TBM管片衬砌受力的有限元分析

讨论了隧道掘进机管片衬砌的受力和各种载荷的计算方法,利用有限元分析建立其力学模型,并通过计算,证明了管片衬砌的强度是足够的.     

一种二自由度并联机器人

相对于传统意义上的多自由度机器人或串联机器人,提出一种具有两个自由度的并联机器人,有着自身的独特之处.该机构能够在复杂的环境或对空间位置要求高且精确的情况下,精准地进行定位,并能以相对快速平稳的速度达到目标位置.对该机器人模型的相关参数进行了分析设计和零部件选型,对该机器人的具体结构进行了分析,包括连杆、基座等组成部分...     

在建工程对堤防度汛影响分析及工程措施

防汛抗洪历来是我国堤防工程管理的工作重心.2020年我国长江流域出现了罕见的雨情汛情,部分地区遭受了严重的洪涝灾害.文章结合工程实例,计算分析了在建水利工程对大堤防洪安全的影响,并对险情处理过程中采取的一系列工程措施进行了总结,为堤防工程实践提供有意义的借鉴.     

小矢跨比上承式混凝土连拱拱桥设计方案优化

井田大桥为74m+128m+74m小矢跨比上承式钢筋混凝土三孔连拱拱桥,采用Midas/Civil软件建立全桥三维有限元模型分析结构在全施工过程中的受力状态,探寻小矢跨比连拱拱桥的合理成拱方案,优化主拱拱圈的拱轴系数与局部构造。结果表明,缆索拼接方案的拼接界面不能满足小矢跨比拱桥的弯矩需求,挂篮悬浇方案则可以保证结构的整体性、安全性及美观性;增加拱轴系数能减小拱脚负弯矩,增加拱顶正弯矩,对L/4截面的弯矩影响不显著,综合平衡全拱圈正负弯矩,井田大桥主拱圈拱轴系数取2.6;优化拱圈截面形式后,主拱圈最大压应力处于相对均衡水平,且拱顶负弯矩大幅降低,使全桥内力分布更为合理。     

预制圆铰式框架桥受力变形规律分析

采用厚板理论,分析预制圆铰式框架桥在成桥和使用阶段的受力变形规律,在规范的基础上推导了双线列车荷载引起的台后活载计算公式。研究发现,圆铰式框架桥铰缝处位移值为现浇桥对应部位的2倍～3倍;在成桥和使用两阶段,顶板竖向位移较现浇桥分别增大了20.4%和3.6%,底板竖向位移较现浇桥分别减少了4.2%和21.4%;圆铰结构的转动有效减少了顶板上、下表面应力值,但顶板腋角部分和圆铰侧墙凹槽出现小范围应力集中现象。     

钢箱梁桥面吊装设计与有限元分析

杭州市富阳区北支江大桥主桥桥型采用35 m+95 m+95 m+35 m四跨下承式钢拱梁组合桥,引桥为连续钢箱梁桥,桥跨全长407.6 m。为对桥面吊装施工的安全性进行验算,首先采用Midas建立全桥梁单元模型,施加移动荷载判断最不利位置节段,然后利用ABAQUS软件建立此最不利位置节段的钢箱梁有限元模型。施工阶段荷载考虑了结构自重、履带吊车单边开行压力(带载+空载)以及平板车单边开行压力(带载+空载),针对履带吊开行的两种工况进行了验算,得到了不同工况下桥梁结构所产生的应力和变形响应。结果表明,模型最大应力值均小于钢材的屈服强度,Mises应力最大位置均随着吊车荷载的移动而出现在不同的临时支撑点位置;桥梁结构产生的最大竖向变形较小,最大值为11.61 mm。从应力和变形结果来看,北支江大桥履带吊车上桥面是安全可靠的。     

重庆万州新田长江大桥猫道线形分析

猫道作为悬索桥上部结构重要的施工平台,其线形直接影响到索股牵引、挤紧、缠丝等作业工序,因此猫道设计的重点是线形分析,它是猫道静力分析和稳定性分析的前提和基础,是猫道结构设计的关键。针对大跨度柔性索结构特性,即大变形和几何非线性,对新田长江大桥猫道线形进行了计算分析,有别于传统索单元,采用分段悬链线法进行线形分析,从索单元的基本受力特点出发,推导出分段悬链线的计算方法,采用增量迭代法,以力学平衡条件和变形相容条件确定各分段悬链线的索力和曲线形状,整体计算采用西南交通大学开发的BNLAS桥梁非线性分析系统进行线形分析,解决了大跨柔性索单元几何非线性问题,线形分析具有很高的效率和精度。     

大直径波纹钢管涵与普通钢管涵力学性能对比研究

为揭示大直径金属波纹管涵与普通钢管涵受力性能的差异性,定量分析其力学性能,采用FLAC3D软件对跨径10.0 m的两种管涵进行数值模拟,分别计算其在不同的填土高度下的力学参数并绘制关系曲线。研究发现:(1)对比"土柱法"和"加拿大CHBDC"中土压力计算方法可知,填土较低时(≤1.5 m)土柱法较为适用,随着填土高度增加(>1.5 m)涵洞通过形变获得被动土压力,从而将荷载转换为环向应力,则CHBDC法更适合涵洞的计算;(2)波纹钢管涵的最大沉降、最大横向位移、最大横向应力、最大竖向应力分别为普通钢管涵的79.37%、58.82%、73.52%、108.70%,除最大竖向应力相近外其余3项指标均明显偏小;(3)计算所得涵洞最大应力均远低于钢材屈服极限,因此在设计时应将沉降和横向位移作为主要控制因素。研究成果对高寒地区波纹钢管涵的应用具有一定的指导意义。     

地铁区间段上方后建道路路基设计方案

与地铁共线的道路,当地铁先于道路完工时,对后建道路路基设计方案提出了更高的要求。以福州某主干路为例,分析建设期间和运营期间2种工况下对既有地铁区间段结构的变形安全影响,针对典型路段采用不同的气泡混合轻质土设计方案进行路基处理,并采用有限元分析方法进行模拟,确保地铁结构安全控制指标在规范要求范围内。     

缆索吊装系统设计中主索滑移和塔偏位影响研究

为研究缆索吊装系统设计中主索滑移和塔偏位的影响,基于悬链线单元理论、主索滑移理论和梁单元CR列式非线性分析理论,建立了主索+塔架双子系统非线性耦合静力分析框架,针对某钢管混凝土特大桥缆索吊装系统的主索设计和试吊过程,分别开展独立分析和耦合分析,得到了主索滑移和塔偏位对主索和塔架影响的量化结果。结果表明:主索设计时应精确地考虑滑移的影响;塔偏位对缆索吊装系统的影响较小,试吊计算时可仅建立塔架分析模型,将主索对塔架的作用以索鞍处集中力的形式计算;主索滑移对缆索吊装系统的影响显著,能明显减少塔顶偏移和塔顶应力,实际施工计算时应重视主索滑移的影响。