弹性地基梁单元的等效结点荷载

推导了Ｗｉｎｋｌｅｒ弹性地基梁单元的固端弯矩和等效结点荷载的计算表达式。考虑的荷载条件有三种：跨内集中弯矩，跨内集中横向荷载和部分分布的均布荷载。为了分析地基相对刚度对等效结点荷载的影响，对不同地基相对刚度条件下的固端力和等跨普通梁单元进行了对比，表明弹性地基梁的固端力总是小于普通梁单元，但在地基相对较软弱时，弹性地基梁和普通梁的固端力差别很小。     

基于修正虚拟纵梁法的带大边梁结构的桥梁空间分析

通过在大边梁处设置虚拟纵梁,推导了同时考虑大边梁的多余抗弯刚度和抗扭刚度的荷载横向分布系数的计算公式,并利用数值算例验证了公式的正确性.并以此公式为基础,编制了matlab程序,分析了内梁的抗扭刚度Ⅰt和大边梁的多余抗扭刚度Ⅰt0之比对荷载横向分布系数的影响.研究结果表明:当边梁的抗扭刚度增大不多时,对荷载横向分布系数的影响很小,可以忽略不计;当边梁的抗扭刚度增大较多时,一般是内梁抗扭刚度的十分之一倍到十倍之间,对荷载横向分布系数的影响较大;当边梁的抗扭刚度增大超过内梁抗扭刚度的十倍,对荷载横向分布系数的影响已经渐趋平稳,即全桥的荷载横向分布系数已趋稳定.     

桩在多层土地基施打过程中的稳定计算方法

假设桩顶的锤击荷载是周期变化的，打桩过程简化为一个参数激振问题，归结为求解Ｍａｔｈｉｅｕ方程的稳定界限，对于多层硬粘土、砂土与软粘土以及混合分层的情况，导出了桩的临界稳定长度，并得到了一组显式表达式。     

FRP加固钢筋混凝土梁非线性有限元分析

在GFRP布加固钢筋混凝土梁受弯试验的基础上,考虑钢筋、混凝土的材料非线性行为,采用有限元法对FRP加固钢筋混凝土梁的受弯力学性能进行了数值模拟和分析,并与试验结果进行了比较.根据计算结果,分析了FRP加固钢筋混凝土梁的极限荷载、剥离荷载、FRP的应变分布、FRP端部区应力分布情况及受力机理.分析结果表明,非线性有限元法可以很好地模拟FRP加固钢筋混凝土梁的受力性能,并能预测FRP加固钢筋混凝土梁发生剥离破坏的荷载.     

二期荷载下预应力CFP加固钢筋混凝土梁

对预应力碳纤维片加固钢筋混凝土梁进行了可行性研究。根据碳纤维板的特性,为了施加预应力,开发了一种预应力钳及一个装置。在普通碳素纤维板和预应力碳纤维板之间,及二次荷载的碳纤维片和混凝土梁二次荷载的碳纤维板之间进行了对比实验。在此基础上,我们分析了故障模式、裂缝的宽度和分布、开裂荷载、屈服载荷、极限载荷及载荷与挠度之间的关系。结果表明,采用预应力碳纤维片来加强混凝土梁有效可行。     

集中力作用下预应力FRP增强RC梁的界面应力分析

对受集中荷载作用的预应力FRP片材增强钢筋混凝土梁的界面应力分布进行了理论分析.在弹性理论的基础上,对结构进行受力分析,推导出集中荷载作用下界面剪应力和正应力的计算公式.结果表明,界面正应力不但与荷载和初始预应力的大小、梁的尺寸、粘贴层的弹性模量、剪切模量及厚度有关,还受到FRP弹性模量、厚度及粘贴长度的影响.界面正应力和剪应力在FRP的端部绝对值最大,并且往跨中方向迅速减小.     

