轨道梁支座对盾构法隧道结构受力的影响分析

结合工程实际情况,运用有限元方法,针对跨座式单轨轨道梁支座对盾构隧道结构内力的影响进行了分析.结果 表明:在轨道梁支座作用下,盾构法隧道底部弯矩分布由正弯矩转变为负弯矩,底部轴力明显减小,底部剪力增大且局部急剧变化;轨道梁支座荷载作用对盾构隧道圆心以上结构影响较小;环间螺栓采用8.8级,可满足轨道梁支座处盾构管片抗剪承载力要求,且安全余量较大.     

混凝土梁梁体温度与位移观测分析

因混凝土简支梁活动支座处有摩擦阻力,梁在温度作用下不能自由伸缩,从而使混凝土梁产生附加伸缩力。文章介绍通过观测360个数据,分析梁温与梁位移的关系,求得活动支座处的摩擦系数。     

跨座式轨道梁支座设计研究

针对跨座式单轨交通桥梁的荷载特点及功能要求,提出了跨座式轨道梁支座的结构设计方案。通过对支座进行有限元分析,得出了支座的受力和变形情况,表明支座各部件强度和刚度满足使用要求。通过等效荷载幅下的300万次疲劳试验验证支座结构设计的可靠性,加载过程中支座各部件始终处于弹性变形阶段,支座结构设计满足要求。     

人字形微型桩内力计算方法

基于弹性地基梁的微型桩内力计算方法中有一种是假定上部为钢架,滑面处为固定支座,传递弯矩和剪力,滑面以下桩体按弹性地基梁法计算。本文所选微型桩同样采用组合结构计算,同时考虑滑面处变形协调,把弹性地基梁的位移和转角作为上部结构的支座位移,考虑位移对内力的影响。针对微型桩滑面处弯矩,基于FLAC3D程序,建立简化的微型桩数值计算模型,提取桩的内力并绘制弯矩图,数值模拟结果与考虑变形协调后的弯矩图更接近。     

基于直接刚度法的弹性地基深梁单元

为研究弹性地基深梁的受力及变形性能,根据双参数弹性地基模型和Timoshenko深梁模型的基本方程,建立了弹性地基深梁挠度控制方程,求得了挠度方程全解,并给出了弹性地基深梁梁轴转角、截面弯曲转角及剪切角的表达式;结合节点位移条件,得到了位移系数;根据节点力方程建立了刚度平衡方程,给出了弹性地基深梁的刚度矩阵方程及均布荷载的等效节点力向量。在此基础上,分别计算了均布荷载、跨中集中力、两端集中力、两端集中力矩等荷载工况下的节点位移,求得弹性地基深梁挠度曲线,验证了本文给出的刚度矩阵方程及等效节点力向量的合理性及适用性。     

具有弹性支座及弹性地基的梁弯曲自由振动的传递矩阵法求解

本文将传递矩阵法用于具有弹性支座及弹性地基的梁弯曲自由振动计算。计算结果表明，这是一种精确度高，简便实用的方法，适于工程技术人员的微机上应用。     

城轨高架桥上无缝线路伸缩附加力的一种算法

以左端路基影响长度和桥跨上的梁轨位移相等点的位置为未知量,在每跨梁的支座处用钢轨位移连续协调条件构造非线性方程组,采用Levenberg-Marquardt算法(简为LM算法)进行求解。对某城市轻轨高架桥N跨32m混凝土简支梁分别用逐跨迭代积分法和LM算法进行计算,比较分析其结果。LM算法可以弥补传统算法中因误差积累而得不到有力学意义解的不足。在现场超多跨梁,特别是城轨高架桥的无缝线路伸缩附加力计算中,推荐采用LM算法。     

跨座式PC轨道梁支座接触应力研究

为了研究跨座式PC轨道梁支座在正常运营荷载作用下的力学效应,以及销轴与摆孔之间的摩擦接触应力和滚滑运动状态,从界面力学的赫兹接触原理角度出发,采用有限元数值模拟的方法,借助ABAQUS有限元分析软件,建立跨座式PC轨道梁铸钢支座独立模型。分析直线轨道梁支座的应力应变情况,并对比不同跨度及半径的曲线轨道梁支座的应力状态;讨论不同类型荷载作用对支座应力集中的影响程度,并提出在弯道处做超高设置减小横向扭矩,从而降低曲线梁支座应力的有效措施。结果表明,在正常运营荷载作用下,直线梁支座的接触应力应变满足要求;曲线梁支座应力超限,且半径越小应力越大;同一荷载作用下,活动支座滚轴和承压板接触应力高于上下摆的接触应力,且横向扭矩对支座应力的影响最显著。     

轨道结构动力分析的傅里叶变换法

将傅里叶变换法应用于轨道结构动力分析，首先对轨道结构振动方程进行傅里叶变换，求解傅里叶变换域中的振动位移，再通过快速离散傅里叶逆变换得到轨道结构的振动响应。该方法适用于任何复杂的轨道结构动力学问题。文中针对轨道结构连续弹性单层梁模型和双层梁模型，用傅里叶变换法求得了单轮通过时的轨道临界速度，分析不同的轨下橡胶垫板和弹性扣件、荷载速度及激振频率对轨道结构振动的影响。研究表明，轨道结构有多个临界速度，特别需要关注的是最小的轨道临界速度，这一速度容易被中、高速列车超过，从而引起轨道结构的强烈振动。另外，用连续弹性单层梁模型得到的最小轨道临界速度与理论计算结果一致；对双层梁模型，则很难用解析的方法求得轨道临界速度。     

