率增大,膨胀作用、土体增重的影响减弱;土体初始含水率较低时,考虑土体水平、竖向间差异膨胀性计算得到的稳定安全系数较传统的各向同性膨胀假设结果低0.11~0.13,随含水率的升高,差异膨胀性的影响减小。     

峡口滑坡不同降雨条件下蠕变行为分析

研究目的:峡口滑坡位于四川省雅安市境内,降雨是其主要的诱发因素之一.为准确把握峡口滑坡由于降雨而产生的变形情况,目前已建立了地表位移、地下位移、地下水位监测和降雨量监测的多参数监测系统.本文旨在分析峡口滑坡水文地质与工程地质条件,运用FLAC软件分别对不同降雨条件下峡口滑坡变形体的变形情况进行定量分析计算,并揭示其在不同降雨条件下的变形特征和变形机制,为滑坡的量化评价提供科学依据.研究结论:坡体的变形与降雨量呈正相关趋势,其中坡体前缘位移变化最大,中部次之,后缘变化最小;在一次短历时强降雨过程中,坡体变形随着降雨的进行而逐渐增大,在雨停后,变形仍会在72 h的时间内继续增大,达到最大后再缓慢减小.     

基于不同环境条件下功能要求的高速铁路路基结构优化设计

在总结我国高速铁路建设经验的基础上,通过对严寒地区、干旱地区、多雨地区及山区路基结构进行现场调研与资料分析,结合理论分析和室内试验论证,开展了不同环境条件下路基结构设计优化研究。提出了包括安全性、使用性、建造与修复性、抗灾性等功能要求的路基功能设计理念,在此基础上优化了不同环境条件下的路基结构,具有理论意义和实用价值。     

轮轨摩擦温升有限元分析

基于有限元法和移动热源法,建立了轮轨摩擦非稳态传热计算模型,分析了车轮全滑动工况下三维模型和二维模型计算结果的异同,以及轮载、摩擦系数和相对滑动速度对钢轨摩擦温升的影响.结果表明,二维模型能模拟轮轨摩擦过程中钢轨纵截面温度变化规律;三维模型不仅能模拟钢轨纵截面温度变化规律,而且能模拟摩擦热的横向分布规律.车轮滑动过程中,摩擦热在轨面上引起的热影响区宽度在接触斑横向宽度范围内;接触斑中心处热影响层最厚,越靠近横向两侧,热影响层越薄.轮重不仅影响钢轨表面最高摩擦温升,而且影响热影响区域的大小;相对滑动速度越大,热影响层深度和宽度分别变浅和变宽;摩擦系数越大,热影响区越大.     

钢-混凝土连续组合梁非线性有限元分析

建立了钢-混凝土连续组合梁非线性有限元模型.该模型可以考虑材料非线性界面相对滑移对钢-混凝土连续组合梁受力性能的影响.利用该模型,对四榀钢-混凝土连续组合梁的界面滑移和挠度进行了仿真计算,将计算结果和实测结果进行了比较,验证了该模型的有效性.对单个栓钉的受力全过程进行了分析,表明按照弹性方法设计的栓钉在加载后期进入塑性阶段变形增加,是试件加载后期滑移迅速增长的原因.     

桩网复合地基工作性状有限元法分析

针对桩网复合地基工作性状与荷载传递机理进行了数值分析研究。计算结暴表明：桩网复合地基通过拉膜效应、应力集中与土拱效应，将软基承担的部分荷载转移至桩承担，从而有效减小软基表面的总沉降与不均匀沉降，达到加固软土地基的实际工程效果。此外，针对影响复合地基工作性状的填土高度、格栅拉伸刚度与桩模量三因素进行了相应分析，获得了与加固技术相关的有益结论。     

栓钉式钢-混凝土组合梁剩余承载力有限元分析

为计算钢-混凝土组合梁剩余承载力,采用适用于组合梁的非线性有限元建模方法,提出疲劳简化分析法并用于组合梁剩余承载力计算中,通过与试验结果对比证明了该方法的有效性,在此基础上探究抗剪连接度与荷载幅值对组合梁剩余承载力的影响规律.结果表明:组合梁疲劳简化分析法用于计算组合梁剩余承载力可以简化计算过程,且计算结果与试验结果吻...     

D型施工便梁动态特性的有限元分析

D型施工便梁常作为临时结构加固既有线路,其自振特性以及和机车、车辆动力荷载的联合振动特性是判断结构运营状况和承载特性的重要指标。本文运用有限元方法,计算D型施工便梁在动荷载作用下的动挠度和自振频率,分析和评估便梁的刚度和安全性,并将计算值和实测值进行对比。     

地铁车站洞口暗梁有限元分析

采用有限元软件ABAQUS分析了地铁车站洞口暗梁在竖向均布荷载、洞边局部荷载作用下的应力、变形和裂缝.对比了配筋依次取为板的纵向受力钢筋配筋量的若干倍,截面宽度为1 200 mm、1 000 mm的洞口暗梁的受力反应.基于分析结果,总结了洞口暗梁的受力性能特点,可为工程设计人员提供参考.     

钢筋混凝土梁疲劳性能的有限元分析

为研究钢筋混凝土梁的疲劳性能发展及其影响因素,本文采用数值模拟方法,利用有限元软件ABAQUS分析钢筋混凝土梁的静力弯曲性能,结合疲劳计算软件FE-SAFE对梁结构的疲劳性发展过程进行研究,探讨了混凝土强度、纵向钢筋配筋率、疲劳荷载水平等主要因素对钢筋混凝土梁抗弯疲劳寿命的影响。结果表明:在一定范围内钢筋混凝土梁的疲劳寿命随着混凝土强度的增加而增大,但超过一定范围后梁的疲劳寿命提高幅度有所降低;梁的疲劳性能受荷载水平影响较大,疲劳寿命随荷载水平的提高显著降低;较高的配筋率可以提高受拉区混凝土的塑化效应,从而提高钢筋混凝土梁的疲劳寿命。     

组合梁滑移和剪切变形双重效应的有限元分析

根据最小势能原理和变分法,定量研究组合梁界面滑移对构件性能的影响。滑移增大结构曲率,降低构件刚度,增加附加弯矩,从而引起挠度增大。建立考虑滑移效应和剪切变形双重作用下挠度和滑移控制微分方程。求得集中荷载条件下挠度和滑移的解析表达式。在解析表达式的基础上推导考虑双重效应的组合梁单元刚度矩阵。     

900t下导梁高速铁路架桥机有限元分析

应用有限元分析程序Super SAP对900t下导梁高速铁路架桥机进行有限元分析,重点描述了怎样用梁单元模拟总体结构,并介绍了主要部件的屈曲稳定性分析。     

高速动车转向架箱型梁和管型梁构架有限元对比分析

根据UIC 615—4和EN 13749—2011等相关强度标准,采用有限元分析软件,分别对高速动车转向架的箱型梁构架和管型梁构架在超常工况、特殊超常工况、模拟运营工况下进行静强度计算,并对两种构架在相同工况下的最大应力、应力集中位置等进行比较。结果表明,在相同工况下,箱型梁构架的最大应力比管型梁小,且避免了在管型梁和纵向梁连接过渡区、侧架和管型梁连接过渡区等处产生应力集中的问题。建议我国高速动车转向架构架采用箱型梁设计。