胶合木桁梁桥结构设计与计算

为了发展我国现代胶合木结构桥梁、提高木桥的建造技术,设计了一座我国目前最大跨径的胶合木桁梁桥,跨径30 m.介绍了木桥的总体布置、桁梁构件及螺栓连接设计;采用结构有限元软件,建立木桁梁桥空间计算模型,按规范进行了结构自重、人行荷载、风载、雪荷载及其组合作用下的内力与变形分析,验算了结构强度与刚度.结果表明:木桥结构强度...     

固化剂稳定铁尾砂基层结构设计参数取值分析

为分析固化剂稳定铁尾砂材料用作基层时结构设计参数取值,分别进行不同铁尾砂、5-10 mm碎石及固化剂掺配比例下,试件90 d养生龄期的弹性模量试验及弯拉强度试验。试验结果表明:5-10 mm碎石添加30%和40%时,固稳铁尾砂弹性模量及弯拉强度测试值与规范推荐的水泥稳定碎石弹性模量及弯拉强度接近或略高;未掺碎石时,固稳铁尾砂弹性模量及弯拉强度测试值与规范推荐的水泥稳定土弹性模量及弯拉强度接近或略高。确定了固稳铁尾砂混合料弹性模量及弯拉强度推荐取值范围,通过疲劳试验,采用Haversine(半正弦)加载模式,回归得到的稳定铁尾砂混合料(5-10 mm碎石添加30%,固化剂用量6%)疲劳参数a的取值为13.49,b的取值为12.008,疲劳参数与规范推荐的水泥稳定碎石类材料接近。     

胶缝缺陷对木梁抗弯刚度影响研究

采用兴安落叶松板材、结构胶粘剂,制作含有不同胶缝缺陷率的木梁试件,分5层板胶合,缺陷设置在梁的跨中。分别采用静力法和动力法测试其顺纹弹性模量,以评价其抗弯刚度。试验表明,静力法和动力法测试胶合木弹性模量的统计结果基本一致;单、双层胶缝缺陷试件的缺陷率分别为2%、4%,与胶合完好的试件相比,抗弯刚度平均值分别降低约10%、2%,变异系数均增大1倍多。这表明,有胶缝缺陷试件的结果离散性大,但抗弯刚度平均值的变化与胶缝缺陷率之间不成比例关系,是由于靠近试件截面中心轴的内层缺陷比外层缺陷对抗弯影响小及材料本身离散性较大的原因。     

公路用预拌混凝土早期力学特性分析

在混凝土抗拉力学性能分析中,强度和极限拉伸是两项极为重要的指标。目前,关于极限拉伸的试验研究暂无明确统一的方法,同时轴心受拉试验有着一定程度的困难,导致其试验结果较为离散。为了使公路用预拌混凝土的早期拉伸变形值、轴心抗拉与劈裂强度两者之间的关系能够更加准确,将公路用混凝土的轴心受拉试验装置进行优化设计,有效解决了混凝土试件对中时存在的困难,并以3个强度等级的预拌混凝土为研究对象,对其进行1个龄期(72、168、336、672 h)的试验,分别得出混凝土在龄期内其极限拉伸值、强度、轴拉弹性模量三者的发展规律,同时通过对混凝土的极限拉伸值进行推理,得出其估算公式。试验结果表明:当龄期增大时,混凝土的轴拉与劈裂强度之比逐渐变小;混凝土的拉压关系基本满足规范公式要求。     

基于无损检测的胶合木梁弹性模量评价

采用超声波法、应力波法、横向振动法3种无损检测方法测试了4组不同尺寸的落叶松胶合木梁及锯材的动弹性模量.试验结果表明:3种方法检测的动弹性模量均大于静弹性模量,其大小顺序为E_uE_(sw)E_t;静、动弹性模量之间呈现显著的线性相关性,在3种无损检测方法中,横向振动法所测的动弹性模量与静弹性模量的相关性最高,误差最小,是最准确且最好的一种方法,可以用于工程中快速评价胶合木梁的弹性模量。     

