基于独立覆盖等几何壳的盾构隧道虚拟接头试验方法研究

针对工程类比、物理试验、数值模拟在深埋、大断面、异形盾构隧道接头抗弯刚度获取与性能研究时的局限，建立了基于独立覆盖等几何壳的虚拟接头试验方法与平台。研究讨论了虚拟试验实现的关键理论、算法与技术，对照物理试验分析了虚拟试验的可行性与优势，并采用虚拟试验分析了某大断面深埋隧洞的接头抗弯性能及其影响因素。研究结果表明：在虚拟试验平台中输入非敏感参数即可获得与物理试验吻合的接头抗弯曲线，其计算代价仅约为实体有限元模型的0.75%；在研究范围内，大断面深埋隧道接头刚度取值范围为2.98×10⁵～2.57×10⁶kN·m/rad，接头刚度随管片变形缝长度增大而明显减小。     

某矮塔单索面斜拉桥荷载试验分析

以跨径组合为(90.5+150+90.5)m的双塔单索面预应力斜拉桥为工程背景,采用桥梁博士3.0、MIDAS/Civil及MIDAS/FEA进行建模计算,以规范和设计文件为依据,计算分析控制截面挠度、应力应变、拉索力变量、主塔塔顶位移、结构动力特性等,并将现场实测值与理论值相比较,对桥梁结构刚度、主塔抗弯刚度、拉索受力和桥梁动力系数等进行评价,评定其承载能力是否满足设计荷载等级要求。     

钢—高强混凝土组合梁栓钉剪切刚度的修正

在钢—混凝土组合梁的简化计算中,钢与混凝土间栓钉的剪切刚度是一个重要的参量,其刚度的确定方法已写入设计规范,但钢与高强混凝土组合梁剪切刚度的确定方法还是一个正在探索的问题。采用弹性理论的计算方法,首先假定栓钉剪切刚度系数,然后把计算结果与试验值进行比较,最后采用最小二乘法拟合曲线,确定出一个合适的剪切刚度计算方法,为设计和施工提供刚度计算依据。     

推移式滑坡与锚拉桩相互作用的数值模拟研究

运用FLAC3D建立了考虑锚拉桩实际施工工况及受力特点的推移式滑坡数值概化模型。通过控制滑体后缘的位移边界条件来模拟推移式滑坡变形由后向前传递的过程，进行了抗滑桩桩土相互作用全过程分析。结果表明:在巨大的锚索初始预应力作用下，桩向坡体内侧挠曲变形，同时也产生了数量可观的反向弯矩，这在锚拉桩的设计计算中是不可忽视的；锚索的初始张拉力、锚索刚度的增大都会使滑坡推力的作用点增高。     

汽车制动引起转向盘抖动问题分析

采用模态分析方法得到汽车制动引起转向盘抖动的原因是前悬架系统模态;通过改变控制臂后衬套刚度可改变悬架系统模态。试验结果表明:增加下摆臂后衬套刚度可改变悬架系统模态,有效缩短振动频域,降低转向盘抖动幅度。     

郑万铁路梅溪河特大桥缆索吊装系统荷载试验研究

梅溪河特大桥是郑万铁路全线重点控制工程,为了验证梅溪河特大桥缆索吊装系统的安全性能,该文基于分段悬链线理论、滑移刚度法对缆索系统进行了验算;同时采用有限元软件对缆塔进行了验算;在缆索吊装系统投入使用前进行了荷载试验,试验中结合在线监测与离线监测方法,测量了承重索垂度和索力、塔顶偏位和缆塔应力、锚碇位移等。试验数据与理论计算值对比分析的结果表明:结合分段悬链线理论及滑移刚度法的缆索系统计算方法准确度高,计算结果可靠;锚碇偏置的特殊缆索吊装系统单线吊重时塔顶会有较大横向偏位,缆塔验算时需要考虑锚碇偏置的影响;该桥缆索吊装系统各部件强度、刚度与稳定性符合设计与规范要求。     

基于Sobol'法的白车身弯扭刚度灵敏度分析及优化设计

为了提高某轿车白车身弯扭刚度性能,文章采用全局灵敏度分析方法进行白车身结构优化设计。首先,分别建立白车身弯曲刚度及扭转刚度的有限元模型,进行结构性能的分析;然后,以车身部件的厚度作为分析参数,采用基于Sobol'法的全局灵敏度分析方法,获得各个部件对弯扭刚度的综合贡献度;最后,根据部件的敏感程度进行结构优化设计。结果表明,在兼顾白车身总质量的前提下,弯曲刚度提高15. 66%,扭转刚度提高12. 28%,显著提高了白车身的结构性能。     

温度对半轴吸振器振动性能影响的实验研究

由双自由度模型设计了三款半轴橡胶吸振器,通过对半轴吸振器系统进行锤击激励,测得了吸振器系统在不同环境温度工况下的共振频率及系统传递率。计算分析了系统主振方向的动刚度和阻尼比特性。结果表明,环境温度的升高会导致该半轴吸振器动刚度减小,阻尼比降低。阻尼材料为氯丁橡胶的吸振器具有比天然橡胶吸振器明显的低温敏感性。在吸振器工程设计时,应注意温度控制。     

海洋平台结构系统弹塑性整体计算的裂纹柱壳新单元

柱壳是船舶与海洋工程结构物中主要结构构件.由于波浪等载荷的交变作用,疲劳裂纹损伤是这类结构物中一种常见且对安全性危害极大的损伤形式,因此裂纹损伤柱壳的研究一直是一个关注的课题.通常,对于韧性良好的结构物材料,在裂纹扩展前,裂纹前端可能出现较大范围的塑性,其相应的分析称为弹塑性断裂分析.另一方面,裂纹损伤构件在载荷作用下的演变与整体结构系统的关系密切,因此,包含裂纹损伤的结构整体系统计算是必要的,而目前一般的有限元方法由于裂纹存在和非线性的特殊原因,进行这样的计算工作量非常大,因此有必要开发未知量少且能反映弹塑性裂纹影响的新的结构单元.针对周向壁穿裂纹损伤柱壳,利用Sanders弹塑性裂纹解析解,通过增量运算,实现载荷和位移的增量显式表达,建立了弹塑性裂纹的单元增量刚度方程,为裂纹损伤结构系统的整体计算奠定了必要的理论基础.