基于PLAXIS软件的加筋路堤有限元分析

利用岩土工程有限元软件PLAXIS对软土地区加筋路堤的加筋效果和机理进行分析,探讨了土工格栅轴向刚度EA的大小和加筋层间距、部位等因素对加筋材料的内力分布、路堤坡脚水平位移、路基中心竖向位移的影响规律。结果表明:土工格栅能有效地抑制地基的侧向位移,对地基沉降起到均化作用,并能有效抑制路基坡脚外的隆起量,提高路基的稳定性。在路堤底部布设间距较小,刚度较大的格栅能显著的增强加筋效果。     

土工格栅对加宽路堤边坡稳定性能影响有限元分析

当路堤进行加宽改造时,多采用土工格栅以增强路堤边坡的安全稳定性。基于有限元理论的强度折减系数法,从加筋刚度、加筋长度、加筋布置方式、筋土界面作用四个方面考虑,有助于有效地分析土工格栅对路堤加宽各阶段安全稳定性的影响。     

结构参数变化对钢管混凝土拱桥动力特性的影响分析

以郑州黄河二桥主跨钢管混凝土拱桥为研究对象,采用ANSYS通用有限元程序,建立了该下承式钢管混凝土拱桥动力计算的整体空间有限元计算模型;探讨了17种不同工况和损伤对桥梁的动力特性的影响。计算结果表明:该钢管混凝土桥竖向刚度相对较强,面外刚度相对较弱;横撑的布置形式对桥跨结构的竖向刚度影响不大,但对桥梁结构对面外刚度影响较大;撑脚的损伤对结构的第1阶自振频率的影响比较敏感的,但对结构的竖向刚度影响不大;吊杆和桥面板的损伤对结构动力特性的影响基本没有变化。     

格栅加筋土挡墙的模型试验研究

通过室内模型试验对加筋土挡墙在不同条件下的变形进行了研究。结果表明：通过加筋能明显提高挡土墙的稳定性和承载力;面板刚度、填土性质、加筋量是影响碎石土加筋效果的重要因素;填料的物理性质不同,柔性面板挡土墙的破坏方式也不同。     

土工格栅加筋路堤的有限元分析

采用非线性有限元方法来分析加筋土坡的位移场,可建立五种计算模型。通过有限元分析,对一般土质地基上土工格栅加筋路堤的工作性能进行研究,并对不同布筋方式的土工格栅加筋路堤进行计算与分析,研究各种工况下路堤整体变形情况以及路堤内位移分布、坡面侧移情况。结果表明：加筋能较大幅度地提高路堤的整体刚度和内部稳定性,对地基均匀性和抗变形能力的要求有所提高;加筋路堤边坡的水平位移随着路堤加筋位置的上移而增大。     

软土地基上加筋土挡墙的性能及其影响因素

采用有限元软件Plaxis建立模型,分析建造在软土地基上的加筋土挡墙的变形特征、力学性能、加筋体应力应变分布规律;改变模型参数研究加筋土挡墙的各个组成部分对各项性能的影响,找出影响加筋土挡墙性能的关键因素。分析结果表明,加筋土挡墙性能受加筋长度、加筋间距、加筋体刚度影响较大,工程应用时应合理考虑加筋最佳长度、最佳竖向间距及最佳抗拉强度。     

桥台后加筋回填变形性状影响因素分析

为了揭示通过加筋回填减小路桥过渡段差异沉降的力学机理,参照桥台后加筋回填离心模型试验原型尺寸,应用ABAQUS有限元方法建立了桥台后加筋回填平面应变数值分析模型,通过不同加筋设计参数(加筋间距、加筋长度和筋材刚度)以及回填材料强度与地基刚度的影响因素分析,研究了桥台后加筋回填变形性状。研究结果表明:减小土工格栅加筋间距,增加土工格栅弹性模量、回填材料内摩擦角以及地基刚度,采用倒三角形变长度加筋布设,皆可有效减小桥台后回填体表面沉降;地基刚度特性对加筋回填变形行为的影响取决于地基与加筋回填体的相互作用特性。     