某木结构景观桥梁结构设计与分析

胶合木桥梁由于环保、美观等特点已在境外广泛使用,为促进我国胶合木桥梁的发展,介绍一座境内自主设计、加工制作的胶合木拉杆拱人行景观桥的设计与分析。首先采用MIDAS有限元软件建立整体分析模型,验算木桥主拱、横梁等构件在不同荷载工况下的整体受力性能,同时采用欧洲规范及境内规范,评估木桥结构人致振动的影响。对纵梁、横梁等碳纤维板(CFRP)增强截面利用增强理论验证其构件可靠性。最后,对完成木桥开展原位测试,对比测试与有限元分析结果,验证理论分析的可靠性。结果表明,胶合木桥设计时应注意半跨活载作用和人致振动的影响,采用碳纤维板对木构件增强的效果良好,理论分析及测试成果可为同类胶合木桥的设计、建造提供参考。     

多孔混凝土基层模量研究

通过小梁试件三分点加荷试验及棱柱体试件轴心抗压试验,分别测试多孔混凝土的弯拉弹性模量与轴心抗压弹性模量。对试验结果进行回归分析,得出多孔混凝土弯拉弹性模量与弯拉强度、抗压弹性模量与轴心抗压强度之间分别符合相关性良好的幂指数关系,并据此得出多孔混凝土弯拉弹性模量与弯拉强度、抗压弹性模量与轴心抗压强度的对应关系表,作为其弹性模量的推荐值。     

装配式木结构钢夹板螺栓连接抗剪性能

为深刻认识装配式木结构钢夹板螺栓连接的抗剪性能,准确计算其抗剪承载力,针对装配式木结构中胶合木-钢夹板螺栓连接件的构造特点,考虑胶合木厚度与螺栓直径之比(厚径比)、螺栓间距及螺栓并列、错列布置3个因素的影响,设计了3类17组共51个推出试件,并进行了纵向荷载作用下胶合木-钢夹板螺栓连接件的抗剪性能试验。采用推出试验与有限元数值模拟相结合的方法,探讨了胶合木-钢夹板螺栓连接件的剪切破坏机理和螺栓垫片对其抗剪性能的影响。结果表明:胶合木-钢夹板单螺栓连接中,随厚径比的增大,螺栓连接的破坏模式逐渐由"单铰"向"双铰"转化,最佳厚径比为7.5;在多螺栓连接中,螺栓从上至下的弯曲程度呈递减规律,且部分胶合木出现销槽承压破坏;随着螺栓布置间距的增大,连接件的抗剪承载力呈增大趋势,而初始刚度呈减小趋势;随着螺栓布置列数的增加,连接件的胶合木由沿中间单列螺栓劈裂破坏向两边列螺栓劈裂破坏转变,2列布置构件的延性最佳;在螺栓数目相同时,螺栓错列布置的抗剪承载力比并列布置的高,但并列布置的延性性能优于错列布置;钢夹板螺栓连接件抗剪承载力的有限元计算结果与试验结果吻合良好,而各国规范公式计算结果则偏于保守;螺栓垫片对连接件抗剪性能的影响较小。     

装配式木结构钢夹板螺栓连接抗剪性能（双语出版）

为深刻认识装配式木结构钢夹板螺栓连接的抗剪性能,准确计算其抗剪承载力,针对装配式木结构中胶合木-钢夹板螺栓连接件的构造特点,考虑胶合木厚度与螺栓直径之比（厚径比）、螺栓间距及螺栓并列、错列布置3个因素的影响,设计了3类17组共51个推出试件,并进行了纵向荷载作用下胶合木-钢夹板螺栓连接件的抗剪性能试验。采用推出试验与有限元数值模拟相结合的方法,探讨了胶合木-钢夹板螺栓连接件的剪切破坏机理和螺栓垫片对其抗剪性能的影响。结果表明：胶合木-钢夹板单螺栓连接中,随厚径比的增大,螺栓连接的破坏模式逐渐由"单铰"向"双铰"转化,最佳厚径比为7.5;在多螺栓连接中,螺栓从上至下的弯曲程度呈递减规律,且部分胶合木出现销槽承压破坏;随着螺栓布置间距的增大,连接件的抗剪承载力呈增大趋势,而初始刚度呈减小趋势;随着螺栓布置列数的增加,连接件的胶合木由沿中间单列螺栓劈裂破坏向两边列螺栓劈裂破坏转变,2列布置构件的延性最佳;在螺栓数目相同时,螺栓错列布置的抗剪承载力比并列布置的高,但并列布置的延性性能优于错列布置;钢夹板螺栓连接件抗剪承载力的有限元计算结果与试验结果吻合良好,而各国规范公式计算结果则偏于保守;螺栓垫片对连接件抗剪性能的影响较小。     

