矮塔混凝土斜拉桥施工索力分析

以江苏省常熟市碧溪大桥为例,基于影响矩阵和正装迭代法,进行了合理成桥索力及合理施工张拉索力的优化分析,采用MIDAS/CIVIL 2010软件进行了大桥合理施工索力的优化分析。结果表明:优化分析得到的成桥内力分布合理,成桥应力分布均匀,结构弯矩较小,结构具有足够的压力安全储备;按照合理索力施工,施工过程中结构受力及线形变化合理;正装施工计算得到的成桥内力与合理成桥内力吻合较好,完全满足工程控制的精度要求。     

计入几何非线性影响的斜拉桥施工索力的确定

考虑缆索垂度效应、加劲梁的梁柱效应及节点大位移效应等几何非线性因素对大跨度斜拉桥施工索力的影响，模拟正装和虚拟退拆施工过程，建立了施工索力计算的继承与迭代关系．利用通用有限元程序，建立斜拉桥全桥三维有限元模型，合理划分荷载步和荷载子步，通过倒拆正装反复迭代，得出了施工索力及相应的成桥线形．使用最小二乘法修正倒拆与正装之间的差值，有效地计入了几何非线性的影响，使斜拉索满足成桥状态所要求的索力并使主梁以要求的精度接近理想的成桥线形．     

中承式钢管混凝土拱桥吊杆更换关键技术

高明大桥为2×110 m中承式钢管混凝土吊杆拱桥,采用临时兜吊系统对全桥吊杆进行了更换.针对该桥结构特点与环境限制,提出了一种新型的可更换铰接式吊杆.该吊杆可适应较大纵向位移,极大地提高了新吊杆疲劳寿命.介绍了吊杆更换过程中的关键施工技术,在吊杆更换过程中,对桥面标高及吊杆索力进行严格控制.根据施工监控结果,吊杆更换前后,桥面标高变化范围为-2.9～0.9 mm,索力变化幅度0.5％～4.4％,各项监控指标均在控制范围以内,桥梁状态基本维持原状.     

大跨径钢箱梁斜拉桥静载试验研究

以象山港大桥斜拉桥为背景,通过实桥荷载试验分析,研究斜拉桥在静力荷载作用下结构的应力水平和变形。研究表明,在相当于设计汽车荷载水平的试验荷载作用下,大桥结构处于线弹性工作状态,变形增量与荷载增量呈线性关系;结构总体变形、应力、索力的理论值与实测结果较为接近;钢箱梁应力水平较低,受剪力滞效应、横坡及车轮局部效应等影响,钢箱梁顶、底板应力沿横截面呈纵向不均匀分布,尤其顶板U肋出现集中现象,这在桥梁健康监测中值得关注。     

基于灰色系统理论的大跨度连续刚构桥的线形控制

以长湘高速公路沩水大桥的施工控制为依托,探讨了灰色系统理论在大跨度宽翼缘连续刚构桥梁线形控制中的应用.正装分析计算得到各节段理论立模标高后,根据实测数据利用GM(1,1)模型对立模标高进行了调整和预测,得出了下一阶段的最优立模标高,并指导沩水大桥的施工,实现了沩水大桥的高精度合龙,确保了沩水大桥成桥线形符合设计要求.该方法可推广到所有采用节段悬臂施工桥梁的施工控制中.     

温度对混凝土箱梁应力和变形影响的测试与分析

为了研究混凝土箱粱在施工期问的温度场和温度随时问的变化规律.对内蒙古磴口黄河大桥进行了现场测试.分析了混凝土箱梁桥结构的温度效应及温度场对其挠度和应力的影响规律.结果表明:在结构荷载不变的情况下.箱梁的温度应力较易测得;温度对箱梁的应力和挠度均有较大影响,在设计中应予以重视.对如何在混凝土箱梁的施工和设计中考虑温度影响提出了建议.     

