基于一维模型的沥青混凝土的开裂温度分析

文中分别采用公式法和有限元法,对不同环境条件下的沥青混凝土杆累积温度应力计算,通过计算说明了有限元法的有效性.接着考虑沥青混凝土因降温导致的非均匀性后,对一维沥青混凝土杆的开裂温度进行了预测.     

沥青路面裂缝结构应力分析

应用有限元素法对含有裂缝的半刚性基层沥青混凝土路面在温度荷载作用下的应力状况进行了初步分析，得到不同参数情形下裂尖应力强度因子，研究结果对沥青路面结构设计具有一定的参考价值。     

温度荷载作用下含裂缝的沥青路面结构应力分析

应用有限元素法对含有裂缝的半刚性基层沥青混凝土路面在温度荷载作用下的应力状况进行了初步分析,得到不同参数情形下裂尖应力强度因子,研究结果对沥青路面结构设计具有一定的参考价值。     

关于桥梁工程中连续刚构桥施工温度问题的探讨

针对刚构桥的混凝土现浇箱梁在各个施工阶段的日照温度场进行监测,取得施工各阶段混凝土现浇箱梁的日照温度场分布资料,利用所提出的混凝土现浇箱梁温度梯度计算模式进行桥梁温度应力计算,并与利用相关规范规定的计算模式所得温度应力结果进行对比分析和对预应力混凝土连续箱梁桥出现裂缝比较普遍的现状,分析了常见的裂缝形式及其成因,指出目前用于箱梁计算的平面杆系理论或空间梁格理论的局限和不足,提出用梁段单元空间分析法对箱梁进行计算;总结设计经验和教训,借鉴钢箱梁和箱梁裂缝加固比拟法,对预应力混凝土连续箱梁桥的构造设计提出了建议,并对容易导致裂缝的施工环节提出了具体的要求。     

车辆静荷载下沥青混凝土路面粘弹性分析

文中基于粘弹性力学理论,采用平面应变有限单元法,分析了温度和车辆加载时间对标准轴载作用下沥青混凝土路表弯沉和加载中心点竖向蠕变应变的影响。得出了随着沥青混凝土材料温度的降低,相同加载时间对应的路表弯沉逐渐减小;随着温度的降低,沥青混凝土路面松驰性能变弱。     

混凝土箱梁桥沥青混凝土铺装层温度应力分析

为了探求混凝土箱梁桥沥青混凝土铺装层在温度变化条件下引起开裂的破坏机理,采用现场监测与理论仿真模拟相结合的手段研究了沥青混凝土铺装层在低温、高温季节,以及夏季阵雨引起大幅降温等情况下的温度场分布及引起的温度应力,并与车辆荷栽作用下的沥青混凝土铺装层力学响应进行了对比分析．计算结果表明,沥青混凝土铺装层在大幅降温条件下产生的拉应力要明显大于日变化条件下的计算结果;由实测温度场得到的拉应力峰值出现在沥青混凝土铺装层表面;大幅降温引起的铺装层拉应力要大于车载作用下的计算结果;在沥青混凝土铺装层的设计中要重点考虑温度荷载的作用．     

粘性土中大直径钻孔灌注桩单桩沉降分析

根据大直径钻孔灌注桩在桥梁工程中应用研究，以及试桩静载荷试验和桩身应力测试结果，在单桩沉降分析计算理论系统分析的基础上，采用了杆系结构有限单元法与荷载传迭耦合的混合法。采用Fortran语言，编制了计算程序SPSAI。单桩沉降分析计算中，采用三直线模型考虑了桩身与桩周边界上的剪切滑移非线性；并改进了有限单元法中初应力迭代技术，以考虑荷载传递关系的软化特征。同时，就桩身材料非线性，对单桩沉降分析计算的影响进行了讨论。笔者的方法和成果，可以作为今后大直径钻孔灌注桩研究和相关规范修订时参考。     