粉煤灰水泥混凝土路面性能研究

研究了粉煤灰掺量对水泥混凝土弯拉强度、弹性模量、折压比和耐磨性的影响。粉煤灰水泥混凝土28 d强度随粉煤灰掺量增加而降低,而56 d的弯拉强度有大幅度提高;粉煤灰水泥混凝土弯拉弹性模量普遍提高,折压比增加;粉煤灰水泥混凝土耐磨性在粉煤灰掺量为10%时有所改善,而随粉煤灰掺量增加,耐磨性降低;从水泥混凝土28 d耐磨性角度考虑,用于路面的粉煤灰水泥混凝土最大粉煤灰掺量为20%,超过此值,则水泥混凝土耐磨性降低。     

混凝土构件回弹测试机理及其弹性模量识别

为了保证桥梁结构分析结果的准确性,以及桥梁结构整体性能和技术状况评估的可靠性,其结构有限元分析模型中材料物性参数的取值十分重要。对于混凝土构件而言,材料弹性模量的真实取值往往比较困难。该文根据回弹仪回弹测试原理构建了弹性体碰撞反弹的力学模型,研究了混凝土构件回弹值与材料弹性模量的相互关系;同时运用应力波传播理论,分析了材料弹性模量对应力波波速的影响;从而从理论上分别论证了回弹值及声速值是依赖材料弹性模量的物理量,而与材料的抗压强度并无内在的联系。据此提出了一种利用回弹值或声速值识别混凝土材料弹性模量的无损、便捷试验检测技术。     

胶缝缺陷对木梁承载能力的影响

采用兴安落叶松板材、水基聚氨酯胶粘剂,分5层板胶合,制作含有不同胶缝缺陷率的3组胶合木梁试件,胶缝缺陷设置在梁的跨中。通过静力弯曲破坏试验,测试构件应力、变形及极限承载力。试验表明,胶合木梁弯曲破坏属于脆性破坏,存在受拉区外侧木纤维被拉断及胶缝缺陷处破坏两种正常破坏形态。胶缝缺陷使得木梁抗弯刚度和承载能力均降低,胶缝缺陷率2%、4%的木梁相对胶合完好的构件,极限承载能力分别降低8. 8%、13. 5%;正常使用承载能力分别降低11. 3%、14. 7%。承载能力降低幅度与胶缝缺陷率不完全成比例关系,是由于内层胶缝缺陷比外层胶缝缺陷对木梁抗弯能力影响小的原因,这表明木梁抗弯承载能力不仅与胶缝缺陷率有关,还与缺陷的位置有关。     

路面基层贫混凝土的力学特性研究

作为路面基层材料,贫混凝土得到越来越多的应用。通过室内试验。研究了振捣贫混凝土与碾压贫混凝土的28d弯拉强度与抗压强度,得出二者之间的相关关系;进行弯拉弹性模量试验。得出贫混凝土28d弯拉弹性模量与弯拉强度之间的关系,据此得出对应关系表作为模量推荐值;通过室内小梁弯拉疲劳试验。分析疲劳寿命试验数据的概率分布,得出贫混凝土疲劳寿命及等效疲劳寿命均服从双参数威布尔分布。并据此建立了不同失效概率下两种形式的双对数疲劳方程。     

新型可持续发展材料SDT的应用:轻型预应力节段拼装拱桥

阐述了一种新型木结构桥梁节点连接装置。该装置利用拉-压特性,使节点连接具有滑动适应性,成功解决了木结构桥梁节点分析中的难点。小直径木材(Small Diameter Timber,SDT)具有可预知的自然生长特性和易于计算机模拟分析,促进了木结构全面应用于轻型预应力节段拼装拱桥(Light Prestressed Segmented Arch,LPSA)。滑动自适应节点可通过内在刚体的无害变形来耗散能量。因此,LPSA结构本身就有抵抗地震、飓风和洪水的能力。在全球环境持续恶化的今天,LPSA结构为可持续发展工程的设计和创新研究提供了一个总体框架。SDT是一种储量巨大的可再生资源,用作建筑材料不仅可以保护现存的全球森林资源,而且有利于人类的可持续发展。SDT抗腐蚀性强,抗压强度是混凝土的2～3倍,目前已经采用SDT建成了2座跨径为19.5 m的LPSA桥梁。     

