T型管板结点极限承载力分析

采用通用有限元程序ANSYS对T型管板节点进行了非线性有限元计算。基于相关流动法则、VonMises屈服条件和更新的Lagrange构形虚位移原理,对影响T型管板节点极限承载力的4个几何参数,即主管直径、主管壁厚、连接板厚度、连接板长度进行了深入分析。通过归纳、总结了该类结点的3种主要破坏模式:节点板屈服破坏模式、主管壁屈服破坏模式、支管局部屈曲破坏模式。     

钢管混凝土桁架Y型管节点热点应力研究

为研究主管支撑条件及支管与主管夹角对钢管混凝土桁架(CFST)Y型管节点热点应力分布的影响,利用ANSYS采用20节点实体单元,考虑相贯线焊缝建立Y型管节点空间有限元模型,计算分析在一端固定,一端铰接、两端固定、两端铰接3种边界条件下,支管不同角度变化时(20°, 40°, 60°, 80°, 90°),支管轴压作用下主管和支管焊趾处,热点应力集中系数沿相贯线焊缝分布情况。有限元分析结果与已有试验结果进行对比,验证模型的可靠性。研究结果表明:相同约束条件下,随支管角度增大,主管和支管沿焊缝的热点应力集中系数表现为增大,主管热点应力集中系数最大值始终发生在冠点,支管热点应力集中系数最大值由冠点向鞍点移动;同一角度时,随着主管两端约束的加强,主,支管热点应力集中系数分布有所减小,主管鞍点附近受约束条件影响很小。由于局部和整体的刚度同时影响SCF,可以考虑改变节点形式或者减少计算长度、加强固端约束达到降低SCF的目的。     

圆形配筋钢管混凝土桥柱受压力学性能的试验研究

为研究圆形配筋钢管混凝土桥柱的受压力学性能,对中空圆钢管柱、圆钢管混凝土(CFT)柱及配筋圆钢管混凝土(RCFT)柱进行轴压试验,探讨混凝土强度、钢筋配置的数量和位置、加强肋、钢管的径厚比等对配筋圆钢管混凝土柱的承载力和变形性能等力学性能的影响。研究表明:(1)对于CFT柱,柱破坏时核心高强混凝土表现出明显的脆性,柱的极限受压承载力提高,变形性能降低。(2)钢筋的配置提高了核心混凝土的抗剪承载力,柱破坏时核心混凝土未发生剪切破坏。RCFT柱比中空钢管柱和CFT柱具有更高的承载力和更优的变形性能。(3)带加强肋的柱破坏时核心混凝土与加强肋密不可分,加强肋对于钢管和核心混凝土的一体化性能有明显的促进作用,加强肋可提高约束效果,柱的极限受压承载力和延性都有所提高。(4)钢管径厚比越大,对核心混凝土的约束效果越好。     

钢骨混凝土T形截面柱节点抗震性能研究

为研究钢骨混凝土T形截面柱节点的构造措施及抗震性能,对6个钢骨混凝土T形截面异形柱节点及2个混凝土T形截面异形柱节点进行试验,考虑单、双向荷载作用下节点低周反复荷载作用,测得了节点梁端荷载-位移曲线和骨架曲线以及各阶段的荷载和位移值,并分析了节点的延性、耗能、抗剪性能、功比指数及破坏形态。试验研究表明,该节点形式具有很好的延性和能量耗散能力,证明配有钢管和型钢的钢骨混凝土T形柱和钢筋混凝土梁连接方法是可靠的,节点能够有效传递弯矩和剪力。由于柱为钢骨混凝土柱,节点核心区的抗剪承载力有了较大的提高。双向荷载作用下试件的屈服荷载、极限荷载及破坏荷载相对单向情况下的均较小。     

软土地层冻结加固工程塑料管冻结壁形成规律及影响因素研究

针对地铁隧道盾构进出洞冻结加固工程中,盾构机刀盘无法切割土体中钢制冻结管的难题,提出采用塑料管作为冻结管,以实现直接切割.为获得塑料管冻结时的冻结壁发展规律,采用实体物理模型试验与有限元模型分析相结合的方法进行研究.将模拟计算数据与实体物理模型试验数据进行对比,验证了有限元计算模型的准确性;基于该模型,研究不同因素对冻结壁的影响规律.研究结果表明:PVC(聚氯乙烯)管冻结时的冻结壁发展速度约为钢管冻结时的0.85倍;PVC管冻结时,管径与初始地温对冻结壁发展速度有一定影响,冻结壁发展速度随管径增大而线性增快,随初始地温上升而线性降低;PVC管冻结时,盐水温度对冻结壁发展速度影响较为明显,两者之间近似呈线性关系,盐水温度每降低5℃,冻结壁发展速度增快6.2 mm/d.     