大跨度钢斜拉桥的施工研究

随着现代科学技术的发展和大型现代化施工设备的应用,大跨度钢斜拉桥的设计和施工成为可能。为了满足安全、耐久、美观及各项设计要求,大跨度钢斜拉桥的科学施工尤为重要。结合安庆长江公路大桥的施工实践,论述了该桥主梁、主桥索塔、斜拉索的施工技术要点。并对安庆长江公路大桥施工中引起的索力和塔顶位移的变化影响作了进一步的研究。得出了对斜拉索进行二次张拉及索力不断地进行调整优化和科学合理的施工控制有力地指导了大跨度钢斜拉桥的施工。也为类似斜拉桥的施工提供了科学依据和经验。     

温度对矮塔斜拉桥成桥状态影响研究

为了得到更合理的成桥状态并进行施工控制分析,通过Midas/Civil有限元软件,建立了一座双塔三跨矮塔斜拉桥模型,分析了不同环境温度和截面温度梯度对矮塔斜拉桥成桥后的内力与变形的影响。研究发现:温度作用对矮塔斜拉桥成桥主梁应力、主梁刚度和索力均有影响。桥梁有索力区主梁刚度受环境温度影响明显,温度变化对主梁刚度影响较小;相对于主梁上缘,主梁下缘应力对温度变化更加敏感。不同温度工况下,斜拉索中跨区域索力变化比边跨大,端斜拉索索力受温度作用影响严重。最后,结合温度作用对桥梁内力和变形的影响,给出了桥梁设计和施工监控建议,为矮塔斜拉桥施工控制提供一定参考。     

梁拱组合体系桥施工监控

以北京通州北运河大桥为例,介绍了五跨带体外索梁拱组合体系桥的特点,并阐述了此类桥梁施工监控的目的、要点及方法。通过建立有限元模型进行施工模拟,分析了不同施工方案的优缺点,根据实测数据和理论计算结果,分析了日照温差和季节温度变化及其作用下主跨3个关键截面的应力变化规律。施工过程中,温度作用对该梁拱组合体系桥结构受力影响较大,温度效应应引起足够重视。     

大跨度混合梁斜拉桥参数敏感性分析

为了提高大跨度混合梁斜拉桥的施工控制精度,通过计算比较梁重、斜拉索张拉力、斜拉索的刚度等设计参数在成桥时对主梁挠度、主梁应力和索力的影响程度,分析了各设计参数的敏感性．计算结果表明,大跨度混合梁斜拉桥主要设计参数有梁重和拉索张拉力,而索的刚度对成桥状态影响不大．通过修正主要设计参数,同时忽略次要设计参数的影响,对荆岳长江公路大桥进行施工控制．成桥测试结果表明,拉索索力与成桥线形状况良好,均在误差控制允许的范围内,其中索力误差小于5％,主梁标高偏差小于65mm．     

动力学效应对沉船翻转作业吊缆安全性的影响

为了研究动力学效应对沉船翻转作业安全性的影响, 将吊缆张力作为翻转作业安全性评估指标, 假设船体翻转作业时起重臂吊点固定不动, 研究区域水底为刚性底, 不计上层建筑影响和建立沉船翻转准静态模型时只考虑回复力与外载荷, 分别以船体质量、吊缆刚度、收缆速度与波浪载荷为变量, 应用时域分析方法, 计算了考虑动力学效应的吊缆张力, 基于最大吊缆张力分析了沉船质量、吊缆刚度、收缆速度与波浪载荷对翻转作业中吊缆张力的影响, 评估了沉船整船翻转作业的安全性。计算结果表明: 在沉船船体翻转作业中, 吊缆张力最大值将随沉船质量、吊缆刚度与收缆速度增大而增大, 且吊缆张力最大值与收缆速度呈线性关系, 与船体质量呈近似线性关系, 与吊缆刚度呈非线性关系; 当收缆速度由0.001m·s-1增加至0.020m·s-1时, 吊缆张力最大值较初始值增量增大了约22倍, 可见, 在沉船翻转作业中, 不可忽略动力学效应对作业安全性的影响。      

西南某机场水泥混凝土道面板应力计算分析

为了对西南某机场水泥混凝土道面板进行应力分析,通过现场钻芯取样和劈裂实验得出劈裂强度值和基层顶面反应模量。应用ANSYS软件建立三维有限元模型,计算不同飞机荷载作用下的板边应力。由应力折减系数得出板边计算应力,判断道面能够运行的最大飞机重量。比较板边自由与不自由两种状态下道面产生的应力和位移,发现高温作用下道面的受力变化与低温状态下不同,对机场道面在夏季和冬季运行时提出建议。     

旧水泥混凝土路面加铺应力吸收层有限元分析

旧水泥混凝土路面加铺沥青面层是目前我国旧路改造的主要形式之一,但是由于受到行车荷载和温度应力的反复作用,或二者的耦合作用,很容易出现反射裂缝。对设置应力吸收层的加铺结构利用ABAQUS通用有限元软件进行行车荷载、温度荷载及耦合作用下三维有限元分析,通过对比有无应力吸收层、旧水泥面板与基层之间不同连接状态下各结构层的力学指标,得出设置应力吸收层能有效防止、延缓反射裂缝的扩展,为旧路改造设计、施工提供依据。     

