基于Fe-SMA的钢桥面板疲劳裂纹装配式主动加固方法

为实现对钢桥面板的快速加固,提出了基于铁基形状记忆合金(Fe-SMA)的钢桥面板疲劳裂纹新型装配式主动加固的方法;通过精细化双面加固有限元模型计算结果及对初步激活与加载试验的观察,验证了加固系统安全性与可靠性;在此基础上以U肋对接焊缝的疲劳裂纹为研究对象,根据线弹性断裂力学,结合该疲劳细节受力与开裂特征,采用循环荷载作用下表面裂纹和中裂纹尖端的Ⅰ型裂纹应力强度因子幅值对加固系统的加固效果进行评价,确定了针对不同长度裂纹的具体加固方案。研究结果表明：基于Fe-SMA的钢桥面板疲劳裂纹主动加固方法可将裂纹尖端应力强因子幅值降低至扩展阈值以下,能有效遏制疲劳裂纹的进一步扩展;对于长度在50 mm以下的未贯穿型疲劳裂纹可采用宽度为60 mm的Fe-SMA进行加固,裂纹前缘关注点应力强度因子降幅达90%以上;当贯穿型疲劳裂纹长度为50~120 mm时,可采用宽度为120 mm的Fe-SMA进行加固;当疲劳裂纹长度为120~350 mm时,需采用底板、腹板同时加固的方法来对疲劳裂纹进行加固,均能达到理想的止裂状态。     

郑漯高速公路加宽工程新旧桥梁拼接设计施工技术研究

为解决京珠国道主干线郑州至漯河段高速公路改扩建工程新旧桥梁结构拼接中的有关问题,考虑新旧结构的不均匀沉降及混凝土收缩、徐变差异等因素,参考和吸取了国内目前已进行加宽改建高速公路桥梁的经验教训,提出新旧桥梁在结构上采用上连下不连的设计与施工技术,研究成果对相关工程问题的解决具有重要的参考和借鉴价值。     

砰击载荷作用下船艏结构瞬态响应研究

  目的  为了提高砰击载荷对舰船疲劳损伤影响计算的准确性,提出一种计及砰击载荷的疲劳损伤直接计算法。  方法  首先,将非线性载荷的时域计算与线性频域的谱分析方法相结合,基于梁理论得到舰船短期海况下的应力时历;然后,采用雨流计数法和S-N曲线计算出考核点的损伤;其后,参考中国船级社（CCS）指南计算计及非线性砰击载荷对疲劳损伤的贡献度及影响系数,再结合谱分析方法修正对应的应力响应传递函数;最后,对应力谱进行计算,得到计及非线性砰击载荷的疲劳损伤。  结果  结果显示,相比传统谱分析方法,采用计及砰击载荷的舰船疲劳损伤直接计算方法得到的损伤结果其损伤度约增加了10%~50%。  结论  研究表明,对航行于恶劣海况下的舰船进行疲劳强度评估时,使用所提方法可以提高载荷计算的准确性。     

地铁减振扣件轨下弹性垫刚度特性与寿命预测

为了研究地铁减振扣件弹性垫在服役过程中刚度敏感性和对线路环境振动的影响,以南京地铁多条运营线路中抽取的压缩型减振扣件为研究对象,开展了压缩型扣件轨下弹性垫服役刚度特性、常温下疲劳特性和热加速疲劳老化特性等多环境室内综合测试;基于测试结果对比分析了新旧压缩型扣件轨下弹性垫使用时间与刚度变化的相关性,得到了轨下弹性垫的时间-寿命特性曲线,提出了轨下弹性垫刚度变化百分比与使用时间的寿命预测模型。研究结果表明：在周期性轮轨载荷和线路温湿碱环境等综合作用下,地铁减振扣件轨下弹性垫的服役刚度随使用时间呈线性增加趋势,其弹性发生了性能退化;新的轨下弹性垫热加速疲劳老化刚度曲线与服役抽样轨下弹性垫的刚度曲线趋势基本一致,即轨下弹性垫的热加速循环老化试验能够模拟或演化轨道交通线路的热机械循环载荷等现场条件;基于Arrhenius寿命-应力热加速老化模型,轨下弹性垫服役应力和加速老化应力下的加速因子分别为1.99和1.36,进而可通过加速因子预测减振扣件轨下弹性垫的更换周期。     

