弯曲连续刚构桥剪力滞效应初探

箱梁的剪力滞后效应是大跨径连续刚构桥梁设计分析中较为复杂的内容之一,影响着桥梁结构设计的合理性。文章介绍了曲线箱梁的剪力滞计算方法,并结合泥溪沟2号大桥工程实例,通过建立三维实体有限元模型,对不同曲率的桥梁结构进行线性静力分析,得出曲线连续钢构桥任-截面剪力滞的分布规律。     

基于裂后线性软化模型的钢筋钢纤维混凝土盾构管片应用研究

通过开口梁三点弯曲试验研究了钢纤维混凝土的裂后塑性行为,选取了裂后线性软化模型作为盾构管片的材料模型,并在内力等效原则下,计算得到了由弹性弯拉残余强度表示的裂后线性软化模型下的塑性轴拉残余强度.通过截面静力平衡方程,引入塑性轴拉残余强度,得到了适用于大、小偏压条件下的钢筋钢纤维混凝土结构正截面承载力计算公式,完善了钢筋...     

钢纤维喷混凝土隧道衬砌作用机理的探讨

近年来,随着钢纤维喷混凝土应用的日益推广,其有关的理论及试验研究也越来越深入,但从总的趋势来看,理论研究还是落后于钢纤维喷混凝土的实际应用.文章对钢纤维喷混凝土作为隧道衬砌的作用机理从试验研究、理论模型及实际应用几个方面进行了探讨,建立了塑性铰力学计算模型,并对实际隧道工程进行了计算.     

带接头盒矩形盾构接头正向抗弯三维有限元分析

大弯矩小轴力的内力工况对大断面矩形盾构管片接头的构造设计提出了挑战。接头盒作为一种接头预埋件,其合理设计以及与混凝土共同受力机理值得研究。在梁-弹簧模型中接头抗弯转动弹簧刚度值具有明显的非线性,目前主要依靠足尺管片接头力学试验获取。鉴于数值模拟容易开展,同时基于某大断面盾构管片接头足尺抗弯力学试验数据,文章采用ABAQUS大型有限元软件建立了带有接头盒矩形盾构管片纵缝接头的三维精细化计算模型。针对这类带有接头盒的大断面盾构管片接头,重点考查在正弯矩工况下接头构造设计的合理性,研究轴力对接头正向抗弯性能的影响,分析接头的破坏形态。结果表明,正弯矩工况下接头的弯矩-转角全过程曲线可以简化为三折线模型;在一定范围内,轴力的施加可有效推迟管片接头进入塑性以及破坏阶段,而对各阶段抗弯刚度的数值影响并不明显。     

通用环错缝拼装隧道极限承载能力足尺试验研究

针对隧道周边水土流失对隧道结构的正常运营与安全使用产生的严重影响,文章采用拟静力的试验方法对周边卸载工况下通用环错缝拼装盾构隧道结构承载能力进行了足尺试验研究,具体介绍了试验方案和加载方案的设计,提供了结构变形、裂缝展开、管片纵环缝变形和螺栓受力的发展情况以及破坏过程等试验结果,并对结构的承载性能和破坏机理进行分析。试验结果表明:结构收敛的荷载-位移曲线呈弹塑性特征,在初始阶段,荷载位移曲线线性上升;随后环缝破坏,环间相互作用减弱,结构整体刚度降低;最终环缝凹凸榫剪坏、纵缝混凝土受压破坏以及管片本体压弯破坏,结构整体失去稳定性。     

深层调蓄排水盾构隧道管片接头预埋件抗拉试验三维数值模拟研究

文章基于上海市深层调蓄排水盾构隧道管片接头预埋件抗拉试验进行数值模拟,研究适用于该隧道管片接头力学性能分析的数值方法。通过应用混凝土塑性损伤模型及非线性弹簧,建立了考虑接头预埋件的复杂形状和混凝土与锚筋粘接滑移作用的三维精细化数值模型。另外,单独建立三种不同精细化程度的预埋件模型并进行简单加载,通过比较计算结果并综合考虑计算花费时间与计算精度,确定了整体模型中所采用的预埋件简化形式。混凝土与锚筋之间采用非线性弹簧约束模拟钢筋与混凝土之间的粘结滑移作用,并且建立了锚筋与混凝土之间采用绑定约束和面-面接触的对比模型,三类模型均按照试验工况进行加载,并将数值计算结果与试验结果对比。结果表明,相比较于"面-面接触模型"及"绑定约束模型",考虑钢筋混凝土粘结滑移作用的"非线性弹簧模型"与试验结果更加吻合,模型也能很好地反映结构的破坏模式,本文采用的三维精细化建模方法适用于该类纯拉拔试验。     

