预应力砼连续梁体系自动配束

本文研究预应力砼连续梁体系自动配束问题，导出了适合于多跨连续梁任意体系转换型式的自动布束的力学方程。并对某三跨连续梁进行了计算，结果表明：采用本论文的调束方法，调束一次完成，不用考虑由于结构体系转换产生的徐变次内力及在超静定结构施加预加力产生的次内力。     

预应力混凝土箱梁支点不平整效应试验研究

通过理论计算分析及跨度24m双线实体箱梁试验,研究预制箱梁支点不平整对箱梁受力的影响。在运输及施工阶段,箱梁4个支点的最大不平整量应控制在5mm之内;存放时及架设后,箱梁4个支点的最大不平整量应控制在3mm之内。建议在预制箱梁架设时,先采用千斤顶将支点反力调匀,然后再进行支座安装,以保证将支点不平整量控制在最小。     

曲线异形双层人行钢桁梁力学性能研究

为了研究曲线异形双层人行钢桁梁力学性能,依托国内首座双层人行钢桁梁,以有限元法为基础,借助结构分析软件Midas civil建立异形钢桁梁数值模型,计算双层人行桥各荷载组合作用下结构各部件应力和结构纵、横向挠度,并结合异形双层钢桁梁特点,计算结构稳定系数及支反力,同时研究人字叉对结构稳定及支反力的影响。研究结果表明:最不利荷载组合作用下,结构最大拉、压应力均发生在斜腹杆位置,由最不利荷载工况引起的结构最大纵向挠度为L/1 340,结构挠度及各部件应力满足规范要求,上层满布人群荷载时结构稳定性系数最小,设置人字叉时,结构稳定系数变化较小,主要削弱边支点支反力峰值,起平衡结构支反力的作用。     

反力弹簧法解双排桩结构内力

双排桩反力弹簧法是在比例系数法的基础上结合排桩反力弹簧原理提出的1种新的计算双排桩结构内力的方法。采用反力弹簧模拟双排桩入土部分的土、桩共同作用问题,不同的土层选用不同刚度的弹簧进行模拟,使得双排桩支护结构简化为1个受多个弹簧约束的超静定门字形刚架,然后根据结构力学力法原理进行分析计算,即可求得双排桩结构内力。与常规的比例系数法相比较,用反力弹簧法求解双排桩结构内力,无需假设和考虑结构嵌固点,可以准确描述土的变形情况和考虑土体的分层情况。运用推导出的反力弹簧法求解双排桩结构内力计算公式,进行双排桩实例分析计算,计算得出的弯矩(应力)分布规律与现场测试结果基本吻合,说明应用反力弹簧法计算分析双排桩结构内力是可行的。     

曲线梁双悬臂对称分段灌筑施工时结构分析的实用计算方法

应用纯扭转理论 ,对曲线梁在双悬臂对称分段灌筑施工时进行内力与变位分析 ,计算支座的反力、反弯矩及反扭矩 ;梁跨各截面的弯矩、扭矩及剪力 ;梁跨各截面的挠度与扭转角。所得数值可供现场施工技术人员进行施工控制时使用。     

基于力法的斜支承连续箱梁挠曲扭转内力分析

为研究斜支承连续箱梁的内力分布规律和斜交角变化对内力分布的影响,分别给出均布扭矩荷载和集中扭矩荷载作用下,简支箱梁约束扭转控制微分方程初参数解的简化结果.以简支箱梁为基本结构,斜支点的约束反力为多余未知力,建立多跨斜支承连续箱梁的力法方程.选取斜支承两跨连续箱梁为算例,用本文方法和ANSYS软件计算其在竖向均布荷载作用下的各项内力,并分析斜交角变化对各项内力的影响.研究结果表明:按本文方法计算的弯矩和扭矩与ANSYS计算值吻合良好;在竖向对称均布荷载作用下,弯矩和扭矩沿梁轴对称分布,双力矩反对称分布,各项内力随斜交角的变化具有单调性;在竖向偏心均布荷载作用下,各项内力均不再对称分布,其随斜交角的变化规律也更加复杂.     

基于正交试验的提梁机运行参数对其结构安全影响分析

为明确在役提梁机的作业状态对其结构安全的影响,以MT900型提梁机为例,结合其作业过程选取走行轨道的支点高差、支点横向偏差、支点纵向偏差和起升荷载冲击系数4个运行参数作为研究提梁机结构安全的影响因素,以这些参数对主梁应力、支腿应力和主梁跨中挠度等的影响程度为试验目标,基于正交试验设计进行相关数值模拟试验,利用极差分析研究各运行参数对结构应力和挠度影响程度的主次顺序,进而研究影响显著因素对提梁机主梁和支腿应力及主梁跨中挠度的影响规律。结果表明:4个运行参数对主梁应力、支腿应力和主梁跨中挠度均有影响,但对支腿应力的影响最为明显;对主梁应力的影响程度从大到小依次为支点纵向偏差、冲击系数、支点高差、支点横向偏差;对支腿应力的影响程度从大到小依次为支点纵向偏差、冲击系数、支点横向偏差、支点高差;对主梁跨中挠度的影响程度从大到小依次为支点高差、冲击系数、支点横向偏差、支点纵向偏差;支点纵向偏差和支点横向偏差是影响提梁机支腿结构安全的主要因素,且这2种偏差与支腿应力基本呈线性关系。     