轨道结构与桥梁共同作用力学计算模型的研究

轨道结构与桥梁共同作用的力学计算模型是解决轨道纵向位移阻力与梁轨相对信移相互作用计算问题的关键。本文采用平面杆系建立轨道结构与桥梁共同作有的力学计算模型，将轨道结构、梁体、支座、墩台、基础作为整体来考虑。桥梁和轨道的联结采用性梁单元模拟，其材料弹性模量和屈服应力通过轨道纵向位移阻力与梁轨相对位移关系的双折线化确定；同时为考虑梁跨挠曲对无缝线路钢轨受力的影响，梁跨高度采用刚臂模拟。通过对梁轨相互作用模型结构的试验结果和《铁路无缝线路》（1995年修订版）一书中桥上无缝线路钢轨力的钢轨变形微分方程解计算算例作比较，证实这一力学计算模型的合理性。     

应用Goodman弹性夹层法对双层组合梁弹性阶段变形的理论分析

将混凝土板与钢梁的接触面模拟成Goodman非线性弹性夹层,用Goodman弹性夹层法分析双层组合梁在弹性工作阶段的滑移及挠度与荷载之间的关系。通过引入边界条件计算出梁在该约束条件下的滑移规律。用有限元软件ANSYS建立2跨双层连续组合梁的空间模型对该方法的准确性进行验证。计算结果表明,当荷载较小时采用解析法和有限元法计算上层混凝土的界面滑移和挠度值非常接近,两者之差小于7%,该解析法对双层梁在弹性阶段的挠度及滑移变形分析是可行的。     

移动荷载作用下周期支承Timoshenko梁动力响应

针对移动荷载作用下周期支承Timoshenko梁的具体结构,将其任一梁单元分解为一个支撑单元和两个非支撑单元。在轨道结构动力响应的周期解析解的基础上,采用传递矩阵法,应用Laplace变换等理论,推导周期支承Timoshenko梁的传递矩阵。将激振点的状态变量乘以一系列梁单元的传递矩阵,推得拾振点的传递函数,进而给出移动荷载作用下周期支承Timoshenko梁上任一点的动力响应解。     

移动坐标有限元法在移动荷载稳态问题中的应用

针对移动荷载引起地基振动问题的特点,建立移动坐标有限元法,求解Kelvin粘弹性地基上Euler-Bernoulli梁在不同速度移动荷载作用下的稳态反应。应用有限单元模拟无限长梁,分析移动坐标下边界条件的具体形式。求解的稳态反应结果与解析法计算结果可以较好地符合,表明移动坐标有限元法可以有效的分析此类问题。     

地铁车站结构内力计算中的问题

介绍工程建设中对温克弹性地基梁用有限元计算时的两种处理方法：一是用离散的弹簧代替分布的地基,据此推导相应的刚度矩阵;二是在计算模型中不需另加弹簧,用温克地基梁理论直接推导出梁单元刚度矩阵.通过算例,将计算结果与对应的解析解进行对比,分析单元数目、单元划分式对两种不同处理方法的影响及地基抗力系数对弯矩计算结果的影响。     

客运专线桥上双块式无砟轨道抗剪凸台设计计算研究

针对桥上再创新双块式无砟轨道抗剪凸台进行受力分析和计算,考虑了列车纵向力、温度荷载、桥梁的挠曲变形、列车横向摇摆力、未平衡的离心力、曲线上无缝线路钢轨引起的附加力等对抗剪凸台的受力影响,并分别推导出了这些荷载影响因素对抗剪凸台受力的计算公式。最后对32m简支梁上的抗剪凸台进行受力计算和配筋设计,得出抗剪凸台周围采用弹性填充材料时较无填充材料时的受力明显减小,所以抗剪凸台周围应采用弹性填充材料。     

一种求解复合地基压缩模量的新方法

应用参变量变分原理推导了复合模量在弹性及塑性状态下的解析解。该解在土为弹性状态时与目前工程常用的面积加权法结果一致 ,在土进入塑性状态时 ,与荷载及土的前后刚度比等因素有关。该方法为复合地基压缩模量的求解提供了一种新的思路 ,可为工程设计人员提供有益的参考。     

列车荷载对CRTSⅠ型板式轨道疲劳损伤的影响研究

为研究CRTSI型轨道板及CA砂浆层在列车疲劳荷载作用下的疲劳损伤,按照轮轨力的正态分布规律及疲劳荷载编谱方法中的单参数计数法将列车荷载简化为2种疲劳荷载谱,通过建立的弹性地基梁-体模型计算了列车疲劳荷载作用下轨道板及CA砂浆应力值,采用Miner线性准则及以应力为基础的疲劳寿命计算方法,分别计算了轨道板混凝土及CA砂浆在60年服役期内的疲劳损伤。理论分析结果表明:仅考虑列车疲劳荷载作用时,轨道板混凝土及CA砂浆材料在60年服役期不会发生疲劳破坏;不同的疲劳荷载谱对轨道板及CA砂浆的疲劳损伤几乎没有影响。     

D型施工便梁动态特性的有限元分析

研究目的:D型施工便梁常作为一种临时结构加固既有线路,《铁路工务安全规则》中规定列车通过便梁时限速45 km／h,而实际上为减少施工对运输的干扰,往往需将限速值提高至60 km/h及以上。本课题为其提供理论依据。研究方法:运用有限元的分析方法,通过建立数学模型,对使便梁所受载何进行力学分析。研究结论:便梁在实际荷载作用下实测的竖向挠度值与利用本研究方法在考虑了冲击系数后得到的计算结果十分接近;便梁跨中横向位移实测结果与计算结果也十分接近,略小于计算值;实测D24便梁的频率为 3．723 6 Hz,比理论计算结果大8．8％,便梁具有足够的刚度。