深水基础施工钢护筒动力打入过程试验研究

采用现场实测试验结合 LS-DYNA软件建模分析的方法,对深水基础施工时钢护筒在打入过程中的动应力及其变化规律、分布情况进行了研究.现场试验与分析结果表明:随着冲击时间的增长,入土深度的增加,钢护筒的动应力水平也随之提高,护筒的应力时程曲线的冲击反应逐渐显现,护筒中最大应力出现在底部.     

超声冲击技术消除转向架构架焊接残余应力试验方案分析

为消除转向架构架焊接接头残余应力,尝试应用超声冲击法消除焊接接头残余应力。给出了采用超声冲击测试转向架构架焊接接头残余应力试验方案,测试超声冲击前后工艺条件下,焊接接头残余应力的变化特征和规律。对超声冲击前后焊接接头的微观组织和常规力学性能进行了检查测试。结果表明,超声冲击后焊缝区强度有所提高。     

高摩擦系数合成闸瓦热负荷研究

采用热一结构顺序耦合对货车高摩擦系数合成闸瓦在紧急制动工况和长大坡道调速制动工况下进行热应力仿真分析,并从材料的微观角度分析闸瓦摩擦表面的摩擦情况。结果表明：紧急制动时闸瓦的瞬态最高温度和最大应力满足要求;而调速制动时,最高温度和最大应力分别达到651．1℃、62．4MPa,应力超出闸瓦的极限值。仿真结果较为真实地反映了整个制动过程中闸瓦的瞬态温度和应力变化情况,且闸瓦一次制动满足要求。     

罐体组对设备中筒体和支撑特征参数的研究

对筒体及其支撑的受力情况进行有限元分析计算,得出了在组对过程中筒体的壁厚、内径、支撑杆数和支撑误差等参数的变化对筒体变形、圆周误差及应力的变化规律,确立了诸多重要工程设计参数的选择原则,提高了组对过程中对结果预见的准确程度.     

落石冲击大跨度拱形明洞结构作用机理研究

研究目的:为探明落石冲击作用于拱形明洞结构荷载分布规律,确保明洞结构安全,本文以铁路双线双耳墙式明洞为研究对象,采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,通过改变落石质量、冲击速度和回填土厚度分析落石冲击力和落石冲击所在横、纵断面明洞结构受到的冲击压应力,提出计算落石冲击力、冲击压应力的方法。研究结论:(1)当回填土厚度从1 m增大至4 m时,落石冲击力没有明显变化,而落石冲击作用于明洞结构的最大压应力迅速减小,说明应以落石冲击压应力和回填土自重应力作为明洞结构设计依据;(2)落石冲击压应力随着距落石冲击点水平距离的增大而减小,近似成圆台形分布,其扩散角约为50°;(3)落石冲击力、冲击压应力随落石质量、冲击速度的增大而增大;(4)综合落石质量和冲击速度提出了以冲击能量计算落石冲击力和冲击压应力的方法;(5)本研究成果可为明洞设计提供参考。     

基于监测数据的桩锚支护锚索应力变化规律研究

基于实际工程中锚索应力监测数据，结合工程实际施工进度以及基坑开挖过程中土压力变化规律等，研究了桩锚支护结构中锚索部分的应力演化规律，将锚索应力随时间变化分为波动期、急变期、稳定期三个阶段，分析了每个阶段产生的原因以及各自的特点。本文所提出的锚索应力变化阶段划分方式能够适应绝大多数桩锚支护结构锚索应力变化过程，该分类方法对今后桩锚支护结构中锚索应力的研究以及桩锚支护结构在实际工程中的应用具有一定的参考价值。     

超宽超重T构转体桥梁体应力和线形变化研究

在目前复杂的桥梁结构建设中,为了更好地研究超宽超重T构转体桥整体稳定性,除了与设计图纸、施工工艺、现场环境等有密切关系外,更应注重对桥梁施工过程和转体过程进行线形和应力监控。本文采用有限元软件Madis/civil建立主梁结构模型,对桥梁施工全过程进行仿真模拟,分析关键施工阶段的结构受力特点和变形状况以及成桥后的结构受力情况,确保桥梁施工过程安全。同时,现场采用水准仪、应力传感器等对转体前、转体过程中、转体后梁桥的线形和应力进行现场实时测量。最后将设计值、有限元分析值和现场实际值进行比较,并分析其差异。结果表明,仅对梁体而言,支架拆除后,位移变化值从中间向两端逐渐增大,应力变化则与位移变化相反;通过有限元分析,调整位移量使得现场线形变化趋势与设计线形变化趋势大体一致,应力值在合理的设计范围之内。     

