装配式混凝土防撞墙防撞击性能与数值分析

防撞墙是桥梁建设中不可缺少的一部分,在防止汽车驶离公路、确保车辆和乘客的安全以及防止事故所造成的损害方面起着重要作用.运用ABAQUS建立了碰撞体模型,对汽车—防撞墙碰撞的过程进行了动态分析,在有限元模拟中以碰撞速度、加速度和碰撞能量作为研究变量,并制定了时程曲线,研究不同撞击位置下防撞墙的破坏过程,验证此种装配式混凝...     

新型装配式混凝土防撞墙动力有限元分析

为研究预制装配式防撞墙拼装界面在汽车碰撞事故中的表现,采用动态非线性理论对汽车-防撞墙耦合体系进行了ABAQUS有限元分析,先确立了碰撞体系模型,以最大动态变形量、峰值冲击力为指标,通过碰撞条件的变化,采用单一变量的方法分别研究了在碰撞速度不同的情况下和不同碰撞角度的情况下防撞墙对抗冲击性能的规律影响,分析验证此种连接的可靠性,为装配式防撞墙设计提供参考。     

采用不同模拟方法的预制拼装桥墩拟静力加载模拟对比

预制拼装桥墩因其施工速度快、环境影响小、施工成本低等诸多优势,成为桥梁下部结构的应用趋势。为探究预制拼装桥墩不同数值模拟方法的优劣,选取文献中试验桥墩试件作为建模对象,采用现阶段三种预制拼装桥墩最常用的数值模拟方法(纤维模型法、实体模型法、集中塑性铰模型法),建立三种预制拼装桥墩有限元分析模型,进行拟静力加载模拟。采用滞回性能、骨架曲线、累积耗能、刚度退化作为指标对三种分析模型的模拟效果做出评价。结果表明:三种分析模型均能够被用于模拟预制拼装桥墩的滞回性能、极限承载力和刚度;在模拟预制拼装桥墩非线性能力上实体模型模拟效果最好,其次是纤维模型和塑性铰模型。实体模型在模拟预制拼装桥墩损伤方面具有更好的效果,纤维模型对桥墩损伤后刚度退化的模拟敏感程度偏低。     

T梁防撞墙改造后主梁及横截面计算分析

对首山大桥防撞墙进行安全改造设计,分别运用桥梁博士、Midas/Civil等有限元软件对首山大桥主梁承载能力及横向抗风计算,计算结果满足现行规范要求,为以后的工程设计提供参考。     

基于静力响应面的混凝土梁桥有限元模型修正

研究基于中心复合设计的静力响应面法在桥梁有限元模型修正中的具体应用.桥梁结构的静力测试受干扰小、过程明确,具有较高的精度和稳定性.以静载试验挠度为响应,进行中心复合设计,拟合能模拟响应与因子间的曲面函数关系的二阶响应面模型.通过调整坐标轴样本点的取值使中心复合设计具有正交性.以方差分析定量判定回归方程和因子的显著性,并通过剔除不显著因子提高响应面模型的精度.对三跨连续梁抗弯刚度的修正结果表明:基于静力测试的二阶响应面模型,对梁桥有限元模型的修正精度能满足工程要求.     

基于拟力法的框架结构静力推覆分析

传统静力推覆分析方法求解结构非线性变形需对结构整体刚度矩阵进行实时地合成与分解,该过程将占用大量计算资源.基于拟力法的纤维梁有限元分析方法进行静力推覆分析,在迭代求解结构非线性变形时,首先对弹性刚度矩阵进行分解,计算出侧向荷载作用下的弹性位移;然后通过反复调用弹性刚度矩阵的分解结果与弹性位移,减少回代计算量;最后采用算法时间复杂度理论定量对比了该方法与传统方法的计算效率,通过一榀八层钢筋混凝土框架结构数值算例,分析比较了两种方法的计算结果与算法时间复杂度.结果表明:两种方法顶点位移-基底剪力曲线基本吻合,层间位移角与楼层之间的关系曲线也基本一致,两者的最大误差出现在第3层,为3.72%,与传统方法相比,基于拟力法的静力推覆分析方法算法时间复杂度降低了80%,计算效率至少是传统方法的5倍.     

汕头海湾二桥空气静力稳定性分析

针对主跨 5 18m汕头海湾二桥中风洞试验出现的空气静力失稳现象 ,笔者首先详细分析了该桥的空气静力稳定性 .然后解释了产生该种现象的原因 .最后 ,给出了几点有价值的结论 ,为今后避免出现该种现象提供依据 .     

