铁路矮塔斜拉桥结构参数敏感性分析

结合喀腊塑克特大桥工程实例,通过采用有限元软件Midas/Civil建立桥梁模型,对主梁混凝土容重、主梁刚度和锚下控制应力等三个结构参数进行敏感性分析,确定影响成桥阶段结构线形和受力状态的主要参数.得到了各参数变化时,成桥阶段下主梁竖向位移、主梁轴力、主梁弯矩和斜拉索索力的相应变化值.同时,计算结果表明:主梁混凝土容重和锚下控制应力为主要影响参数,主梁刚度为次要影响参数.所得结果可为该桥的施工监控提供参考.     

贵州地区铁尾矿路用性能试验研究

通过对铁尾矿作为路面基层材料路用性能进行研究,试验包括无侧限抗压强度、回弹模量、抗冲刷性能、干缩性能、疲劳性能,试验数据表明相同龄期不同配合比混合料,随着尾矿粉剂量增加无侧限抗压强度逐步增大,混合料前期强度增长速率快于后期增长速率;矿粉剂量、抗压强度与回弹模量呈现良好线性关系;抗冲刷试验数据与矿粉剂量关系呈现良好线性关系,抗冲刷数据与无侧限抗压强度呈现指数关系;随着应力比增加疲劳试验作用次数对数值逐步减小,说明混合料疲劳性能与矿粉剂量呈反方向变化。     

拼装式双柱桥墩的线性地震反应分析研究

拼装式双柱桥墩由于采用的接头形式不同,分析中应选用不同的计算图式,从而其动力特性具有各自的特点.通过对拼装式双柱桥墩的自振特性及地震反应特点、不同计算图式对地震反应的影响以及地基弹簧刚度对自振特性的影响研究,为类似的此类结构设计提供参考.     

新型波形钢腹板组合箱梁等效阻尼比计算方法

为确定新型波形钢腹板组合箱梁等效阻尼比的合理取值,基于阻尼等效前后复频率相等原则,利用复频率和组合结构材料阻尼比之间的关系,提出新型波形钢腹板组合箱梁各阶模态等效阻尼比计算方法.采用有限元软件建立3个新型波形钢腹板组合箱梁的动力分析模型,利用该方法计算得到该新型组合结构等效阻尼比并与实测结果进行对比.结果表明:采用该方...     

轮印载荷下多跨梁最危险工况分析与优化

多种轮印载荷工况作用于船舶多跨梁结构时,找到最危险工况并进行结构优化设计,对于船舶结构的安全校核与降低结构重量有重要意义。提出一种将遗传算法与有限元方法相结合,以多跨梁上轮印载荷的布置位置为设计变量,载荷间的间距大小为约束条件,每一跨的最大弯矩和最大剪力为目标函数,求解任意多跨梁上有多种轮印载荷作用时最危险工况的方法,并根据最危险工况分析的结果调整支座位置,降低多跨梁最大弯矩,并进一步进行构件尺寸的优化设计。计算结果表明：基于提出的多跨梁优化设计方法,能找到每一跨应力满足强度要求的剖面积最小的构件尺寸,且构件尺寸的变化对最危险工况时的最大弯矩与轮印载荷位置几乎没有影响。调整支座位置的优化方案,与支座初始位置方案相比,最危险工况时的最大弯矩降低22.64%,重量降低10.55%,因此支座位置的调整,能有效降低最危险工况时的最大弯矩,从而达到降低多跨梁重量的目的。     