电力机车高压电缆柔性终端放电击穿故障分析

针对电力机车运用过程中出现的高压网侧柜内高压电缆柔性终端放电击穿故障,详细阐述了故障电缆试样低温振动综合实验、温度交变试验、交流耐压试验、谐波老化及冲击耐压试验、低温耐压试验以及应力控制管的低温热缩性能试验等研究情况,并通过仿真分析进一步论证,确定了高压电缆故障的原因。     

泥石流龙头对坝体冲击力的试验研究

在泥石流所来的诸多灾害中，泥石流龙头冲击建筑物造成的危害是非常突出的，本研究是在总结前人经验的基础上进行的稳定性均颗粒水石相流龙头冲击坝体的水槽试验研究。分析了冲击荷载峰值的构成情况，运用压力波理论结合颗粒流的应力关系建立了龙头冲击力的计算办法，并对概化后的龙头计算其在冲击坝体时的作用力垂向分布。     

油罐地基充水预压处理稳定性分析方法

介绍了一种评判在油罐地基充水预压地基处理中地基稳定性控制方法即应力路径法,并且结合工程实践进行了验证。在p-q,p′-q′平面中,油罐应力路径ESP有效应力路径和TSP总应力路径随着充水荷载增加变化明显,应力路径反映了地基孔隙水压力长消情况和土体应力变化情况,随着充水荷载的增加,油罐地基安全系数逐渐减小,然后又增加,但是充水过程中安全系数Fs均大于1,油罐地基是稳定的,基础中心下安全系数最小值FS=1.09。工程实践结果说明应力路径法在油罐地基充水预压地基处理中控制地基稳定性时,具有简单、直观和高效的优点。     

车轮扁疤引发附加冲击力对车轴应力谱影响的研究

根据低接头冲击力公式与扁疤冲击速度公式,引入了一种简化的扁疤冲击力计算公式。为求得含扁疤冲击时车轴危险截面的应力,利用Koettgen虚应力求解策略,将左轮和右轮的横向、垂向随机轮轨作用力与扁疤冲击力解耦分别进行线弹性有限元计算,然后对应力分量叠加,利用Neuber缺口应力修正算法计算局部应力应变历程。本文根据数值仿真求解车轴应力谱的思路,利用上述方法计算了含扁疤冲击时车轴危险截面的应力谱,为疲劳可靠性评定提供了依据。     

甬江铁路斜拉桥索塔塔梁同异步施工方法对比分析

甬江特大桥为国内首座铁路大跨度钢箱混合梁斜拉桥,钻石形索塔高177.91 m。通过建立索塔与下横梁同、异步施工有限元模型,模拟分析同、异步施工对索塔受力状态及线形的影响。对比分析表明,同、异步施工的索塔受力及线形略有差异,均能满足设计要求,而异步施工较同步在工期上有较大优势。根据对比分析及南岸索塔工期滞后的实际情况,甬江特大桥南北岸索塔分别采用了塔梁异步与塔梁同步的施工方法,最后实现工期的同步,收到了良好的经济与社会效益。     

泥石流作用下桥墩的动力响应分析

由于部分山区桥梁跨越发育冲沟,会受到泥石流的冲击作用,基于桥梁构件能力保护原则,对泥石流作用下桥梁动力响应分析的研究就显得尤为重要。应用有限元动态接触方法对碰撞过程进行数值模拟,选取某高速公路30 m实心T墩建立三维实体有限元模型,分析其在泥石流作用下的动力响应情况。研究表明,在泥石流冲击作用下,块石与桥墩接触区及下部构件连接处应力较大,墩顶位移随上部荷载压力增大而不断减小,即设计应考虑分别提高桥墩的承载能力及其构件连接处的变形能力。     

高速铁路矮塔斜拉桥墩塔梁固结段局部应力分析与验证

局部分析是桥梁设计中常采用的重要手段,也是设计中不可或缺的重要环节,利用实体有限元模型能反应出结构细部的受力状况,对考察结构重要部位的真实应力状态、结构设计配筋有着指导性作用。为了解高速铁路矮塔斜拉桥墩塔梁固结段的真实应力状态及验证局部分析中边界条件表达的准确性,以京沈客运专线(115+95)m双线无砟轨道预应力混凝土矮塔斜拉桥为工程背景,利用Ansys有限元建立细化的空间实体有限元模型,并对局部模型的边界条件模拟的正确性进行验证,分析表明,墩塔梁固结段进人洞角点处应力集中,应适当加强配筋,其余部位应力均满足要求,通过验证局部模型的内力传递及支反力,确保实体模型应力结果的准确性,保证结构安全。最后总结出了铁路桥梁中不失一般性的局部分析方法,从而对其他结构局部分析具有借鉴意义。     