拉拔荷载下黄土隧道系统锚杆力学特性分析

基于Mindlin问题的位移解导出了拉拔荷载作用下砂浆锚杆的剪应力分布和轴力分布的弹性解。依托岢临高速公路某黄土隧道,通过现场试验得出边墙系统锚杆的极限拉拔力,分析了拉拔荷载作用下边墙系统锚杆的受力特性;探讨了不同土体性质下砂浆锚杆剪应力及轴力的分布形式。研究成果为黄土隧道系统锚杆的设计和优化提供了理论依据,对设计和施工具有指导意义。     

锈蚀钢筋混凝土梁开裂的分形特征

基于电化学快速锈蚀混凝土梁的静载试验,分析了相同类型5片锈蚀钢筋混凝土梁在各级荷载下的裂缝特征,证明了构件裂缝分布具有分形特性,在此基础上,利用分形理论研究了锈蚀钢筋混凝土梁开裂及破坏过程,讨论了裂缝分维数与荷载、跨中挠度及钢筋锈蚀率的关系．试验结果表明：随着试验梁上作用荷载的增加,构件裂缝的分维数逐渐增大;极限荷载下锈蚀钢筋混凝土梁裂缝的分维数随着钢筋锈蚀率的增加而减小．     

拉拔荷载下黄土隧道系统锚杆力学特性分析

基于Mindlin问题的位移解导出了拉拔荷载作用下砂浆锚杆的剪应力分布和轴力分布的弹性解.依托岢临高速公路某黄土隧道,通过现场试验得出边墙系统锚杆的极限拉拔力,分析了拉拔荷载作用下边墙系统锚杆的受力特性;探讨了不同土体性质下砂浆锚杆剪应力及轴力的分布形式.研究成果为黄土隧道系统锚杆的设计和优化提供了理论依据,对设计和施工具有指导意义.     

宽幅装配式T梁桥荷载试验及横向分布分析方法研究

为了解决宽幅装配式T梁桥荷载横向分布系数计算问题,以一座跨径为3×20m宽幅装配式T梁桥为依托,采用刚接梁法、修正偏心压力法、G-M法和梁格法四种方法分别计算其主梁的影响线和荷载横向分布系数,分析桥梁结构的横向受力规律及荷载横向分布系数计算方法的适用性,并与该桥荷载试验实测值进行了对比,结果表明:刚接梁法和G-M法计算结果与实测值相比误差小,最大误差仅为4. 5%,而修正偏心压力法其相对误差较大,故推荐使用刚接梁法或G-M法计算宽幅装配式T梁桥荷载横向分布系数。     

钢-混凝土双面组合连续箱梁负弯矩区有限元分析

钢-混凝土双面组合箱梁是由两个H型钢作钢骨架,并与上下两块混凝土板组合形成的箱形截面,可用于连续梁的负弯矩区。推导得到了负弯矩区截面弹性刚度和塑性极限弯矩的计算公式。建立集中力作用下双面组合连续箱梁负弯矩区的Ansys分析模型,得到了组合梁的荷载挠度曲线、截面应力和应变变化曲线以及钢与混凝土交界面的纵向滑移分布。与双主梁组合梁和普通组合箱梁的受力性能做比较,显示了双面组合箱梁承载能力和变形能力的优越性。     

钢-混凝土双面结合梁界面在集中荷载作用下的滑移表达

钢-混凝土双面结合梁在内支座负弯矩区设置下翼缘钢筋混凝土板,并通过剪力连接件与钢梁共同作用,从而提高了梁的刚度和承载力。运用基本力学方法对钢-混凝土双面结合梁在使用荷载作用阶段的滑移效应进行探索性分析,推导得到集中荷载作用下负弯矩区上、下界面滑移及滑移应变沿梁长分布的表达式。     

横风中高速列车以及桥梁的气动特性研究

运用通用的流体动力学软件FLUENT,利用二维定常不可压缩Navier-Stokes方程、SST湍流模型,采用有限体积法分析计算了车辆断面、32 m箱型简支梁桥断面以及两者组合体在15 m/s横风作用下受到的阻力、升力和倾覆力矩系数。数值分析结果表明,在横向风的作用下,发现车辆在简支梁桥上时,车辆受到的升力系数大于车辆单体的情况,倾覆力距系数明显小于车辆单体情况,而此时简支梁桥的升力系数明显小于简支梁桥单体情况。     

