斜拉桥耳板式索梁锚固结构的空间分析

利用有限元分析软件,建立深圳湾公路大桥索梁锚固区仿真模型,进行耳板式锚固结构的接触应力分析,研究主梁顶板、腹板、横隔板以及锚固区耳板上的应力分布情况。结果表明:锚固区Mises应力极值出现在耳板销孔两侧,大致关于斜拉索对称;锚固区各构件应力在局部区域数值较大,但扩散较快,应力传递流畅;索梁锚固结构承载能力满足要求。建议耳板式索梁锚固结构的耳板材料采用高强度钢材,且应对销孔周围进行局部加强。     

138m钢箱叠拱桥耳板锚固结构应力分析

钢箱叠拱桥耳板锚固结构构造较复杂,受力集中,是控制设计的关键部位,对哈大铁路客运专线新开河特大桥1-138 m钢箱叠拱桥通过弹性力学解析法、模型试验法、有限元分析法研究耳板锚固结构的应力分布规律,分析耳板应力,其最大点位于销孔上缘,耳板下部远离销孔区域应力依次递减。可以通过加焊圆盘钢板降低销孔附近应力值,同时应当重视加焊圆盘钢板下焊趾处的设计。     

斜拉桥销铰连接锚固形式的初探

斜拉桥销铰连接锚固系统由斜拉桥锚头、销铰连接件、锚固耳板、夹板及高强螺栓组等组成,传力途径为斜拉索—销铰连接件—锚固耳板—钢箱梁腹板—钢箱梁,销铰连接件与斜拉索锚头间通过螺母承压传力,连接件与锚固耳板间通过销轴连接,锚固耳板与钢箱梁腹板通过高强螺栓组连接。锚固耳板与销轴间可转动,以适应活载及温度作用下的转动变位。锚固耳板与钢箱梁腹板间通过摩擦力将斜拉索力传至钢箱梁。舟山桃夭门大桥目前在国内首次采用这种连接方式。     

钩舌销与钩耳孔的间隙限度分析与建议

钩舌销与钩耳孔或钩舌销孔的间隙（本文简述为“钩舌销与钩耳孔的间隙”）是保证车钩在运用中正常工作的主要限度之一,但检修人员往往不重视对其进行检测,形成了事故隐患。本文通过对13号车钩钩舌销与钩耳孔（钩舌销孔）的间隙限度分析提出超限措施与建议。     

铁路钢桥钢材容许应力取值探讨

目前我国铁路钢桥设计采用的是容许应力法,钢材的容许应力取值是设计中需要重点关注的问题。对钢材的基本容许应力需要根据板厚、稳定等考虑相应的容许应力折减,而对不同的荷载工况出现的几率又可以考虑相应的容许应力提高。在铁路钢桥的具体设计中如何合理的取用钢材的容许应力折减和提高系数,不仅关系到结构的安全,同时对钢桥设计的经济性也有较大影响,文中对现行铁路钢桥设计规范中钢材容许应力的折减和提高系数提出几点建议供探讨,为以后铁路钢桥的设计提供参考。     

小部件解决大问题——充盈式锥形紧固钢销

六四式抢修钢梁由于具有单元重量轻、构件种类少、结构强度高、拼架速度快,以及能组成各种用途的临时性工程结构物等优点,已在铁路、公路和其他基本建设工程中获得广泛运用。为了安装、拆卸快速方便,构件间采用圆柱形钢销连接,因此钢销与连接钣间存在销与孔、钣与钣的间隙。这种间隙的存在,降低了结构物的纵向横向刚度,限制了行车速度。石家庄铁     

矮塔斜拉桥拉索锚固区力学性能研究

新建济南至滨州高速铁路济阳黄河公铁两用特大桥主桥为(84+144+228+240+300+120+60) m矮塔钢桁梁斜拉桥。其索塔锚固区为空间构造,结构和受力相对较为复杂。为研究该桥索塔锚固区锚固结构的力学性能,本文利用有限元分析软件MIDAS FEA建立了索塔锚固构造的精细化有限元模型,主要研究在主+附作用下的锚固结构的应力变化规律、斜拉索的索力变化对于锚固结构疲劳特性的影响以及板件厚度对于锚固结构力学性能的影响。结果表明：(1)锚固结构在各类荷载的作用下,各个板件均处于弹性状态,各个板件的等效应力均小于疲劳容许应力幅,满足设计要求;(2)合理增加承压板和锚垫板板厚可以有效提高钢锚箱的力学性能。     