混凝土连续梁成桥方法对结构和施工支架受力状态的影响分析

本文在介绍混凝土连续梁桥变更施工方法三个案例的基础上,以某四跨连续梁桥为工程背景,分析了不同成桥方法对结构应力和变形的影响,研究混凝土连续梁桥变更成桥方法对结构内力、变形及施工临时结构的影响;对在支架上张拉预应力时支架立柱的内力变化进行了计算.结果表明,支架立柱的反力与常规计算的结果不同,需要对部分立柱进行加强.     

基于虚位移原理的自锚式悬索桥实用计算方法

基于挠度理论和虚位移原理,分析自锚式悬索桥各组成部分的受力状态,分别导出在各种荷载作用下以三角级数法表示的加劲梁挠度内力和变形公式,并结合Newton-Simpson迭代法来确定活载索力,提出了计算自锚式悬索桥加劲梁内力及变形的实用计算方法,并编制相应的计算分析程序.以长沙湘江三汊矶大桥(主跨328 m的双塔五跨自锚式悬索桥)为例,通过与有限位移理论的计算结果相比较,证明该方法简单、方便,计算结果准确可靠;如果所设计的结构吊索分布比较均匀,挠度理论与有限元的计算结果比较一致;这说明可以采用本方法来研究自锚式悬索桥的设计参数对结构内力与变形的影响,尤其是在方案设计阶段,可以用于很方便地选定结构主要设计参数.     

二阶弯矩对钢-混凝土组合梁变形的影响

推导了任意边界条件下承受轴力及横向荷载的钢-混凝土组合梁的耦合变形微分方程,对组合梁的变形挠度进行了理论分析,研究了混凝土板与钢梁介面滑移的影响,同时探讨了因轴力而产生的二阶弯矩(p-δ弯矩)对组合梁变形的影响,可为钢-混凝土组合结构稳定性及极限承载力研究提供理论基础。     

考虑作业工况的架桥机主梁损伤识别研究

为防止架桥机主梁损伤诱发安全事故,进行作业工况下架桥机主梁损伤识别研究。以SXJ900/32型架桥机为研究对象,基于其架梁作业过程中主梁支承随时变化的现状,根据变形协调条件推导SXJ900/32型架桥机简化模型的力法方程;利用虚功原理求解结构挠度影响线的函数解析式,探求主梁支点存在高差情况下,基于挠度影响线曲率曲线的主梁损伤识别技术,并通过架桥机有限元模型仿真模拟进行验证分析。结果表明:利用架桥机主梁上测点的挠度影响线曲率曲线,可识别架桥机主梁的单点和多点损伤,但损伤处与测点的相对位置关系对损伤识别效果具有一定影响,结合2个测点的挠度影响线曲率曲线可取得最优识别效果;此外,利用挠度影响线曲率曲线不仅可识别损伤位置,还可较准确地量化判断损伤程度。     

曲率半径对曲线斜拉桥力学性能的影响分析

以刚果布拉柴维尔滨河大道小半径混凝土双塔双索面曲线斜拉桥为工程背景,建立有限元模型并分析曲率半径对主梁弯矩和扭矩、跨中挠度、桥塔塔顶位移、主塔塔底弯矩、索力等结构受力性能参数的影响。结果表明:曲率半径对结构内力和支座反力的影响较大,对索力的影响则相对较小;当曲率半径1 250 m时,曲线斜拉桥可以按照直线斜拉桥进行受力计算。     

铁路桥式方案比选CAD系统中的自动化布束方法研究

铁路桥工方案比选ＣＡＤ系统是应用于铁路桥梁初步设计的大型计算机辅助设计软件。本文着重研究预应力混凝土连续梁体系自动布束问题，导出了适合于多跨连续梁任意体系转换形式的自动布束的力学方程。采用本论文的布束方法，布束一次完成，可以回避由于结构体系转换产生的徐变次内力及在超静定结构施加预加力产生次内力的复杂计算。     

盾构隧道施工过程中管片内力的研究

在北京地铁5号线北新桥一雍和宫左线区间隧道试验段,选取3个不同地质情况的测试断面,进行盾构施工过程中管片内力研究.结果表明,在盾构施工过程中,从管片结构形成局部稳定状态到最终与地层之间形成平衡状态,管片的内力不断调整、变化;管片在尾板保护范围之内时,管片在左右45°方位和拱底处轴力较大;管片脱离尾板保护后,土体和填充浆液对管片产生作用,使管片内力迅速增加,增幅最大达30%～40%,此时是装配式管片单层衬砌安全的关键时刻之一;地质情况对管片轴力有较大影响,在粉土层中管片轴力大,在砂土和卵石地层中管片轴力较小;地质情况对管片弯矩的影响不明显;注浆效果对脱离尾板保护管片的内力有直接影响,提高注浆效果可使管片受力均匀,提高管片的耐久性.     