水泥土桩下卧土层竖向应力的三维弹性有限元分析

应用三维等参数弹性有限单元法，考虑承台－桩－土相互作用，对一水泥土桩下卧土层的竖向应力进行了计算，并对其结果进行了分析。     

基于应力吸收层的沥青加铺层温度应力分析

对加铺沥青面层的水泥混凝土路面进行温度应力分析发现：应力吸收层并不是越厚越好,应力吸收层的厚度对层间剪应力和结构竖向位移影响较大,而对沥青层底拉应力的影响比较小;高模量的应力吸收层材料对结构竖向位移、层间剪应力和沥青层底拉应力均不利。     

水泥混凝土沥青复合式路面温度应力研究

PCC＋AC复合式路面结构,由于沥青层的存在使得PCC＋AC复合式路面的水泥混凝土板的温度应力与普通水泥混凝土路面的温度应力有较大的不同,并且沥青层厚度的大小直接影响混凝土板的温度应力的大小。所以,有必要对PCC＋AC复合式路面的温度应力进行分析研究。本文结合河南省许尉高速公路工程,对PCC＋AC复合式路面的温度翘曲应力进行分析,为研究该种路面结构的温度应力提供参考。     

连续配筋混凝土路面结构设计理论与方法研究

连续配筋混凝土路面（CRCP）是一种高性能混凝土路面结构型式,对CRCP设计原理进行了系统研究,在荷载应力分析,将CRCP中纵向钢筋作连续化处理,建立了正交各向异性薄膜单元,对考虑裂缝条件下的CRCP荷载应力进行了三维有限元分析,得到了CRCP的两种临界荷位和配筋率等参数对板底应力的影响规律,并与普通混凝土板的荷载应力进行了对比,在温度应力分析中,建立了考虑钢筋与混凝土间粘结滑移本构关系的CRCP温度应力计算模型与微分方程,并求得CRCP在降温和干缩变形作用下的解答,分析了参数的敏感性和混凝土徐变所引起的松驰应力效应,解析法和数值法相结合,计算了分析了CRCP端部锚固与与凸形锚固地梁的应力和位移,给出了端墙部分设计参数的建议值及于端部结构设计的计算诺谟图,同时进行室内模型试验,验证了理论分析结果,最后给出了CRCP板厚与配筋设计及端部锚固结构的成套设计方法,为中国制定定相应规范提供了参考依据。     

粘性土中大直径钻孔灌注桩单桩沉降分析

根据大直径钻孔灌注桩在桥梁工程中应用研究,以及试桩静载荷试验和桩身应力测试结果,在单桩沉降分析计算理论系统分析的基础上,采用了杆系结构有限单元法与荷载传迭代法耦合的混合法.采用Fortran语言,编制了计算程序SPSA1.单桩沉降分析计算中,采用三直线模型考虑了桩身与桩周边界上的剪切滑移非线性;并改进了有限单元法中初应力迭代技术,以考虑荷载传递关系的软化特征.同时,就桩身材料非线性,对单桩沉降分析计算的影响进行了讨论.笔者的方法和成果,可以作为今后大直径钻孔灌注桩研究和相关规范修订时参考.     

基于热点应力法的矩形钢管混凝土组合桁梁桥节点疲劳评估

为准确评估矩形钢管混凝土组合桁梁桥节点疲劳性能, 引入热点应力法, 可通过平面杆系模型、空间杆系模型和三维实体模型计算节点焊趾处的热点应力幅, 并通过对52个节点疲劳试验数据回归分析, 拟合得到热点应力幅-循环次数曲线; 选取陕西黄延高速一座矩形钢管混凝土组合桁梁桥为典型案例进行节点疲劳评估, 并对原有节点设计方案的构造进行优化。研究结果表明: 相比于墩顶矩形钢管混凝土节点, 跨中矩形钢管节点热点应力幅更大, 为60.1 MPa, 发生在主管表面, 但是小于欧洲规范Eurcode中的容许疲劳强度71 MPa, 满足疲劳设计要求; 对跨中疲劳易损节点进行设计构造优化, 原设计矩形钢管节点变为矩形钢管混凝土节点后, 管内混凝土改变了节点局部刚度, 使相贯线焊趾处应力分布均匀, 支、主管表面热点应力幅平均降低25.1%, 对原设计节点进行焊缝后处理, 可有效消除焊接初始拉应力, 改善节点疲劳性能, 支、主管表面热点应力幅平均降低14.9%;采用空间杆系模型对优化后的跨中矩形钢管混凝土节点进行疲劳评估, 支、主管表面最大热点应力幅分别为58.9、54.1 MPa, 大于三维实体模型计算得到的支管和主管表面最大热点应力幅45.2、47.1 MPa, 空间杆系模型计算结果偏保守, 且无法像三维实体模型一样准确计算不同热点位置的疲劳效应, 也无法准确判断疲劳开裂起始位置。      

