现浇梁板施工结构温度应力建模分析

目前现浇梁板施工结构温度应力模型在温度应力关系分析时使用不同标度的量纲，得到的伸长量与标准值差距较大，分析结果的准确性较低。针对该问题，对现浇梁板施工结构温度应力进行建模分析。根据梁板结构，分析其绝热温度效应，计算现浇梁板施工结构的差分温度场；采用等效龄期定义温度场产生的模量变化，控制温度与应力间的标度量纲，等效处理温度场引起的应变；计算温度变化引起的应变弹性量，构建形成温度应力数值模型。结果表明，所设计的应力建模分析方法得到的实际伸长量与标准值相差不超过5N，建模分析结果较准确。     

斜拉桥施工控制中的温度效应计算

针对宜宾中坝金沙江大桥这一实桥，分析了斜拉桥施工控制中的温度效应，提出了将非线性温差转化成线性温差的计算方法；在对温度效应进行24小时连续观测的基础上，对温度场公式中的参数和线膨胀系数用最小二乘法进行了识别，据此进行了理论计算，并与实测资料进行了对比，证明了本方法的适用性。     

山区桥梁超高墩日照温度效应数值分析

随着高速公路以及铁路建设的迅速发展,高墩凭借其诸多优点在深山峡谷的大跨度桥梁中大量被运用,然而高墩对外界环境温度变化敏感,由温差产生的应力及变形往往不容忽视。本文基于新庄特大桥工程实例,进行高墩的日照温度场及温度效应分析。依照太阳辐射理论计算出高墩外界气温和内腔气温,再转换成综合气温作为热边界条件作用在高墩模型上,随后进行高墩温度场的计算,将温度场结果作为荷载施加在有限元模型上,提取计算结果进行位移时程分析,找出大桥高墩温度效应的最不利情况作为控制指标。研究工作将对类似实际工程有一定的指导意义。     

钢箱截面构件的日照温度场分析

确定日照条件下温度场是钢构件温度效应分析的基础。为了研究钢箱截面构件的日照温度场,利用MIDAS对钢箱截面构件建立日照条件下的有限元分析模型,分析构件在不同时段的温度场;通过对分析结果与实测数据的对比,验证了MIDAS FEA分析日照温度场的可行性;利用分析数据和试验实测数据相结合的方法对钢箱日照温度场进行了日照温度场计算式的拟合。     

地下室混凝土结构裂缝控制在温度效应下的研究

混凝土结构出现裂缝主要原因是温度效应产生的,针对地下室混凝土结构温度场及温度应力进行研究,从设计、施工和材料三方面对地下室混凝土裂缝的控制进行分析并提出解决措施。     

冻土区桩基回冻过程对单桩承载力和桥梁施工的影响分析

考虑大气温度、水文地质条件，混凝土入模温度、冻土初始地温场的影响及相变效应，以传热学为基础，给出了冻土区单桩地温场控制微分方程、边界和初始条件，以及其空间分析的有限元计算模式。结合工程实例对青藏高原典型湿润性地段多年冻土区的钻孔灌注桩单桩回冻过程温度场进行了计算，给出了桩身温度随深度及吲冻时问的变化。以设计规范为基础对单桩回冻过程中温度场的变化对单桩承载力的影响及施工进程的影响进行了分析，所得结论可为多年冻土区桥梁工程施工计划的制定提供理论依据。     

国家体育场日照非均匀温度效应模拟

在太阳辐射作用下,由于构件间复杂的遮挡关系,大跨空间钢结构的温度场呈非均匀分布。本文基于空间解析几何关系,实现了构件遮挡情况的判断,并编制了钢板的辐射升温计算程序。以国家体育场钢结构为研究对象,对构件遮挡类型的判断参数进行了分析,采用ANSYS软件模拟了结构的稳态温度场,对比分析了结构均匀和日照非均匀温度效应。结果表明,结构日照温度效应呈现非对称和非线性的特点,下弦单元温致应力的变化幅度较上弦单元更大,对结构性能的影响与均匀温度效应相比更为显著。本文提出了一种实用的结构日照温度场模拟方法,可实现复杂体型大跨空间结构日照温度场及非均匀温度效应的模拟分析。     