环境温度对氯丁橡胶支座压剪性能试验的影响

通过对桥梁板式橡胶支座的结构特点及不同环境温度下对支座压、剪性能试验测试结果影响的介绍,提出了在进行支座抗压弹性模量和抗剪弹性模量测试时,应充分考虑环境温度对试验结果的影响,及氯丁橡胶支座在低温状态时解除结晶的必要性。     

沥青混合料拉压疲劳损伤试验

为研究沥青路面结构实际处于拉压应力作用下的疲劳损伤特性,针对沥青混合料AC-13开展了连续式交变正弦波形加载的小梁拉压疲劳试验。依据损伤力学基本理论,采用唯象学方法分析了沥青混合料的拉压疲劳损伤特性。介绍了拉压疲劳试验方法及影响因素,根据疲劳试验结果得到了拉压疲劳方程;基于弹性模量定义的损伤变量,建立了拉压疲劳损伤模型,拟合疲劳试验结果确定了损伤参数,获得了考虑应力水平的拉压疲劳损伤演化方程。研究结果表明:疲劳损伤参数α、β随应力水平增大而增大,且近似呈线性关系;拉压疲劳损伤演化大致呈3阶段变化规律,即损伤萌生、损伤稳定增长和损伤失稳破坏阶段;应力水平越大的损伤演化曲线越靠下,随寿命比变化疲劳损伤演化速度越缓和。     

军用机场水泥混凝土道面结构参数变异性

机场水泥混凝土道面结构参数包括板厚、混凝土弯拉强度和弯拉弹性模量、地基反应模量。用钻孔取芯样测板厚,并加工成标准圆柱体试件做劈拉试验,根据试验结果计算出混凝土弯拉强度;用测得的动弯沉反算出地基反应模量。以一个机场的道面作为样本,经概率分布检验,板厚和混凝土弯拉强度符合正态分布;地基反映模量符合对数正态分布。在40多个机场实测道面参数的基础上,得到了所测机场道面结构参数的概率分布的均值和均方差,并确定了道面结构参数的变异范围。提出了各级机场水泥混凝土道面的目标可靠度的建议值,推荐了道面结构参数变异水平分级。     

路用多孔砼的性能研究

通过试验与分析,得出多孔砼有效空隙率、全空隙率以及渗透系数与空隙率的关系,多孔砼强度随龄期发展的规律,弯拉强度、劈裂强度与抗压强度的相关关系,抗压强度与空隙率的关系以及两种形式下的双对数疲劳方程;提出多孔砼弯拉弹性模量与弯拉强度以及抗压弹性模量与轴心抗压强度的关系;通过温度收缩和干燥收缩试验,得出多孔砼的温缩和干缩系数.     

铁木结构的大型拉延模

我厂生产“昆明”牌汽车以来,先后对驾驶室作了多次修改,现已基本定型。新驾驶室顶盖、后围上、下段、翼子板及车门均为拉伸件。为了适应我厂生产的需要,结合我厂的设备情况,只有单动压床,对上述几种零件作了分析比较,分别采用了不同结构的模具:如驾驶室顶盖、后围上、下段采用大型铁木结构拉延模;驾驶室底板采用铁木结构的拉型模;而驾驶室左右门则采用以钢模为主的压模(其中应用了一部分塑料和木材),均取得了较好的效果。     

胶合木空心柱偏心受压力学性能试验研究

为了提高木柱的承载力,提出了一种以兴安落叶松锯材为原材料、使用结构胶粘接形成的胶合木空心截面柱构件.制作了4组共12根胶合木柱试件,通过模型试验分析空心柱在偏心受压状态下的破坏过程、破坏模式与机理,以及承载力、应变、挠度变化规律,并采用实心胶合木柱做对比试验.研究结果表明:同体积材料、同柱高且偏心率相等时,空心柱相比实...