预应力混凝土连续梁底板连续钢束锯齿块的有限单元分析

通过采用有限单元法,对锯齿块部分受力状态的电算分析,特别是采用三维应力分析,对锯齿块的横向性能及对连锚作用下,两锚间底板单元上的受力状态有了定量了解。     

大跨度斜拉桥索梁锚固区三维有限元仿真分析

采用不同建模方法,对大跨度斜拉桥索梁锚固结构—钢锚箱进行三维非线性有限元仿真分析,并将计算结果与钢锚箱静载模型试验结果相比较。结果表明,实体单元加接触单元法计算模型,即用实体单元模拟钢锚箱底部的锚垫板、用空间高阶壳单元模拟锚箱中其他钢构件及主梁、用非线性接触单元模拟锚垫板与承压板间不焊接但紧密压贴的关系,能够较真实、合理地反映钢锚箱的实际受力情况。钢锚箱虽然板件较多,但整体性能好,索力传递流畅,锚箱锚固顶、底板上2条焊缝传递索力,承压板与主梁焊缝主要传递抗弯作用力,因此要保证各板件接触、焊接良好,不能产生大的残余应力和残余变形。随着荷载的增长,钢锚箱高应力区应力增长速度减缓,部分低应力区应力增长加快,这对受载有利。仿真计算时,要注意壳单元角点局部位置可能出现应力计算失真。     

异型拱桥索梁索拱锚固区受力分析

异型拱桥的索梁索拱钢锚箱锚固区是局部应力集中的薄弱接头,其连接强度关系着整个桥梁的安全。本文以通泰大桥为工程实例,对索梁B7钢锚箱和索拱A3,B9钢锚箱锚固区进行了局部静力分析。计算结果表明:索梁索拱钢锚箱的整体应力均不高,变形较小,传力比较流畅,但局部应力集中现象明显。对索梁锚固连接应在主梁腹板内侧做补强设计;对索拱锚固连接应加厚锚箱底板并加强横隔板的设计。     

预应力混凝土桥梁端块三维有限元分析及试验研究

预应力混凝士桥梁端部纵向裂缝是以往某些型号预应力梁的主要问题之一，为此，按《铁路桥涵设计规范》(TBJ2-85)制定的2059设计图预应力混凝土粱，在端部尺寸上作了较大的改动．本文即是通过对2059设计图预应力混凝土桥梁端块应力三维有限元分析与试验研究．分析了桥梁端块与锚下的应力状态．得到了有效防止端块与锚下裂缝产生的结论．同时对张拉顺序提出建议并指出现行桥规建议计算方法存在的问题。     

大跨度斜拉桥钢锚梁空间复杂力学性能研究

大跨度斜拉桥索塔锚固区是传递拉索集中力的重要结构,也是桥塔设计的关键部位之一.为研究断索情况下钢锚梁的应力变化以及牛腿顶板与锚梁底板之间的摩擦和预应力的作用对钢锚梁结构应力的影响,以主跨560 m的大跨径斜拉桥为工程背景,采用有限元方法建立钢锚梁局部受力分析模型,通过钝化一侧索力模拟断索工况,并对钢锚梁结构进行线性和非...     

大跨度悬臂拼装施工连续梁桥0号梁段局部应力分析

采用悬臂拼装施工的大跨度预应力混凝土连续梁桥,因0号块梁段的构造和受力较为复杂,保证它的质量与安全非常重要。本文以孙口黄河公路大桥为工程实例,运用Midas/Civil和Ansys有限元程序分别建立了该桥梁的整体计算模型和0号块梁段的局部计算模型,考虑桥梁施工、成桥以及运营阶段多种工况对0号梁段进行了局部受力分析。计算结果表明:该桥梁原设计的0号梁段隔板与腹板、底板交接处,底板支座等部位较为薄弱,需局部加强。计算结果已直接应用于实际工程,具有较高的实用价值。     

双线整孔后张法宽扁箱梁梁端裂纹成因及防治对策

通过宽扁箱梁梁端应力有限元分析 ,得出梁端底板中部裂纹主要由于锚下应力引起底板横向应力过大所致 ,比较不同预应力束及张拉顺序对横向应力的影响 ,提出防治梁端裂纹的对策     

