预制装配整体式混凝土剪力墙结构墙板节点非线性有限元分析

节点之间如何连接、传力、协同工作是装配式钢筋混凝土结构所需研究的核心问题,具体来说就是节点之间的钢筋连接和混凝土界面的处理。在已有试验的基础上,采用ANSYS有限元分析软件中的弹簧单元模拟混凝土界面模型,对墙板节点进行非线性有限元分析,并与试验结果进行比较,结果符合较好,验证了有限元模型和计算参数的合理性。并对连接钢筋强度和锚固形式对节点受力性能的影响进行比较。研究结果表明:预制装配整体式剪力墙结构墙板节点具有良好的承载力,在节点连接可靠的情况下可以达到与现浇结构构件相当的抗震性能。     

新型隧道结构纵向连接筋对支护性能影响研究

隧道工程中,纵向连接筋多为焊接或者插入式连接,但纵向连接筋对隧道支护性能影响尚不明确,没有相关试验分析。基于此问题,按照初支二衬联拱隧道新型支护体系,设计采用不同纵向连接筋形式初期支护构件,采用MTS大型拟动力加载系统进行室内加载试验,对采用纵向连接筋构件的力学特性进行研究,得到如下结论:(1)纵向连接筋在初期支护中稳定型钢、参与结构受力,加强隧道支护承载能力及抗变形能力,提升隧道整体性、稳定性;(2)纵向连接筋插入式连接在提升构件承载力及抗变形能力要优于焊接连接,该影响主要体现在加载后期;(3)该试验对比了几种不同纵向连接筋构件受力及变形情况,根据试验结果可确定纵向连接筋最优设置形式,为实际工程提供参考。     

新型铁路钢箱梁斜拉桥索梁锚固结构传力机理及应力分析

针对大跨度铁路斜拉桥活载重、索梁锚固区应力幅度变化较大等特点,宁波铁路枢纽北环线甬江特大桥采用了全新设计的双挑式索梁钢锚箱。作为双挑式索梁钢锚箱的主要受力构件,支承板和承压板分别通过其双侧焊缝与主梁边腹板和风嘴板焊接在一起,形成由主梁风嘴板与边腹板共同承受并传递索力的新型索梁锚固结构。采用仿真分析与模型试验相结合的方法,进行该新型索梁锚固结构传力机理及应力分布的研究。结果表明:采用新型索梁锚固结构后,通过支承板与主梁边腹板和风嘴板间的连接焊缝,以受剪的形式将大约94%的斜拉索索力传递给钢箱主梁;虽然新型索梁锚固结构的各关键受力构件均存在一定程度的应力集中,但与传统的钢锚箱相比,可有效解决偏心弯矩引起支承板焊缝顶端应力集中严重的问题。     

锚注联合支护效果的数值模拟研究

研究目的:采用数值计算的方法从控制隧道变形、塑性区扩展,提高锚杆锚固力,减少初期支护受力等方面对锚注支护与常规喷锚支护的支护效果进行对比研究.研究结论:以具体工程为例,采用数值计算的方法对破碎软弱围岩条件下锚注支护与常规喷锚支护的支护效果进行了系统分析和对比研究.研究表明:对松散、破碎围岩而言,锚注联合支护通过提高围岩强度、锚杆锚固力,从而提高围岩自承能力及支护结构作用在洞室周边的径向压力,与常规喷锚支护相比可有效限制围岩变形,抑制塑性区的发展,提高锚杆锚固力,减少钢拱架及喷射混凝土层的受力,提高初期支护稳定性,特别适宜于破碎软弱围岩的支护.     

