基于有限混合单元法的受弯构件剪力滞效应研究北大核心

为研究对称荷载下受弯构件的剪力滞效应,以某(40+90+70+300+20)m独塔自锚式悬索桥为研究对象,采用ANSYS 11.0建立全桥空间有限元模型(主跨300m钢箱梁用板壳单元模拟,其余部分用杆系单元模拟),采用TDV/RM 9.1建立全桥空间有限元杆系模型,运用有限混合单元法进行剪力滞系数和有效分布宽度计算,并与欧洲、日本规范有效分布宽度的计算值进行比较。结果表明:支点截面的正应力沿着梁宽方向变化较为剧烈,其它截面的正应力变化较为平缓,越接近支点的截面剪力滞效应越明显;受弯构件支点截面与跨中截面的有效分布宽度可通过采用该方法的计算值内插求得;欧洲、日本规范受弯构件的有效分布宽度计算值较有限元计算值偏大,且未能考虑复杂受力情况下的精确计算。     

超静定土工格栅凸节点极限被动摩阻力计算方法

筋土界面强度是决定加筋土结构承载力和稳定性的重要因素之一。诸多研究表明,在传统土工合成材料的基础上设计附加结构形成的超静定土工合成材料可以有效提升筋土界面强度。然而,不同形式的附加结构对筋土界面强度的增强机理仍有待开展进一步研究。为此,以一种带有凸起节点结构的高摩阻超静定土工格栅(HRHG)为研究对象,在考虑HRHG节点两侧土体抗剪强度的基础上,基于极限平衡状态下的对数螺旋曲线滑裂面假设,建立了HRHG节点在极限状态下与土相互作用的力学解析模型。针对HRHG节点在筋土相互作用中的极限被动摩阻力进行了理论分析,给出了极限状态下HRHG节点被动摩阻力的计算方法;同时利用自主研发的大型直剪仪,在不同法向压力(30、50、80 kPa)下开展了以HRHG和普通双向格栅为研究对象,以低液限粉土为回填土的筋土直剪试验。试验结果对比表明：HRHG节点将筋土界面表观黏聚力和界面摩擦角分别提高了35.6%和14.3%,说明HRHG节点可以有效地提高筋土界面剪切强度。通过对比试验结果与理论推导结果,验证了所提出的极限状态下HRHG节点被动摩阻力计算方法的有效性,并进一步对计算方法进行了修正,以期为HRHG...     

桥梁黏滞阻尼器在役性能的测试研究

对桥梁黏滞阻尼器的重要性及其在役性能检测的必要性进行了阐述;又以马鞍山长江公路大桥黏滞阻尼器的在役性能测试为例,对桥梁阻尼器整个现场测试方法和流程作了详细的介绍,并对测试结果进行了分析和总结。     

空腔填充法加固预应力空心板梁桥抗剪性能研究北大核心

针对空心板梁桥因抗剪承载力不足导致的腹板斜裂缝问题,提出采用空腔填充法加固,即在空心板梁端部填充高性能自密实混凝土的加固方法。沈海高速淮沭新河大桥一跨20 m空心板梁采用空腔填充法进行抗剪加固,通过静载试验对比分析加固前后板梁腹板主应力、梁底应变、跨中位移等参数变化,对该加固方法的效果进行评估。结果表明:加固后板梁腹板主应力比加固前下降50%以上,抗剪承载力提升明显;各板梁底应变在加固后都有不同程度的下降,下降幅度为20%~60%,跨中位移比加固前减小了10%~25%,提高了桥梁的整体刚度;且跨中位移横向分布系数更加均匀,对桥梁的整体性也有一定的改善。采用该方法对其它几跨空心板梁桥进行了抗剪加固,效果良好。     