考虑群锚加筋效应的锚杆位移分析

根据锚杆与桩的荷载传递过程的相似性,分析群锚荷载传递机理;引入群锚"加筋"效应的概念,考虑加筋效应影响下的群锚位移变化规律,建立群锚位移计算基本微分方程,提出了一种新的能更全面考虑锚杆间相互作用的群锚位移计算方法。通过改变锚杆间距、直径、锚固体长度,得到不同参数对群锚位移的影响。最后,采用该位移计算方法对某实验进行分析,分析结果表明,位移计算值与实测值较吻合,且该方法计算工作量小,便于工程应用。     

钢轨-弹性支承块式道床-隧道底板相互作用数值模拟

为研究轨道与隧道结构相互作用规律,建立弹性支承块式轨道与隧道底板相互作用的有限元模型。考虑隧道底板变形方式、最大变形值、沉降槽宽度等影响因素,通过数值模拟计算轨道结构的变形和内力、钢轨与道床板的脱空、道床与隧道底板的脱空。结果表明:由于支承块、道床板、隧道底板之间连接力弱,隧道结构的不均匀沉降可能引起支承块与道床板、道床板与隧道底板间的脱空;钢轨对道床板的约束作用不明显,道床板与隧道结构存在变形差异的原因主要在于道床板自身的刚度;隧道底板最大变形发生在道床板变形缝处时,相比于发生在道床板中部,钢轨与道床板更容易产生脱空;沉降槽宽度越大,轨道与隧道结构的差异变形越小,而轨道结构内力随沉降槽宽度增大呈先增大后减小的趋势。采用实际工点的参数进行计算,得到道床板与隧道底板脱空量为0.8 mm,与实测脱空量1.1 mm相比基本一致。     

隧道沉降引起的轨道结构变形与脱空

从微元体的平衡出发推导轨道结构变形的非线性控制微分方程。假设盾构隧道沉降遵从正态曲线,并引入阶梯函数描述轨道与基底的脱开状态,导出求解轨道变形的级数解。对支承块式道床轨道结构进行实例计算和对比分析。结果表明:级数解计算的道床沉降与实测数据一致;隧道沉降不大时,轨道结构的轴力对计算结果的影响可以忽略;隧道沉降槽宽度一定时,轨道结构的沉降、脱空范围及内力均随隧道沉降量的增加而增大;在沉降槽宽度小、沉降值较大时,钢轨与道床间以及道床与隧道底板间将产生沉降差及脱空。对隧道底板沉降槽半宽为3m的实例计算结果表明:在扣件失效条件下,隧道底板沉降值达到4mm时钢轨与道床间产生沉降差和脱空;在扣件正常连接条件下,隧道底板沉降值达到12mm时道床与隧道底板间产生沉降差和脱空;道床沉降值达到30mm时钢轨与道床间产生明显的沉降差;道床沉降值达到50mm时支承块与道床间产生脱空。     

喷锚技术在深基坑工程中的应用及位移分析

喷锚支护结构在深基坑边坡临时性支护工程中发挥了重要的作用,可是对于喷锚支护边坡位移计算目前还缺乏公认的合适方法。结合具体工程,采用数值模拟方法计算喷锚支护边坡位移并与基坑的监测数据进行对比,定量分析了由于基坑开挖引起的水平位移与沉降。     

基于有限元的接触网下锚拉线设计方法

介绍了基于有限元的接触网下锚拉线设计计算方法,提出高速铁路用下锚拉线的解决方案。     

跨坐式单轨线路盖梁支座锚箱横坡超差的调整工艺

介绍了影响跨坐式单轨交通轨道梁线形的因素,阐述了盖梁支座锚箱横坡超差可能引发的PC(预应力混凝土)梁端轨面横坡、线间距、抗剪榫与支座下摆高差、锚固螺栓丝牙外露长度等指标超标的问题。通过理论计算和模拟试验,提出了包括改用加工较厚的梯形调整活动板、改制楔紧块等一整套跨坐式单轨PC轨道梁线形调整技术措施。结合实际工程,验证了锚箱横坡超差处理方法的可靠性,并在此基础上总结得出横坡超差调整的工艺方法。     

轨道交通(30+40+40+30)m双线连续U梁状态评估及病害处治研究

青岛轨道交通(30+40+40+30) m双线连续U梁在开通前的检查中发现梁体出现开裂、掉块等病害。通过外观检查、无损检测和荷载试验的方式对桥梁状态进行了评估。梁体纵向总体承载能力满足1.2倍设计活载的要求,主要存在的问题是底板横向承载能力下降,耐久性降低。建议采用加厚底板的方式对底板承载能力进行补强,采用在梁体底板粘贴钢板和碳纤维的方式限制底板混凝土开裂和掉块的发生,改善结构的耐久性。     

