重载铁路过渡段路基动力响应特性试验研究#br#

掌握列车移动荷载作用下路基的动力响应特性可为路基沉降预测,状态评估提供依据。开展重载铁路过渡段路基动力响应测试,研究动位移峰值沿线路纵向及边坡方向的变化规律,分析路肩处动位移峰值的随机分布规律。研究列车动荷载作用下路基的动力响应特征,并揭示振动能量沿路基边坡的衰减规律。结果表明：列车动荷载对路基的作用具有明显的周期性,可将相邻车厢的两个前后转向架作为一个加载单元,在该加载单元的重复作用下路肩处的动位移峰值服从正态分布。重载列车动荷载作用下路基的振动频率主要分布在0~20Hz范围内,振动能量从路肩向坡脚方向衰减剧烈,基床层受列车动荷载影响显著,而基床以下路基受列车动荷载影响非常微小。分析结果有助于评估列车荷载作用下路基的瞬时及长期动力稳定性,同时为采用模型试验及数值分析手段研究路基动力响应特性时准确模拟重复列车动荷载提供了思路。     

列车振动下路肩挡土墙的稳定性分析

论述了研究交通荷载作用下路基周围土体和结构物稳定性的意义,以某工程为基础,利用有限元法计算分析了路肩挡土墙在列车振动荷载作用下的稳定性,得到一些有益的结论,为以后设计提供了借鉴。     

基于承载力修正的砌体结构窗下墙拆除后抗震能力分析

砌体结构住宅底层窗下墙拆除后,墙肢抗侧刚度及承载力降低,所分配的地震作用将向其他墙肢转移,容易形成抗震薄弱构件。为了解窗下墙拆除后地震作用在墙肢间的重分配规律及对墙肢抗震能力的影响,基于试验数据初步得出窗下墙拆除后墙肢承载力的修正系数;针对设防烈度8度地区的六层砌体结构模型,分析不同窗下墙拆除工况下地震作用在同一轴线砌体墙的重分配规律,并对现有承载力验算方法及修正承载力验算方法下的墙肢抗震能力进行对比;讨论了不同窗下墙拆除情况对砌体结构抗震能力的影响。分析结果表明,拆除窗下墙后,对墙肢进行承载力修正,原有满足抗震要求的砌体墙可能不再满足抗震要求,原有不满足要求的墙肢其抗震能力可能严重不满足要求。     

考虑局部荷载的基坑抗隆起稳定性三维分析

针对目前基坑抗隆起稳定性计算方法不能考虑三维空间下局部地面荷载作用的问题,在圆弧滑动法的基础上,结合Boussinesq解,建立了可以考虑地面局部荷载的基坑三维抗隆起稳定性系数计算方法,并结合工程算例,分析了地面局部荷载不同作用位置及范围下基坑三维抗隆起稳定性系数的变化。结果表明:基坑长度小于60 m时,三维抗隆起稳定性系数明显大于二维计算结果,计算结果最大可相差60%以上;荷载作用位置及作用范围变化时,基坑三维抗隆起稳定系数变化复杂,且在滑裂体边界附近的荷载变化会导致基坑三维抗隆起稳定系数发生较明显的变化;距离基坑较远的地面荷载对基坑抗隆起稳定系数影响较小,计算时可适当简化。     

基于英标BS5400的素混凝土T形桥台计算

结合斯里兰卡马特拉至必利尔塔铁路某桥,依据英标BS5400要求的荷载和荷载组合对该桥素混凝土T形桥台的基底截面应力、抗滑稳定性和抗倾覆稳定性进行了检算。结果显示,在运营极限状态（SLS）和破坏极限状态（ULS）下,以上各项指标均满足英国规范要求。     

不同破坏模式下重力式路肩挡土墙稳定性研究

根据不同破坏模式下路肩墙主动土压力计算公式,推导了重力式挡土墙的抗倾覆和抗滑移稳定系数与稳定方程表达式,研究了4种工况下墙后土压力、破裂角和稳定性的变化规律,对规范中提出的两种验算方法可靠度进行了对比分析,最后,分析了填料内摩擦角对挡土墙稳定性的影响,以供参考。     

扁钢加固震后砖砌体墙抗震性能分析

用扁钢加固震后砖砌体墙,分别对震前砖砌体墙和加固震后砖砌体墙进行水平低周循环荷载作用下的试验研究。通过试验结果的对比,分析了用扁钢加固震后砖砌体墙的效果及抗震性能。     