青藏高原多年冻土路基温度场公路空间效应的非线性分析

多年冻土路基温度场的公路空间效应包括路基尺度效应与路面结构效应。利用考虑冰水相变与水分迁移的热流传导等效参数模型,数值模拟公路路基不同高度、不同宽度、不同边坡坡度的尺度效应与公路沥青路面、水泥混凝土路面、砂砾路面的结构效应,分析高原多年冻土路基温度场的变化。结果表明,青藏高原多年冻土对公路空间效应反映敏感,路基尺度直接影响地基温度场的变化,路基高度、边坡坡度与地基吸热量呈负相关性,路基宽度与吸热量呈正相关性;在高原强太阳辐射环境下,沥青路面吸热对冻土地基温度场影响剧烈,沥青路面吸热量是砂砾路面的1.7倍左右。研究认为,与其它线状工程相比,公路宽幅路基、沥青路面热效应是多年冻土路基温度场改变的关键因素,未来青藏高原多年冻土区高速公路建设必须妥善处理因公路空间效应引起多年冻土地基升温融化而导致的工程稳定与安全运营问题。     

岩石热冲击研究初探

 在激光辐照砂岩和大理岩的试验中，在不超过5 mm深度可以测试到应力波作用，而超过8 mm的深度则基本为一种声波扰动。由于岩石试样加工困难，没有测试到岩样中的冲击波波形。基于此分析，初步形成分析岩石热冲击效应的分析方法，得到相应的温度场和压力场，初步分析结果与实验现象基本符合。须注意的是，岩石中热力耦合效应比应力波和冲击波慢得多，是一个较长时间的效应。     

混凝土箱梁温度场研究与效应分析

以困扰工程界设计的混凝土箱梁温度分布问题为研究对象,以某双线特大桥为背景,进行了为期1年的现场实测.并结合气象学和传热学的相关理论对混凝土箱梁温度场进行数值仿真与效应分析,通过数值仿真与现场实测对比分析,得出混凝土箱梁温度场的分布规律与不均匀温度场对混凝土箱梁的效应;并以ANSYS为开发平台,开发出了与ANSYS风格一致的针对预应力混凝土温度场的可视化汉化模块.实例计算表明,该可视化汉化模块能很好地应用于实际,减少程序重复建模的操作分析步骤,能够提高工作效率.     

预应力张弦楼盖施工控制研究

大跨度张弦梁浇筑混凝土作为楼盖是一种较新颖的结构形式,但张弦梁楼盖的施工控制一直是施工领域的难题。本文结合河北师范大学张弦梁楼盖结构,对施工过程中的关键技术进行研究,建立了精确的分析模型,分析了张弦梁在平面外失稳,提出了施工过程中的位移控制和索力控制方法。     

变形精确控制梁制作过程仿真分析

对于变形控制要求极高的预应力梁，在设计中较难把握的是对混凝土收缩和徐变产生的梁变形和预应力损失的控制，本文目的在于借助成熟的有限元分析软件，通过大跨度预应力钢筋混凝土梁进行仿真分析，及时地为工程设计和现场实体试验提供经济，准确的依据和指导。     

RC联肢剪力墙宏观数值计算模型研究

已有的钢筋混凝土联肢剪力墙宏观数值计算模型在墙体单元和连梁单元连接处采用水平变形协调，即连梁单元的梁端转动与墙体单元水平刚性梁的转动变形相协调。然而，水平变形协调并不能反映墙体和连梁的实际变形协调条件。为此，提出了一种钢筋混凝土联肢剪力墙宏观数值计算模型，该模型中墙体单元为具有分布式剪切弹簧且考虑平面外自由度的三维宏观墙体单元模型，连梁单元为具有3个子单元串联的一维杆单元模型，墙体单元与连梁单元的连接采用竖向变形协调，即连梁单元的梁端转动与墙体单元边垂直杆元的变形相协调。并通过算例对其模拟的准确性进行校验。结果表明：采用竖向变形协调方式建立的计算模型能更加准确地模拟联肢剪力墙的力学行为，提出的钢筋混凝土联肢剪力墙宏观数值计算模型可用于三维的非线性分析，其中墙体单元能更好地模拟剪切变形和面外变形，连梁单元能够更好地模拟与墙肢的变形协调。     

钢框架节点刚度测试方法研究

提出了一种基于挠度法的节点刚度测试新方法。这种方法从节点刚度的基本定义出发,认为梁上某点测得的挠度值实际上是由两部分组成的,一是因梁的理想弹性弯曲产生的,二是因节点域变形导致梁发生转动而产生的。通过挠度测试,可以求出因节点域变形导致梁发生转动而产生的挠度值,进而可以得到梁柱夹角发生的改变量。     

