双幅桁架组合梁空间受力研究

双幅桁架组合梁是通过横向联结系将A,B两个单幅桁架组合梁连接到一起组成新结构,为了了解该组合梁的受力性能、变形能力、破坏机理以及各个杆件的内力分布规律等,设计并制作试件,通过对试验梁A幅静力加载试验,分析其位移、沿截面高度纵向应变、混凝土板顶纵向应变、斜腹杆轴向应变以及横向联结系轴向应变随荷载的发展变化。通过ABAQUS有限元分析软件建立相同试件模型并且后处理,比较试验研究成果,验证模型的合理性。研究表明,施加单幅对称荷载时该组合梁具有良好的承载能力和变形能力;破坏形态为A幅弯曲破坏的同时伴随着受拉腹杆节点的冲剪破坏,B幅仅斜腹杆受轴力且影响较小;剪力滞系数在梁肋处达到峰值,说明梁肋处应力分布最不均匀,系数纵向影响范围只位于加载点附近,变形集中于中间区域;下弦杆除了承受轴向力,弯曲效应对杆件的受力影响较大,不容忽视。     

陶粒水泥混凝土经济型配合比研究

为了研究陶粒水泥混凝土经济型配合比,通过初步拟定配合比与性能验证确定了陶粒的掺量,在此基础上通过设计正交试验研究减少水泥用量、增加粉煤灰用量对混凝土性能的影响以确定配合比。结果表明:当陶粒以100 kg/m~3、200 kg/m~3、300 kg/m~3、400 kg/m~3替换细骨料时,抗压强度增幅分别为5%、12%、15%与17%,抗折强度增幅分别为5%、10%、12%与14%,韧性呈下降趋势。水泥用量对试块性能影响最大,陶粒掺量次之,粉煤灰影响最小。随着水泥用量的减少、粉煤灰用量的增加,抗压强度与抗折强度均呈降低趋势,经济型配合比建议在保证性能的基础上适量减少水泥用量、增加粉煤灰用量。     

堤顶道路冷再生混合料力学强度影响因素研究

为深入探讨堤顶道路冷再生基层混合料力学强度不足的问题,通过室内制备试件,研究了旧料掺量、水泥用量、纤维类型及掺量对堤顶道路冷再生基层混合料力学强度的影响。结果表明:当旧料掺量从60%增加到90%,冷再生基层混合料劈裂强度从0.89 MPa降低到0.61 MPa,降低幅度达31%;与未掺水泥堤顶道路冷再生基层混合料相比,掺5%水泥的堤顶道路冷再生基层混合料的马歇尔稳定度、劈裂强度至少可分别提高33%、21%;与不掺纤维冷再生混合料相比,掺0.4%聚酯纤维的冷再生混合料力学强度至少可提高10%;根据力学性能最优原则,同时考虑材料经济性问题,建议冷再生混合料中水泥掺量为1.5%,旧料掺量为70%～80%。     

超高性能混凝土深梁受剪性能

为促进超高性能混凝土(UHPC)深梁的应用, 进行了4根以混凝土强度为主要参数的UHPC深梁受剪性能试验, 并开展了C40和C80混凝土深梁的对比试验; 分析了UHPC深梁的荷载-挠度曲线、破坏模式、钢筋应变、裂缝形态与极限荷载; 为探讨现有普通混凝土深梁受剪承载力计算方法是否可用于UHPC深梁, 应用《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)对6根深梁试件进行了抗剪强度计算。研究结果表明: 混凝土强度越大, 在相同荷载下深梁的刚度越大, 在深梁开裂前的弹性阶段, UHPC试件刚度随钢纤维掺量的增大略有增大; 与C40和C80混凝土深梁一样, UHPC深梁裂缝包括弯剪裂缝和腹剪裂缝, 当荷载分别为13%~22%和18%~34%极限荷载时, 两类裂缝先后出现; UHPC深梁在加载全过程中梁、拱受力机制共存, 加载前期梁受力机制起主导作用, 后期则拱受力机制起主导作用; UHPC深梁裂缝多而密, 发生剪压破坏, 在支座上端反拱区不产生裂缝, 而C40和C80混凝土深梁出现斜压破坏, 且在支座上端反拱区产生裂缝; 试验梁受剪承载力随混凝土强度的增大约呈指数式增大, 混凝土强度从C40增大到C80、C190时, 其受剪承载力分别增大了30.76%和201.92%;采用《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)中方法计算的UHPC深梁受剪承载力与试验值比值的均值为0.89, 均方差为0.15, 在没有更精确的计算方法之前, 该计算方法暂时可用。      

