钢板-UHPC组合梁抗弯性能试验及有限元分析

为了研究钢板-UHPC组合梁的抗弯性能,首先开展1根钢板-UHPC组合梁抗弯性能静力试验;然后利用Abaqus有限元软件对试件静力加载全过程进行仿真计算,采用不同方式模拟组合梁中的栓钉,选定最恰当的模型;最后基于校准的有限元模型,对钢板-UHPC组合梁进行参数分析,主要参数包括：UHPC抗压强度、钢板强度、栓钉间距及布置方式。研究结果表明：有限元仿真分析中,采用面面接触的有限元模型,其仿真分析结果与实测值总体上吻合良好,能够较好地反映钢板-UHPC组合梁中挠度、应变以及滑移变化规律,可作为后续钢板-UHPC组合梁有限元仿真分析的参考;各参数对钢板-UHPC组合梁极限承载能力的影响大小为：钢板强度>UHPC抗压强度>栓钉间距;在结构设计中应当重视剪弯段栓钉的选择与布置,而纯弯段栓钉可以进行相对弱化处理。     

钢板组合梁桥面板与主梁连接受力性能研究

针对一座钢板组合梁桥,通过有限元程序ANSYS对组合梁中混凝土桥面板与钢主梁连接进行建模计算分析,并进一步通过试验研究得到群钉连接件的抗力性能。理论计算结果表明：在承载能力极限状态组合下,支点位置附近群钉剪力最大,焊钉抗剪承载力满足设计要求。抗剪试验结果表明：相比于单钉推出试件的承载力,大部分群钉试验试件中单钉平均承载力减少10%~20%左右,但即便是焊钉数量最多的试件,其平均单钉承载力仍远高于现行规范的设计抗剪承载力。     

某高速公路 25 m 跨钢板组合梁设计与数值模拟研究

钢板组合梁结构轻质高强、施工快捷、全生命周期内绿色环保,是实现桥梁上部结构工业化建造的有效途径之一。以某高速公路25 m中等跨径钢板组合梁为工程背景,首先介绍了结构设计情况,然后基于有限元数值模拟软件,研究了结构受力特点,并计算得到了结构基频和最不利状态下的钢板应力。计算结果可为类似结构提供参考。     

基于动态贝叶斯网络及构件性能退化的钢板组合梁桥时变可靠性分析方法

为分析构件性能退化对钢板组合梁桥可靠性的影响,提出一种基于动态贝叶斯网络(Dynamic Bayesian Network, DBN)的时变可靠性分析方法。该方法首先依据材料劣化公式建立钢板组合梁桥抗力退化模型;然后基于DBN构建组合梁桥构件性能退化初始模型,利用钢板组合梁桥抗力退化模型随机生成不同变量组合作用下的抗力数据,对该初始模型进行训练,通过参数学习得到DBN先验模型及节点条件依赖关系,并加入观测节点及可靠度节点,建立适用于可靠性分析的DBN模型;最后输入桥梁检测数据,实现桥梁可靠度指标更新。采用该方法和蒙特卡洛法对某钢板组合梁桥时变可靠性进行分析,结果表明：2种方法预测结果基本一致,该方法可准确预测钢板组合梁时变可靠度;以可靠度为寿命评价指标,输入该桥运营60年时的检测信息,更新前、后该桥的使用寿命分别为75年、64年,应提前对桥梁采取维修与养护措施。     

宽幅异形钢板组合梁的设计与研究

以丰台火车站东侧立交专用匝道宽幅异形钢板组合梁桥为研究对象,从结构优化和安全设计两方面对组合梁桥进行分析,以桥梁结构安全性与经济性为原则,提出最优设计方案。在有限元软件中,采取刚臂连接模拟剪力钉设置,结合混凝土桥面板和工字形钢主梁,建立全桥整体模型;通过调整中横梁设置个数、改变支座平面布置方式,优化桥梁结构设计;根据桥梁实际受力情况,分析桥梁结构在常态下钢主梁的刚度、承载能力、屈曲稳定和疲劳应力情况。结果表明：在满足结构使用安全的情况下,减少中横梁数量,会增加结构应力,降低稳定安全系数;宽幅异形钢板组合梁受混凝土收缩影响明显,外侧支座容易脱空,优化支座布置显得尤为重要;在正常使用状态下,钢板组合梁外侧主梁刚度较小,变形明显,应力较大,最早容易出现屈曲失稳,且受疲劳荷载影响较为敏感。     

横向联结系对中小跨径钢板组合梁桥稳定性能影响的分析

近年来,随着我国组合结构桥梁的迅猛发展,中小跨径钢板组合梁得到广泛应用.针对30～40 m的中小跨径四主梁钢板组合梁,通过有限元方法建立全桥三维空间模型进行稳定分析,研究横向联结系的设计参数(数量、截面尺寸和竖向位置)对于中小跨径钢板组合梁稳定性能的影响.计算分析表明,当钢主梁发生整体的弯扭失稳时,增加横向联结系数量、...     