跨座式单轨刚构体系钢轨道梁的墩梁固结构造研究

墩梁固结构造是刚构体系钢轨道梁桥的关键部位。通过比较焊接连接、嵌套式连接、预应力锚栓连接三种墩梁固结构造方案,创新性地提出传力机理可靠、疲劳性能优越、可实施性好的预应力锚栓连接方案,并在此基础上进行锚固构造的锚固能力及预应力锚栓受力验算,以及锚固构造稳定性计算,锚固构造的应力计算,以此指导此类桥梁的设计工作。     

RC系杆拱桥拱肋吊杆锚固结构力学性能分析与优化

拱肋吊杆锚固区是系杆拱传力的重要部位,锚固区结构构造复杂,受力机理难以用杆系模型进行分析。本文分别采用整体计算和板壳有限元分析了锚固区结构,探讨了原设计方案的传力机理和出现局部高应力的原因,提出了优化方案。计算表明优化方案能使锚固区结构传力顺畅并降低主要结构构件应力,可为同类桥梁参考使用。     

箱形梁传力锚固阶段跨中截面应力分布试验研究

介绍对秦沈客运专线 2 4m箱形梁进行的传力锚固阶段跨中截面应力测试 ,并根据测试数据研究传力锚固后跨中截面的应力分布 ,验证平截面假定 ,为以后高速铁路箱形梁的施工和设计提供参考。     

大直径钢筋套筒锚固拉拔性能研究

研究目的:钢套筒锚接技术广泛应用于加固建筑结构、连接混凝土结构的工程实践中,但是锚筋直径一般小于40 mm。为研究大直径钢筋与钢套筒的锚固性能,本文采用拉拔试验和数值模拟研究不同锚固形式的破坏形式和锚固性能,从而为工程中确定锚固长度、锚固形式及计算锚固力提供依据和方法。研究结论:(1)采用圆钢筋、锥形钢筋试件的破坏形式是钢筋与植筋胶滑移破坏,采用倒锥形钢筋的破坏形式是钢筋的断裂破坏,得到了两种破坏形式下钢筋的应力分布情况;(2)试件钢筋与植筋胶之间滑移破坏前,钢筋已达到屈服强度,表明长度为10D的锚固长度可以提供足够的锚固力使钢筋、植筋胶的强度相匹配;(3)采用内聚力模型模拟钢筋锚固拉拔试验与模型试验的结果相近,验证了模型试验的正确性,同时表明这种模拟方法是可行的,可应用于实际工程,对受力较大的预制混凝土装配式结构具有一定的参考价值。     

隧道初期支护型钢格栅节点受力性能影响研究

初支二衬连拱隧道新型支护体系支护结构中钢架连接节点处为钢架的受力薄弱点,在隧道施工中应加强关注,但是,目前节点连接对于隧道初期支护钢架整体受力性能的影响仍不清楚,需要通过试验进行研究。基于此问题,按照初支二衬连拱隧道初期支护形式设置型钢、格栅分节及不分节四类构件,进行室内加载试验,研究设置节点对初期支护结构的力学性能影响,得到如下结论:设置节点会导致减小结构极限承载力,降低结构的强度、刚度,构件整体性下降;削弱型钢、格栅自身性能,降低型钢、格栅与混凝土间的协同作用,混凝土提前脱离工作;开裂提前,裂缝开裂、构件变形程度加重,构件出现斜拉破坏;对型钢混凝土类初期支护构件的影响要更显著,从结构内部来看,该影响体现在对钢架的影响。     

铁路斜拉桥钢锚箱索塔锚固区力学性能研究

新建杭州至温州铁路楠溪江特大桥主桥为(40.5+79.5+240+79.5+40.5)m双塔混凝土梁斜拉桥,考虑到大跨度铁路混凝土斜拉桥具有自身荷载重及疲劳活载大等特点,本桥采用了内置式钢锚箱型的索塔锚固形式来保证索塔锚固区受力的安全性与可靠性,通过对锚固体系构造与有限元计算分析表明:内置式钢锚箱型组合索塔锚固体系受力合理,传力途径明确;斜拉索水平荷载传递时各节段钢锚箱承担比例较高,较好地发挥了钢结构抗拉性能强的特点;索塔锚固区混凝土塔壁与钢锚箱构件各应力计算指标均满足规范设计要求,钢构件可通过工厂进行加工组装,施工质量得到保证,可为类似大跨度铁路桥梁设计提供参考。     