外置可更换耗能装置的节段拼装CFST桥墩抗震性能分析

为顺应桥墩震后使用功能快速修复的新要求,提高预制拼装桥墩在中、高烈度地震区的适用性能,提出了一种外置可更换耗能装置的节段拼装钢管混凝土（CFST）桥墩. 基于ABAQUS有限元分析软件建立了三节段后张预应力预制拼装CFST桥墩分析模型,对外置3种不同控制参数（截面贡献率、耗能钢棒长细比及其布置方式）耗能装置的桥墩模型在往复加载作用下的抗震性能进行了分析. 研究结果表明:外置耗能装置的节段拼装CFST桥墩墩身损伤可控,能够通过更换耗能装置等措施实现震后的快速修复;与未设置耗能装置的桥墩相比,该类桥墩的侧向承载力、初始刚度和耗能能力分别提升了11%~88%、2.86%~6.87%和2.3倍~12.9倍;为保证震后修复的可行性,建议耗能装置的截面贡献率宜低于1.9%;中部接缝处设置的耗能钢棒直径过小将阻碍墩底处耗能钢棒充分发挥耗能作用,耗能装置沿墩高方向布置的折减系数大于0.5;耗能钢棒长细比的改变会影响墩柱的抗侧强度和延性,长细比减小,桥墩耗能能力逐渐提升,但残余位移也逐渐增大,建议耗能钢棒长细比的取值宜大于4.5.      

坡斜拉桥施工阶段索塔静力分析

单向纵坡的斜拉桥对设计施工和稳定有较大影响,而对称双向纵坡与单向纵坡又有不同,针对彭溪河特大单向纵坡斜拉桥和相同跨度的对称双向纵坡斜拉桥进行了有限元仿真分析,为设计和施工提供了借鉴.     

坡斜拉桥施工阶段索塔静力分析

单向纵坡的斜拉桥对设计施工和稳定有较大影响,而对称双向纵坡与单向纵坡又有不同,针对彭溪河特大单向纵坡斜拉桥和相同跨度的对称双向纵坡斜拉桥进行了有限元仿真分析,为设计和施工提供了借鉴.     

剪切波沿钢筋纵向入射时钢筋与混凝土间黏结力拟静力粘弹性解析解

为了充实对钢筋与混凝土之间黏结应力分布以及黏结应力和滑移量之间关系的理论研究,基于拟静力假定,从剪切波沿钢筋纵向入射时钢筋混凝土的弹性响应入手,首先运用线性本构滑移模型及弹性复势方法获得了钢筋与混凝土界面滑移量与黏结力的弹性封闭形式解答,然后采用标准线性体模型模拟混凝土的粘弹性性质,最后通过Laplace逆变换获得了钢...     

泼河大桥结构静力承载性能有限元分析

波形钢腹板PC组合箱梁是新型的桥梁结构型式,结合国内首座装配式波形钢腹板PC连续箱梁桥,采用通用有限元软件对其力学特性进行深入的分析,并通过桥梁静载试验进行验证,可为同类结构桥梁的计算分析提供参考和依据。     

胶接缝厚度对混凝土预制节段梁受力性能的影响分析

受节段端面表层剥落、接缝胶涂装厚度不均匀、挤胶应力不均匀及节段拼装误差等影响,预制节段梁悬拼过程出现不等厚度的接缝胶,胶接缝厚度对节段梁抗剪刚度、抗剪承载力影响特征尚不明确,对车轮荷载作用下接缝位置处桥面承压刚度的影响亦有待深究。笔者依托某大跨节段预制梁桥,基于有限元软件ABAQUS进行了接缝形式、胶接缝厚度对预制混凝土节段梁受力性能的影响分析。结果表明：节段梁抗剪极限承载力受接缝形式影响显著,湿接缝抗剪承载力明显高于胶接缝;8 mm厚胶接缝最大剪应力比3 mm厚胶接缝增大了大约10%;预制节段梁的抗剪承载力受胶接缝厚度一定影响,但均高于其依托工程的最大剪力作用值。节段梁抗剪刚度受湿接、干接、胶接等接缝形式影响不显著。     