Longitudinal structural modelling of shield tunnels considering shearing dislocation between segmental rings

Shield tunnels in soft deposits are often subjected to differential settlement and longitudinal structural deformation during long-term operation. Since the shear stiffness in circumferential joints between rings is relatively low, shearing induced dislocation between segmental rings becomes a significant aspect of longitudinal deformation of tunnels. The longitudinal deformation mode comprises both rigid rotation of segmental rings (bending mode) and dislocation between rings (dislocation mode). The existing modelling method is usually based on Euler–Bernoulli beam theory, which only considers the bending effect and ignores the shearing deformation. This paper proposes a new longitudinal structural model to consider the shearing dislocation between rings. In the proposed model, the tunnel is simplified as a homogenous Timoshenko beam, and an equivalent shear stiffness is proposed to consider the influence of joints. Since Timoshenko beam theory considers both flexural deformation and shear deformation of the beam, it can describe the actual deformation mode of a tunnel reasonably. The proposed model is compared with the traditional Euler–Bernoulli beam model based on a field measured longitudinal deformation of a Shanghai metro tunnel. The results indicate that the traditional Euler–Bernoulli model overestimates the longitudinal internal forces of a tunnel. The proposed model based on Timoshenko beam theory predicts a smaller joint opening and a greater dislocation between rings than the Euler–Bernoulli beam model.     

偏心支撑钢框架在循环荷载作用下非线性有限元分析

偏心支撑是高层钢结构中一种有效的抗震耗能的结构形式 ,针对这种结构形式 ,对变形大、进入塑性的耗能梁段采用退化曲壳单元 ,其余部分采用梁单元的非线性有限元分析模型 ,以此来分析偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的耗能性能 ,并编制了相应的计算程序。算例分析表明 ,此计算模型精确、高效     

计算机自动控制液压技术在桥梁整体安装工法中的应用

本文通过北京昌平西关环岛桥梁改造这一国内首次桥梁上部结构整体置换工程案例的主要实施过程,详细介绍了自行式运梁车、均载系统、同步顶升千斤顶系统、提梁机、万向千斤顶等分别采用不同功能的计算机自动控制集成液压技术。基于计算机有限元软件对空间异形结构各工况施工过程受力状况的精确分析和验证,结合计算计算机自动控制液压顶升技术在旧梁使用过程中支护、旧梁移动运输、旧梁提降破碎、新梁整体称重、新梁整体运输、新梁精确整体就位等关键工序中应用,满足支顶系统在异形板各支点反力差异大情况下的自动调整适应、保持梁体变形在移动过程中路线纵横坡度变化下的有效控制,是新工法得以顺利实施的重要前提。     

隧道下穿高速公路管棚作用机理及设计参数研究

在暗挖隧道穿越工程中,管棚被广泛应用.但由于边界条件复杂,目前对于管棚的研究多停留在理论分析层面,实际工程应用中仍以工程类比为主.因此基于弹性地基梁理论,根据管棚沿纵向各区段不同的受力模式,建立了包含管棚和初支在内的荷载-结构计算模型,并从控制沉降、防止坍塌2个方面进行了管棚变形和受力计算.通过Peck沉降公式,计算了...     

马鞍山大桥锚固系统关键施工技术

马鞍山长江公路大桥主缆锚固系统是左汊悬索桥的主要受力构件,是大桥建设的关键控制性工程.锚固系统焊接工作量大、焊接变形难以控制,钻孔精度及涂装质量要求高.介绍单双束锚杆度后锚梁拼装工艺、焊接工艺、涂装工艺压质量控制措施,通过在施工过程中采用相应的工装及变形控制措施,有效地保证了焊接质量和变形控制,同时针对锚杆H梁螺栓连接...     

管棚受力和变形的分析预测方法及工程应用

采用管棚预先对浅埋软弱围岩进行支护时,对管棚力学响应的精确预测是保证管棚结构设计合理性的重要依据.在管棚的弹性地基梁分析模型基础上,考虑掌子面失稳段对管棚约束的弱化,建立基于Pasternak弹性地基梁理论的管棚分析模型来预测预支护段开挖时管棚的受力和变形.利用Euler-Bernoulli梁的控制方程以及Paster...