轨道交通预制拼装桥墩抗震性能研究

在轨道交通预制拼装桥墩抗震性能设计中,有必要探讨预制拼装桥墩与承台间的连接构造,开展相关的力学行为和抗震性能研究。以上海某轨道交通高架桥的墩柱为原型,针对灌浆套筒和预应力组合连接方式、机械套筒连接方式、全精轧螺纹钢连接方式的节段拼装桥墩的特点,按照相似比1∶3设计了一组墩柱试件进行大比例尺拟静力试验研究。试验结果表明采用无黏结预应力筋和灌浆套筒组合连接的预制拼装桥墩具有良好的使用性能和抗震性能。     

隧道内部套筒连接式预制柱基节点力学性能试验研究

随着大直径盾构隧道双层车道结构在公路隧道领域中的快速发展,其内部双层车道结构的施工也逐渐向全预制化方向发展。文章以在建的诸光路隧道内部预制立柱-基座节点为工程背景,设计了套筒连接和整体现浇的2个足尺试件,进行拟静力试验研究。结果表明,预制灌浆套筒连接试件的承载力与整体现浇试件相当,但其延性和耗能能力弱于整体现浇试件;且预制套筒连接试件存在裂缝集中现象,套筒上方混凝土区域裂缝宽度较大。     

复合腔体加固盾构隧道衬砌力学行为的宏观分析模型

文章以复合腔体加固盾构隧道极限承载力足尺试验为背景,提出一种可用于模拟盾构隧道结构加固工况的非线性叠合模型,用不同的材料定义复合腔体和管片,用双向弹簧单元模拟未加固隧道与复合腔体间的粘结,并通过对比足尺试验结果,对模型的有效性进行了验证;同时详细地描述了一些关键参数的取值,并通过数值模拟结果形象地描述了结构的受力性能和破坏机理,为运营地铁盾构隧道的工程加固提供了优化建议。     

任意截面P-M曲线绘制原理及其在强度验算中的应用

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG 3362-2018)》中关于偏压构件承载能力的计算仅适用矩形、T型等规则截面。本文根据《混凝土结构设计规范(GB 50010-20100)》附录E相关内容讨论异性桥墩的偏压构件验算方法,并据此提出任意截面P-M曲线的绘制原理及其在强度验算中的应用。     

人工冻土蠕变试验及损伤经验模型分析

在冻结法施工中,掌握冻土的蠕变特性对评价冻结壁的稳定性至关重要。文章通过对山西某矿粘土层进行不同冻结温度下单轴抗压及蠕变试验,得到蠕变随冻结温度、加载应力变化的规律。在分析Kachanov损伤理论模型及人工冻土蠕变经验模型特性的基础上,建立人工冻土理论-经验蠕变模型。通过对比分析建立模型计算值与人工冻结粘土蠕变试验结果,模型计算曲线与试验数据曲线拟合度较高,两者均反映了初始弹性变形、应变加速度逐渐减小至加速度为零的过程;若试样发生破坏,曲线则会在应变加速度为零的基础上继续加速上升。该模型能够反映深部人工冻土的各阶段蠕变特性,能为指导冻结法施工提供科学依据。     

桥墩位移与钢轨变形的映射关系

准确模拟轮轨之间的动力相互作用是仿真求解并科学评估车辆真实安全、舒适动力响应指标的基础和关键。因此有必要对轮轨不平顺进行有效模拟。桥墩发生沉降后,与沉降桥墩相邻的两跨梁桥受到重力作用而产生垂直方向位移,轨道等构件也随着桥梁位移发生相应变形~([1])。为确定桥墩沉降下不同行车速度对车辆动力响应的作用规律,需首先确定桥墩沉降与钢轨变形的映射关系~([2]),得出桥墩沉降所引发的钢轨变形~([3])。本文基于所建立的钢轨—无砟轨道—桥梁精细化静力分析模型~([4]),通过对桥墩施加给定的位移荷载,得到了桥墩沉降以及横移条件下钢轨变形曲线,获得了桥墩位移与钢轨变形的映射关系。     

