抛物线拱面内位移近似解析方法

针对抛物线拱面内线性位移没有解析解的现状,提出一种高精度的近似解析方法用以解决这个问题.在非圆弧拱面内应变表达式的基础上,基于虚功原理推演了面内线性平衡微分方程,并使用泰勒展开近似得到微分方程的近似解析解;基于弹性压缩与压缩应变沿弧长积分相等的原理,推演得到水平反力的解析,进而得到满足所有边界的竖向位移、水平位移及面内转角的高精度近似解析.算例分析结果表明,本文方法与有限元数值解吻合较好,可以作为实用公式为工程界参考.     

岩溶区域桥基评价系统开发与应用

在乐昌至广州高速公路岩溶地区施工中,采用拱型结构跨越大型溶洞的方式处理桥基稳定性受到的影响,并研发了相应的软件评价系统。该系统采用面向对象的可视化编程语言VC++,在VS2005开发平台上运行。利用该系统中的拱型设计模块,针对不同的拱型组合(铰支座个数+拱轴线+荷载组合),可以对3种梁型结构和35种拱型结构的内力进行计算。本文介绍了该软件系统的结构流程、基本功能,并以杨溪河大桥为例,按照"3铰拱+抛物线+5个力"的拱型介绍了该系统的应用。     

地下圆形隧道自由变形法的力法推导及例证

自由变形法是地下压力拱(隧道衬砌)结构内力计算的基本方法之一,适用于淤泥、流沙、完全塑形或软土介质等理想松软地层的水下隧道或软塑土层压力拱的内力计算。本文推导出整体圆形衬砌自由变形法内力计算的力法过程及其严格理论解,为后续发展的弹性抗力、椭圆变形、弹性铰等同类方法提供对比参考,以明确公式计算的理论来源,便于理论拓展。通过实例对比地铁浅埋衬砌压力拱自由变形法的理论计算、实测与数值模拟。结果显示,该方法进行整体式衬砌的内力计算过程明确,其理论结果可应用于狮子洋半岩半土复合地层及南京地铁砂性土及黏性土层衬砌计算,可为类似工程设计必要的理论包络值提供参考,具有一定的工程实用性。     

钢管混凝土(单圆管)肋拱面内极限承载力计算的等效梁柱法

根据试验研究与双重非线性有限元计算分析结果，提出钢管混凝土（单圆管）肋拱面内极限承载力的等效梁柱法。分析讨论了等效梁柱法的等效长度、作用力选取和钢管混凝土梁柱极限承载力计算方法的选用。分析结果表明，等效梁柱法中钢管混凝土梁柱的极限荷载宜采用DL／T规程；对于非对称荷载。等效长度可取0．72S（S为半跨拱轴线弧长）、采用拱脚截面内力作为作用力；对于对称荷载，等效长度可取0．62S、拱顶截面内力为作用力。与采用双重非线性有限元计算的极限承载力的比较表明，等效梁柱法能基本反映钢管混凝土（单圆管）肋拱极限承载力的基本规律，可供进一步研究与工程应用参考。     

低地板轻轫车辆车体连接铰强度分析

根据5节编组的100%低地板轻轨车辆连接铰型式和受力特点,建立了车体的静力平衡方程组,推导出了连接铰受力的解析表达式.采用EN 12663规范,使用有限元分析软件,校核了固定铰上铰的静强度和疲劳强度.     

铁路大跨度连续梁拱组合桥结构参数研究

为了解结构设计参数对铁路大跨度连续梁-拱组合桥受力特性的影响,进而对今后同类桥梁设计提供引导作用,以兰渝线广元嘉陵江特大桥为工程背景,研究矢跨比、拱轴线形状、拱梁刚度比这3个设计参数对桥梁结构力学特性的影响。分析结果表明:矢跨比对拱肋轴力和拱脚、主梁中跨弯矩影响显著,取值在1/4~1/5时较为合理;1.6次抛物线、2.4次抛物线及圆弧线作为拱轴线时,拱脚截面弯矩过大,2次抛物线或悬链线作为此类桥型的拱轴线较为合理;拱梁刚度比对结构轴力影响较小,对拱肋弯矩影响较大,随拱梁刚度比的增大,拱肋分担的弯矩显著提高。     

客货共线铁路双拱肋大跨度钢桁拱桥设计研究

目前我国钢桁拱桥建设技术已达到国际先进水平,但是大跨度的钢桁拱桥多用于公路,专用于铁路的比较少,以国内单孔跨度最大的双线铁路钢桁拱桥——贵广铁路主跨286 m的东平水道大桥为工程实例进行研究。对其进行平面及空间分析,比较在不同荷载工况下,钢桁拱桥选择不同拱轴线、矢跨比时的内力和应力变化,深入了解铁路大跨度钢桁架拱桥的受力特性。研究表明,该类桥梁结构的拱轴线采用圆曲线和二次抛物线比较合理,并且在合理的范围内,上、下拱肋矢跨比越大,且二者差值越大越经济。     

子午线弧长计算的数值积分算法及其比较

子午线弧长计算的经典算法是对子午线曲率半径按照牛顿二项式定理进行展开,分项积分得到近似解析解。研究了五种常用的数值积分算法及其在子午线弧长计算中的应用,并用Matlab软件予以实现。将数值积分结果与经典算法结果进行比较,结果表明:利用数值积分算法求解子午线弧长,简单易行,准确可靠。同时,还证明了复合辛普森算法和龙贝格算法要优于其它几种算法。     

钢桁拱桥非线性及面内极限承载力分析

以实桥为例,研究大跨度钢桁拱桥在面内荷载作用下的非线性结构行为,矢跨比、布载形式、温度荷载、钢材屈服强度对钢桁拱桥极限承载力的影响以及提高钢桁拱桥极限承载力的措施。结果表明:在活载半跨布载时,拱肋的破坏始于拱脚下弦的屈服,拱肋由无铰拱逐渐转化为三铰拱,最后由于拱脚塑性铰的破坏而导致拱肋失去承载能力;钢桁拱的工作过程可分为弹性段、位移稳定发展段及位移快速增长段,位移稳定发展段仍表现出弹性工作的特点;拱轴线的面内初始偏移控制在L/1000左右时,拱肋的极限承载力不会有明显降低;矢跨比越大承载能力越高;钢材屈服强度与钢桁拱极限承载力呈线性关系;温度的变化与承载力系数的变化大致呈线性关系;提高拱脚上、下弦杆处钢材的屈服强度和增大拱脚、L/4处截面的方式是提高钢桁拱桥极限承载的有效措施。     

黏土中圆形低真空隧道管片结构内力分布及其影响因素

针对盾构隧道管片结构在不同环境下的受力性能,建立基于修正惯用法的力学模型,推导出圆形低真空隧道管片结构内力的解析解;以武汉黏土作为模拟地层,分别采用修正剑桥模型和弹簧模型,模拟分析圆形低真空隧道结构的内力分布;在获得解析解和2种数值解的基础上,对比分析特定工况下3种方法得到的隧道管片结构内力分布,探讨真空力、弯曲刚度有...