土钉支护加固土体作用机理数值分析

本文基于土钉有较高的抗拉、抗剪强度,在土体内起着骨架和箍紧的作用,弥补土体抗拉抗剪强度低的弱点,有效提高土体整体刚度,使土体自身结构强度得到充分发挥,通过土体与土钉的相互作用得以实现的想法,提出了一种新的处理土钉与周围土体的相互作用的有限元方法,模型中的土体单元和土钉单元由于节点自由度的不同,采用自由度的相互约束形成的约束方程来进行数值模拟,使土体的线自由度和土钉的转动自由度协调起来,定量模拟出土钉在土中发挥转动刚度来加固周围土的作用,从而分析得出不同位置处土体的加固程度,土钉支护主要用来减少土体横向位移,防止边坡向开挖面坍塌的公论是一致的,这种方法对探索土钉支护的复杂受力机理有实际意义。     

基于材料试验的发动机橡胶悬置有限元分析

针对汽车发动机悬置橡胶材料进行了试验研究,探讨了试验数据的处理及材料稳定的条件,利用ABAQUS软件对试验数据进行多种本构模型拟合.并应用本构模型对悬置垂向静弹性特性进行计算分析.综合比较了各种模型的优劣,得出了确定橡胶本构关系的方法,通过与实测数据的比较验证了此方法的有效性.     

汽车用3种st钢板力学性能及其对成形性影响的有限元分析

在对厚度相同的st13、st14及st16 3种钢板进行单轴拉伸试验的基础上,对比分析了材料成分以及厚向异性系数、伸长率和硬化指数等对钢板成形性能的影响。本文认为,st13成形性能较差,仅适用于浅拉深或普通冲压成形;st14的均匀延伸率最高,具有较强的伸长变形能力;st16的硬化指数最高,可作为深拉深级板料。断裂点应变路径的有限元模拟结果表明,在接近单轴拉伸应力状态下,st14成形极限最高,st13适应性最差;st16在近平面应变状态下具有较高的成形极限而双拉应变能力略低于其它2种板料。     

预应力连续刚构桥在新旧规范车载作用下的有限元静力分析

根据某大跨连续刚构箱梁桥的构造特征和设计特点,在有限元(FEM)理论的基础上建立了计算机三维有限元模型,应用实体建模能更好地模拟混凝土结构局部受力性能,结合杆件单元分析了预应力钢筋和混凝土的整体受力特性。同时通过对比JTG D60-2004《公路桥涵设计通用规范》和JTJ 021-89《公路桥涵设计通用规范》中关于车载的修改部分,对预应力混凝土连续刚构桥的空间受力特性进行分析,结合计算机仿真模拟,得出新旧规范车载的变化对连续刚构桥梁设计计算的影响,以期能为设计、施工提供合理的理论依据和修正参考。     

钢—砼叠合梁斜拉桥精细有限元仿真分析

G325国道九江大桥（重建）为独塔双索面斜拉桥,主梁为叠合梁结构,由工字型主梁、车行道横梁、小纵梁、钢检修道悬臂梁组成的平面钢梁格,再与其上叠合的混凝土桥面板构成。由于该桥主梁构造复杂,采用普通梁单元无法精确获得其应力分布,基于以上原因,利用块体单元及板壳单元组成的组合模型对该桥进行精细有限元仿真分析。介绍了如何制定仿真分析的建模方案,并对建模细节进行介绍,最后给出了该仿真分析的结果以及对设计方案的评价及建议。     

中、小跨径钢板组合梁桥设计难点研究

伴随着国家的经济发展、钢结构产能提高以及国家产业政策的支持,在中、小跨径桥梁中大量采用钢结构是目前桥梁发展的趋势。综合考虑施工便利性、造价等因素,钢板组合梁这种结构形式比较适合于中、小跨径桥梁。对于中、小跨径钢板组合梁的设计难点进行了分析,给出了该类型桥梁负弯矩区混凝土裂缝的控制方法,并结合实际工程的案例分析,证实了该方法的适用性,同时得出了具有一定参考价值的结论。     