连续配筋混凝土复合式沥青路面温度应力分析

针对连续配筋混凝土复合式沥青路面结构是以连续配筋混凝土(CRC)板作为结构承重层,沥青面层(AC)作为表面功能层的结构特点,建立多板系统有限元计算模型(空间等参元8节点六面体单元);采用有限元方法分析CRC+AC复合式路面结构的温度应力状况以及温度梯度、AC层厚度、CRC层厚度和AC层的导热系数等因素的影响;结果表明,在裂缝间距L<3.0 m内,CRC板的横向温度翘曲应力大于纵向温度翘曲应力,温度翘曲应力最不利位置仍为横向裂缝边缘中部位置.     

收缩徐变对曲线桥实测应力影响的分析

在顶推法施工的曲线连续梁桥的主梁内预埋的钢筋计测得的混凝土应力远大于理论计算结果，这主要是由混凝土收缩徐变形中的非弹性变形包含在钢筋计实测值中引起的，提出了用于扣除混凝土实测应力中收缩徐变非弹性变形影响的计算方法，并且将徐变对实测应力影响计算进行了特殊考虑，在对太平沟大桥进行施工监控中使用该方法取得了较好的效果。     

基于路面应力分析高速公路拓宽工程差异沉降控制标准

结合佛(山)开(平)高速公路拓宽工程,运用有限单元法分别模拟计算了高速公路拓宽工程新老路基发生差异沉降时沥青混凝土路面、水泥混凝土路面两种路面结构的应力状态,对差异沉降引起的路面结构层不同位置、水泥稳定碎石层中的附加拉应力和剪应力进行分析,并提出了新老路基差异沉降控制标准。     

预应力混凝土连续梁桥的收缩徐变分析

对预应力混凝土连续梁桥收缩徐变分析的具体方法进行了探讨。文中采用按龄期调整的有效模量法结合有限单元步进法，可以很方便地计算出预应力混凝土连续粱桥从施工到成桥以及成桥后任意时刻任意截面的内力与变形。     

基于混凝土损伤塑性本构模型的桥墩仿真分析

由于花瓶墩的体型巨大且几何构型不规则,采用一般的杆系单元方法只能近似分析其力学性能。利用ABAQUS的三维实体单元,分析该墩在组合工况作用下的三维应力分布情况,建立钢筋混凝土损伤塑性本构,计算桥墩混凝土开裂区的钢筋应力,分析混凝土裂缝的分布情况。与杆系单元相比,考虑混凝土损伤塑性本构关系的实体有限元仿真,更能直观精确地显示出非规则性结构的受力及细部裂缝的空间分布情况。     

多孔混凝土基层缩缝处沥青面层温度应力分析

为研究多孔混凝土基层上覆沥青面层的受力状态,建立了沥青路面三维有限元模型.引入横观各向同性弹性本构关系模型实现沥青路面结构层间接触状态的数值模拟.利用有限元方法计算了多孔混凝土基层缩缝处沥青面层的温度应力.结果表明:降温时,面层模量的变化对面层的拉应力和剪应力影响较大.计算点A的拉应力随着面层模量的增大而减小,计算点B的拉应力随着面层模量的增大而增大.计算点A和计算点B的剪应力随面层模量的增大而明显增大.     

基于三维有限元的连续箱梁墩顶弯矩折减研究

常规的预应力混凝土连续箱梁计算普遍采用梁单元,该法未能有效考虑中间支座位置处主梁弯矩的折减,存在弯矩设计值偏大的问题.本文采用三维有限元MidasFEA程序作为数值分析手段,对连续箱梁的弯矩折减进行研究.以横隔梁厚度和支座布置形式为参数,通过杆系模型和实体单元模型的主梁应力的比较结果,总结弯矩折减的影响规律.结合沈抚新...