独塔对称自锚式悬索桥简化解析解研究

自锚式悬索桥在初步设计阶段,需频繁修改设计和变更计算参数,工作量大,迫切需要一种快速求解的方法,使设计人员迅速了解桥梁受力状态及其随参数变化的情况。为此,根据独塔对称自锚式悬索桥的受力特点,基于最小势能原理,提出一种求解内力和变形的简化解析方法。将自锚式悬索桥分离为加劲梁体系和主缆体系,分别计算恒载和活载作用下的吊索力。根据加劲梁梁端与主缆锚固点在顺桥向变形协调条件,求出活载作用下主缆水平分力,由此推导出独塔对称自锚式悬索桥内力和变形的简化解析解。并以主跨(150+150) m九乔路自锚式悬索桥为算例,分别采用本文方法和有限元法进行对比计算分析。研究结果表明：2种方法的计算结果吻合较好,且分布规律基本一致,竖向挠度和索力的计算值2种方法相差在15%以内。本文提出的简化方法可为独塔对称自锚式悬索桥的初步设计及其优化提供参考。     

大吨位群锚体系锚下应力计算方法浅议

通过收集分析有关锚下应力方面试验研究资料 ,提出自己对锚下应力计算方法的一点看法 ,供有关部门和同行参考     

轨道交通U形梁横向预应力的设计研究

国内已建轨道交通U形梁底板横向均为允许开裂的普通钢筋混凝土结构。为避免底板出现裂缝,提高结构刚度和耐久性,进行U形梁横向预应力的应用研究。针对U形梁为开口薄壁结构、腹板和底板平滑过渡的构造特点,横向预应力采用管道尺寸小的扁锚后张法有黏接预应力,沿两侧腹板和底板呈环向布置。利用空间三维实体有限元模型对轨道梁进行应力分析,计算表明,对于B型列车荷载,当横向预应力筋规格为BM15-2、纵向按1 m的间距布置时,底板应力分布均匀,并满足允许混凝土出现拉应力但不允许开裂的受力要求。横向预应力筋构造布置避开纵向预应力筋、声屏障预埋件等。后张法横向预应力施工不增加张拉台座的施工时间,不影响工期。采用单端张拉、相邻钢束交错张拉的方式,可减少张拉工作量。该U形梁已应用于宁波机场路南延工程,并完成设计、施工。     

基于虚位移原理的自锚式悬索桥实用计算方法

基于挠度理论和虚位移原理,分析自锚式悬索桥各组成部分的受力状态,分别导出在各种荷载作用下以三角级数法表示的加劲梁挠度内力和变形公式,并结合Newton-Simpson迭代法来确定活载索力,提出了计算自锚式悬索桥加劲梁内力及变形的实用计算方法,并编制相应的计算分析程序.以长沙湘江三汊矶大桥(主跨328 m的双塔五跨自锚式悬索桥)为例,通过与有限位移理论的计算结果相比较,证明该方法简单、方便,计算结果准确可靠;如果所设计的结构吊索分布比较均匀,挠度理论与有限元的计算结果比较一致;这说明可以采用本方法来研究自锚式悬索桥的设计参数对结构内力与变形的影响,尤其是在方案设计阶段,可以用于很方便地选定结构主要设计参数.     

预应力混凝土箱梁的端块应力分析

秦沈客运专线大量采用32 m预应力混凝土箱梁,其端部的锚下应力分布复杂。利用有限元软件建立箱梁的三维实体模型,并详细分析计算结果,得出以下结论:端块长度约为1个梁高,与预应力传递长度基本相同;端块不仅分布有纵向应力还有横向拉应力,甚至超过了混凝土抗拉极限强度。因此建议在设计过程中,应将端块应力控制在混凝土抗拉极限范围内,对局部高应力区应配置足够的非预应力筋以限制裂缝开展。     

自锚式悬索桥简化计算方法研究

基于能量原理,提出计算自锚式悬索桥受力性能的简化计算方法,对双塔三跨自锚式悬索桥导出求解加劲梁内力、挠度和主缆水平分力的基本公式.该法将自锚式悬索桥的主缆和吊杆截开,用未知力来代替,分别取主缆和连续加劲梁为隔离体进行分析,通过迭代逐步逼近,使两者满足受力协调条件,对主缆同时考虑恒载和活载作用下的挠度,对加劲梁同时考虑轴力和弯矩的作用以及梁柱效应.算例结果表明,该简化计算方法的计算结果收敛速度快,与几何非线性有限元法的计算结果吻合良好.