船舶圆弧过渡肘板节点的屈曲破坏研究

船体构件腹板在连接端部逐渐升高形成圆弧过渡肘板节点,较大的腹板尺寸导致其受弯时易出现屈曲破坏,从而影响船体结构的安全性。以典型圆弧过渡肘板连接的横梁-肋骨节点结构为研究对象,采用极限强度试验与非线性有限元模拟方法,研究肘板节点受弯时的破坏模式、极限载荷以及屈曲过程,讨论肘板臂长、圆弧半径、面板厚度对节点结构屈曲破坏的影响。结果显示:考虑初始缺陷的非线性有限元模拟结果与试验结果一致;根据肘板尺寸的不同,屈曲破坏的位置包括靠近肋骨的横梁腹板区域以及肘板与横梁过渡圆弧处的腹板区域;随着肘板臂长的增加,不同圆弧半径时节点的极限载荷均为先增大后趋于不变;随着圆弧半径的增加,肘板臂长较小的节点极限载荷缓慢上升,肘板臂长较大的节点极限载荷则近似呈线性增长趋势;面板厚度对极限载荷的影响较小,随着面板厚度的增加,极限载荷先缓慢增加后趋于不变。     

港区铺面设计中的集装箱角荷载

针对我国港区铺面中现行的集装箱角荷载设计方法的合理性问题,通过统计分析当前我国7个港口的集装箱质量分布规律,指出现行《港口工程荷载规范》与《港口道路与堆场设计规范》中关于集装箱角设计荷载规定的不合理之处:前者采用基于英国港口集装箱质量分布数据的折减系数法不符合我国情况,严重偏小;后者不能体现不同重要程度港口的设计需求差异性。进而,提出铺面结构设计时确定集装箱角荷载的建议。成果完善和改进了我国集装箱角荷载的设计方法,对港区铺面的建设和使用具有重要的价值和意义。     

双向应力场中表面裂纹应力强度因子的权函数法

半椭圆表面裂纹是船舶等焊接结构中常见的损伤形式,计算裂纹尖端应力强度因子是结构损伤容限设计的前提,权函数法是求解复杂应力场中应力强度因子的有效手段之一。本文基于一种集中力载荷权函数统一形式,通过三维有限元建模计算了裂纹半长比a/c=0.05~1.0、裂纹深度比a/T=0.01~0.8的表面裂纹应力强度因子,并将其作为参考解,得到一组形状适用范围更广的有限厚度平板表面裂纹最深点和表面点的二维权函数。权函数的准确性通过在裂纹面上施加最高六阶的双向变化应力载荷进行验证,权函数法结果与有限元法相比求解误差在10%以内。文中所提出的权函数为复杂焊接结构表面裂纹扩展分析奠定了基础。     

复合地基在地震作用下附加沉降的研究

通过有限元程序ANSYS建立模型,研究了无边载复合地基、有边载复合地基在地震作用下的附加沉降,结果表明,采用复合地基技术,对减少附加沉降有很好的效果。由对群桩复合地基不同桩位特点进行分析得知,群桩复合地基中桩附加沉降大于边桩、角桩,提出了附加沉降系数的概念及计算式。引入边载作用下复合地基附加沉降修正系数的概念,有边载复合地基抗震陷能力优于无边载复合地基。     

小阻力扣件有荷阻力取值分析

进行有荷载情况下的扣件阻力试验可验证和完善桥上无缝线路扣件纵向阻力取值计算理论。试验表明,有载情况下小阻力扣件的弹性位移值、纵向阻力值均与《送审稿》取值不符;在各级垂向荷载情况下,小阻力扣件的摩阻系数可偏安全取0.20,纵向阻力可采用垂向荷载值与摩阻系数的乘积而得。     

宽箱连续组合梁桥受力特性分析

为研究施工过程和汽车荷载布载方式对宽箱连续组合梁桥产生的影响,结合建设中的杭州九堡大桥北侧引桥进行分析。采用ANSYS有限元程序建立该桥宽箱组合梁的板壳和实体模型,分析混凝土采用不同施工过程(一次全部现浇和先跨中后支座逐跨浇注)对结构整体受力的影响及结构计算中汽车荷载按不同方式(按车道荷载+集中力和按车轮荷载)布置时结构的整体受力和局部受力情况。分析结果表明:混凝土的施工过程对大跨度宽箱组合梁的受力产生较大的影响;采用车轮荷载布载方式较采用车道荷载+集中力布载方式能更好地模拟结构的整体受力和局部受力状态。     

非线性负荷及其对电能质量的影响分析

介绍非线性负荷的种类及用电特性,分析非线性负荷对电能质量的影响,并搭建电路进行仿真。     

水平荷载对复合路面沥青加铺层结构的影响

根据实测车轮接地压力简化分布形式,采用ABAQUS有限元软件建立了PCC＋AC复合路面有限元三维分析模型,考虑最不利荷位和水平力系数进行复合路面沥青加铺层力学响应的数值分析。结果表明：与仅考虑垂直荷载的传统分析相比,不同的力学指标对应的最不利荷位不同。考虑水平荷载后各力学响应指标随着水平力系数的增加而快速增大,影响程度从高至低依次是最大拉应力、最大拉应变、接缝两侧的弯沉差、MISES等效应力、最大剪应力;当水平力系数≥0．2时,加铺层中的最大拉应力和拉应变的位置将由层底转到层表（增加“表”字）面,此时加铺层表面比层底更容易产生张拉裂缝。     

大跨径悬索桥主缆安全系数的研究

为研究主跨1 000m以上大跨径悬索桥主缆安全系数的取值问题,建立西堠门大桥(主跨1 650m的两跨连续梁悬索桥)空间几何非线性有限元模型,分别按照各国的荷载标准对模型进行加载,计算结构在荷载作用下的内力及位移,并根据相应的规范进行荷载组合,计算出主缆相应的安全度,采用Wyatt公式进一步计算模型考虑主缆二次应力后的安全系数。计算分析结果表明,大跨径悬索桥主缆安全系数可由2.5降低至2.3,从而给出了大跨径悬索桥主缆容许应力安全系数2.3的建议值。     

基于精细积分算法的动荷载识别研究

为深入探讨动荷载识别问题,基于精细积分法的基本原理,针对单自由度和多自由度体系,假定外荷载在离散时间步长的微小时间间隔内按线性规律变化,推导出一种动载荷识别时域方法。通过实例分析了该法对不同类型荷载进行识别的效果。结果表明:该法对于稳态荷载以及随机荷载均是适用的,具有很好的稳定性、一定的抗噪能力、且计算精度较高,计算量较小,便于工程应用。