关节车端横梁裂纹原因分析及改进方案

为了对关节车端横梁裂纹产生的原因进行分析,采用有限元分析方法及Palmgren-Miner累积损伤法则,基于ⅡW标准进行了分析计算.结果表明：集装箱锁座处纵向惯性力导致孔边产生很高的应力集中,当关节连接器存在连接间隙时,关节连接器的纵向冲击将很快传导到端横梁位置,这种较高的交变载荷引起了端横梁的疲劳裂纹.为有效控制裂纹的再次发生,对多种改进方案进行了对比分析,其中端梁上盖板孔上侧及下侧均搭接5 mm补强板方案,工艺易于实现,抗疲劳性能良好,因此选择该结构为最终改进方案,并制定了可行的工艺实施方法.     

大跨度连续梁-拱组合桥箱梁横向受力分析

以某大跨度预应力混凝土连续梁-钢管混凝土拱组合桥为背景,采用有限元软件Midas-FEA建立了单箱单室截面连续梁-拱组合桥空间有限元模型,对桥梁横向受力及传递规律进行了分析。研究结果表明:中跨跨中位置横向轴力较大,比边跨跨中位置横向轴力大11.7%。中跨跨中吊杆位置与边跨跨中位置横向弯矩比值为1∶1.7;中跨非吊杆位置与边跨跨中位置横向弯矩比值为1∶1.1;由于支座的影响,端横梁位置处底板出现应力集中现象;吊杆区域应力集中现象较为明显,施工时需考虑加密钢筋等措施;横撑轴力较大值位于离拱脚最近的位置,随着纵向坐标的增加,横向轴力逐渐减小。吊杆横梁剪应力随着吊杆横梁宽度的增大而减小,随着横梁厚度的增大,剪应力的减小幅值也变小。边跨范围内,截面A与B位置处应力沿纵向变化曲线较为平稳,靠近端横梁与中横梁位置,应力稍微有点起伏。在中横梁位置,应力达到最大拉应力,中跨吊杆区域,应力沿纵向呈现波浪形曲线。     

煤炭漏斗车车体隔板加强板裂纹分析与改进

针对出口澳大利亚30t轴重煤炭漏斗车车体隔板加强板在运用过程中出现裂纹问题,基于离散单元法理论并应用PFC-3D软件对煤炭散粒货物装卸货过程进行仿真模拟,得出仿真计算数值与实际线路运行测试数据具有良好的一致性.分析了裂纹产生的原因是由于装卸载过程中散粒货物对隔板造成了瞬间冲击,从而造成隔板加强板疲劳破坏,并依据疲劳强度分析结果提出改进方案,在隔板加强板内侧加焊两个角钢,增加其纵向刚度,从而很好的解决了隔板加强板的疲劳问题.     

瓯江北口大桥钢桁梁悬吊方案及结构体系研究

瓯江北口大桥采用主跨 2×800mA 型混凝土中塔钢桁梁悬索桥， 为世界上首次采用。 为了使其设计安全合理、 造价经济、 结构耐久， 需要对不同结构体系进行深入比选研究。 通过研究对比四跨吊和两跨吊 2 种方案， 择优选择了三塔四跨悬吊方案； 通过对加劲梁 7 种不同约束体系下的力学行为进行分析计算， 确定了加劲梁的合理约束体系方案： 首先加劲梁采用四跨连续体系， 在中塔下横梁之间设置纵向系梁， 其上设置单排竖向支座， 边塔处类同； 其次加劲梁纵向采用全飘体系， 仅在边塔的横梁上设有纵向液压阻尼装置； 最后在边塔柱及中塔柱侧壁钢桁梁上、 下弦处同时设置横向抗风支座。     

基于ANSYS的多层振动筛中间横梁改进

针对某厂家生产的沥青搅拌设备多层振动筛的中间横梁易堵塞骨料导致清理困难的问题,提出截面形状类似2个"J"形槽钢焊接结构的中间横梁结构,在ANSYS中对改进后的几种方案进行仿真分析,选出最优方案,并进行理论计算。结果表明:该改进方案能有效解决原中间横梁骨料堵塞问题,并且最大应力小于材料许用应力,满足使用要求。     