新建重载铁路桥梁设计荷载标准的研究

对国内外荷载标准与列车运营模式间的关系进行研究分析,探讨设计活载标准的合理储备,分析国内重载铁路发展的情况,制定重载运营车辆检算模式。基于修正后中-活载(2005)中的ZH图式,从静活载储备、考虑恒载和相关设计参数后储备两方面,对重载列车作用下桥梁结构设计荷载系数的取值进行研究,提出适用于新建重载铁路设计的荷载系数。研究成果可为重载铁路标准规范提供依据。     

高速铁路斜拉桥与无缝线路相互作用研究

为研究高速铁路斜拉桥与无缝线路的相互作用问题,采用非线性杆单元模拟梁轨接触,并与UIC算例对比以验证其正确性。以沪昆线上某(32+80+112)m槽形截面独塔斜拉桥为例,建立考虑桥塔、拉索、主梁、轨道以及相邻桥跨的高速铁路斜拉桥梁轨相互作用模型,系统地分析温度、活载、列车制动、风载、混凝土收缩徐变以及地震作用下斜拉桥上无缝线路纵向力及墩顶水平力的分布规律,并对设计参数的影响进行探讨。在荷载组合方面,采用考虑加载历史的荷载步法与传统的数值相加方法进行对比。得出的主要结论包括:对钢轨来说,斜拉桥两端及桥台处钢轨受力较大,采用固结体系可大幅度减小钢轨挠曲和制动力,收缩徐变和地震荷载对钢轨纵向力影响较大,地震动的行波效应会增大桥台处的钢轨应力;对桥梁下部结构而言,挠曲力、制动力和地震力主要由桥塔承受,温度和收缩徐变产生的水平力主要由斜拉桥两端交接墩承受;在检算钢轨纵向力时,可采用数值相加的方法,但在检算桥墩时采用考虑加载历史的荷载步法更为安全。     

拆除窗下墙对砌体墙抗震性能影响的试验研究

多层砌体结构底层窗下墙被拆除的情况较为普遍,拆除窗下墙会造成砌体墙抗震能力降低,增加地震时拆改结构破坏的风险。为了解拆除窗下墙对砌体墙抗震性能的影响,进行了5片足尺砌体墙的低周反复荷载试验,获得了原型砌体墙试件、拆除两侧窗下墙试件、拆除一侧窗下墙试件的主要破坏过程及破坏形态,对比分析了各片墙体的承载力、变形及抗侧刚度等抗震性能的差异。试验研究表明:拆除窗下墙后砌体墙高宽比变大,水平荷载作用下转动变形在总变形中所占比重增加,破坏形态可由水平剪切破坏向斜压破坏、竖向剪切破坏等其他破坏形式转变;拆除两侧窗下墙的试件其承载力、抗侧刚度较原型砌体墙试件的有较大幅度降低;拆除一侧窗下墙的试件其未拆除侧的承载力、抗侧刚度与原型砌体墙试件的基本相同,拆除侧的则较原型砌体墙试件的有较大幅度降低。研究结果为进一步研究拆除窗下墙对砌体结构整体抗震性能的影响提供了试验数据。     

预应力混凝土梁在地震作用下的损伤-破坏模型

结构在地震作用下的损伤状况及其抵御破坏荷载的残余能力,是抗震优化设计和震后工程加固的重要依据。根据对预应力混凝土梁在不同荷载历程下的耗能、破坏特性的试验研究,本文提出了构件破坏的定义,给出了构件在循环荷载下的破坏弯矩与骨架曲线破坏弯矩的数学关系,建立了预应力混凝土梁在地震作用下的损伤-破坏模型。该模型综合了变形、能量累积以及荷载历程对预应力混凝土构件损伤-破坏的影响,对不同的地震模式有更好的适用性。     

剪力墙直接基于位移的抗震设计

结合国内外地震设防水准和结构抗震性能目标,对基于性能的抗震设计理论进行了分析介绍,进而提出了一种剪力墙直接基于位移的抗震设计方法并作了具体阐述,为设计人员提供了一定的指导。     