销铰式索梁锚固结构传力机理及疲劳性能研究

针对销铰索梁锚固结构焊缝密集、局部应力集中明显的问题,以广州跨桂丹路刚架拱连续梁组合桥为研究对象,采用有限元理论分析与模型试验相结合的方法,对销铰索梁锚固结构的传力机理和疲劳性能进行研究。研究结果表明:(1)销铰锚固结构除部分区域存在应力集中外,整体应力水平不高,在1.5倍设计荷载下结构仍处于弹性阶段。(2)索力在结构中的传递是流畅、均匀的,但在焊缝内部的分配是不均匀的,其中耳板-桥面板、耳板-横隔板和耳板-桥面加劲板3处焊缝传递了80%以上的索力,焊缝端部存在一定应力集中,为疲劳设计关键部位。(3)在疲劳荷载下260万次循环加载后,疲劳试验模型的各关键细节均未发现裂纹,该结构疲劳性能满足要求。     

道岔防旷螺栓销的研制

传统的道岔杆件，无论是单机、双机或交分，其连接方式均采用销孔连接。由于长期经受重载、高速列车通过时的强烈振动冲击，销孔连接处出现较大间隙，相当旷动，易发生表示杆沿轴向窜动，导致道岔开闭器检查柱缺口走动，造成道岔跑表示或卡表示，危及行车安全。     

大跨度钢箱梁斜拉桥索梁锚固区传力机理

结合南京长江二桥、安庆长江大桥、苏通长江大桥索梁锚固区足尺模型疲劳试验及有限元分析,研究索梁锚固区的传力机理及应力分布。研究表明,由斜拉索传来的巨大压力,通过锚箱底板、承压板与腹板的连接焊缝,以剪力的形式传递到钢箱梁腹板上;锚箱与主梁腹板焊缝处的应力从上到下逐渐增大,在下端达到最大值,承压板上的应力稍小,均满足强度要求;经200万次和400万次(苏通大桥)疲劳加载,均未发现有裂纹发生,应力均无大的变化。验证了设计的正确性和制造工艺的可行性。     

正交异性钢桥面板节段模型疲劳性能试验研究

设计3个正交异性钢桥面板的节段模型,进行系统的静载试验和疲劳试验,研究不同构造对正交异性钢桥面板受力和疲劳性能的影响.结果表明:面板的厚度对U肋与面板连接焊缝构造的应力影响显著,建议正交异性钢桥面板的面板厚度取为14mm以上;横隔板的间距对横隔板与U肋焊缝交叉处的面外应力、横隔板的面外变形、中间U肋的竖向变形有直接的影响;弧形开孔处的应力随横隔板的厚度增加而降低;正交异性钢桥面板上由次应力引起的裂纹的扩展比较缓慢,不会直接影响整个桥面结构的承载能力;横隔板与U肋相交处上部留有过焊孔这一构造细节对正交异性钢桥面板的疲劳性能不利.     

十字型叠合承压板的数值分析与应用研究

研究目的:拟采用锚固防护的边坡失稳很大程度是由于锚固不及时造成的,而目前锚固工程中的承压结构多为现浇而成,这样不可避免地拖延了防护加固时间。为避免边坡因此而失稳,特对十字型叠合承压板进行研究。研究方法:通过理论分析和三维数值模拟,研究其内部应力状况和附加应力分布规律,用以指导和完善承压结构设计;结合现场试验,验证工程的可行性和有效性。研究结果:十字型叠合承压板模拟的边界条件简单,模型应力状况和附加应力分布规律清晰、直观,便于指导合理配筋及结构设计;现场试验表明结构设计合理,强度满足要求,在附加应力影响范围内,板体没有发生破坏,可及时发挥锚固作用。研究结论:十字型叠合承压板是锚固工程中一种新型承压结构,它具有便于预制、方便运输、安装简便、工期较短和造价低廉等优点,具有应用和推广价值。     

摩擦型多排高强度螺栓连接分析

研究目的:为了明确摩擦型多排高强度螺栓连接传力性能、接头折减系数和极限状态,通过模型试验、接触单元有限元计算和理论分析进行相关的研究。研究结论:研究结果表明:摩擦型多排高强度螺栓连接各栓传力特性取决于外荷载、接触面状况、等效截面刚度等因素,多排螺栓连接的承载能力极限状态以首尾两排螺栓处芯板与拼接板接触面上滑移量达螺栓与栓孔间的设计空隙值、头排螺栓承剪孔壁承压作为判定指标;长列摩擦型高强度螺栓接头头尾排螺栓传力比最大;实桥栓接节点极限承载力满足设计要求。     

高强螺栓拼接接头传力特性的有限元模拟与试验研究

为研究摩擦型高强螺栓连接接头力学性能与受力状态,对2组试件进行有限元数值模拟分析与试验研究。分析各排螺栓传力比、芯板及拼接板截面应力状态、接触面摩擦应力分布规律。数值模拟结果和试验结果表明:各排螺栓传力比呈马鞍型分布,两端大,中间小;芯板和拼接板应力沿板横向和纵向均呈波浪形分布;不同螺栓压力影响区直径均为2.85倍栓孔直径左右。试验结果与有限元数值模拟结果吻合良好,验证了有限元分析的正确性。本文得到的部分经验参数可为该类节点设计验算提供参考。     