基坑开挖对高铁桥墩位移影响的有限元分析

基坑开挖对临近高铁桥墩的位移扰动将直接影响铁路运营的安全性和舒适性。以实际工程为背景,利用MIDAS GTS有限元软件,模拟了基坑开挖的施工过程,对比分析了同一基坑开挖对不同距离的既有高铁桥墩位移的影响,总结了影响规律,可为临近高铁桥墩的基坑开挖设计及施工提供借鉴和参考。     

玄武岩纤维对水泥稳定碎石混合料强度提升效果研究

为了进一步研究玄武岩纤维对水泥稳定碎石混合料强度的提升效率,从玄武岩掺量、养生龄期、水泥用量方面研究其对水稳碎石强度的影响。结果表明:在水泥稳定碎石中,玄武岩纤维质量掺量为0. 559‰时,7d无侧限抗压强度最高,7d无侧限抗压强度相对未添加纤维时强度提升38. 5%,28d无侧限抗压强度相对未添加纤维时强度提升6. 25%;玄武岩纤维水泥稳定碎石中,水泥掺量为4%时,随着水泥稳定碎石养护龄期的延长,添加纤维的水泥稳定碎石混合料强度增长速率高于不添加纤维的水泥稳定碎石混合料;水泥剂量超过5%时,强度上升变缓。     

新建黄土隧道洞口边坡稳定性分析

以某高速公路隧道出口黄土边坡为研究对象,根据隧道出口边坡设计情况及实际地质条件,选择合理的计算模型,利用Plaxis有限元法模拟分析锚杆支护前后隧道边坡的应力变化特性及水平位移、竖向位移变化情况,以验证设计合理性。结果表明:隧道出口坡体自然工况下欠稳定,暴雨及地震工况下不稳定;利用Plaxis有限元模拟软件,验证了设计的合理性。     

基于挠度影响线进行桥梁有限元模型修正的研究

通过挠度影响测试,获得车辆在不同位置下,各测点的实测挠度。将挠度测试数据转变为多工况下静载数据,采用最优化理论进行结构有限元模型修正,并与基于荷载试验数据的有限元模型修正结果进行对比,二者基本吻合。在此基础上,提出了基于挠度影响线测试技术进行桥梁结构受力性能评估的实用方法。     

大跨斜拉桥黏滞阻尼器减震效果分析

以一座主跨360 m的双塔斜拉桥为例,采用有限元分析软件建立全桥三维离散有限元模型,在地震作用下,比较了全桥设置黏滞阻尼器和不设置阻尼器两种情况下的纵向梁体位移与桥塔受力状况。计算分析结果表明:通过设置纵向黏滞阻尼器,可大幅降低桥塔底部纵向弯矩,同时地震作用下的梁体纵向位移也大幅度降低,黏滞阻尼器对斜拉桥桥塔抗震性能提升明显,建议在每个桥塔上设置黏滞阻尼器以提高结构的抗震性能。     

典型地铁站台射频天线电磁暴露安全评估

为有效评估典型地铁站台射频天线对乘客电磁暴露的安全性,设计地铁站台无线通信系统吸顶天线和乘客人体模型,利用基于有限元的电磁仿真软件,构建吸顶天线辐射下的地铁站台乘客候车电磁环境模型,研究候车乘客的公众电磁暴露问题。结果表明:天线分别工作在900和2 440 MHz时,人体组织的平均比吸收率最大值分别为4.441×10-7和1.165×10^-6W·kg^-1,电场强度最大值分别为0.139和0.148V·m^-1,平均比吸收率在人体组织内的衰减均大于电场强度的衰减;2 440MHz时的射频电磁能量在颅内的穿透能力小于900MHz时;所有计算值均低于国际非电离辐射委员会制定的公众电磁暴露限值,说明地铁站台射频天线对乘客的电磁暴露不会构成健康威胁。