XFEM及其在正交异性钢桥面板疲劳裂纹扩展中的应用

为了研究某大桥扁平钢箱梁正交异性钢桥面板模型试验中出现裂纹的原因,根据试验模型创建了三维扩展有限元(XFEM)模型进行整节段数值计算,利用不连续伽辽金扩展有限元(DG-XFEM)对裂纹扩展进行了模拟。结果表明:弧形开孔与U肋连接附近为高应力区,该高应力与几何不连续、焊接缺陷引起的应力集中及残余应力等不利因素叠加,使得弧形开孔与U肋连接附近成为疲劳最敏感的部位,即疲劳裂纹产生地;裂纹扩展的初始阶段与主应力等值线垂直,沿最大主应力方向扩展;裂纹出现的位置、扩展路径和长度与试验结果符合很好,与实际桥梁裂纹出现的位置和形态基本一致,也与裂纹扩展的基本理论一致。     

冻融作用下石灰稳定土动态回弹模量试验研究

为揭示石灰稳定土的动态回弹模量在冻融循环下的演变规律,文章研究对石灰掺量为0、3%、6%、9%的路基土试件分别在经历0次、3次、6次、9次、12次冻融循环后开展动三轴试验。结果表明,石灰的掺入有助于提高路基土的动态回弹模量。同时,冻融循环的累积衰减了动态回弹模量,且前6次冻融循环后动态回弹模量衰减较大,之后逐渐趋于稳定。此外,石灰稳定土的动态回弹模量受应力状态影响显著,具体表现为随偏应力的增大而减小,随围压的增大而升高。在此试验规律基础上,建立了能考虑石灰掺量、反复冻融循环作用及应力状态的路基土动态回弹模量预估模型,其回归精度较高。     

带桩基重力式U型桥台台身裂纹成因的数值分析

带桩基重力式U型桥台由于桩基沉降导致台身开裂的研究成果目前未见有报道。由于地质条件及桥台构造复杂、运营影响因素多,重力式U型桥台往往在运营期间出现开裂,其裂纹特征、走向、形态破坏状态等与普通桥台有较大差异。本文依托某大桥带桩基重力式U型桥台,由于沉降带来的桥台开裂进行了ANSYS有限元计算模拟,针对各个桩基沉降对桥台开裂的影响进行了逐一分析,找出了对桥台开裂影响最大的桩基。本文研究思路与结果具有较大的工程参考意义。     

双碑嘉陵江大桥带铰组合挂篮加载试验研究

重庆双碑嘉陵江大桥为主跨330m的高、低塔单索面预应力混凝土斜拉桥,主梁为单箱三室斜腹板结构,采用新型带铰组合挂篮悬臂现浇施工,挂篮重269t,最大承重594t。为验证该新型带铰组合挂篮的受力性能与安全性以及已浇0号块主梁的安全性,采取模拟混凝土浇筑工艺过程进行挂篮加载试验,测试挂篮主要杆件的承载力和变形、斜拉索的索力、主梁0号块翼板混凝土的应力增量,观测0号块裂纹情况。结果表明:在各工况下,挂篮主要构件的承载力和变形满足规范要求,弧形梁及三角桁架的应力增量均比较正常,铰的存在降低了挂篮翼板处的刚度;斜拉索索力与理论计算相符;挂篮加载对主梁混凝土的变形与应力影响较小,主梁混凝土无新增裂纹。     

大跨度上承式钢管混凝土拱桥的非线性稳定分析

失稳破坏是大跨度的上承式钢管混凝土拱桥破坏的形式之一,其危害性比强度破坏更大。针对目前对上承式钢管混凝土拱桥的非线性稳定研究较少的现状,以某大桥上承式钢管混凝土拱桥为对象,研究了大跨度上承式钢管混凝土拱桥的稳定问题,建立其空间有限元模型。对该大桥成桥阶段的力学性能进行线性、非线性稳定性分析,讨论了正对称偏心与反对称偏心对稳定系数的影响,研究结果表明考虑了正对称偏心或反对称偏心后,会引起非线性稳定系数变小,该结论对今后同类桥型的设计与施工有一定的参考价值。     

中央索面混凝土斜拉桥单箱五室超宽主梁的局部应力分析

西江大桥为主跨320m的双塔中央索面预应力混凝土斜拉桥,桥塔位于主梁的中间,主梁采用大悬臂单箱五室预应力混凝土主梁,该桥在结构特征和受力特点上具有一定的新颖性和复杂性.文中建立了塔-梁处的主梁的三维有限元模型,重点分析在主梁根部最大轴力作用下,塔梁相交处的主梁、斜拉索的第一个锚块、边/中纵隔板的局部应力分布特征.     

平竖曲线重叠地段线形参数对米轨车辆动力特性的影响

为合理确定山区米轨铁路平竖曲线重叠地段线形参数,基于动力学理论建立米轨车辆—线路动力学模型,分析山区米轨铁路线路平竖曲线重叠地段的竖曲线形式、竖曲线半径、圆曲线半径等变化对车线系统动力特性的影响。结果表明:平竖曲线重叠地段采用凸形竖曲线形式相较于凹形竖曲线形式列车的动力通过性能更好;平竖曲线重叠设置对乘坐舒适性的影响最大,对行车安全性及轮轨作用力影响相对较小;竖曲线半径变化主要影响车体垂向加速度,当竖曲线半径增至10000 m后,对车体垂向加速度影响较小;平面圆曲线半径变化主要影响车体横向加速度,当平面圆曲线半径大于2000 m后,对车体横向加速度影响较小。     

钢管砼拱桥徐变分析软件的开发

砼徐变是钢管砼拱桥的基本特性，对钢管砼拱桥的受力和线形有不可忽视的影响．本文介绍了钢管砼拱桥徐变软件的开发原理、系统功能和实现方法，以及它的前后处理、徐变的有限元计算模块．