道床板钢筋锈蚀的细观力学影响

为探究钢筋锈蚀对双块式无砟轨道道床板混凝土的影响,建立了道床板混凝土细观尺度力学模型,研究了钢筋锈蚀时不同钢筋直径、间距、保护层厚度的道床板受力性能及损伤破坏模式,分析了列车荷载和温度荷载对锈胀钢筋混凝土道床板力学性能的影响. 研究结果表明:钢筋锈蚀引起的道床板开裂模式主要与钢筋保护层厚度有关,与钢筋直径和间距关系小;道床板内部裂缝贯通时的锈胀位移随着钢筋间距的增大而增大,当保护层厚度为60 mm,钢筋间距为120 mm时,61.2 μm的钢筋锈胀位移就会引起道床板内部裂缝贯通;列车荷载对锈蚀后的道床板损伤影响小,且会使道床板受力趋于均匀;整体降温30 ℃和负温度梯度荷载均会使锈胀道床板拉伸损伤进一步明显增大,在道床板水平及垂向产生贯通裂缝;整体升温30 ℃和正温度梯度荷载作用对锈胀道床板损伤影响小.      

桩网结构路基格栅加筋作用及其拉力特性研究

为了研究柱网结构路基中土工格栅的加筋作用以及路基在动静荷载下土工格栅拉力的变化特性,建立了高速铁路柱网结构路基足尺物理模型试验装置,用激振器对路基施加动静荷载,利用土压力盒以及布拉格光栅分别监测路基内部土压力以及格栅拉力的变化特征.试验结果分析表明:路基上部荷载对路基内部土拱的稳定性存在影响,随着荷载的增大,土拱出现先强化后弱化的现象;桩土荷载分担比存在上限值,随着桩土差异沉降先增大后减小;当路基上部受到静荷载作用时,土工格栅能够使得桩顶上方承担的静荷载增加约12%,且路基中心处的格栅拉力增长最大;路基在长期动荷载作用下,格栅拉力产生了明显的变化,桩帽中心处的格栅拉力约增长了8%,路基筋材的设计需要考虑路基上方动荷载的影响.      

牵引变压器绕组温升与油流的关联性

为明确牵引负荷下绕组温升与油流速度动态变化的相互跟随性,构建了牵引变压器温升试验平台,模拟各种负荷下绕组和铁心的生热及油流循环过程,并同步测量油温、绕组热点温度以及散热器油流速度.在此基础上,建立了对应的数值计算模型,仿真求解其温度场与油流场.研究结果表明:稳态时油流速度与绕组热点温度基本呈线性关系;阶跃负荷时油流速度有一个冲击回落的过程,油流速度冲击峰值受负荷作用时间和负载系数大小影响,达到峰值时间比绕组热点温度达到峰值迟10 min;连续冲击负荷下,冲击负荷之前的温度与流速只影响绕组热点温度的绝对值,对铜油温差基本无影响.      

黄河二桥系杆拱桥桥面铺装层最不利荷位的确定

采用目前世界上通用的ANSYS有限元分析软件,对桥面铺装体系进行受力分析.利用移动荷载法确定铺装层间应力的包络面,通过各层间应力发生最大位置处的影响面按规范进行布载,研究了集中荷载作用下铺装层各种最大应力的变化规律,并确定与此对应的最不利荷位.     

铁路道床路基动力响应的参数影响

根据车轮-轨排-道碴模型，得到路基道碴表面荷载，利用有限元-无限元耦合法，建立了道床路基动力计算模型。结合Newmark积分法逐步求解运动方程，计算了列车荷载下，不同道碴厚度与地基刚度下道床路基的振动加速度与动位移。计算结果表明，道碴厚度对道床路基的动力响应影响显著，而路基刚度的影响不明显。     

柴油机缸套有限元热负荷分析中边界条件的确定

在有限元分析中，边界条件的确定非常重要。本文详细介绍了在柴油机缸套热负荷的有限元分析中，边界条件的处理过程和确定方法。     

形状记忆合金的有限元分析方法

基于Boyd和Lagoudas的形状记忆合金的本构模型,进行了增量有限元列式的推导,并在计算机上实施。对受单向拉伸的形状记忆合金以及中间开孔的形状记忆合金平面应力板进行了有限元分析,并分别与实验值和解析解做了比较,表明文中的有限元法是正确和有效的。最后还对形状记忆合金悬臂梁在不同温度下的变形进行了模拟。