高速铁路无碴轨道预应力连续梁徐变影响分析

随着我国高速铁路事业的发展,越来越多的大跨连续梁桥得到应用.但是过去建设的大跨连续梁已有不少出现了挠度增大及表面开裂等现象,引起这些现象最重要的原因是混凝土的收缩徐变效应.本文选取合理的徐变系数后,从相对湿度、加载张拉龄期、二期恒载上桥时间三个因素对徐变影响进行研究,提出控制后期挠度变形的建议.     

冲积河流粗化后的床面沙粒阻力

通过理论分析提出了与泥沙起动水力条件及泥沙重度有关的泥沙等效粒径的概念及其计算方法,并在此基础上提出了一种计算粗化后床面沙粒粗糙尺度的简化公式,对其取值方法及区间进行了说明。该式表明床面上沙粒粗糙尺度不仅与泥沙颗粒的重度及水的重度有关,且与一定水流条件下形成粗化层时床面上泥沙颗粒的最大起动粒径有关。采用国内外70组天然河道及试验室实测资料,对本文提出的床面沙粒阻力计算公式进行了验证,结果表明该公式的计算精度令人满意。该公式可以用来计算冲积河流粗化后的床面沙粒阻力。     

大型多纵梁矩形渡槽空间受力计算分析

根据大型多纵梁矩形渡槽槽身结构及其受力特点提出了实用空间法，对三维实体有限元法和实用空间法进行对比指出：实用空间分析法简单实用又便于配筋，计算精度能满足工程设计要求；结构设计时可先采用实用空间法计算内力并进行配筋设计，再用三维有限元法校核主要受力断面的应力状态。     

宽幅矮塔斜拉桥施工期横隔梁混凝土抗裂分析研究

以某宽幅矮塔斜拉桥实际工程为背景,分析0#块横隔梁施工期开裂的原因.通过Midas FEA建立有限元分析模型,依托应力集中理论和拉压杆计算模型的分析方法,通过五个不同施工阶段工况的受力分析研究,发现次边箱室的应力大于边箱室且边箱室的应力不均匀现象严重;横隔梁横向预应力、纵向预应力束张拉和最大悬臂混凝土浇筑致使横隔梁局部应力超限为横隔梁开裂的主要原因,提出了优化预应力施工顺序的建议;比较结构有限元受力分析和拉压杆模型的分析计算方法,得出拉压杆模型的计算偏于安全.     

混凝土箱形渡槽日照高温下结构安全研究

在分析箱形渡槽产生日照温差及温度应力的基础,利用ANSYS有限元软件对某渡槽日照温差及温度应力进行了有效的仿真模拟,结果表明:日照温差作用下,在混凝土箱形渡槽槽身内表面无论沿纵向和横向都将产生可观的温度应力,其值均已超过混凝土的抗拉设计强度。所以,在箱形渡槽槽身结构设计中对日照温差作用产生的温度应力必须予以重视,在设计中应配置适当的温度钢筋。     

箱形渡槽越冬期间表面保温能力计算

对于寒冷地区的混凝土结构,常采用表面保温措施来防止裂缝的产生.根据朱伯芳院士提出的计算公式进行理论分析,以引洮工程柳林沟渡槽为例,分别计算不保温、采用3和5 cm厚的聚氨酯保温板3种情况下的温度变化和温度应力,并分析不同厚度保温层的保温效果.计算结果表明:箱形渡槽在越冬期间降温快,会产生可观的温度应力,需要选用合适厚度的保温材料来减小槽身表面和棱角处的温度变化和温度应力,避免槽身产生裂缝,从而影响槽身结构的整体性和稳定性.     

折线温差分布下倒虹吸横向温度应力计算

通过引进公路桥梁规范中的折线温差分布函数,推导了折线温差分布下倒虹吸横向温度自约束应力和框架约束应力计算公式,利用文章推导的公式,计算了倒虹吸处于停运状态时,突遇骤然降温作用时的温度应力,计算表明:倒虹吸内表面总应力是温差和壁厚的函数,当壁厚不变,温差减小50%时,其温度应力相应的也减小50%,当温差不变,壁厚减小50%时,其温度应力减小17%;采用相同的工程实例,按照折线温差分布函数和指数温差分布函数分别计算倒虹吸温度应力,发现前者计算值偏大,在设计时若按照折线温差分布模式考虑倒虹吸温度荷载,能提高倒虹吸抗裂性能。     

大跨径铁路钢管混凝土系杆拱桥稳定性分析

以现有拱桥稳定计算理论为指导,建立了格丑沟特大桥主桥136m跨度铁路钢管混凝土系杆拱桥的空间有限元模型,给出了该桥在特定的荷载工况下的稳定系数及失稳模态,结果表明：结构的失稳主要表现在拱肋的面外失稳,弹性屈曲系数均大于一般要求(4~5),弹性稳定满足要求．考虑了非线性影响,对拱肋进行了逐级加载,得到了拱肋的极限荷载,并给出了拱肋达到极限荷载时各控制截面的竖向位移和横向位移,通过比较得出材料非线性对本桥稳定的影响大于几何非线性的影响．并以大量计算结果为依据,揭示了横撑布置形式、拱肋内倾角、矢跨比对该桥稳定性的影响．     

长大渡槽冬季输水期结冰水深预测

为了研究长大渡槽在冬季寒冷时期输水的结冰问题,为渡槽提供保温措施奠定理论依据,以庄浪河渡槽为背景,根据稳态传热过程进行理论分析,采用ANSYS FLORTAN软件建立水体温度计算模型,利用牛顿冷却公式、对流换热公式、曼宁公式进行计算,求得水温下降值与水深变化之间的关系。结果表明:水温下降值随水深的增大而减小,当水深增大1.5倍时,水温下降值减小约1.7倍;当水深增大4.2倍时,水温下降值减小约7倍,所以应该尽量保持槽体内较高流量,控制最小水深以保证槽内水体不产生冰花。当水深小于1m,外界温度为-25℃的极端低温情况时,槽内水体会结冰,可以考虑顶部加盖或者粘贴保温板来保温,从而达到安全输水的目的。研究成果对于渡槽的耐久性和使用寿命及冬季输水的可行性具有重要意义,也可以为类似工程提供理论依据。     

庄浪河渡槽冬季输水最优流速预测

庄浪河渡槽是西北地区的长大渡槽,寒冷季节输水,水温会在输水过程中降低。水在零度以上以液体状态存在,零度以下以固体状态存在,即水温为负值时,渡槽槽体内会产生冰花,渡槽中的冰冻会影响水体的正常输送,对渡槽槽身结构的摩擦、碰触,会影响渡槽的使用年限。而水体在流动过程中的水温降低与其流速有直接关系,因此,若知道临界流速从而对水流流速进行控制,对渡槽的耐久性和使用寿命及冬季输水的可行性具有重要意义。根据稳态传热过程进行理论分析,采用ANSYS FLOTRAN软件对水体进行模拟,采用牛顿冷却公式和对流换热公式进行计算,并求得相应的流速。由计算结果可知,当水流速度为1.35 m/s时,在流经整个渡槽的过程中,水的温度趋于不变,因此,1.35 m/s是冬季输水时期渡槽中水的最优流速。