装配式格梁护坡新型节点结构设计与试验

钢筋混凝土格梁是边坡防护及加固的重要工程措施之一,针对现有装配式格梁结构自重大不利于装配式施工,影响施工效率及施工安全等问题,提出了装配式轻型化格梁设计方案,并采用物理模型实验进行了验证。在节点设计方面,格梁构件节点分为上下两层来实现施工现场的高效安装;在构件连接方面,提出采用“阴阳锁”构件,通过特制的扳手插入锁中的定位孔,使螺栓自动滑入“阴阳锁”中心,完成自动锁紧。此外,在材料方面,采用陶粒混凝土进行轻质混凝土的配置,实验采用“强度弱化”原理来达到减轻重量同时满足强度的要求。结果表明：采用格梁节点分层设计和高强轻质混凝土的方法开发的轻型化装配式锚索格构梁,不仅能保证结构强度需求,还能使其重量在现有的基础上减轻约50%。相比于传统的现浇钢筋混凝土防护及加固技术,该装配式格梁具有容错能力强、安装速度快、有效锁紧接头等优势。     

新型预制装配式桥墩盖梁设计思路探讨

针对城市桥梁常用的一种倒T型大悬臂盖梁形式，分析比较现浇和目前存在的预制分块形式的优缺点，提出新型预制装配式桥墩盖梁的设计思路；阐述盖梁分块、盖梁墩柱节点连接以及墩柱与承台节点连接的设计思路及方式。在一定工艺措施保证下，新型结构形式具有受力性能与现浇结构等强，吊装重量轻，精度控制要求较低，分块构件自稳定性好，现场不需模板支架，施工快捷，可实现构件标准化、参数化等优势，与现浇结构相比，降低了桥梁的全寿命周期成本。     

基于焊接钢板定位的装配式桥墩抗震性能分析

采用灌浆波纹管作为桥墩预制构件连接形式时,波纹管和插入钢筋的位置固定是关键问题.为此提出在柱底和承台上表面安置两块带孔定位钢板,以确保波纹管与钢筋的精准定位,再对钢板进行焊接操作以保证连接性能.为研究采用焊接钢板定位的装配式桥墩的抗震性能,设计不包含焊接钢板和采用焊接钢板定位两种装配式桥墩构件的缩尺模型,进行拟静力试验...     

装配式桥墩抗震性能的提升方法研究进展

针对提高装配式桥墩抗震性能的不同方法,从结构刚度、抗剪能力、自复位能力、延性耗能和施工便易性等方面对比分析了其优缺点、适用性及研究思路等。首先,基于装配式桥墩抗震设计的难点和抗震性能的主要缺陷,提出该问题的研究背景;其次,分别从改进结构形式与材料、节段连接方式以及设置耗能装置等角度,归纳对比了国内外提升装配式桥墩抗震性能的主要措施;然后,剖析了这些措施的相关研究思路与研究方法。在此基础上,提出有待进一步研究的主要问题,即完善适合于装配式桥墩的理论分析方法,开展装配式双柱墩的抗震性能研究,提高装配式桥墩建造的便利性与经济性,并从桥梁体系的角度来分析其抗震性能。     

装配式混凝土桥墩施工技术综述

装配式混凝土桥墩在国内外跨海大桥、城市桥梁工程中已有大量应用,其预制拼装技术是桥梁工程领域未来的重要发展方向之一。该文从装配式混凝土桥墩的实际工程应用出发,对其施工技术方面的国内外研究进展情况进行综述。针对预制桥墩连接处相对薄弱的特点,探讨了预制混凝土桥墩节段之间、预制墩身与盖梁及承台之间的连接方式和构造特点,阐述了装配式桥墩主要施工工艺、检测技术及质量控制点,并介绍了传力可靠的新型装配式桥墩连接方式。研究结果可为预制装配式混凝土桥墩连接构造的合理选用以及施工质量控制提供重要参考,并对装配式桥墩未来的发展和研究进行展望。     

