顶板-U肋焊缝焊接残余应力的分布特征分析

为研究顶板-U肋焊缝焊接残余应力的分布特征,利用ABAQUS有限元软件建立顶板-U肋足尺模型,采用生死单元法和热力耦合分析法对焊接过程进行模拟,明晰结构整体残余应力分布。研究结果表明：在增大焊接有效功率后可增大焊缝熔池面积,但功率过大会导致焊根烧穿,为获得合理有效的功率应将电流控制在300 A、电压控制在30 V左右;顶板-U肋纵向残余应力在焊缝及近焊缝区域为拉应力,远离焊缝区域为压应力并趋近于0。横向残余应力在焊根、焊趾处数值最大,相应部位存在疲劳开裂风险,近焊缝区域焊根应力大于焊趾应力,远焊缝区域焊趾应力大于焊根应力。基于分析结果,总结顶板-U肋焊缝各部位残余应力分布的特征规律,研究结果可为顶板-U肋焊接参数的优化设计与残余应力调控提供参考。     

拱形钢桁梁桥结构分析与构造细节设计

钢桁架结构通常节点密集,设计复杂多样。现结合绍兴市某拱形下承式钢桁梁桥,介绍其总体布置、结构设计,并基于有限元分析理论,采用通用有限元软件ANSYS对该桥的活荷载计算模式、上下弦杆节点、梁端节点、横肋与下弦杆及小纵梁相交节点的构造细节设计进行计算对比分析。研究表明,整体式节点设计中节点板处竖杆腹板采用渐变断开式设计,可满足应力、屈曲稳定的要求;拱梁结合点处的应力集中范围与大小受圆弧半径、支点相对位置的影响,支点靠近拱梁结合点对结构受力有利;支撑桥面板的横肋下翼缘可与小纵梁、下弦杆采用半刚性节点,虽一定程度上会增大翼缘断开范围腹板应力,但整体应力水平较低。     

正交异性桥面钢箱梁扭转刚度研究

正交异性桥面钢箱梁的扭转刚度是控制大跨径悬索桥和斜拉桥设计的重要参数,根据多连通域的柱形杆平面自由扭转问题的扭矩公式和剪应力环量公式,推导了正交异性桥面钢箱梁扭转刚度的理论公式,供工程设计使用.     

采用正交异性钢桥面板的铁路钢桁梁设计

介绍了采用正交异性钢桥面板的铁路钢桁梁的结构设计，分析了钢桁梁采用这种整体桥面结构对高速行车的作用与意义，研究了采用整体桥面结构后钢桁梁的受力特性。     

福厦铁路128 m钢系杆拱桥设计

福厦铁路为近期时速200km的客货共线、远期时速250km的客运专线铁路,轨道形式为有碴轨道。线路多次以小角度跨越高速公路。受桥址地形和净空控制,钢系杆拱相对于梁式桥具有建筑高度低、跨越能力强、外形美观的独特优势。木兰溪特大桥和丘后特大桥选用了跨度128m的钢箱系杆拱,吊杆为刚性吊杆,桥面形式采用了正交异性钢桥面板。这种结构形式在我国200km/h客货共线铁路上是首次应用。设计中对主拱矢跨比、拱肋内倾角取值、吊杆形式及间距、横向联结系、桥面形式等进行了深入的分析研究,确定了福厦铁路128m钢箱系杆拱的最终结构形式。     

中等跨径钢桥桥面系标准部件组合优化分析

为研究中等跨径钢桥标准化桥面铺装层受力性能及整体造价成本,对中等跨径钢桥桥面系不同标准部件组成的正交异性桥面铺装体系进行优化选择,以实现钢桥经济性和安全性的良好结合。将桥面系整体造价及竖向挠度作为优化的目标函数,以挠跨比限值和裸板的横向拉应力、铺装板的横向拉应变限值作为约束条件,考虑顶板厚度、U肋高度和铺装层厚度等主要设计参数,对标准化设计中的桥面系标准部件组合进行优化分析。结果表明:轮载作用在U肋中心位置和满布在U肋中间位置时对裸板和铺装板的受力和变形最为不利;顶板厚度和铺装层厚度对裸板和铺装板的受力与变形影响较大,在设计时应予以关注;顶板厚度取16mm、U肋取U300×260×8-40、铺装层为EA(40mm)+GA(30mm)的正交异性钢桥面铺装体系受力和经济性能最优。     

钢-STC组合桥面系改造施工技术分析

以某大跨径斜拉桥钢-STC组合桥面体系的施工过程为研究背景,制定了具体的半幅浇筑、半幅通车的施工方案以及交通组织设计方案,分析了在半幅通车的条件下浇筑幅中STC层的基本性能.计算表明,施工各阶段中STC层拉应力最大值仅6.4 MPa,满足9 MPa的容许值,符合半幅浇筑、半幅通车的施工条件.     

装有双曲囊式空气弹簧的地铁车辆转向架横向止挡偏移问题研究

介绍装有双曲囊式空气弹簧的地铁车辆转向架结构特点,并对转向架在车辆落车称重调整过程中出现的横向止挡偏移问题产生的原因进行分析。指出采用楔形垫调整法及盖板结构优化法可解决双曲囊式空气弹簧横向刚度异性现象造成的车辆横向止挡偏移问题,并根据双曲囊式空气弹簧性能试验及气囊结构特点,对双曲囊式空气弹簧的安装方式提出建议。     

正交异性钢桥面板焊缝强度的不确定性评估

针对正交异性钢桥面板设计中关键的尺寸存在不确定性的问题,构建了焊缝强度不确定分析的数值模式.利用响应面法建立焊缝强度与参数之间关系代理模型,可有效避免不确定分析中需要反复进行复杂的有限元分析.不确定分析与DE演化算法相结合,可以快速进行不确定性计算,提升计算效率.文中算例分别给出了各设计参数在不同设计样本下的不确定数值结果,并进行对比分析.数值结果表明:所构建的不确定性数值模式能有效地考虑多种不确定因素的影响,有效反映了设计参数变化与焊缝强度之间的关系,可避免初始设计阶段进行确定性设计时过于保守的估计.     

基于不同模型的正交加筋板低频振动和声辐射分析

正交加筋薄板在船舶结构中应用十分广泛。从简化加筋板模型的角度出发,基于李兹法能量泛函变分原理推导加筋板的能量求解;并针对双向加筋板基于正交异性板理论和相当板厚理论提出2种简化方法,对3种模型模拟的加筋板推导其固有频率的解析公式。计算表明：3种正交加筋板模型在求取低阶固有频率时均具有良好的精度。在此基础上研究了基于3种模型的加筋板在空气中和水中的声辐射特性,为加筋板组合结构的振动和低频声辐射问题提出了新的简化思路。