华光潭一级水电站厂房后边坡锚筋桩轴力监测研究

华光潭一级水电站厂房后边坡是具有多级后缘滑裂面的古变形体,已存在突出的稳定问题.对其崩坡积层及强卸荷带岩体采用锚筋桩+框架梁应急支护措施,并对锚筋桩轴力进行实时在线监测.监测结果表明,锚筋桩轴力在季节性温度、降雨、降雪、软弱结构面等多重因素影响下,呈现出拉压—季节波动型、受拉—增长型和受压—下降型3种类型;锚筋桩轴力在坡体空间上呈现出一定特点:不同测点距临空面水平距离相同时,高程越低,轴力越大;不同测点高程大致相等时,距临空面水平距离越小,轴力越大.事实证明,该支护措施对锚固区崩坡积层及强卸荷带岩体的稳定有良好的效果.     

斜拉桥销铰连接锚固形式的初探

斜拉桥销铰连接锚固系统由斜拉桥锚头、销铰连接件、锚固耳板、夹板及高强螺栓组等组成,传力途径为斜拉索—销铰连接件—锚固耳板—钢箱梁腹板—钢箱梁,销铰连接件与斜拉索锚头间通过螺母承压传力,连接件与锚固耳板间通过销轴连接,锚固耳板与钢箱梁腹板通过高强螺栓组连接。锚固耳板与销轴间可转动,以适应活载及温度作用下的转动变位。锚固耳板与钢箱梁腹板间通过摩擦力将斜拉索力传至钢箱梁。舟山桃夭门大桥目前在国内首次采用这种连接方式。     

集成化轨行式波状挡边输送机垂直出土施工技术

在地质条件差、结构和周边环境复杂的情况下,地铁深基坑支护一般会设计多道混凝土支撑梁,而混凝土支撑施工和等强龄期又比较长,采用输送机作业可实现大倾角、大方量、高提升连续出土,实现混凝土支撑梁施工和土方开挖平行流水作业。在南宁轨道交通2号线玉玲路车站多道混凝土内支撑的深基坑土方开挖中,通过对传统输送机进行改进,改变普通花纹输送带为波状挡边+横隔板输送带;将头部机架固定式基础调整为轨行加配重式移动机架;将尾部机架固定式基础调整为集成化整体底盘加配重的架体结构;同时将架体结构部件进行集成式模块化设计;并优化中间架体为标准构件加调整节的构件形式,所有连接为销栓连接;形成一种集成化轨行式波状挡边+横隔板的带式输送机,有效缩短了工期、降低了成本、保证了基坑安全。     

配筋钢丝网混凝土T形梁抗弯承载力试验研究

通过时配筋钢丝网混凝土T形梁的抗弯承栽力试验,研究钢丝网混凝土T形梁正截面抗弯承载力的计算,并对影响钢丝网混凝土受弯构件抗弯性能的因素进行了分析.试验结果及研究表明,钢丝网能有效地提高混凝土受弯构件的抗裂性能和抗弯承载力.     

分段施工的预应力混凝土连续梁钢束布置方式及预张力研究

研究目的:预应力混凝土连续梁采用满布支架施工时,常常因为现场浇注的混凝土量过大,而不得不分段进行施工.为抵消混凝土的收缩裂缝,一般需对梁体混凝土施加预压应力.本文以太中银铁路一连续梁为工程实例,通过对3种预应力钢束布置方式的优缺点的比较,对分段施工预应力混凝土连续梁的钢束布置形式、预张力控制进行了研究.研究结论:满布支架分段现浇施工中,当采用连接器连接受构造限制时,建议纵向预应力钢束采用齿块张拉锚固的短束与梁端张拉锚固的通长束结合的布束形式.分段施工连续梁的预张力的计算和控制应根据结构理论厚度、施工龄期、终张拉龄期、混凝土弹性模量等进行综合考虑,以预张拉产生的效应抵消收缩效应为宜.     