轮印载荷下多跨梁最危险工况分析与优化

  目的  快速、准确地对大量装载方案进行分级,获得对结构设计要求相近或决定结构设计的装载方案,对装载甲板多跨梁结构设计具有重要意义。  方法  提出一种轮印载荷下多跨梁装载方案分级方法。对于给定的多跨梁结构与装载对象,首先整理出可能的装载方案,通过轮印载荷下多跨梁最危险工况分析方法,求解每种装载方案下多跨梁的最大弯矩、最大剪力和最大挠度;然后将这些计算结果作为装载方案的样本特征,通过XB指数与模糊C均值（FCM）算法,将装载方案进行分级。分析三跨梁和四跨梁跨距比、惯性矩比对分级结果的影响。  结果  计算结果表明,不同结构方案多跨梁分级结果并不完全一致,但等跨等刚度多跨梁分级结果用于不等跨距或变惯性矩多跨梁的结构响应计算,与实际最危险工况结果间的误差小于2%。  结论  分析的多轮印载荷下多跨梁装载方案之间的关系可为多轮印载荷下装载甲板结构设计提供参考。     

钢轨磨耗型波磨计算模型与数值方法

分析了国内外铁路钢轨波浪形磨损理论模型, 提出了车辆轨道垂、横向耦合动力学、轮轨滚动接触力学和钢轨材料摩擦磨损模型为一体的钢轨磨耗型波浪形磨损计算模型, 发展了相应的数值方法。模型中车辆结构和轨道下部结构被简化成等效的质量、弹簧和阻尼系统, 钢轨用Euler梁代替, 并考虑它的垂向、横向弯曲变形和扭转变形, 利用修改的Kalker三维弹性体非Hertz滚动接触理论和相应的数值方法计算轮轨蠕滑力和摩擦功, 假设材料单位面积磨损量正比于轮轨接触面摩擦功密度。利用该模型和相应的数值方法分析了几个磨耗型波磨情况, 结果表明该模型可以模拟轨道多种缺陷(轨缝、扁疤、凹坑、轨枕间距、随机不平顺等因素)引发的钢轨磨耗型初始波磨和发展规律, 可以模拟由于钢轨在机械加工或打磨过程中形成的初始波磨的演化过程, 可以通过改善轨道特性来消除或减少波磨的发生和发展。     

高速轮轨水介质接触数值分析方法

将多重网格法引入水介质存在时高速轮轨黏着问题的数值求解中, 研究了轮轨间存在水介质和不考虑轮轨表面粗糙度时, 速度与载荷对水膜厚度的影响。数值分析结果表明: 水膜厚度与轮轨表面粗糙度处于同一等级, 粗糙度的影响不可忽略。基于数值分析结果, 应用部分膜润滑理论研究了考虑表面粗糙度与轮轨间存在水介质时的接触机理, 分析了轮轨黏着系数随速度变化的情况。计算结果表明: 随着速度的提高, 黏着系数急剧降低, 其数值低于0.1。JD-1试验速度在60、90、120km·h^-1时, 黏着系数的试验结果与数值结果吻合较好, 最大相对误差不超过8%, 因此, 利用数值方法可较好地预估黏着系数。     

高速列车波纹外地板低噪声优化设计

基于混合有限元-统计能量法及周期子结构原理, 建立了高速列车波纹外地板声学特性仿真模型, 根据波纹外地板结构的传递损失评价隔声性能, 分析了波纹板结构、波纹板加上板结构、波纹板加下板结构和波纹板加夹板结构在不同腹板倾角下的隔声性能。计算结果表明: 波纹板和波纹板加上板结构在各个角度的隔声量都明显高于其他两种结构; 波纹板加下板结构隔声效果最差, 波纹板加上板结构隔声效果最好, 两者在腹板倾角为55°时隔声量差值为6.9 dB。通过隔声量分析, 得出了不同频率噪声下的腹板倾角和结构的最佳组合, 为高速列车波纹外地板低噪声结构设计提供依据。     

复合材料舰船全船有限元分析的建模方法研究

基于层合板等效刚度模型,将复合材料舰船结构中的层合板简化为正交各向异性单层板,采用三维退化单层板元建立全船有限元模型,并以调整局部刚度以及网格细化的方式准确反映局部搭接处结构的力学特征。通过对全船模态、刚度和局部应力的有限元分析计算,以及与实验结果的对比,表明所提出的复合材料舰船全船有限元分析建模方法不仅建模工作量小,而且计算精度能满足工程要求。