现浇及装配式桥墩刚度折减对比分析

利用ANSYS有限元软件建立装配式和现浇桥墩局部分析模型,对墩柱的纵横向尺寸进行参数化处理,以桥墩顶缘位移为控制条件,分析需折减的桥墩参数和折减后的桥墩尺寸。结果表明,在E2地震作用下,现浇桥墩的刚度折减为装配式的0.85倍,即顺桥向现浇桥墩尺寸折减为原尺寸的0.947 3倍时,装配式桥墩和现浇桥墩在地震作用下的受力特性基本一致。     

装配式梁桥高墩计算长度系数探讨

随着中国山区高等级公路的发展,为了节约原材料、降低工程造价,装配式桥梁的中、小跨径化已成为趋势,这势必造成高桥墩应用的增多.计算长度系数是影响桥墩设计计算的一个关键参数,笔者从结构稳定入手,并考虑了相邻桥墩及支座对墩顶弹性约束的影响,建立桥墩临界荷载与计算长度系数的关系.分析影响计算长度系数的一些参数,并探讨它的变化规...     

装配式桥墩抗震性能分析

基于抗震性能及施工的需求，提出了一种新型装配式桥梁连接方法，在连接端头预埋圆形型钢，通过焊接连接，对比灌浆套筒、金属波纹管的其他构造，该连接方法施工方便，操作容易，施工速度更加快速。通过对型钢连接方式的试验研究，主要得出以下结论：（1）型钢连接的装配式桥墩与现浇桥墩破坏均为弯曲破坏。型钢连接的装配式桥墩柱根处破坏程度较轻，混凝土破坏主要集中在预埋钢管顶部以上。（2）型钢连接的装配式桥墩承载能力高于现浇桥墩。（3）型钢连接的装配式桥墩与现浇桥墩的残余位移相当，但在耗能能力及延性方面前者的表型更好。（4）型钢连接的装配式桥墩具有优越的抗震性能，为装配式桥墩在高烈度地震区的使用提供一种方法。     

装配式桥墩模型设计方法及相似性研究

为使装配式桥墩模型能准确反映原型结构的力学性能,对装配式桥墩按等配筋率的设计方法进行模型相似性设计。试验采用UHPC灌浆波纹管连接预制拼装墩柱模型进行拟静力往复加载试验,研究其柱脚塑性铰区的破坏机理,并对其破坏形态、极限承载力及位移延性与原型结构进行对比。研究表明,等配筋率模型设计方法在装配式桥梁模型设计中简单可行,试验结果与实际原型结构基本吻合。     

装配式涵洞施工技术研究

依托云茂高速装配式管形涵洞与装配式箱形涵洞工程,从施工工艺流程、预制施工及构件运输与拼装3个方面阐述装配式涵洞施工工艺,从构件预制及构件安装两方面分析装配式涵洞施工技术难点,并针对各难点提出解决措施。最后,从进度、质量、安全、经济和局限等方面分析装配式涵洞与传统涵洞间的区别。     

配置高强钢筋与普通钢筋的预制桥墩滞回性能试验

预制拼装桥墩的抗震性能是桥梁工业化技术的研究热点之一。在预制拼装桥墩的设计中,采用高强钢筋替代普通强度的钢筋,可以减少钢筋用量,加快接缝面的钢筋连接速度,然而,其抗震性能需要进一步研究。为对比钢筋强度对预制拼装墩柱的抗震性能影响,制作了2个具有相同尺度的混凝土试件,分别配置高强钢筋（HRB600E）和普通强度钢筋（HRB400）,开展滞回加载试验研究。结果表明：采用高强钢筋的预制拼装桥墩,具有较大的等效屈服强度和极限强度,且在塑性阶段,其极限位移和屈服后位移角增量也显著增加,同时,其较小的滞回耗能和残余位移,表明这种桥墩具有较小的塑性损伤和较好的自恢复性能;采用高强钢筋的预制拼装桥墩的刚度退化速度较为缓慢,残余刚度大,有利于震后应急通行和修复。最后,本文还对高强钢筋与普通强度混凝土在预制拼装桥墩中的联合使用进行了合理性论证。研究成果可为预制拼装桥墩抗震设计提供参考。     