基于路面加速加载的沥青路面疲劳损伤预估模型标定方法

为提高工程应用中沥青路面疲劳损伤预估模型的可靠性,提出了一种结合小型试件试验与足尺路面加速加载试验的模型标定方法;基于路面疲劳损伤发展特征分析,提出采用非线性增量递归法的沥青路面累积疲劳损伤分析方法,适用于疲劳损伤预估模型由小尺寸试验向足尺试验条件的转移与外推;基于小尺寸试件试验疲劳寿命预估模型构建了足尺沥青混合料层疲劳损伤预估模型,利用疲劳寿命预估模型转移方程实现足尺路面加速加载条件下的疲劳损伤预估;为确定模型转移方程,提出了基于路面加速加载试验的疲劳损伤标定方程,推导了疲劳损伤预估模型待定系数标定方法;利用重型荷载模拟器实施了级配碎石组合式基层沥青路面足尺试验路段加速加载试验,结合路面钻芯试样动态模量与四点弯曲疲劳试验,标定和验证了沥青混合料层的疲劳损伤预估模型。研究结果表明：非线性增量递归法可考虑材料非线性、性能衰减和加载历史对结构层疲劳损伤累积的影响,符合实际路面疲劳损伤发展规律;利用标定确立的疲劳损伤预估模型可以预测试验路不同加载区间沥青混合料层的累积疲劳损伤,50%和90%的预测值相对实测结果的误差分别小于3.1%和20.0%,表明该预估模型具有一定可靠性;提出的模型标定方法,可为基于路面加速加载试验的沥青路面疲劳损伤预估模型建立提供参考,为路面设计和养护维修决策提供更加可靠的性能预估模型。     

广州市乘客自动输送系统的分建车站建筑设计

珠江新城是21世纪广州市中央商务区(CBD)的重要组成部分,完善发达的内外交通是CBD的支撑基础.乘客自动输送系统是中央商务区内部交通与外部交通联系的重要途径,其9个车站沿城市新中轴线设置在城市最中心的繁华地段,车站建筑布置因地制宜、形式多样,其中4个分建车站全线统一采用岛式站台,出入口位于城市中心区,全部采用无盖出入口的形式,分建车站至少设有2个能直通地面的疏散口.     

基于修正Neuber方程的沥青路面裂缝形成疲劳寿命预估方法

为预估沥青路面裂缝形成疲劳寿命, 根据局部应力-应变理论, 通过直接拉伸疲劳试验, 建立了沥青混合料的真实应力-应变循环曲线, 运用Neuber方程将名义应力、应变转换为局部应力、应变, 对循环曲线和Neuber方程进行修正, 以符合平面应变问题。通过等应变疲劳试验, 建立了沥青混合料的疲劳寿命方程, 提出了沥青路面裂缝形成寿命预估方法。根据应变疲劳寿命曲线可合理计算沥青混合料疲劳损伤, 由累积损伤可求得沥青路面裂缝形成疲劳寿命。     

沥青混凝土与连续配筋混凝土复合式路面承载力分析

为了防止公路的早期破坏, 为长寿命路面结构研究提供理论依据与技术支持, 应用有限元方法对沥青混凝土与连续配筋混凝土复合式路面进行了温度场与疲劳应力分析。分析结果表明: 小于4cm的沥青混凝土面层主要用于改善路面使用性能; 大于4cm的沥青混凝土面层可以有效改善路面的温度场, 每增加2cm, 可满足15%~20%的超载要求。可见该复合式路面能够承受重载和一定程度的超载而不发生疲劳破坏。     

水泥混凝土路面接缝嵌缝料的性能

应用两弹簧一粘壶模型模拟了硅酮、聚氨酯、橡胶沥青、PVC改性沥青和聚氯乙烯胶泥嵌缝料的粘弹性性能, 给出了其粘弹性参数的回归公式, 提出了嵌缝料结构温度下降产生的拉伸应力和车辆驶过接缝引起的剪切应力计算方法, 建立了控制嵌缝料与混凝土槽壁剥落脱离的结构极限状态方程, 对所选用嵌缝料的路用性能进行了分析和评价。研究结果表明嵌缝料与混凝土槽壁的剥落脱离破坏主要由车辆驶过接缝产生的剪切应力引起的, 决定性因素是嵌缝料低温与高速剪切状态下嵌缝料的劲度, 而温度下降产生的拉伸应力的影响是次要的。     

刚性路面传力杆接缝传荷能力评价新方法

在考虑传力杆松动量的基础上, 建立了重复荷载作用下刚性路面传力杆接缝模型, 提出了以第一传荷状态临界荷载为特征的传荷能力评价指标和方法, 研究了荷载大小、荷载作用位置及传力杆松动量对传力杆接缝传荷能力的影响, 分析了重复荷载作用下弯沉传荷系数指标的适用性, 并与考虑传力杆松动量的接缝传荷能力指标进行了对比研究。发现重复荷载作用下, 接缝两侧的荷载-弯沉关系曲线具有分段线性的特征, 存在多级传荷状态临界荷载, 实测与计算第一传荷状态临界荷载误差仅为4.2%;重复荷载作用4×10⁴次后, 弯沉传荷系数变化范围为57.3%~71.5%, 而考虑传力杆松动量的传荷能力为0~51.9%。结果表明考虑松动量影响的传力杆接缝力学模型是可靠的, 以第一传荷状态临界荷载为特征的传荷能力评价指标和方法, 能够反映刚性路面传力杆接缝的实际传荷状况, 是评价其传荷能力的有效方法。