大跨度铁路钢箱梁斜拉桥索梁锚固结构疲劳性能试验研究

索梁锚固结构是大跨度钢箱梁斜拉桥的关键受力构件之一,多采用锚箱式。本文研究的新型索梁钢锚箱,其主要受力构件分别与主梁边腹板和风嘴板焊接,形成双挑式索梁钢锚箱。采用计算分析与模型试验相结合的方法,对索梁钢锚箱在铁路荷载下的传力原理、应力分布以及疲劳性能进行研究。结果表明:该结构设计合理,索力传递方式明确,各板件应力分布较均匀。疲劳试验结果表明:双挑式索梁钢锚箱在铁路荷载200万次作用下,力学性能未发生改变,具有良好的抗疲劳性能和足够的安全储备。     

复杂条件下深基坑施工变形控制及周边环境监测分析

以江阴市某深基坑支护工程为背景,对基坑变形规律进行了现场监测研究,重点对基坑中两个变形较大处进行原因分析.结果表明:基坑变形随开挖深度增加而增加,其变化大小与开挖方式、开挖速度、周边荷载、施工工序及天气等因素有关;在后浇带中设混凝土传力块能很好地控制后浇带与混凝土支撑垂直工况下换撑前后围护结构的变形;冠梁植筋加下设一道锚索对紧邻的病房大楼变形控制效果不明显,建议今后类似工程采用内支撑形式更为合理.     

大跨度铁路钢桁梁斜拉桥带水平K撑桥面系受力特性研究

传统铁路钢桁梁纵横梁桥面系的横梁面外受力显著,而改进的密肋横梁桥面系又会导致主桁下弦杆节间受力。针对大跨度铁路钢桁梁斜拉桥桥面系的受力与传力问题,以贵广铁路思贤窖特大桥为背景,研究带水平K撑新型桥面结构的受力特性。首先建立全桥杆系有限元模型,分析各种工况下桥面结构受力特性、变形特征,并与密肋横梁桥面系方案对比分析;然后,在其基础上研究带水平K撑桥面结构的传力机理;最后通过模型试验研究带水平K撑桥面结构的的受力特性。结果表明:K撑构件主要传递纵向力而极少传递竖向力及弯矩,能够降低节点横梁的面外弯矩并避免下弦杆节间弯矩;试验实测K撑构件应力较小,以受轴向应力为主,但因两端偏心连接而存在一定的弯矩应力。     

高速铁路大跨度混合梁连续刚构设计关键技术研究

广湛高铁采用(109+2×200+109) m混合梁连续刚构跨越西江主航道,主梁采用预应力混凝土梁+钢混结合梁的混合梁形式,与预应力混凝土连续刚构相比,减轻了结构自重,降低了主梁弯矩和剪力,提高了桥梁跨越能力;跨中采用钢混结合梁,减小了因混凝土收缩徐变对结构后期变形的影响,改善了结构受力和高速行车条件。钢混结合段为钢主梁与预应力混凝土主梁的连接构造,是混合梁桥关键传力部位,根据刚构桥的钢混结合部受力模式,设置于主梁受力较小位置,采用有格室后承压板式结合部构造。通过对钢梁截面分析比选,采用符合结构受力特点、经济性较好的槽形钢箱混凝土结合梁,并对槽形钢梁超高腹板稳定性、空腹桁架式横隔板构造等关键技术进行研究。建造方案推荐采用挂篮悬臂浇筑混凝土梁,钢梁采用整体吊装安装,混凝土桥面板采用分块预制,可有效保证施工工期。     

基于极限平衡法的高边坡稳定性分析及处治措施

针对已存在失稳变形特征的某道路高边坡构建了典型剖面地质模型,采用极限平衡法进行边坡稳定性计算分析,并对开挖边坡进行稳定性评价及不同部位的支护力反分析,得出较优的支护位置、形式及支护力。推荐采用700 k N预应力、8~10 m锚固段长度及3 m横向间距的支护方案,给出了边坡综合治理方案。