钢管结构中T型节点平面内抗弯刚度分析

空腹钢管桁架结构在实际工程中应用非常普遍,T型相贯节点的平面内抗弯刚度对结构的受力性能有很大影响。以空腹桁架中的平面T型节点为研究对象,采用通用有限元软件ANSYS对其抗弯刚度和极限承载力进行计算,得到各无量纲参数与T型节点平面内抗弯刚度之间的关系。通过与国内外现有计算公式的对比,给出T型钢管节点刚度判别的参考方法。     

径径比对粗颗粒土干密度的影响试验研究

粗颗粒土的最大干密度与径径比(试样筒直径与颗粒最大粒径的比值)密切相关。通过不同径径比下粗颗粒土的标准干密度试验,探讨了粗颗粒土干密度随径径比的变化规律。研究发现:试验方法对径径比与干密度之间的关系影响不大,当径径比4.7时,径径比对干密度影响较大,干密度随径径比的增大而显著增大;当径径比4.7时,径径比对干密度基本没有影响,干密度随径径比的增大趋于稳定;为降低或避免径径比对试样干密度的影响,粗颗粒土标准干密度试验最大径径比不宜4.7;平行试验数据的变异系数也随径径比的增大而减小,径径比越大平行试验数据越稳定。研究结果可为粗颗粒土标准干密度试验合理选取试样筒尺寸提供数据支持。     

方中空夹层钢管混凝土压扭构件承载力计算方法研究

在有限元计算结果得到既有试验结果验证的基础上,采用有限元法分析各参数对方中空夹层钢管混凝土压扭构件T/Tu-N/Nu相关曲线的影响。分析表明,长细比变化时对T/Tu-N/Nu相关曲线影响较显著,而内外钢管强度、混凝土强度、空心率、内管径厚比和名义含钢率变化时对其影响不明显。在此基础上,提出了方中空夹层钢管混凝土压扭构件承载力简化计算方程,将简化计算值与有限元计算值、试验值进行比较,吻合良好,可为工程设计提供参考。     

多管相贯节点支管焊接前后主管受力性能变化研究

在相贯节点中,当与主管连接的支管较多时,主管的材料性能在焊接前后是否会发生改变是一个关系到结构是否安全的重要问题。以某火车站屋面网壳结构相贯节点为背景,通过对多管相贯节点的分析并进行试验,经对试验结果的分析得到了焊接支管对主管的材料性能影响的具体参数。试验主要分为两部分进行,一是未焊接支管的钢管轴向拉伸试验;二是焊接支管后钢管的轴向拉伸试验。通过实测比较分析两者的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率等性能指标。     

多年冻土区天然地面耦合热管的数值传热分析及优化

为了青藏铁路多年冻土路基耦合热管优化设计的需要,建立多年冻土区天然地面耦合热管的相变传热模型,利用该模型研究不同热管管径、气候条件和冷凝段与蒸发段长度比对热管传冷量的影响。结果表明:大管径的热管对于提高热管的传冷量是有利的;在冷凝段与蒸发段长度比大于0.9的条件下,热管传冷量随长度比增大得并不明显,因此建议优化的冷凝段与蒸发段长度比取为稍大于0.9的值;与年平均气温较高的多年冻土区相比,年平均气温较低的多年冻土区更有利于热管的传冷。对比模型计算值和现场实验值表明,提出的模型与实际拟合良好。     

装配式钢筋混凝土柱-钢梁节点抗弯性能有限元分析

为研究装配式钢筋混凝土柱-钢梁节点抗弯性能,通过有限元分析软件ABAQUS建立4个不同试验参数的装配式钢筋混凝土柱-钢梁节点有限元模型,分析预埋钢筋直径、T形件翼缘厚度和腹板角钢对节点受力性能的影响。研究结果表明:装配式钢筋混凝土柱-钢梁T形件连接节点破坏模态主要包括:预埋钢筋受拉破坏、T形件翼缘腹板交界处形成塑性铰线和节点域混凝土局部挤压破坏等。增加T形件翼缘厚度,节点初始刚度和极限抗弯承载力均相应增加;设置腹板角钢可延缓节点刚度退化,提高节点抗弯承载力;合理设计节点域预埋钢筋和T形件,能改善节点域破坏机制,使破坏主要集中在T形件位置,提高受损部件的可修复性和可更换性。     

外水槽溢流式水膜除尘器水槽设计和供水管径的计算

水模形成不稳定是影响水膜除尘器除尘效果的主要因素之一。水膜的稳定取决于水槽的溢流高度和足够的供水量,水槽的溢流高度与引风机的风压值、供水量的大小与引风机的风量值及供水管径相关,因此,必须搞好水槽的设计和供水管径的计算问题。     

基于遗传算法与边界元理论的声屏障优化

针对由高速铁路、高速公路等引起的交通噪声,运用成本效益分析法对声屏障的组合结构形式进行优化,并进行模型试验。结果表明:声功率插入损失随着声屏障高度的增加而增大,当声屏障高度达到2.8 m时,其效益价值比达到最大;复合型声屏障内外侧均出现插入损失极值区,优化后的复合型声屏障插入损失比吸声型声屏障高2 dB(A);T形折壁型声屏障降噪效果优于直壁型声屏障,其插入损失比直壁型声屏障高1.1 dB(A)。试验实测声屏障的插入损失分布规律与理论计算基本一致,复合型声屏障实测插入损失较最大值偏离1.3 dB(A),离散程度为1.89%,T形声屏障实测插入损失较最大值偏离1.6 dB(A),离散程度为2.28%。     

