顶推法槽形钢梁在局部荷载作用下的极限承载力

针对九堡大桥北引桥槽形钢梁最大悬臂85 m顶推施工的安全性,建立了包括顶推设备竖向支撑的纵向长度、结构设计参数和初始缺陷影响的槽形钢梁有限元模型。首先比较了不同支座条件、计算跨度对槽形钢梁的极限承载力计算结果的影响,表明计算模型是合理的。然后,通过引入顶推设备竖向支撑的纵向长度、钢梁顶板、底板、腹板厚度、加劲肋构造以及初始缺陷,分析了槽形钢梁在各种条件下的极限承载力。分析结果表明:槽形钢梁采用顶推法施工是安全的,且有足够的安全系数。     

栓钉高度对栓钉连接件抗剪性能的影响

为了研究栓钉高度对栓钉连接件抗剪性能的影响,通过24个栓钉抗剪性能模型推出试件,获得栓钉在不同直径和高度下的荷载-滑移曲线和破坏模态,比较分析栓钉高度对栓钉连接件抗剪性能的影响,建立考虑栓钉高度的抗剪承载力计算式. 研究结果表明：当栓钉连接件长径比为4.5~13.2时,栓钉的抗剪承载力随长径比的增加而增大;当栓钉长径比小于10时,抗剪刚度随长径比的增加而增大,当长径比大于10时,抗剪刚度变化较小. 提出栓钉连接件长径比为4.5~13.2时栓钉连接件发生剪断破坏时的抗剪承载力计算式,该公式考虑的因素更全面,与试验结果较吻合;中国现行规范关于栓钉抗剪刚度的设计值偏保守,在进行设计时可以选取规范Eurocode4或Oehlers提出的计算方法进行参考,以达到减少栓钉使用数量,降低设计和施工难度的目的.     

长期荷载作用下钢管混凝土徐变的理论研究

为了解钢管混凝土在长期荷载作用下的变形特性,基于三维黏弹性理论,采用三参数线性黏弹性模型,提出了核心混凝土徐变的三维有限元分析理论和计算方法.在对两组RC梁长期加载实验研究的基础上,拟合了模型中的三个参数,并对钢管混凝土压弯构件的徐变规律进行了研究,分析中通过离散时间,采用切线模量法迭代计算得到徐变与持荷时间的关系,计算与实验结果符合较好.以典型截面形式压弯构件为例,研究了轴压比、长细比和偏心率等因素对钢管混凝土徐变的影响规律.研究结果可供工程实践和设计参考.     

大跨度混凝土桥梁预应力空间效应分析

针对传统的平面杆系理论无法客观分析预应力混凝土桥梁中多向预应力效应的问题,运用实体退化单元,将预应力筋作为结构的一部分,用等效节点荷载模拟预应力效应.采用该方法对临海大桥(斜拉桥)预应力的空间效应进行了分析.分析结果表明,预应力明显改善了桥梁的正常使用状态,多向预应力的空间效应明显;该预应力空间效应分析方法客观模拟了预应力的空间效应,为进一步完善预应力桥梁的设计提供了依据.     

确定斜拉桥最优恒载索力方法的探索

采用有限元计算同优化分析相结合的方法来确定斜拉桥的最优恒载索力。用一种新型单元－虚拟层合梁单元对结构进行计算，以梁和塔的最大应力最小为目标、用拟牛顿法对索力进行优化。运用该方法对一实际斜拉桥进行索力优化，并得到一组索力，在该索力下，结构的应力状况良好、塔顶偏位较小。分析结果表明：该方法简单、有效。     

方形混凝土桥墩裂缝成因分析及对策

针对实际工程中存在的方形混凝土桥墩易于开裂的问题,以一典型公路桥为背景,对其存在的裂缝形态进行了现场调查及统计分析,依据裂缝特征及环境条件,初步判定为温度效应引起的结构裂缝.进一步用数值仿真方法,对方型桥墩从混凝土浇筑开始到成型1年后的水化热效应、日温度变化效应、季节温度变化效应以及温度骤降进行了温度场、应力场的历时变化模拟,并具体就桥墩混凝土材料、施工养护及设计方案进行参数分析,对温度裂缝控制对策进行了探究.研究结果表明;混凝土水化热及温度骤降是引起方形桥墩竖向裂缝的主要原因;从设计角度,桥墩以圆截面为佳,其截面尺寸不宜超过1.9m2;从施工角度,水泥质量浓度控制在200～350kg/m3,并尽量选取矿渣325或矿渣275水泥,入模温度以5～15℃为宜,且立模养护时间以3d为适;对成型桥墩可选择传热系数不超过4.5W/(m2.K)的保温材料覆加于其表面.     

P.C.连续刚构桥施工过程的仿真分析

现代P.C.(预应力混凝土)连续刚构桥受力复杂,成桥应力同施工过程相关。根据其结构及受力特点,提出用实体退化单元建立P.C.连续刚构桥施工过程分析的三维模型;将预应力筋作为结构的一部分,用等效节点荷载模拟预应力的张拉效应;用三参数粘弹性模型模拟混凝土徐变效应;提出了阶段模型应力的处理方法。以一实际刚构桥为对象对该方法进行了应用研究。结果表明:P.C.连续刚构桥在恒载状态下,成桥应力和挠度与施工过程密切相关,常用的一次成桥方式获得的成桥应力和挠度与实际有较大偏差。     

碳纤维酚醛树脂复合材料粘性系数的识别

建立了用于碳纤维酚醛树脂复合材料粘性系数动态识别的二参数模型,利用一试件的实测固有频率识别此参数,并用其它试件的实测结果加以检验。在识别此参数时还考虑了空气阻尼的影响。分析结果表明此方法是成功的,误差达到最小范围。     

围压对Ⅱ型CA砂浆力学性能的影响

对不同围压下的CRTS-Ⅱ型CA砂浆进行了三轴压缩试验,并测定CA砂浆的应力应变曲线。分析了峰值应力、峰值应变、残余强度及弹性模量随围压的变化规律,并对其进行线性拟合。结果表明,随着围压的增大,应力应变曲线峰值处逐渐平缓;峰值应力、峰值应变及残余强度逐渐变大,弹性模量基本不变;CA砂浆试件破坏时的裂缝与轴线的夹角逐渐增大。     

强化有限元剪力连接件的拔出数值模拟

剪力连接件的拔出过程伴随着混凝土的拉裂与扩展,为了准确模拟拔出过程中的非连续变形及剪力连接件抗拔承载力,本文采用基于强化有限元的无厚度CZM单元,以粘聚区域模型描述剪力连接件拔出过程裂纹的开裂与扩展。然后建立了剪力连接件拔出数值分析模型,对拔出过程连续－非连续变形进行模拟,得到了拔出过程的荷载位移曲线,剪力连接件的抗拔承载力以及拔出过程裂纹扩展形态。本文方法可以实现拔出过程混凝土裂纹起裂扩展的非连续变形的数值模拟。