地铁车站基坑围护结构中冠梁内力计算的探讨

地铁车站基坑围护体系中冠梁设计时通常采用倒梁法进行内力计算,一般不根据冠梁挠度与土体的变形协调条件进行反力局部调整,并且未充分考虑设计弯矩值的选取.本文采用倒梁法计算冠梁内力并进行反力局部调整,对现有设计进行改进,得出了通用的内力解析式,并结合工程实例,与采用弹性地基梁方法计算的结果进行了对比分析.分析结果表明,冠梁设计宜采用倒梁法并需进行反力局部调整.本文给出了中间各跨背土侧设计弯矩、中间各跨迎土侧设计弯矩、端头两跨背土侧设计弯矩和端头两跨迎土侧设计弯矩的计算公式.     

短线法简支转连续刚构桥收缩徐变效应分析

以某四跨一联简支转连续刚构桥(跨径(38+40+40+38)m)为例,采用Midas-civil建立连续刚构桥全桥分析模型,对主梁分别采用不同存梁期预制梁的连续刚构桥,计算其桥墩和主梁的相关变形及内力。研究结果表明:预制梁混凝土早期自收缩发展较快,同时由于收缩徐变效应与混凝土龄期直接相关,存梁期对结构内力和变形影响较大,建议施工中采用存梁期大于90 d预制梁。由于收缩徐变作用,与30 d存梁期相比,90 d和180 d存梁期成桥墩顶内力分别减小11.8%和20.2%,成桥跨中挠度分别减少19.2%和31%。在主梁施工控制时必须考虑实际存梁期来调整结构线形。分析结构体系转换后主梁内力及变形可知,主梁收缩徐变内力重分布及变形基本在3 a内完成,后期变化逐步平稳,但边墩受收缩徐变影响时间相对较长,验证了本桥型边墩施工顺序及采用柔性设计的合理性。     

地铁车站基坑内支撑刚度的探讨

支撑式支挡结构设计中,内支撑刚度的选取对基坑围护结构受力、基坑变形都有一定的影响。规范在忽略冠梁或腰梁挠度下提出了支撑刚度的计算公式,目前对于是否考虑腰梁挠度存有争议。本文采用倒梁法分析腰梁或冠梁的受力及变形,引入变形协调条件对倒梁法进行反力局部调整,并选取合理的有限元模型进行对比分析。最后得出挡土结构将土压力直接传递给支撑,支撑受力后,腰梁作为连续梁,内部产生转角和挠度,腰梁的作用是调节支撑整体受力,支撑刚度不应考虑腰梁跨中的挠度。     

土层参数对双圆盾构衬砌内力的影响

双圆盾构纠偏过程会引起已拼接管片内力的复杂变化,土质参数还会影响到纠偏的效果。针对这些问题,采用弹塑性有限元数值方法,分析土质参数对纠偏前后衬砌结构内力的影响以及土质参数对纠偏效果的影响。结果表明,内摩擦角是影响衬砌内力最敏感的因素,随着内摩擦角的增大,施加相同大小纠偏力产生的纠偏效果越来越不显著,纠偏引起衬砌内力发生较大改变,某些节点的内力增大,有些节点的内力减少甚至发生符号的反转。     

斜交角度对预应力混凝土空心板梁受力特性的影响

以空心板梁静载试验为背景,使用 ABAQUS 有限元分析软件对相同跨径、不同斜度的空心板梁单梁受力特性进行分析,得出跨中截面挠度、应力随斜度的增大而增大,支点反力在钝角区随斜度的增大而增大的规律,为装配式斜交空心板的设计、分析提供参考.     

降雨入渗对膨胀土隧道力学特性影响的数值分析

为研究膨胀土隧道围岩湿度变化对隧道初期支护结构力学特性的影响,采用数值分析方法,将隧道施工过程中围岩扰动较大的范围作为"松动区",基于温度场与湿度场相关理论及变量的相似性,分析在不同扰动程度及不同渗水条件下,隧道初期支护结构变形及内力的变化特征。研究表明:在"轻微松动"条件下,洞周土体内基本不产生膨胀力;在"显著松动"条件下,洞周土体内将产生少量的膨胀力;在"完全松动"条件下,洞周土体增湿后将产生较大的膨胀力,使得隧道支护结构所受的附加荷载明显增大。随着隧道开挖扰动程度的加剧,隧道初期支护的受力和变形与不考虑增湿膨胀条件下的内力和变形之间的差异逐步增大,土体增湿膨胀后,隧道初支结构内力最大增幅接近20%。因此,隧道施工中应尽量减少对周边土体的扰动,并注重对地表水体的截、排处理。