横向刚度对斜腿刚构桥线性稳定性的影响

采用线性稳定性理论计算斜腿刚构桥的稳定性特征,讨论了支座处横向约束刚度和斜腿横向倾斜角度对结构稳定性的影响。分析结果显示,桥梁整体稳定性对横向刚度的变化较敏感,将桥台支座横向刚度简化为无穷大是不安全的,增加横向刚度总体上有利于保证斜腿刚构桥的稳定性。     

动车组铝合金车体结构刚度协调设计原则

动车组铝合金车体结构整体刚度和部件刚度决定着其强度、稳定性、振动品质以及疲劳寿命.结合车体结构和承载特点以及铝合金焊接的特殊性,分析动车组铝合金车体各种典型断面的缺口对其抗弯刚度的影响,识别外载荷作用下车体部件的传力路径,以及研究位于传力路径上部件各方向的刚度不协调区域.以结构刚度协调设计为出发点,总结铝合金车体主结构开口和端门结构以及型材焊接位置的设计原则,为动车组铝合金车体详细设计提供理论依据.     

大尺寸薄壁加筋钢结构承载板试验评估及数值仿真

对一种采用薄壁加筋钢结构的大尺寸承载板进行了试验评估和数值仿真,比较分析了其加筋前后的力学性能。对承载板进行了结构特点、力学环境和载荷分析,以及承载板结构刚度和强度的试验评估,并对薄弱部位提出了改进方案;应用ANSYS中的SHELL63单元建立了加筋前后的两种物理模型,对加筋前仿真和试验结果进行了对比验证,并对加筋前后的承载板力学性能进行了有限元比较分析。结果表明,所建立的物理模型能够较好的模拟承载板钢结构受力状态,采用的加筋方案有效提升了钢结构刚度和强度,达到了极限载荷指标要求。     

独柱墩弯桥抗倾覆稳定性分析

现浇箱梁独柱墩弯桥具有整体性能好、抗扭刚度大以及视觉通透、外形美观等优点。但结构的受力特点又决定了其抗倾覆稳定性对结构的安全性能存在极大影响。通过对某独柱墩连续箱梁弯桥结构抗倾覆稳定性进行验算,分析其原因,为消除相应桥型的安全隐患提供了依据。     

半主动动力吸振镗杆系统的颤振抑制机理

深孔镗削过程中,针对影响工件加工精度和表面质量的颤振现象,建立单自由度切削颤振系统的动力学模型,利用谐波平衡法求得机床主轴转速与极限切削宽度的关系式,并绘制了机床主轴转速与极限切削宽度的稳定性图,结合半主动动力吸振镗杆刚度和阻尼系数的可控性,分析了机床结构刚度及阻尼系数大小对颤振抑制的影响。研究结果表明：机床颤振频率随着主轴转速呈分段线性变化,增大机床结构的刚度和阻尼,系统的稳定性区域在一定范围内相应的增大。为今后进行半主动动力吸振镗杆具体模型的建立和相关参数的选取提供了理论依据,具有实际意义。     

某曲线钢-混凝土组合梁桥的静力性能分析

钢-混凝土组合结构由于具有减小构件截面尺寸,增加构件和结构的延性等优点被越来越广泛的应用于城市桥梁中,其中钢箱梁加混凝土桥面板的组合形式是现在应用很广泛的一种形式.北京南站进站立交作为北京南站改扩建工程的一部分,其结构形式为曲线型钢-混凝土组合梁.目前曲线型钢-混凝土组合型梁的计算理论尚不完善,需要采用专门的有限元软件进行分析,介绍了该桥的设计情况、技术特点,并且采用了通用有限元软件ANSYS静力计算模块分析了进站立交的其中一个分联的受力情况,并将分析结果与设计软件结果相比较,通过分析表明该分联的设计满足现行规范的要求.     

结构设计大赛之桥梁模型设计

文中从结构设计大赛的模型要求及比赛加载方式分析入手,提出桥梁模型的设计方案构思,选择结构方案,并进一步对模型进行了强度、刚度和稳定性受力分析。试验证明本次设计制作的桥梁模型非常坚固,承受极限荷载接近于封顶值50kg。     

高速列车运动稳定性设计方法研究

从车辆结构特征和系统参数对高速列车运动稳定性影响的关系出发,提出了合理的遏制车辆蛇行失稳控制策略,并利用灵敏度分析对控制策略进行了验证.针对系统参数的非线性影响、工程应用以及服役特性,探讨了临界失稳速度设计目标值的确定原则;从车体质量、二系悬挂刚度及阻尼、轴箱纵横向定位刚度等悬挂参数的工程应用角度,给出了参数的选择范围;从列车运动稳定性对参数灵敏度和参数对动力学性能的影响,提出了基于灵敏度的优化原则和性能均衡原则,并引入了运动稳定性的可靠度设计理念.      