解析型Timoshenko梁有限单元

为提高深梁结构内力及变形的计算精度和效率,以Timoshenko梁理论为基础,建立了深梁位移控制方程,进而构造了深梁挠度、截面弯曲转角和剪切角的解析位移形函数. 采用势能原理建立了深梁的势能泛函,利用势能变分原理得到了解析型单元列式,进而给出了解析型单元总刚度矩阵,将其与理论解、插值多项式深梁单元进行对比分析. 结果表明:构造的解析型单元只需划分为一个单元即可保证计算的深梁挠度和转角与理论解一致,采用插值多项式单元确定的挠度和转角与理论解的相对误差最大可达到19.785%. 同时,为验证剪切变形对深梁位移影响,将构造的单元与Euler梁单元的计算结果进行对比. 对比表明:对于承受均布荷载作用的悬臂梁,基于Euler梁计算的位移与基于Timoshenko梁理论构造的解析型单元计算的位移偏差可达到50%;对于承受端部集中弯矩作用的简支梁,基于Euler梁计算的位移与基于Timoshenko梁理论构造的解析型单元计算的位移偏差可达到10.769%. 本文构造的单元满足了高精度、高效率的要求;该解析型梁单元可适用于浅梁分析,且不存在剪切闭锁的问题.      

基于影响线法的汽车渡船跳板主梁的强度计算

汽车渡船跳板主梁断裂破坏的主要原因是弯曲强度不足。在结构自重及移动载荷共同作用时,用影响线法对33 m汽车渡船跳板的主梁进行强度校核,指出主梁在移动载荷作用时用影响线法较容易确定结构的内力和最不利位置,对主梁上多于2个集中载荷、且载荷不对称于跨中时,利用影响线法可从包络图中找出最大弯矩和剪力,比按两端自由支撑梁计算偏安全。     

梁端弯矩对锈蚀钢筋混凝土梁协同工作系数影响研究

以锈蚀钢筋混凝土梁非线性微分方程为依据,通过求解微分方程,给出了梁端弯矩作用下锈蚀钢筋混凝土梁截面协同工作系数的理论表达式.通过该表达式,讨论了不同梁端弯矩比对截面协同工作系数的影响,给出了一些有益的结论.     

双柱式墩盖梁内力影响因素分析及预应力束布置

用MIDAS对双柱式盖梁进行整体有限元分析,分别比较盖梁高度、桥墩间距和桥墩高度对盖梁控制截面内力的影响,从而为盖梁在不同受力情况下预应力束的合理布置提供依据;同时通过工程实例可得:正确的选取结构计算模型为盖梁预应力束的布置数量和位置奠定了基础。分析表明,当桥墩间距一定时,盖梁高度对盖梁内力影响很小;当盖梁高度一定时,桥墩间距对盖梁内力影响很大,盖梁跨中弯矩随桥墩间距的增大而增大,盖梁支点弯矩随桥墩间距的增大而减小;随着桥墩高度的减小,盖梁跨中弯矩有增大的趋势,支点弯矩有减小的趋势。     

圆拱结构平面外稳定分析方法

为研究圆拱结构的平面外稳定问题,根据其与圆曲梁变形的相关性,首先考虑二阶弯矩效应建立了圆曲梁平衡方程,结合圆曲梁几何方程和物理方程,推导了考虑大位移的自由扭转圆曲梁的挠度控制方程和扭转角控制方程,分别给出了圆曲梁的挠度和扭转角的解析解一般格式及相应简化格式,同时获得了圆曲梁变形和内力表达式;在此基础上,提出了圆拱结构平...     

云阳长江公路大桥施工控制仿真斜拉索模拟分析

斜拉桥施工控制仿真计算,用平面梁单元模拟斜拉索单元,能够满足施工控制对索力的精度要求;同时主梁应力剔除斜拉索弯矩值的影响后,也能够满足施工控制对主梁应力精度的要求。     

桩-土相互作用支护桩受力变形计算方法

为研究桩-土非线性相互作用对深基坑支护结构内力与位移的影响,提出了一种桩-土相互作用支护桩受力变形计算的方法.该方法将基坑开挖面以上的桩体视为有限数量的弹性体,开挖面以下的桩体视为Winker地基梁,支撑结构为二力杆弹簧,并考虑支护桩和内支撑的变形协调,基于桩结构分段分坐标法和弹性地基梁法,推导出了考虑桩-土-内支撑共同作用的支护桩体挠曲微分方程.结合理论土压力,采用该方程计算获得了不同开挖深度的桩体水平位移和桩体弯矩,并与规范法、实测值进行比较.结果表明:本文方法计算得到的支护桩最大水平位移比规范法小15.2%,最大弯矩较规范法小26.6%,均与实测值更为相近.