新型钢板组合梁桥车桥耦合振动控制研究

新型钢板组合梁桥自重轻,车辆质量与主梁的模态质量之比较大,在车辆活载下易发生振动.文中以某一新型钢板组合梁桥为例进行动力特性分析,研究不同质量比的液体质量双调谐阻尼器(TLMD)对结构动力响应的影响,并进行简谐激励时程分析和车桥耦合振动数值模拟,对该桥进行车桥耦合振动实测和对比.结果表明,TLMD对钢板组合梁桥具有良好...     

波纹钢板在隧道明洞结构中的应用研究

为研究波纹钢拱圈式隧道明洞结构的力学性能,为该类型隧道明洞结构的应用提供理论依据,以某隧道窗孔式明洞为工程背景,采用有限元数值模拟方法进行受力分析。首先,分析明洞结构中基础底座、混凝土拱圈和波纹钢拱圈的应力分布特点;其次,从弯矩、轴力和位移3个方面研究波纹钢板的厚度对该明洞结构受力的影响;最后,从弯矩、轴力和位移3个方面研究钢拱圈不同矢跨比对该明洞结构受力的影响。研究结果表明： 1）基础底座的内外墙根部截面应力较大,为结构受力最不利位置,混凝土拱圈和波纹钢拱圈在拱脚和拱顶附近位置处受力较大; 2）随着波纹钢板厚度的增加,内外墙底部截面的弯矩均有所减小;外墙底部截面的轴力有所减小,而内墙底部截面的轴力有所增加;钢拱圈的横向和竖向位移均有所减小; 3）随着钢拱圈矢跨比的减小,内外墙底部截面的弯矩不断增加,且内墙底部截面弯矩增加更为明显;内外墙底部截面的轴力不断减小; 钢拱圈的横向位移不断减小,竖向位移出现先减小后增加的趋势。     

钢锚梁式钢—混组合索塔锚固体系设计与分析

某斜拉桥主桥是一座跨径布置为(130m+300m+130m)的双塔双索面预应力混凝土梁斜拉桥,索塔采用倒Y型,斜拉索在桥塔端采用新型空间索面钢锚梁式钢-混组合索塔锚固体系进行锚固。该型锚固体系将锚箱焊在钢锚梁两侧,同时采用钢牛腿替换传统的混凝土牛腿结构,提高了施工速度,改善了结构受力。介绍了该种锚固体系的特点,并采用有限元方法对改型索塔锚固体系的受力情况进行了分析,可为该类型索塔锚固体系设计提供参考。     

钢混组合箱梁桥受力的有限元仿真分析

采用荷载增量步技术和单元生死技术,可实现桥梁从施工到成桥全过程的受力仿真分析。结合一7×100 m连续组合箱梁桥,介绍对其仿真分析的方法,计算结果表明该方法能精确模拟构件实际受力全过程,为多跨组合梁桥的施工方案的选取提供了一种有效的验证手段。     

有限元法计算市政宽桥空心板横向分布系数

介绍了常规梁系理论原理和有限元法理论,结合实例分析,探讨了空心板梁宽桥的横向分布系数计算。     

隧道波纹钢板套衬接头抗弯性能有限元分析

为进一步探讨隧道波纹钢套衬结构纵向连接接头的安全性和适用性问题,对不同型号拼装式波纹钢板纵向接头抗弯力学性能进行研究,选取200 mm×55 mm、300 mm×110 mm和400 mm×150 mm3种型号波纹钢板试件进行接头抗弯数值模拟。共设计12种工况,对比不同规格螺栓的应力分布规律、变形破坏形式及不同螺栓预紧力条件下的法兰板极限承载力及变形破坏特征,就螺栓应力、跨中挠度、极限承载力、法兰板接缝张开量及塑性破坏等方面进行深入分析。研究结果表明： 1）螺栓主要受拉弯变形,内侧螺栓较外侧螺栓受力更大,率先达到屈服状态; 2）接头薄弱点主要在于法兰板,其更容易发生变形破坏; 3）螺栓预紧力对波纹钢板的极限承载力、跨中挠度及接缝张开量均有一定的影响; 4）大波形波纹钢板极限抗弯承载能力约为深波形和中波形的1.36倍和1.67倍。