混凝土斜拉桥索塔锚固区预应力设计的拉-压杆模型法

简要论述了拉-压杆模型方法的理论及一般设计过程,推导了基于中国规范的混凝土压杆有效强度计算公式,并给出了预应力及普通钢筋拉杆的强度计算公式.针对混凝土斜拉桥索塔锚固区预应力设计,采用拉-压杆模型方法对箱形断面索塔锚固区进行分析,并建立拉-压杆模型,定量设计出预应力钢束.建立三维实体单元有限元仿真模型对索塔锚固区进行分析,其结果验证了拉-压杆模型的精度和可靠性.     

预应力混凝土斜拉桥施工过程中的力学行为研究

斜拉桥施工过程中的力学行为研究是一项涉及斜拉桥质量和安全的关键技术问题。采用空间非线性 有限元模拟了某大跨度预应力混凝土斜拉桥主梁的悬臂浇筑过程,引入一阶最优化计算方法来确定斜拉桥的合 理施工状态,求出各施工阶段的斜拉索张拉索力和主梁的预抛高值,并讨论了物理非线性和几何非线性等因素 对桥梁施工的影响,提出了减小非线性影响的措施。。     

高应变强化超高性能混凝土的裂缝控制机理和研究

利用声发射无损探伤技术实时监测三种类型超高性能混凝土（Ultra High Performance Concrete, 简称UHPC）轴拉试验过程中内部损伤点的形成和演化过程,同时通过裂缝观测仪量测UHPC拉应变到达2000με时的缝宽。与低应变强化UHPC和应变软化UHPC相比,高应变强化UHPC具有高抗拉强度和“类金属”拉伸应变强化性能,在强化段区间内通过多点微裂纹均布开展的形式来平衡等量变形,表现出优异的裂缝宽度控制能力。气体渗透测试证明高应变强化UHPC抗气渗性能优异,且拉应变达到2000με后即刻卸载状态下的抗气渗性能仍要优于未受荷C50混凝土。基于高应变强化UHPC这些特性,将其应用于桥梁结构的高应力区或其他需要高抗裂性能的部位将是预应力混凝土之外的新方案,例如钢-UHPC轻型组合结构、斜拉桥的桥塔锚固区。     

矮塔斜拉桥的力学行为分析与设计实践

浙江长兴港大桥是一座双塔单索面预应力混凝土矮塔斜拉桥。主桥的孔跨布置为：（39＋88＋38．9）m,采用塔梁固接,墩顶设支座的结构形式,设计构思独特。以该桥为背景,通过计算,分析了矮塔斜拉桥的力学行为,阐述了其设计构思,并对该种桥型的发展前景进行了分析。     

斜拉-悬吊协作体系的设计探索

中国21世纪的跨海工程将面临软土地基、强台风、深水基础等条件,仅用悬索桥和斜拉桥作为大跨桥型,已不能满足工程需求.作者建议采用斜拉-悬吊协作体系以及多跨索支承组合体系来取长补短,弥补体系之不足.本文以伶仃洋大桥工程为背景,探索了1400m伶仃东航道斜拉-悬吊协作体系的设计,为这种桥型的设计和跨世纪、跨海大桥方案研究提供参考依据.     

斜拉桥成桥初始恒载索力概率确定

传统斜拉桥成桥初始恒载索力的确定方法由于忽略了结构参数的不确定性而不能满足实际工程设计需要。本文从概率分析的角度出发,提出一种新的确定斜拉桥成桥初始恒载索力方法——改进蒙特卡罗法。该方法采用响应面近似计算斜拉桥成桥初始恒载索力。然后,在响应面的基础上,利用传统蒙特卡罗法计算斜拉桥成桥初始恒载索力的统计特征。最后,采用该方法对一座对称式斜拉桥初始恒载索力进行概率性确定。     

非协调实体退化厚/薄板单元

在八节点三维实体等参元基础上,将板理论基本假定引入弹性应力-应变矩阵,并为局部坐标系下的挠度位移分量附加非协调位移项,构造了非协调实体退化板单元。板假定的引入用以克服单元厚度泊松自锁,非协调项的引入可缓解单元剪切自锁。通过修正常应变矩阵,确保单元通过分片检验。分域积分方法的采用,使单元可用于层合板结构分析。算例表明:单元对等厚度的厚/薄板均适用。     

砂土中深基基底极限承载力分析

以球孔扩张模型为基础,引入八面体应力和曲线型Mohr-coloumb强度包线,利用能量平衡原理和体变平衡原理建立方程组,来分析密砂中深基础的基底极限承载力;并将本文理论与其他理论和实际应用进行比较,表明本文理论更符合实际情况。本理论是综合了剪切机理和压缩机理的一种新的尝试,是对Vesic课题的发展。     

基于ANSYS的桥梁几何非线性活载效应分析

大跨度桥梁结构分析必须计入几何非线性的影响.在总结线性、非线性活载效应分析理论的基础上,对ANSYS程序采用APDL语言进行了二次开发,基于影响线概念实现了线性、线性二阶、全非线性三种方法的活载效应分析功能.对一座主跨1 400 m斜拉桥方案的试算工作表明,开发的计算功能切实可靠,且计算速度快.同时,三种方法计算结果对比表明,对大跨度桥梁结构,线性方法误差较大而且计算结果偏于不安全,仅能用以初步估算;而线性二阶方法的计算精度很高,当计算工作量过大或时间受限制时是全非线性方法是较为可靠的替代方法.     

多塔斜拉桥交叉索的纵向约束刚度

为明确交叉索对于提高多塔斜拉桥刚度的效果,建立带跨中交叉索多塔斜拉桥的力学模型.选取一个主跨作为隔离体,并将部分交叉索等效为竖向弹簧,研究交叉索的作用机理,推导交叉索对桥塔纵向约束刚度的解析公式.研究表明,当桥塔发生纵桥向位移时,梁段重量在交叉索中重新分配,导致交叉索的索力发生改变,从而产生对桥塔的约束作用.交叉索对桥塔的约束作用取决于交叉索的长度,水平投影长度以及交叉索的轴向刚度.建立三塔四跨有限元模型对解析公式进行验证,有限元结果与公式理论值符合良好,公式可有效估算交叉索的纵向约束刚度.数值分析表明,采用交叉索与增大桥塔或主梁刚度均能有效增大结构刚度,在桥塔及主梁刚度较低时,交叉索对增大结构刚度的效果尤其明显.