超高性能混凝土开孔板连接件抗剪性能研究

为探讨混凝土强度对开孔板连接件性能的影响,开展了6个开孔板连接件的插入式试验。通过分析连接件的破坏形态可知,所有的开孔板连接件中的贯穿钢筋均在开孔钢板和混凝土的界面处被剪断。在加载过程中,普通混凝土板出现了明显的表面裂缝,而超高性能混凝土板没有出现裂缝,超高性能混凝土抗裂性能良好。通过分析开孔板连接件的推出试验情况以及荷载—滑移曲线可知,连接件具有良好的延性,超高性能混凝土能显著提高开孔板连接件的承载能力和抗剪刚度。将开孔板连接件的插入式试验数值与其他学者的承载力公式预测的结果进行对比可知,现有研究得到的承载力公式相对保守。选择其中与超高性能混凝土开孔板连接件试验结果吻合良好的承载力公式进行相关的系数修正,提高了公式的计算精度,可以更好地支撑超高性能混凝土开孔板连接件的研究与推广工作。     

定海大桥非线性黏滞阻尼器参数研究

以一座V形墩连续刚构桥为工程背景,研究非线性黏滞阻尼器的设置对该桥梁抗震性能的影响。建立有限元计算模型,采用非线性动力时程法分析阻尼参数,讨论黏滞阻尼器在桥梁的设置位置,并与未设置阻尼器的桥梁地震响应情况进行对比。结果表明:通过在桥梁上设置非线性黏滞阻尼器后,合理选择黏滞阻尼器的位置和参数,可有效降低桥梁关键结构在地震作用下的位移变形和内力响应,提高桥梁的抗震性能。     

组装式两用大型直剪仪的研制

随着岩土工程的发展,能快速、准确地确定抗剪强度指标显得越来越重要,而大型直剪仪因能满足这些需求被广泛应用。从直剪仪的发展和研究现状对大型直剪仪进行详细论述,在此基础上,结合室内大型直剪仪的稳压和局限性的问题,对组装式两用大型直剪仪的结构组成、工作机理与特点做了分析。并用该大型直剪仪与常规直剪仪对同一干砂样进行试验,对数据进行全面比较。研究结果表明:使用该大型直剪仪所测得的土体抗剪强度,数据精确性和可靠性高,更具两用的优越性。     

厦漳跨海大桥南汊主桥主梁设计与研究

厦漳跨海大桥南汊主桥为跨径布置135m+300m+135m的双塔斜拉桥.该桥主梁采用钢-混结合梁,双工字形钢主梁、横梁和小纵梁形成钢构架,与混凝土桥面板通过剪力钉连接,在工字形钢主梁的上翼缘板上焊接锚拉板.对主梁进行整体和局部分析,并对主梁混凝土桥面板正应力和存放时间2个关键问题进行研究.分析结果表明:钢主梁和混凝土桥面板受力均满足规范要求,且有一定的安全储备;结合梁斜拉桥混凝土桥面板正应力分析中必须考虑弯矩和轴向力综合作用下的剪力滞效应的影响;混凝土桥面板存梁时间对主梁受力有影响,建议存梁时间不宜小于半年.     

玄武岩纤维沥青胶浆路用性能研究

通过高温流变性能、低温流变性能、抗剪性能和拉伸性能试验,对玄武岩纤维沥青胶浆路用性能进行了系统地研究,并与木质素纤维、聚酯纤维进行了对比分析.试验结果表明:纤维的掺入对沥青胶结料的抗车辙性能具有良好的改善作用,改善效果从大到小排序为:木质素纤维＞聚酯纤维＞石金纤维＞福倍安纤维＞北美孚纤维;纤维的掺入能够改善胶浆的低温性能,石金纤维表现较好;纤维能够有效改善沥青结合料的抗剪切性能,木质素纤维＞聚酯纤维＞北美孚纤维＞石金纤维＞福倍安纤维;纤维的掺入增加了沥青的黏度;玄武岩纤维较聚酯纤维和木质素纤维更能提高沥青的劲度.     

瓯江大桥引桥混凝土箱梁剪力滞效应分析

以瓯江大桥引桥预应力混凝土连续箱梁为背景,采用数值计算方法,通过分析自重、预应力、汽车及其组合作用下的剪力滞效应问题,同时与现行规范中翼缘有效宽度法的计算结果进行比较,来研究该种桥型箱梁剪力滞系数的分布规律,并指导该桥设计.结果表明,箱梁断面在单项荷载作用下的剪切变形从梁肋向两侧逐渐减小,且轴向力作用能减弱剪力滞效应;采用翼缘有效宽度法计算结果能反映箱梁的总体受力情况,满足工程的精度要求,但局部位置需作适当加强.