基于管养数据的空心板底板纵向开裂原因分析

为系统的分析先张法空心板梁底板纵向裂缝的特征及成因,以桥梁管理系统的病害数据为基础,结合现场调研,总结了纵向裂纹分布特征。在此基础上从有限元数值计算的角度分析了预应力、车辆荷载、桥梁宽跨比以及底板厚度对纵向裂缝形成的影响。结果表明:纵向裂缝主要发生于预应力空心板梁桥中,并且裂缝数量、长度及宽度等特征均逐年增多增大;泊松效应及施工不当是板梁初始微裂纹产生的主要原因,也是运营期纵向裂缝产生的重要诱因,运营阶段荷载作用是导致裂纹发生并扩展的主要原因;汽车荷载作用下裂缝的扩展规律为由底板上缘向下缘扩展;宽跨比较大的桥更容易产生底板纵向裂缝;底板厚度的削弱对纵向裂缝的影响显著,且影响程度随削弱程度增加而增大。     

基于切削加固的钢桁梁桥横梁节点翼缘组合维修效果研究

采用有限元法建立了简支钢桁梁桥全桥模型及节点子模型;通过对比关键截面竖向位移及杆件轴向应力的实桥测试值与有限元计算值,验证了有限元模型的正确性;分析了不同裂纹长度裂纹尖端的应力强度因子K_Ⅰ、K_Ⅱ、K_Ⅲ的变化规律;针对横梁节点腹板间隙疲劳开裂,分析了上翼缘切削方法及角钢加固方法的维修效果;提出了横梁端部上翼缘切削与角钢加固的组合维修方法。结果表明：裂纹在整个扩展过程中,开裂模式从Ⅱ-Ⅲ型开裂先向Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型开裂转变,再向Ⅱ-Ⅲ型开裂转变;上翼缘切削方法、角钢加固方法对Ⅰ型裂纹、Ⅱ型裂纹均具有较好的维修效果,组合维修方法对复合型裂纹具有较好的抑制作用;模型中当裂纹扩展长度小于腹板间隙长度的60%时,裂纹尖端等效应力强度因子可降低60%～90%,抑制效果显著。     

焊缝疲劳寿命预测新方法及其在焊接构架上的应用

铁路客车209T型转向架焊接构架横梁腹板与侧梁下盖板的焊缝出现的疲劳裂纹直接影响行车安全.采用美国ASME标准中的<网格不敏感的结构应力法及主S-N曲线法>,对该处焊缝进行了有限元分析,分析计算了该处焊缝焊趾与焊根上的应力集中,也计算了该处焊缝焊趾与焊根上的疲劳寿命与损伤.疲劳损伤计算结果与实际开裂情况相当吻合.基于这一方法,对改进设计的疲劳寿命及损伤再次进行了计算,结果表明:改进方案显著地提高了该处的抗疲劳破坏能力.上述研究与验证表明:<网格不敏感的结构应力法及主S-N曲线法>突破了传统名义应力法的局限性,在机车车辆焊接结构抗疲劳设计过程中,具有重要工程推广价值.     

焊缝疲劳寿命预测新方法及其在焊接构架上的应用

铁路客车209T型转向架焊接构架横梁腹板与侧梁下盖板的焊缝出现的疲劳裂纹直接影响行车安全.采用美国ASME标准中的《网格不敏感的结构应力法及主S-N曲线法》,对该处焊缝进行了有限元分析,分析计算了该处焊缝焊趾与焊根上的应力集中,也计算了该处焊缝焊趾与焊根上的疲劳寿命与损伤.疲劳损伤计算结果与实际开裂情况相当吻合.基于这一方法,对改进设计的疲劳寿命及损伤再次进行了计算,结果表明：改进方案显著地提高了该处的抗疲劳破坏能力.上述研究与验证表明：《网格不敏感的结构应力法及主S-N曲线法》突破了传统名义应力法的局限性,在机车车辆焊接结构抗疲劳设计过程中,具有重要工程推广价值.     

预应力混凝土连续刚构桥病害分析及加固技术

箱梁底板砼拉崩、横斜裂纹是连续刚构桥常见病害。文中根据对两座同种结构尺寸刚构桥产生病害的原因分析。分别采用钢横梁和横肋加固方案,取得了良好的效果,同时说明了对同类型桥梁在跨中增加横肋会起到一定的预防作用。所介绍的加固方案设计及实施过程对类似病害的处理具有一定的借鉴作用。