某立交现浇箱梁施工支架设计

针对某立交桥施工中由于跨越已有高架桥所面临的支架顶部标高受限、底部净空要求严格、施工支架跨度大等实际问题,对原有贝雷桁架配合军用墩的施工方案进行了修改,选择HZ450型钢作为跨越高架桥的主体结构。由两边贝雷桁架所形成的悬臂结构来代替原方案中设于高架桥面上的临时支墩,以作为钢梁的两端支撑,从而形成由贝雷桁架与钢梁配合使用的施工支架平台,并对施工支架强度、刚度和稳定性进行了验算。实践证明,该施工方案是切实可行的。并对类似施工问题有一定的指导意义。     

基于能量法的轮对蛇行运动稳定性

为了分析轮对蛇行运动的形成机理与能量传递机制, 基于车辆系统动力学理论推导了轮对蛇行运动的能量表达式; 借助轮对运动参数的相位关系和能量表达式, 确定了轮对蛇行运动过程中各部分所做的功及其对应的能量传递路线; 通过数值仿真计算不同参数条件下的输入能量, 对比了踏面等效锥度、轮对质量、一系悬挂刚度与重力刚度等参数对轮对稳定性的影响规律。研究结果表明: 蠕滑力和锥形踏面的协同作用是轮对产生蛇行运动的根本原因, 蠕滑力中的刚度项通过调节纵、横向蠕滑率向轮对系统横向运动输入能量, 蠕滑力中的阻尼项耗散轮对系统的能量; 当输入能量大于耗散能量时, 轮对蛇行运动发散, 当输入能量小于耗散能量时, 蛇行运动收敛, 当输入能量等于耗散能量时, 轮对做等幅周期运动; 增大轮对质量和车轮踏面等效锥度不利于轮对的稳定性, 增大一系悬挂纵、横向刚度对轮对稳定性有利; 踏面等效锥度对轮对稳定性的影响最大, 当锥度由0.15增大到0.20时, 输入能量增大了约9.5倍; 一系悬挂刚度的影响次之, 刚度由75kN·m-1增大到100kN·m-1时, 输入能量减小了约60%;轮对质量影响最小, 轮对质量由1 000kg增大到2 100kg时, 输入能量增长了约1.1倍; 在锥形踏面下, 重力刚度对轮对稳定性的影响可以忽略。      

Stability Analysis of a Force-Aided Lever Actuation System for Dry Clutches with Negative Stiffness Element

A force-aided lever with a preload spring is not only force-saving but also energy-saving. Therefore, it has great potential to be applied to dry clutch actuations. However, the negative stiffness of the clutch diaphragm spring introduces unstable dynamics which becomes more intensive due to the preload spring. In order to explore the intensified unstability, this paper builds dynamic models for the rotating lever coupling a negative stiffness diaphragm spring and a preload spring. The stability analysis using the Routh-Huiwitz criterion shows that the open-loop system can never be stable due to the negative stiffness. Even if the diaphragm spring stiffness is positive, the system is still unstable when the preload of the spring exceeds an upper limit. A proportionalintegral- derivative (PID) closed-loop scheme addressing this problem is designed to stabilize the system. The stability analysis for the closed-loop system shows that stable region emerges in spite of the negative stiffness; the more the negative stiffness is, the less the allowed preload is. Further, the influences of the dimensions and PID parameters on the stability condition are investigated. Finally, the transient dynamic responses of the system subjected to disturbance are compared between the unstable open-loop and stabilized closed-loop systems.     

交通电子显示屏结构设计研究

结合工程实例,对电子显示屏结构的计算模型和分析方法进行研究,了解结构体系的强度、刚度和稳定性,并针对户外状况,提出日常维护建议,可为同类工程的设计和施工提供参考。