考虑非均匀收缩徐变的PC箱梁桥时变性能

为研究箱梁顶板、底板及腹板厚度差异引起的非均匀收缩徐变效应,分析了某三跨预应力混凝土(PC)连续箱梁桥时变性能.考虑混凝土抗压强度、弹性模量的时变性,分别建立模拟实际悬臂施工顺序的实体单元及梁单元有限元模型,比较成桥后在均匀及非均匀收缩徐变下的结构变形、混凝土应力和钢束应力.同时将长期挠度、钢束应力与相应规范值进行对比,并估算了车辆荷载及非均匀收缩徐变导致跨中底板出现拉应力和裂缝的时间.结果表明,与均匀收缩徐变相比,非均匀收缩徐变对跨中长期下挠影响较小,而对混凝土应力影响较大,在箱梁设计中应予以考虑.     

钢筋混凝土梁开裂面的力学性能和数值模拟

基于混凝土材料细观层次的研究,对钢筋混凝土梁开裂面的力学性能进行了分析和数值模拟。引入开裂面法向和切向的应力-应变关系假定,模拟了裂缝出现后开裂面由于骨料咬合和微裂缝嵌入的互制作用;采用弹性地基梁理论分析了钢筋销栓作用对开裂面应力传递的影响;在此基础上,基于开裂区应变分解思想,采用等效连续模型将开裂面和裂缝间混凝土统一,将裂缝的影响隐含在等效的本构模型及相关参数中,并给出了开裂单元的屈服准则、加卸载准则及增量型有限元中本构矩阵的数值计算方法。典型构件的试验结果验证了本文数值模型的合理性和有效性。     

预应力混凝土曲线桥极限承载能力分析

针对梁段法难以客观分析预应力混凝土(P.C.)曲线桥梁极限承载能力的问题,提出采用实体退化单元的三维分析方法。基于经典的三维实体等参元和梁、板壳等理论,提出了新型实体退化单元,建立了用于钢筋模拟的三维弥散模型,从几何非线性、材料非线性及求解方法等三个方面对极限承载能力分析的具体实现方式进行了讨论。用一试验结果对该方法进行了验证,并将其用于四跨P.C.曲线梁桥,从破坏型式、应力变化及变形发展等方面对结构极限状态进行了分析。结果表明:该方法通用、可靠,应用于实桥是可行的,为更深入了解P.C.曲线梁桥极限状态性能提供了新的方法。     

双索单梁组合结构非线性动力特性

为了研究双索单梁组合体系的非线性动力响应,基于该组合体系的连续模型,建立索 梁组合结构的运动方程,在对方程进行约化处理后,结合回传射线矩阵法求解了结构平面内线性特征模态,研究组合体系中索和梁之间的相互作用,并以此为基础采用一阶模态截断的方式构造了单自由度非线性方程,用于研究结构非线性动力响应.通过变量转换,应用同伦分析法给出了结构受外部简谐荷载作用下稳态周期解的级数解形式,求解结构在一阶共振频率附近的非线性频率振幅曲线,并通过数值算例讨论了各种参数对非线性动力特性的影响.结果显示：同伦分析法与其他方法相比,在计算强非线性问题时具有较大的优势.     

基于应变分解方法的钢筋混凝土开裂模型

为了克服传统弥散裂缝模型的不足,采用应变分解的方法,推导了钢筋混凝土单元的开裂模型;通过假定裂缝面法向和切向变形解耦,采用混凝土非线性断裂力学的基本理论分别构造裂缝面法向和切向的本构关系;对于混凝土单元中的钢筋,在开裂后不仅考虑其轴向刚度,同时采用弹性地基梁模型考虑其横向作用对开裂混凝土应力传递的影响;采用FORTRAN语言编制程序,通过与经典梁、板构件试验结果的比较,表明该模型的合理性和有效性;可用于钢筋混凝土结构非线性和极限承载力的分析。     

基于转动角软化桁架模型的锈蚀钢筋混凝土纯扭构件非线性分析

为了对钢筋已锈蚀甚至出现滑移的钢筋混凝土纯扭构件进行非线性分析,在转动角软化桁架模型的基础上,引入能够考虑钢筋滑移以及锈蚀率影响的钢筋平均应力 应变关系,推导出方便模型求解的简化公式,给出相应的计算流程,并编制相关程序,对相关文献中的无锈蚀和有锈蚀的钢筋混凝土纯扭构件进行分析。与已有试验数据对比结果表明,极限扭矩试验值与计算值之比的平均值,对非锈蚀梁和锈蚀梁分别为0.945和1.036,对典型的试验梁分析得到的扭矩-扭率曲线与试验结果也非常接近,证明了提出的考虑锈蚀及滑移效应后钢筋修正本构模型的合理性。     

V型墩预应力连续刚构桥结构的动力分析和试验研究

义乌市宗泽大桥主桥为三跨预应力混凝土V型墩连续刚构桥。为了检测桥梁结构的动力性能，对该桥进行了动载试验，采用四边型板单元的空间有限元方法对其进行动力有关分析，并与试验结果进行比较，结果表明：该桥以竖向弯曲振动为主，且实测频率比理论值大，冲击系数的大小与车辆行车速度的相关关系不明显。     

空间梁拱组合式桥梁的分桥理论及试验研究

文章提出了分析空间梁拱组合式桥梁荷载横向分布的弹性支承连续粱法,实例计算及试验结果表明;用该法计算的荷载横向分布系数与实测挠度值反算的荷载横向分布系数基本吻合,对城市道路以三块板布置的间梁拱组合式桥梁结构,一般以靠近机动车道内侧梁拱拱片的横向分布系数较大,并控制设计。     

考虑竖向和横向温度梯度的桥梁温度应力分析

以三跨先简支后连续小箱梁桥为研究对象,考虑温度场随竖向和横向的变化,采用ANSYS建立空间模型,分析计算了作用短期效应组合应力,重点分析了温度应力对其控制组合应力的影响。结果表明温度梯度将引起较大的横向和竖向拉应力,从而降低主梁截面抗裂性能。因此,实际设计时应对竖向和横向温度梯度引起重视。     

预应力混凝土弯桥的极限承载力及其分析

针对传统的平面线弹性理论无法客观分析预应力混凝土桥梁中预应力效应和极限承载力的问题,采用三维实体退化单元模拟混凝土,用荷载等效移置模拟预应力,同时引入材料非线性,对一座典型的曲线梁桥的极限承载力和影响参数进行了分析研究。结果表明,提高结构预应力度,结构的开裂荷载将有所提高,但结构的延性显著降低,极限位移有所减小;采用部分预应力混凝土,结构开裂荷载有所下降,但结构的延性有所增加,对提高抗震性能有利;布置腹板束的弯桥极限承载力要好于仅布置平板预应力束的弯桥。