钢桁梁腹杆插入式节点杆端应力分析与探讨

研究目的:为便于制造与安装,大跨钢桁连续梁桥往往在采用整体节点,腹杆与主桁节点连接时,腹杆插入节点板中,采用高强螺栓两面连接。由于仅连接杆件的两个面,另外一面(或两面)不直接承受节点板传递的荷载,必然存在剪力滞效应。通过建立钢桁梁腹杆的几种典型截面的有限元模型,研究两面连接腹杆端部的应力分布,从而掌握腹杆端头板件应力分布的规律并用于指导钢桁梁桥节点设计。研究结论:杆件端部最大正应力均发生在螺栓群末端;一般来说,杆件板厚越大,螺栓连接沿杆件长度方向的排数越多,最大正应力与名义正应力的比值越小;截面形式变化、板件厚度变化不会对最大剪应力的发生部位产生影响;杆件中部,截面应力趋于均匀,剪力滞效应不显著。     

高速变轨距动车组转向架滑动套配合量影响研究

某新型高速变轨距动车组变轨机构中车轮、滑动套和车轴存在多层圆筒配合,为深入了解配合量对滑动套接触压力以及结构应力的影响,分别采用弹性力学和有限元分析的方法对其进行求解,并分析了不同配合量对接触压力和结构应力的影响。结果表明:除接触边缘区域,车轮-滑动套接触压力与配合面过盈量成正线性关系;滑动套-车轴间隙量对滑动套内孔面结构应力影响显著,其实际间隙值由于车轮-滑动套过盈配合的压缩作用而小于设计值,所以设计间隙量时建议考虑车轮-滑动套过盈配合的压缩作用。     

浅谈铁路货车制动圆销改造中存在的问题及改进建议

铁路货车圆销改造是2012年铁道部推行的一项新技术政策,目的在于通过改进的扁孔制动圆销与扁开口销组装结构提高转向架基础制动装置连接的安全性、可靠性.该项改造在实施现场出现了一些问题,笔者通过对这些问题的分析,提出改进建议.     

轮辋厚度对货车车轮辐板孔裂纹萌生时间的影响研究

车轮温度和应力的分布对车轮寿命有重大影响。分析轮辋厚度与车轮使用年限、辐板孔裂纹率的关系。采用有限元法模拟长大坡道制动热应力和轮轨机械应力随轮辋厚度变化的规律,建立考虑轮辋厚度的辐板孔裂纹萌生时间预测模型。结果表明:坡道制动工况与机械载荷工况的组合作用是车轮辐板孔边产生高应力的主要因素;车轮辐板孔应力随轮辋厚度的减小而增大;机械应力与热应力叠加是导致辐板孔裂纹萌生的主要原因。预测的疲劳裂纹萌生时间与实际情况比较接近。     

动车组列车车轮超声波检测异常反射回波分析研究

对速度为350 km/h动车组动车车轮超声波检测过程中定位销孔处产生的异常反射回波进行了分析.结果 表明,该异常反射回波在定位销孔固有回波之后出现,且声程差固定;两个定位销孔之间存在的较大接触应力是产生异常反射回波的主要原因.对定位销孔两侧异常反射情况和定位销孔应力的来源进行了试验验证.验证结果表明,该类型异常反射回波...     

铁路路基浅埋式桩板结构极限状态法荷载组合与配筋设计研究

我国铁路工程设计正从容许应力法向极限状态法转轨,2019年实施的《铁路路基设计规范(极限状态法)》缺少桩板结构极限状态法设计的荷载组合和配筋相关规定。桩板结构作为应用广泛的地基处理方式,有必要研究其极限状态法设计方法,为铁路路基设计全面转轨提供基础。通过系统研究浅埋式桩板结构极限状态法与容许应力法的荷载组合与配筋设计理论,采用有限元方法对瑞九铁路典型浅埋式桩板结构的荷载组合与配筋进行计算分析对比,主要结论为：(1)浅埋式桩板结构采用铁路桥涵极限状态法与铁路桥涵容许应力法荷载组合存在较好对应关系,设计方法转轨衔接流畅;(2)铁路桥涵极限状态法计算正截面承载力控制的板配筋量比铁路桥涵容许应力法计算配筋量多出约23%,安全余度存在较大差别;(3)浅埋式桩板结构采用建筑极限状态法设计存在组合值系数不明确、板抗剪安全余度低和裂缝控制配筋量低的问题,可靠度存疑,不建议采用。