新型土坯墙体房屋抗震性能试验研究

提出了一种新型土坯墙房屋,对新型土坯墙房屋承重墙体的受力及抗震性能进行试验研究。设计三片新型土坯墙试件,研究土坯墙体在竖向荷载和反复水平荷载作用下的破坏过程、破坏形态、滞回曲线和骨架曲线特征以及墙体水平承载力和变形能力等,同时,研究新型构造措施对土坯墙抗震性能的作用。试验表明:新型土坯墙体的破坏模式与配筋混凝土小型空心砌块相似,土坯墙体具有良好的承载力和变形能力。新型构造措施对墙体整体抗震性能作用明显,其连接构造至关重要。与计算结果比较得出,在建筑抗震概念设计原则指导下,抗震设防7度区采用新型土坯墙建造二层房屋具有可行性。     

短肢剪力墙抗震试验研究

通过两个短肢剪力墙试件的低周反复试验,研究了短肢剪力墙的破坏模式、抗震性能及计算方法,并用ANSYS程序进行了非线性有限元分析。     

隧道周边不同位置径向裂纹对隧道围岩稳定性影响规律的研究

在爆炸载荷作用下,隧道周边会产生大量的径向裂隙,研究在双轴压缩荷载作用下不同位置处径向单裂纹直墙拱形隧道的破坏规律,分两种情况进行研究,一种是裂纹在隧道拱肩或拱顶部位,以拱顶半圆圆心为基点的径向裂纹;另一种是裂纹在隧道底板或边墙部位,其裂纹面与隧道底板、边墙成135°夹角。采用模型试验和数值模拟方法进行研究,模型试验采用水泥砂浆制作隧道模型,数值模拟计算隧道模型裂纹尖端应力强度因子和应力云图,模拟结果与试验结果对比较吻合。结果表明:1裂隙会降低隧道整体的稳定性以及抗压强度;2当裂纹在隧道拱肩或拱顶部位时,裂纹倾角θ=45°时,隧道的稳定性最差,最容易破坏;3当裂纹在隧道底板与边墙交界处时,隧道最容易破坏,整体稳定性最差。     

内置钢板钢筋混凝土剪力墙抗震性能研究

设计16个内置钢板钢筋混凝土剪力墙(简称SPRCW)试件,进行低周反复加载试验研究。根据试验现象与试验数据得到的滞回曲线、骨架曲线、延性系数、等效粘滞阻尼系数等参数,从强度、变形和能量等三个方面判别和评定试件的抗震性能;比较不同参数如高宽比、墙体厚度、钢板厚度等条件下试件的工作性能;研究细部构造措施如拉结筋和钢板上焊接栓钉等对于剪力墙受力破坏特征以及抗震性能方面的影响;对比SPRCW与普通钢筋混凝土剪力墙发现,钢板对于提高构件的抗震性能效果十分明显。通过对试验数据的拟合,研究了构件在地震作用下的恢复力特性,确定结构构件恢复力的计算模型,为结构非线性时程分析提供理论依据;利用试验数据拟合了内置钢板钢筋混凝土剪力墙的受剪承载力公式,可为制定该类型构件的相关规范提供参考。     

加筋土挡墙在重复荷载作用下的模型试验与动态响应分析

通过对加筋土挡墙在列车车辆重复荷载作用下的模型试验，得出了加筋土挡墙的动态响应特性，水平；坚向加速度及位移均值随挡墙高度的变化规律。推导了加筋土挡墙在重复荷载和稳态阻尼作用下的竖向位移、速度、加速度振动方程。     

建筑结构地震火灾效应分析方法

为在建筑结构设计时考虑地震引发火灾对建筑结构的作用和影响,提出建筑结构地震火灾效应分析计算方法,此方法结合结构地震反应分析与火灾热力反应分析,通过简化的建筑结构地震损伤模型,考虑地震损伤的同时,连接结构的热传导分析与热力分析,从而实现地震火灾效应计算.运用此方法对一单层和一多层混凝土框架分别进行了分析,并与没有考虑地震...     

混凝土石膏复合墙板试点工程动力特性测试与分析

通过实测复合墙板试点工程结构的动力反应,获得了结构的自振频率、振型和阻尼比等模态参数。提出一种适用于工程界广泛采用的SATWE建模的材料等效简化方法。采用此方法对试点工程进行的分析计算表明,计算和实测的基本振型吻合较好。对结构进行的地震反应分析结果表明,结构抗震性能良好。