盾构隧道管片接缝密封垫防水性能及受施工荷载影响研究

为了延长地下交通运行寿命,依托具体的工程案例,建立密封垫防水性能足尺试验装置,围绕实际施工期间的各项施工环节,考虑注浆压力、千斤顶推力、盾尾刷反力等因素对密封垫造成的影响进行仿真试验。通过足尺试验,能够进一步提升密封垫防水性能影响因素的定位有效性,可以为相关工程的细节优化提供参考。     

盾构隧道新型衬砌结构受力性能与设计参数

盾构隧道衬砌结构由管片和接头组成,接头的形式直接影响盾构隧道的整体力学性能。上海地铁18号线盾构隧道衬砌结构环间采用了插入式快速接头,块间采用了新型的滑入式快速接头,这种新型衬砌结构受力性能尚不明晰。文章针对通、错缝拼装的新型衬砌结构,分别进行设计工况下的整环足尺试验。通过试验结果分析,得到了不同拼装方式下新型衬砌结构的受力性能;讨论了结构的计算模型,计算了不同工况下结构修正惯用法设计参数,为新型衬砌结构的拼装方式比选、设计计算提供了参考和依据。     

渡槽桥薄壁墩预应力筋偏位细部分析

为研究薄壁墩预应力筋偏位对整个施工阶段及运营期的影响,文章以某渡槽桥为例,提出杆系模型施工阶段分析与三维实体有限元静力分析相结合的模拟方法,建立桥梁施工到运营全寿命周期的计算模型,分析预应力筋偏位对桥墩结构的影响。结果表明,预应力筋的偏位会对薄壁墩混凝土局部产生较大影响,建议在施工过程中应严格控制偏位。同时,在设计允许且槽墩满足受压安全储备的前提下可适当减小预应力张拉值,减小局部开裂的风险。     

装配式桥梁横向分布分析及损伤识别

文章阐述了横向分布系数在旧桥承载能力评定中应用的方法,分析了横向分布的影响因素敏感度,得到单片梁开裂和铰缝失效两种损伤的横向分布损伤识别模型,给出了基于荷载试验结果计算横向分布的公式,并进行了两座桥梁实测横向分布系数的计算及损伤识别分析,以验证梁损伤识别的有效性。     

公路预制拼装桥墩试验模型施工及加载方法研究

为改善公路预制拼装桥墩试件施工中存在的问题,结合公路预制桥墩大比例缩尺试验模型,分析了预制拼装桥墩的特点,探讨了试验中试件施工要点和问题的解决方法,阐述了施工准备、各节段的安装、钢筋布置、预应力筋张拉等过程,给出了试验模型的加载方案,为学者对公路预制拼装桥墩进一步的试验研究提供参考。     

考虑围护结构的地下车站反应加速度法抗震设计

反应加速度法作为一种拟静力抗震分析方法,由于其可以考虑复杂结构形式等,因此在工程中具有很强的实用性。在介绍反应加速度法基本原理和计算流程的基础上,结合轨道交通地下车站工程实例,考虑车站围护结构的存在,借助一维土层地震反应分析,获得结构顶、底板相对水平位移为最大值时刻的各土层和结构对应埋深处的水平有效反应加速度,将其作为反应加速度法的等效荷载进行抗震计算。通过阐述具体计算过程,分析计算结果,为地下结构抗震设计提供指导。     

超载工况下盾构隧道结构承载能力的试验研究

针对地面大量堆载会对隧道结构的正常运营与安全使用产生严重影响,进行了超载工况下盾构隧道结构承载能力的足尺试验研究,试验结果表明：试验荷载位移曲线呈现弹塑性,在加载开始阶段,荷载位移曲线基本呈线性上升;当接缝受压区混凝土跨过螺栓位置后,接缝受力机理变化,使得接缝刚度下降,结构整体刚度降低;最终管片接头混凝土受压破坏,整体变形呈现“横鸭蛋”形,顶底相对位移153mm。     

静力触探在广西花岗岩地区沟谷相软土的试验研究与应用

文章以广西贵港至合浦高速公路项目为依托,开展了花岗岩沟谷相软土的静力触探试验工作,重点研究了静力触探在划分土层类别、估算地基承载力、不排水抗剪强度、土层变形指标、天然重度和判定塑性状态等方面的应用,总结和筛选了适用于该高速公路软基的触探经验公式,并基于现场试验数据,得出花岗岩地区典型沟谷相软土地层和水泥搅拌桩复合地基的承载力特征值,与现场荷载试验结果较为一致,同时通过对试验数据的线性回归分析,归纳了该地区的静力触探经验公式,可为类似工程提供参考。