电力机车变流柜冷却系统流量分配数值研究

为了保证机车变流器功率模块的正常工作,需要对流过功率模块的冷却液的流量进行研究。文章采用标准k-ε湍流模型对电力机车变流柜冷却系统的流量分配问题进行了三维数值模拟,讨论了总流量大小、主管出口形式、主管进出口位置和支管直径等因素对支管流量的影响。研究发现出口位置的布置对支管流量的分配影响较大,支管离主管出口位置越近,其流量最大;支管离主管进口位置较近时,其流量却有可能最小。此外随着主管总流量的增加和支管管径的增加,每根支管的流量不均匀性亦增加。此研究结果为合理布置功率模块提供一定的参考依据。     

重载铁路小半径曲线跨度32m简支T梁设计研究

铁路专用线是近几年快速发展的铁路建设形式之一,重载小半径铁路专用线更是主要的发展方向。晋中南铁路专用线采用300 k N轴重列车活载,其单线最小曲线半径300 m,双线最小曲线半径600 m,超出32 m常用跨度简支T梁梁图适用范围,而采用更小跨度的简支T梁或连续箱梁不经济。根据铁路小半径重载桥梁的特点,提出小半径曲线下重载铁路简支T梁的设计方案。重点研究适用于小半径简支T梁的偏载计算,分别提出恒载偏载和活载偏载的计算方法。目前多条专用线已经通车运营,实践证明设计方案是合理可行的。     

平面内三向轴压作用下新型毂形节点有限元分析

采用ABAQUS软件建立了新型毂形节点有限元分析模型,毂形节点杆件位于同一平面内。对新型毂形节点进行非线性有限元分析,研究了节点板与杆件截面厚度比例对新型毂形节点破坏形态的影响及对节点承载力的影响,并分析了三向轴力与单向轴力两种荷载模式下节点极限承载力的区别。研究发现新型毂形节点在平面三向等轴力作用下与单向轴力作用下破坏形态一致,在平面三向等轴力作用下节点极限承载力略小;节点极限承载力随节点区壁厚增大而提高;当节点区平面尺寸较大时,可在毂内加肋以提高节点的极限承载力。     

钢-混凝土组合桁架外接式节点优化分析

钢-混凝土组合桁架外接式节点由钢腹杆和上下混凝土弦杆组成,节点板包括内置混凝土部分和外露部分。采取荷载位移曲线对是否考虑钢节点板内置部分与混凝土之间的粘结效应进行对比分析。利用弦杆近加载端荷载位移曲线对影响节点承载力的单因素进行分析。采用数理统计中的正交试验方法对影响节点承载力的因素进行多因素多水平正交分析,同时讨论因素之间的交互作用并给出最优解。在特定弦杆截面尺寸下,研究结果表明:钢节点板厚度和钢腹杆壁厚对节点的承载力影响较大,二者间存在明显的交互作用。研究成果可为以后实际工程设计以及理论研究提供帮助。     

松江现代有轨电车T1线新车公路节点方案研究

以上海松江现代有轨电车T1线新车公路节点为对象,介绍了该节点下穿沈海高速公路、有轨电车轨道下方预留新车公路地道,以及避让高压燃气管和大量电力等管线、改造闵申路高架下穿上海轨道交通22号线门墩等多个难点。分析江了T1线新车公路节点的解决对策,从中获得了一些重要的启示,以供现代有轨电车工程中复杂节点的建设作参考。     

地铁?T?型换乘节点结构沉降影响因素分析

地铁换乘节点后建车站的施工不同于一般的车站施工,在考虑后建车站稳定性的同时,更应该保证既有车站结构、运行轨道的稳定与安全。以厦门地铁1号线、4号线T型换乘节点基坑工程为背景,对换乘节点沉降进行监测,分析换乘节点处基坑开挖的各个阶段对先建站点的影响。分析结果显示,节点的沉降与基坑施工过程直接相关,故应选择合理的开挖和支撑方式,做好前期降水工作,及时封底以减少对换乘节点沉降的影响。     

整体桥面钢桁梁桥桥面荷载传递途径的研究

在多横梁整体桥面结构中,桥面荷载有两条传递途径:一是通过纵梁、纵肋和钢桥面板纵向传递到节点横梁,再传到下弦节点;二是通过节间内横梁及钢桥面板横向传递到下弦杆,再传到下弦节点.前者引起节点处横梁的竖向弯曲,后者引起下弦杆的竖向弯曲.本文采用有限元法对该类型桥面结构中桥面荷载的传递情况进行分析计算和试验研究.研究结果表明:影响传力比(路径传递的荷载与一个节间总荷载的比)的主要因素有下弦杆与桥面系(纵梁、纵肋和钢桥面板)的竖向刚度比α和节间横梁与节点横梁的竖向刚度比β;路径2的传力比R2随着α的增加而增加,当α小于8.3时,R2的增加速度较快,当α大于25后,R2变化很小;R2随着β的增加而增加,但增加速度略有减慢;不同节间内通过两条路径传递的荷载比例变化不大,理论值与试验值吻合良好.