帆型钢塔锚固区应力分析与构造优化设计

为研究帆型钢塔锚固区应力分布以及传力机理,以宁波滨海五路跨路中湾江桥(单索面独塔斜拉桥)为工程背景,基于有限元软件MIDAS FEA 3.6.0,采用等效板厚法,建立了钢塔GT8#节段全实体单元有限元模型,对主要受力板件应力分布、传力机理进行了分析。结果表明:钢锚箱各板件Von Mises应力均小于200 MPa,满足规范要求;钢锚箱承剪板与钢塔内外腹板连接处存在应力集中,但范围分布有限,应力扩散较快;通过对比水平钢拉杆三种不同的截面型式,确定了丰字形,既能满足受力需要,又简化了节点构造,降低了钢结构加工制造难度。通过分析不同翼缘伸入塔肢长度对锚固区应力分布的影响,提出了采用2倍钢拉杆高度为最优设计方案。     

基于桁梁实桥试验的钢管混凝土界面传力机制

为分析钢管混凝土桁梁桥的承载性能和钢-混凝土组合作用机理,进行了桁梁上、下弦钢管混凝土界面传力行为实桥试验和全桥板壳-实体有限元参数分析;以主跨71 m的简支半穿式钢桁梁桥为依托,沿其上、下弦杆节间长度范围内共布设102个应变测点,测试并分析了加载车作用下钢管轴向应变分布和钢-混凝土界面传力特征;采用ABAQUS软件建立了试验桥板壳-实体有限元模型,经实测挠度与应变数据验证模型的可靠性后,进行了界面连接状态、界面抗剪刚度、钢管厚度、管内混凝土强度等对钢管混凝土界面传力性能的参数影响分析。分析结果表明:钢管轴向应变分布规律可反映钢管混凝土界面传力的基本特征;钢管混凝土桁架上、下弦杆节点区域均出现界面剪力不均匀分布现象,钢-混凝土界面有效传力范围内钢管轴向应变呈负指数函数分布,其他区域钢管轴向应变保持不变;完全脱黏的钢管混凝土桁架弦杆的钢管轴向应变在节点一定范围内呈二次抛物线函数分布;钢管轴向应变因界面连接状态所表现出的不同应变分布规律和剪力传递长度可用于评价钢管混凝土组合作用强弱和界面工作状态;桁架弦杆的剪力传递长度随钢管厚度和管内混凝土强度的增加而增大,钢管厚度的影响更显著;在钢管混凝土桁架弦杆内设置抗剪连接件可缩短剪力传递长度。      

电子式电压互感器传变特性分析与测试

传统电压互感器对低频电压信号传变特性良好,但对行波信号的传变特性并不理想.电子式电压互感器在智能变电站中得到应用,其对高频信号具有潜在的传变优势,这对于实现智能变电站的行波故障测距和未来行波保护具有重要意义.本文以电容分压型电子式电压互感器为例,通过建立互感器的等值电路模型,分析其对暂态高频信号的频率响应特性,利用对互感器样机测试得到结果与理论分析相对比,证明了该互感器对故障行波信号具有良好的传变能力.     

基于热量时效性误差分析的冻土路基热扩散系数研究

由于现有冻土路基热量计算存在实测温度与辐射强度变化的不匹配性,提出了冻土路基非稳态导热传热计算新方法,并确定了该计算方法下的导热关键参数为热扩散系数与稳态传热计算热量差异的计算公式.形成了一套负温域热扩散系数的测定方法与配套试验设备,并结合路基底部实测数据进行热量计算误差分析.     

组合-混合梁结合段传力机理研究

为研究大跨度组合-混合梁斜拉桥结合段的传力机理,以主跨为580 m的富龙西江大桥为例,对中腹板区域进行1∶2缩尺模型试验和有限元模型分析,研究组合梁截面各参数对结合段轴向力传递路径的影响规律。研究结果表明：组合梁-混凝土梁结合段中传递轴向力的部件为结合段混凝土、桥面板及各类埋入钢板上的剪力连接件;承压交界面上的承压板、桥面板与剪力件群传递轴向力占比分别是32.2%、45.0%、22.8%;增大桥面板厚度,可有效提升桥面板的传力占比,并减少承压板传力占比,而增大组合梁顶钢板厚度能提高剪力件群的传力占比,减小桥面板传力占比;承压板较薄时,增大承压板厚度,可增大承压板的传力占比,减小桥面板及剪力连接件的传力比,但承压板厚度达到一定数值后,增加承压板厚度不会改变各部分传递的轴力占比。     

水泥混凝土路面接缝传荷能力的研究现状和发展趋势

接缝是水泥混凝土路面结构最薄弱的部位,其传荷能力直接影响路面结构设计和使用性能.通过广泛的资料调研和分析,在回顾有关水泥混凝土路面结构力学响应研究的基础上,对接缝传荷作用的模拟、接缝剪切刚度的确定和接缝传荷能力的评价等内容的研究现状进行了系统总结.最后指出有关接缝传荷能力研究中存在的问题和发展趋势,提出应重点考虑接缝传...     

传力杆环氧涂层对使用寿命影响的分析

在收集国内外关于无涂层钢筋和环氧涂层钢筋锈蚀率和蚀坑深度试验结果的基础上,提出了水泥混凝土路面无涂层钢筋和环氧涂层钢筋传力杆的锈蚀率以及锈蚀率和蚀坑深度的关系,对比分析了传力杆在无涂层和有环氧涂层条件下的使用寿命.计算结果表明,无涂层钢筋传力杆在腐蚀严重的地区只能满足5～12年的寿命要求,而环氧涂层钢筋传力杆可以满足28～30年的使用寿命要求.     

支主管夹角对X形圆钢管节点轴向传力的影响

为了研究支主管夹角对X形圆钢管相贯节点轴向受力性能的影响,进行相关试验来校验有限元模型,以有限元为手段分析了支主管夹角对X形节点在支管轴力作用下的传力特性和承载力的影响;根据有限元参数分析结果,对支主管夹角较小的节点的承载力提出了改进建议.研究结果表明:节点试件的破坏模式为相贯线附近主管管壁局部屈曲;当支主管非正交但夹...     

基于离散-连续耦合的双层地基承载力研究

路基工程中常采用人工换填方式形成上硬下软的层状地基以增加地基承载力，但目前对于双层地基的极限承载力和破坏机制的宏微观研究尚不够深入。通过室内单元试验、室内模型试验对地基土体的单元力学特性及分层情况下地基的极限承载力进行研究，并采用离散-连续耦合数值模拟方法分别对4种不同上覆土层厚度的双层地基平板载荷试验进行模拟，研究上覆土层厚度对双层地基承载特性的影响及其对应的宏微观特性之间的关联。结果表明：上覆土层厚度对地基宏观力学特性及微观传力机制均有较大的影响；双层地基承载力及变形模量随着上覆土层厚度增加而增大；加载过程中，强力链主要分布在一个对称梯形区域内，且随着上覆土层厚度的增加，梯形区域的斜率增大，应力扩散角减小，受扰动区域变小；加载板正下方可观察到明显的应力集中，随着深度增加，应力集中的强度减小，随着上覆土层厚度的增加，应力集中区域减小。     

防浪韧性增强装配式护岸结构传力机制分析

针对水运工程传统护岸结构设计防浪韧性不足的问题，开展护岸结构传力机制的基本特点及其组合机制的比较研究，系统性分析了具有复合传力机制的典型护岸结构，提炼护岸结构的11种典型复合传力机制，并通过工程案例验证具有复合传力机制的护岸结构防浪韧性增强效果。