预应力混凝土先简支后连续梁静、动力试验研究

通过1∶5预应力混凝土先简支后连续模型试验梁的弹性试验、开裂破坏试验及动力试验,分析研究该类结构的工艺特点、结构受力变形特征、湿接缝截面的抗裂性、开裂区域裂缝分布和发展规律以及结构极限承载力。试验结果表明:结构在正常使用荷载作用下完全处于弹性工作状态,具有足够的开裂安全系数和强度安全系数。     

不同预测模型下钢-混结合梁收缩徐变效应对比分析

为选择一种精度较高的混凝土收缩徐变预测模型进行大跨度高速铁路钢-混结合梁结构体系的收缩徐变效应分析,以昌吉赣客专赣州赣江特大桥为背景进行研究。设计钢-混结合梁等效节段模型,开展节段模型施工全过程的收缩徐变效应试验;采用MIDAS FEA建立钢-混结合梁节段的精细化有限元模型,分析5种预测模型(CEB-FIP90模型、ACI209模型、EN1992-2模型、JTG D62-2015模型和JSCE模型)下钢-混结合梁节段的收缩徐变效应,并与实测结果进行对比。结果表明:CEB-FIP90预测模型的计算结果与实测值吻合较好,预测精度较高,可以采用该模型进行钢-混结合梁的收缩徐变效应预测分析。     

铁路预应力混凝土箱梁弯扭及支座不平整效应的有限元分析

通过对秦沈客运专线20、24、32m三种双线简支箱形梁进行的有限元分析，研究了混凝土简支箱形梁在偏心荷载作用下的弯扭效应、支座不平整效应以及各种荷载作用下的应力分布和剪力滞后等问题，并针对箱梁的空间应力分布提出了用“正交力增大系数”考虑剪力滞后等影响的方法。     

高速铁路先、后张预应力混凝土简支箱梁力学效应对比分析

通过有限元分析技术,以24m跨度先、后张梁为分析对象,使用SAP93静、动力通用分析软件建立8节点块体元力学模型,对先张混凝土箱梁进行应力、刚度、剪力滞后、畸变、翘曲、支座脱空效应、局部效应等力学性能分析,并重点与后张梁的力学性能进行对比。结果表明:先张梁与后张梁尽管施工工艺不同,只要预应力度基本相同,两者内力、变形特性基本相近。     

斜交箱梁的板梁段有限元法

吸取梁段单元和板梁框架法的思想,将斜交箱梁沿纵向划分为若干斜梁段,依据箱梁结构进一步将斜梁段划分为若干板梁段子单元,在位移分析的基础上,通过正、斜交坐标转换关系,直接建立在斜交坐标系内描述单元空间位移的方法,用势能驻值原理建立其有限单元列式,利用编制的有限元程序PBS进行斜交结构的分析,结果表明该方法具有较高的分析精度。     

斜交板弯曲理论的斜交坐标法

斜交板是工程中的一种常用结构,建立其弯曲微分方程是获得解析解的难点和关键.本文在正交坐标系的薄板弯曲理论的基础上,利用坐标转换,建立了斜交坐标系中各向同性、正交异性和斜交异性的斜板弯曲微分方程,并简要介绍该方法推广应用于平行四边形斜板有限元法的思路.较文献[1-3]的方法而言,利用本文提出的斜交坐标转换法可大大简化弯曲微分方程推导过程,且可方便地推广应用到斜交箱梁等其它结构中.     

京沪高速铁路预应力简支箱梁结构参数优选

依据秦沈客运专线的设计、施工经验 ,结合京沪高速铁路建设的需要 ,对京沪高速铁路预应力混凝土简支箱梁的部分设计参数进行优化 ,包括箱梁结构的支点位置、腹板厚度和腹板坡度等。依据铁道专业设计院提供的原始资料 ,基于有限元分析 ,获得不同参数下的结构静力性能 ,综合结构力学效应、施工和维护 ,提出相应的设计参数优化建议、推荐方案和支座不平整限位值等。     

小半径曲线刚构箱梁桥日照时变温度场与温度效应

应用太阳物理学理论确定了太阳的实时位置, 结合光线跟踪算法实时选取了结构的时变迎光面, 得到了结构的时变热边界条件; 以永顺—吉首高速公路石家寨立交中的一座小半径曲线刚构箱梁桥为工程背景, 参考当地历史气象数据, 以气温最高的某夏日为例, 在考虑太阳辐射、长波辐射、对流换热和风速等环境条件下, 实现了小半径曲线刚构箱梁桥三维瞬态日照时变温度场的有限元仿真, 通过热-结构耦合分析得到了小半径曲线刚构箱梁桥的日照时变温度效应。研究结果表明: 在日照时变辐射作用下, 由于小半径曲线刚构箱梁桥翼缘板的遮盖作用, 箱梁腹板受太阳直射的时间不同, 箱梁各断面腹板处最大温差为1.3℃; 小半径曲线刚构箱梁桥顶板竖向温度梯度变化规律与《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60—2015) 中相似, 顶板上下表面间最大温差为14.3℃, 且箱梁顶板下表面温度变化滞后箱梁顶板上表面约3 h; 小半径曲线刚构箱梁桥顶板下表面会出现最大为3.13 MPa的横向拉应力, 顶板上表面、腹板外表面也均会出现超过2 MPa的横向拉应力; 小半径曲线刚构箱梁桥梁端与跨中位移变化趋势相反, 初步揭示了日照时变辐射作用下小半径曲线刚构箱梁桥的蛇形运动规律。      

铁路刚架系杆拱桥拱、墩刚结点局部应力分析

铁路刚架系杆拱桥拱墩刚性连接,刚结点采用了钢-混凝土结合结构,由于受力复杂,给结构分析带来了很大的难度,为了摸清结合段的传力规律、评价该区域设计的合理性,采用ANSYS对刚结点进行了局部应力分析。分析表明,大跨度刚架系杆拱桥中,材料的能力主要用于克服恒载作用;施工中应保证剪力键施工质量,以保证钢板与混凝土共同受力,且锚固区需布设钢筋网以分散应力。