纤维增强复合材料模板在桥梁工程中的应用与发展

树脂基纤维增强复合材料(FRP)具有轻质、高强和耐腐蚀等优点,用该材料设计、制造的永久模板同时作为受力构件运用于桥梁工程的实例,国外已有部分研究。介绍纤维增强复合材料作为梁、板、柱构件的模板,在美国圣帕特里西奥Texas FM3284桥梁、美国威斯康星布莱克桥梁和某桁架式军用桥梁以及美国维吉尼亚40号公路桥墩和I-5PGilman斜拉桥工程中的应用实例。实践证明FRP模板与混凝土组合形成复合材料-混凝土组合梁、板、柱构件,充分利用了复合材料良好的受力性能,减少了钢材用量。     

FRP-混凝土-钢双壁空心桥墩分析及设计方法研究

纤维增强复合材料(FRP)是一种高强、轻质、耐腐蚀的高性能材料.FRP-混凝土-钢双壁空心组合构件是由香港理工大学滕锦光教授发明的一种新型组合构件,由外侧的FRP管、内侧的钢管及混凝土夹心层组成,具有建造方便(FRP管与钢管可作为浇筑混凝土的模板)、耐腐蚀性能优、抗震性能好等一系列优点.自2004年被提出以来,学术界已...     

地下结构闭腔薄壁预制构件设计关键技术

采用闭腔薄壁构件是地下结构大型预制构件轻量化设计的重要手段，闭腔薄壁构件已在长春、青岛和深圳等城市的装配式地铁车站衬砌结构中率先得到应用。地下结构闭腔薄壁构件目前尚没有适用的规范和标准可参考执行，在理论研究和实际工程应用的基础上，对地下结构闭腔薄壁预制构件设计关键技术进行论述。首先，从装配式地下结构的受力特性、接头构造、接缝防水及耐久性角度，分析预制构件轻量化的设计方法，论述闭腔薄壁构件轻量化的优势； 然后，通过与带肋的T形、工形和箱型截面构件对比分析，揭示闭腔薄壁构件在剪力滞效应和剪应力分布规律方面具有类似的力学性能特征，即闭腔薄壁构件存在典型的剪力滞效应，但影响程度较低，同时分析剪力滞效应的主要影响因素，提出适用于闭腔薄壁构件的剪力滞系数，截面剪应力全部由纵向肋板承担； 最后，分析闭腔薄壁构件的主要构造特点及其对构件力学性能的影响，提出翼缘板、纵向肋板、横隔板、端头板、内部空腔率等构造指标，并从计算分析和设计方法等方面提出闭腔薄壁构件结构设计要点。     

3×340m公铁同层合建多塔斜拉桥总体设计

珠机城际铁路金海特大桥位于磨刀门水道入海口,与金海高速公路大桥同层合建,主桥采用(58.5+116+3×340+116+58.5)m四塔三主跨斜拉桥。桥面宽度达49.6 m,中间布置荷载较重的双线城际列车,两侧布置荷载较轻的高速公路。为提高多塔斜拉桥的结构刚度并释放长联温度效应,采用刚构-连续体系,中塔塔梁墩固结,边塔塔梁固结、塔墩分离。主梁采用大挑臂式钢箱梁结构,由单箱三室钢箱梁加两侧挑臂组成,便于钢箱梁腹板与钢塔的壁板连接,实现塔梁固结。桥塔采用空间四柱式钢塔,其下桥墩为钢筋混凝土双肢薄壁结构。斜拉索采用LPES7-199~LPES7-379型Ⅱ级松弛平行钢丝拉索,按两平行索面扇形布置。钢塔及钢梁在工厂制造,再浮运至桥位安装。结构静动力分析结果表明,结构受力性能良好,安全可靠。     