地铁弹条Ⅱ型分开式扣件力学特性研究

为完善优化地铁扣件的设计理论,针对弹条Ⅱ型分开式扣件的伤损特性,参考深圳地铁一期采用的WJ-3弹条Ⅱ型分开式扣件的结构形式,简化建立扣件系统静力学模型。基于有限单元法,计算分析弹性模量对扣压力的影响以及列车横向力、列车荷载作用下的垂向振动、压紧位移对弹条内部应力分布的影响。结果表明:压紧位移对弹条中的应力分布和最大应力的影响更为显著,当压紧位移超过10 mm时,弹条后肢弯位置可能折断。依据计算结果得出3种荷载下的弹条应力分布规律,同时从弹条强度出发,初步提出弹条的预压缩量和压紧位移限值,预压缩量不超过5 mm,压紧位移应小于9 mm。     

悬臂施工连续梁桥合龙设计优化及影响分析

合龙阶段的施工工序对多跨连续梁桥的内力和累计位移均有一定的影响,以一座4跨连续梁桥为例,根据合龙阶段预应力钢束张拉阶段的不同,建立该桥的两种有限元模型,根据各个施工阶段的分析结果,对比分析预应力张拉阶段对梁体内力、累计位移的影响。结果发现,预应力张拉阶段对多跨连续梁桥结构的内力影响较小,对梁体结构的累计位移影响较大,根据分析结果,对该桥的合龙工序进行了优化。建议多跨连续梁桥在进行安全设计的同时应考虑结构线形控制的难度,对合龙工序进行优化。     

纵梁(肋)高度对正交异性板钢桥面系受力影响分析

正交异性板各个构件的选用关系着钢桥面系的安全性及经济性,通过有限元分析软件,建立桥面系板单元模型,对正交异性板多横梁体系纵梁、纵肋高度变化时桥面系各部分受力分析,总结纵梁(肋)高度变化对桥面板、横梁以及横梁与纵梁(肋)相交处挖孔部位受力的影响趋势,得出结论:增加纵梁高度,纵梁自身正应力逐渐增大,U肋正应力逐渐减小;横梁U肋挖孔处主拉应力增大,横肋相应处主拉应力减小,但减小或增大的幅度较小。改变T形纵梁高度,对横梁整体受力及桥面板影响甚小,可忽略不计,T形纵梁的合理取值范围为横梁高度的0.35~0.4倍;U肋高度过大或者过小,桥面板应力的均匀性均不好,且主拉应力均较大。增大U肋高度,纵梁正应力逐渐减小,U肋自身应力并未成线性变化趋势,而是呈"锯齿"形变化趋势。改变U肋高度对桥面板应力影响均较小,可忽略不计,U肋的合理高度取值范围为240~280 mm。     

铁路噪声环境影响综合评价研究

采用基于地理信息系统的图形叠置法对线路比选方案的噪声影响情况进行评价。评价中充分利用地理信息系统空间分析和处理属性数据的功能,计算比较线路方案对周围环境的噪声影响程度。应用图形叠置法综合考虑周围环境的噪声敏感程度和线路对环境的噪声影响分布。两者结合,能够直观、全面地展现铁路线路给周围环境带来的噪声影响状况。     

转体桥平转球铰转体过程应力计算方法研究

针对混凝土球铰平转过程受力复杂而实际多采用简化算法的现状,对该类桥转动过程应力计算方法进行研究。在弹性力学求解两球体边界受接触应力基础上,考虑球铰转动过程受牵引力、摩擦力共同作用,计算球铰所受复杂应力状态下主应力的大小,并根据屈服强度理论推导出该类桥梁所受正应力的强度条件。进而通过ANSYS建立球铰分析模型,模拟球铰实际受力状态,并结合球铰静止状态下建立的计算方法,对比分析基于强度理论计算方法的计算精度。通过具体工程算例分析表明:基于强度理论计算方法的误差为7.5%,计算精度高,从而丰富该类桥转体过程应力计算方法研究。     

轮轨外形及接触问题的进一步研究

介绍了新近研制的轮轨踏面外形设计和分析软件系统WDesign的原理、功能和应用例子。主要功能包括采用接触角函数法CAF的踏面外形设计、条状法STRIP的轮轨接触应力分析、圆弧曲线拟合法计算接触点的曲率、任意离散点法的轮轨几何匹配分析等。