整体桥H型钢-RC阶梯桩与土相互作用拟静力试验

以H型钢-RC阶梯桩模型试验为背景,进行了2根H型钢-RC阶梯桩(HS-RC-0.25、HS-RC-0.50)及1根H型钢桩(HS)的低周往复荷载拟静力试验;在桩顶施加水平位移荷载,埋设应变片与土压力计,采用特殊设计的桩身水平变位测试方法,得到了H型钢-RC阶梯桩桩身破坏特点、沿桩深方向的桩身水平位移与应变、骨架曲线和滞回性能曲线;利用OpenSEES对比分析了桩顶自由与固定条件下阶梯桩桩顶水平变位能力,得到了阶梯桩水平承载力折减系数与转化系数,对比了利用折减系数得到的模型桩水平承载力计算值与试验值。试验结果表明：H型钢桩的桩顶弹性变形为2~25 mm,其水平变形能力强,承载能力好,加载全过程滞回环饱满,耗能效果好;刚度比对阶梯桩的破坏模式无显著影响,阶梯桩的上段钢桩均无明显的屈曲破坏,变截面处混凝土严重剥落且破坏位置相同;随刚度比增大,阶梯桩-土体系屈服位移及屈服荷载均提高,HS-RC-0.25较HS-RC-0.50桩顶屈服位移减小了29.15%,桩身应变突变减小;阶梯桩的滞回环在加载初期因为滑移表现为捏拢状,而在加载后期过渡为饱满的梭形,耗能效果良好,HS-RC-0.50加载全过程的耗能比HS-RC-0.25多25.4%,具有较好的水平变形能力;对比试验值,HS-RC-0.25的计算误差为-9.68%,HS-RC-0.50的计算误差为-2.47%。可见,HS-RC阶梯桩能满足整体桥桩基的水平变形需求,利用折减系数能较好地计算阶梯桩的水平承载力特征值。     

五跨预应力混凝土连续箱梁静力性能分析

通过有限元仿真分析以及静力性能测试,对某五跨预应力混凝土连续箱梁静力性能进行分析。分析结果显示,桥梁的实际刚度满足设计要求,且有一定的安全储备;有限元仿真分析数值与实测值吻合良好,桥梁的位移和应力满足预期目标和桥梁设计规范要求,桥梁结构处于良好的工作状态。     

全预制装配式桥梁运架一体化施工安全分析

运架一体化施工法作为装配式桥梁的新型施工方法,施工安全受力分析是其重要环节。根据实际工程项目,通过有限元软件分析运输和架设构件阶段小箱梁和架桥机的安全性。 结果表明,在运输阶段运输盖梁时情况最危险,须控制盖梁尺寸或增加运梁车轴数;在架设阶段架桥机过孔时情况最危险,须改善架桥机的支腿形式。通过对运架一体化施工全流程进行安全受力分析,排查出施工安全风险节点并给出相关建议,为运架一体化项目的施工安全控制提供参考。     

新型装配式挡土墙稳定性影响因素敏感度分析

新型装配式挡土墙相比于传统重力式挡土墙有自重小、地基承载力要求低、适应性强、用料节省、施工时间短等优势,且可实现节能、节水、节材和环保的目的,是挡土墙设计研究的重要方向.相对于传统重力式挡土墙,装配式挡土墙需要更多地考虑墙体自重的减小、装配结构的拼接等导致的变形及稳定性问题,因此重点对装配式挡土墙稳定性问题进行了探讨.首先在对传统重力式挡土墙稳定性研究的基础上,以倾斜式墙背挡土墙为例,按照规范规定计算了挡土墙的相关安全系数;继而利用敏感度分析的方法,逐个分析了墙中填料的容重、墙后填土内摩擦角和墙背倾角在新型装配式挡土墙稳定性中所起的作用;最后分析了各因素对挡土墙稳定性的影响程度,找出了影响挡土墙稳定性的主要因素,并提出了新型装配式斜墙背挡土墙设计中应当注意的各种问题,为新型装配式挡土墙的设计提供了一定的依据.     

基于拟静力法的土质边坡地震稳定性影响因素分析

分析了地震力的偏角及边坡的几何和物理特征对土质边坡地震稳定性的影响,探讨了不同分析方法计算得到的安全系数的差异.结果表明:当地震力与边坡的主滑方向一致时,此时对应的安全系数最小;内摩擦角较内聚力对边坡的地震稳定性的影响更加显著;不同的分析方法得到的安全系数各异,在工程实践中建议采用Janbu法来分析边坡的地震稳定性.     

复式钢管混凝土抗震性能有限元分析

建立外方内圆带肋中空夹层钢管混凝土在轴向压力及水平往复荷载共同作用下的有限元分析模型,研究构件的抗震性能,发现单调P-Δ曲线能够较好地反应出滞回曲线的骨架曲线的特点,进一步研究发现增设加劲肋提高了构件的抗震性能,其变形及耗能能力均优于普通中空夹层钢管混凝土。