不同构造下的预制拼装钢管混凝土桥墩抗震性能试验

为探讨预制拼装钢管混凝土桥墩抗震力学性能,充分发挥预制拼装钢管混凝土桥墩的抗震能力,以实际桥墩为参考,考虑不同拼装接缝形式、耗能钢筋配筋率和预应力轴压比等参数,设计和制作了6个摇摆式预制拼装预应力钢管混凝土桥墩和2个对比墩（1个摇摆式预应力钢筋混凝土墩和1个承插式预应力钢管混凝土墩）,共8个缩尺模型。采用拟静力试验方法,结合数值模拟揭示预应力预制拼装钢管混凝土桥墩的延性能力、自复位性能、滞回耗能特性、破坏模式和破坏机理。试验结果表明：对于2种构造下的钢管混凝土桥墩,摇摆式桥墩因其可发生一定范围内摇摆,并设置预应力筋和耗能钢筋,使其延性与耗能能力更加优异;在墩底设置UHPC座垫层,加载过程中其对承台的破坏相对较小,提高了桥墩的损伤容限;在相同的目标位移下,摇摆式试件残余位移小于承插式试件,表明摇摆式预制拼装钢管混凝土桥墩拥有良好的自复位特性;对于摇摆式预制拼装钢管混凝土桥墩,增大耗能钢筋配筋率,使得试件损伤状态出现滞后,耗能能力增强,减轻墩底接缝破坏程度,同时使得残余位移增大;增大预应力轴压比,其约束试件变形的自复位能力进一步增强,使试件残余位移减小,有利于桥墩在震后功能的快速恢复;通过建立各试件的有限元纤维模型,进一步验证了试验结果的准确性。研究成果可为后续预制拼装钢管混凝土桥墩的设计与应用提供试验基础。     

赣龙扩能工程铁路常用跨度桥梁空心桥墩设计

赣龙扩能工程铁路为山区铁路,高桥墩较多,空心桥墩为采用的主要形式。从空心墩构造设计、结构计算、配筋原则、耐久性设计等方面做简单介绍,为铁路高墩的设计提供借鉴。     

独立式EPB结构设计与仿真分析

本文通过计算汽车在不同坡度上驻车时所需要驻车力的大小,设计独立式EPB结构,并通过对独立式EPB结构中主要部件螺栓和卡钳嵌体的受力仿真分析,验证整个结构最大应力位置及所选用的材料满足设计要求,总结出独立式EPB卡钳钳体可以进行轻量化设计,适应现今汽车轻量化的发展趋势。     

Design Optimization of the Cowl Cross Bar - Light Cowl Cross Bar Satisfying 5 Performances -

Nowadays, more lightweight designs is the key goal of all major automotive industries. One of the main sections for more lightweight automotive area is the Cowl cross bar (CCB) assemblies. A cowl cross bar supports a steering system, airbag module, audio, instrument panel and air conditioning system. The CCB integrates these components into the cockpit module and connects to the body. So the CCB must meet the 5 performance requirements, ① NVH requirement to minimize the vibration, ② Crash performance for less deflection, ③ Steering response requirement for steer predictability, ④ Durability performance like the fatigue life and ⑤ Supporting rigidity for the components. In this study, a new methodology for the optimum CCB design is proposed to obtain a more lightweight design considering 5 targeted requirements. At first, for NVH and Steering response performance, 3-steps of optimization was fulfilled in sequence of (1) Size optimization and mounting position, (2) Case studies about the various types of brackets and (3) Shape optimization using the topology. The proposed design and optimization framework was verified whether it could meet the crash, durability and stiffness requirements. The final optimal CCB would be applied to the new platforms of the Hyundai-Kia motors.     

Fatigue and buckling analysis of automotive components considering forming and welding effects

Some vehicle components are developed by setting target weights to the gram level at their design stages to accomplish a lightweight design. Recently, there have been many studies that have focused on lightweight design through the use of ultra-high-strength steels. However, a lightweight design can face many challenges if the reliability of the analysis is not also secured at the design stage. Such challenges include difficulties in coupled analyses when the file formats are different among PAM-STAMP, ABAQUS, and NASTRAN. In this study, we developed a mapping interface that enables mapping between the file formats of various software programs. Buckling analysis was coupled to the forming analysis, in which pre-strain test data were applied in considering the material’s strain hardening, to evaluate the rigidity of the front lower control arm that controls the wheels and transfers loads. The influence of forming effects on endurance was evaluated, and residual stresses around the weld zone were calculated. A comparison of experimental and analytical results indicated that the proposed analysis was highly reliable.