基于比拟杆法的多室箱梁竖弯段剪力滞效应计算及分析

为了分析梁轴线为竖向曲线的多室箱梁在桥墩处的剪力滞效应,基于比拟杆理论,通过用支座反力等效代替桥墩约束,求得了顶板沿桥轴线的轴力、剪力方程,算出了各加劲肋、腹板处加劲杆的换算面积,然后根据剪切变形协调方程,建立了考虑加劲肋影响的剪力滞微分方程组.将所建方程组的计算结果与采用ANSYS APDL软件建立的板壳有限元模型计算结果进行对比后发现:采用所建方程可避免求解2阶微分方程组的困难,易于使用,且能反映局部竖弯梁段的剪力滞效应变化情况,但计算精度随着叠加并积分的剪力流增加而降低;对于靠近计算起始端截面的加劲杆而言,比拟杆法计算应力与模型计算应力差值在10％左右;竖弯梁顶板最大应力处的剪力滞系数为1.4,大于直梁在该处的剪力滞系数1.2,直梁在该处的轴向应力与竖弯梁相比减小了 5.9 MPa,可以认为存在竖弯的箱型梁对剪力滞的影响是不利的.     

箱肋拱桥的加固方法研究及分析

某箱肋拱桥主拱圈出现了大量的裂缝,荷载试验结果表明结构刚度偏低、冲击系数偏大。为了解决以上问题,通过增设拱肋之间的斜撑以增强横向联系,加强结构的整体性,并结合空间梁格有限元模型分析对比了加固前后的拱圈内力变化情况。结果表明,增设斜撑后,活载内力将下降20%左右,效果明显。     

提高水泥路面结构耐久性的一项重要措施

结合我国水泥混凝土路面的发展历程,对国内外水泥混凝土路面的结构设计方法进行分析对比,介绍采用缩缝传力杆与冷轧带肋钢筋网对提高水泥混凝土路面结构耐久性的重要意义。     

敷设分层梯度声学覆盖层的加肋圆柱壳声辐射特性研究

单壳体潜艇敷设声学覆盖层应具有机械噪声、水动力噪声和声目标强度控制的多功能特性,为此需要解决两个基本问题:其一,提高机械噪声低频控制效果;其二,实现覆盖层的多功能兼容性.本文从降低机械激励壳体声辐射角度出发,采用模态叠加法,建立无限大理想水介质中分层梯度声学覆盖层与有限长加肋圆柱壳的声振耦合及声辐射模型,基于声学覆盖层模态传递函数特性,计算分析声学覆盖层分层梯度分布及厚度、层数等参数对加肋圆柱壳辐射噪声影响的特征和规律,给出分层梯度声学覆盖层的特征声阻抗渐变参数分布并与敷设均匀声学覆盖层降噪特性比较.研究结果表明:加肋圆柱壳敷设内层至外层声阻抗逐渐递增,各分层取慢波速的声学覆盖层,具有比均匀声学覆盖层更有效地降低外表面振动位移的特性,可明显增加降噪效果,并扩展低频降噪范围.声学覆盖层的优化应增加声阻抗的内分层失配和外分层适配的效应,有利于降低加肋圆柱壳低频声辐射,并可兼顾降低声目标强度.     

Bend stiffener linear viscoelastic thermo-mechanical analysis. Part I — Experimental characterization and mathematical formulation

Bend stiffeners are subjected to cyclic loading during offshore operation or when subjected to a controlled full-scale qualification test. Due to the viscoelastic nature of the polyurethane, energy is dissipated within the material volume and the structure may experience a temperature increase, a phenomenon known as self-heating. The top connection is a flexible riser critical region in terms of fatigue, being the bend stiffener the main responsible for curvature control. As the curvature distribution is highly affected by the nonlinear time–temperature bend stiffener response, a detailed thermo-mechanical assessment may become relevant for riser lifetime and polyurethane material failure assessment, specially during accelerated full-scale tests. In the present paper (Part I), the polyurethane experimental characterization and steady-state thermo-mechanical mathematical formulation are presented for the bend stiffener self-heating assessment. A steady-state formulation is derived for a temperature dependent linear viscoelastic large deflection beam model to estimate the heat generation during harmonic tip loading. The temperature field distribution is calculated through a three-dimensional steady-state thermal model considering the viscoelastic heat calculated from the mechanical model with an iterative scheme. Stress relaxation tests are performed at different temperatures to determine the viscoelastic properties followed by thermal properties characterization through differential scanning calorimetry and by the Flash method to determine the specific heat, thermal conductivity and diffusivity, respectively. In a companion paper (Part II) the iterative numerical scheme is detailed and a case study presented.     

基于疲劳寿命分析的地铁受电弓上框架改进

文章分析了地铁受电弓运行过程中导致上框架焊缝开裂的主要影响因素,采用增加加强筋的方式,降低焊缝区域应力,提高焊接处疲劳寿命。运用Matlab和ANSYS软件进行静力学和强度计算,根据疲劳强度曲线进行对比分析。分析结果表明:增加加强筋后,集中应力下降了36.4%,疲劳寿命是结构修改前的3.86倍。     

带肋钢板-混凝土组合结构抗裂性能研究

针对带肋钢板-混凝土组合结构的抗裂性能进行理论分析和结构试验,结果表明：带肋钢板-混凝土组合结构开裂弯矩较普通钢筋混凝土结构大得多,当裂缝出现后结构能更有效地抑制裂缝发展;带肋肋板区混凝土在钢板与箍筋的共同约束下可比拟为共同受力体,极限拉应变较钢筋混凝土高。     

船用柴油发电机组环形连接件模态分析及结构优化

本文利用ANSYS有限元软件建立了环形连接件三维简化实体模型,并进了模态分析及结构优化分析。结合实际工程需要对环形连接件结构改进后进行了模态分析。比较分析了各模态计算结果,为工程设计提供参考依据。     

基于砂箱模型试验的肋板式挡墙稳定性及合理布置方式分析

肋板式挡墙是由墙面挡土板、摩擦锚固肋板和肋间土体组成的一种新型支挡结构,其稳定性主要受肋板长度及布置间距的影响,为此开展了采用纸质作为挡墙面板和肋板的小型砂箱模型试验。研究结果表明：肋板式挡墙承受的土压力主要通过肋板与肋间土体的摩阻力平衡,稳定需满足肋板最小长度,且肋板长度≥布置间距的基本布置要求;根据不同的肋板布置方式,肋板式挡墙存在长肋疏布的摩擦锚固型和短肋密布的整体土墙型2种典型作用模式;极限稳定状态下,肋板长度≈布置间距的过渡型布置方式最合理,所需肋板面积最小。