弹性地基多块板结构的材料参数反演分析

应用有限元压缩柔度矩阵,建立了具有接缝传荷能力多块板的位移计算方法,在此基础上,根据系统识别原理,应用修正牛顿法作为参数调整算法建立了具有接缝传荷能力的弹性地基多块板结构材料性能的反演分析方法,反算结果表明,在相当大的模量初始值范围内,该方法具有稳定的收敛性。     

一种评定接缝传荷能力的新方法

应力比与挠度比都能表征水泥混凝土的接缝传荷能力,但在实际工程中受到相应的约束,很难建立对应关系,而检测弯沉盆进行模量反算,以板边与板中的模量之比来评定接缝传荷能力,相比之下更行之有效.     

加阻尼的Winkler地基上多块板的动力分析

多块板之间的接缝传荷及其与地基相互作用的动力时域问题是刚性路面和机场进行无损检测和评价中的一个重要问题 .利用有限元方法 ,通过对各板隔离分析并将相应矩阵进行扩充 ,使得具有结缝的不连续问题可以像连续问题一样进行有限元分析计算 .该方法不仅可用于求解多块板系统的静力问题、频域下动力问题 ,将地基简化为弹簧和阻尼器 ,可成功地用于动力时域问题 .     

混凝土接缝传荷能力与方法分析

混凝土接缝传递荷载性能的好坏直接决定接缝的使用性能,通过分析接缝的各种传荷方法,进而选择挠度比值方法为最佳传荷方法,这种传荷方法不仅可以明显减少接缝处的变形,而且可以防止混凝土路面断裂破坏的发生。     

水泥混凝土路面纵缝拉杆传荷试验研究

在分析重复荷载作用下接缝工作机理的基础上,通过弯曲疲劳试验,研究不同板厚、拉杆长度和拉杆直径等条件下水泥混凝土路面纵缝拉杆传荷能力.结果表明:纵缝传荷系数的变化在荷载作用50万次前后大致分为快速下降阶段和保持阶段;纵缝传荷系数随着拉杆直径和拉杆长度的增加而增大,但增幅不足9%;纵缝传荷系数随着板厚的增加而降低,幅度约为8%;结合现行规范对于旧水泥混凝土路面接缝传荷能力等级的评定,表明在试验模拟的工况下,荷载作用50万次后纵缝传荷系数保持值均在80%以上,具有优良的传荷能力.     

钢纤维混凝土路面接缝传荷性能衰减规律的试验研究

为研究不同因素对钢纤维混凝土(SFRC)路面接缝传荷性能衰减规律的影响,进行了20个不同传力杆长度、直径、混凝土板厚度及钢纤维掺量的路面板试件疲劳试验.简单介绍了试验的方案设计,包括原料选择、因素水平选取、试件制作和加载方案确定等.结果表明:掺加钢纤维能够有效提高路面板接缝的传荷性能,降低传荷系数衰减速率;不同因素下的SFRC试件接缝传荷系数衰减曲线特征相似,分为快速衰减和平稳下降两个阶段,当钢纤维体积掺量≤0.6%时曲线表现为三阶段衰退;传力杆直径、长度及钢纤维掺量的增加均能提高接缝传荷性能,但提高幅度十分有限,其中钢纤维掺量影响最大;接缝传荷系数衰退速率随钢纤维掺量的增加而减小,与传力杆直径、长度及混凝土板厚度因素无关;试验条件下,荷载作用100万次后的SFRC试件传荷系数仍保持在90%以上,具有优良的传荷能力.试验结果为SFRC路面结构设计提供了参考.     

重载交通水泥路面传力杆设计的力学分析和建议

建立了Winkler地基上的双层结构模型,分析了传力杆几何尺寸、空间位置、与混凝土结合状况及布设方式对接缝传荷能力、传力杆内力和面层底部最大应力的影响。结果表明,增加传力杆直径和长度不能有效提高传荷能力;弯沉传荷系数随传力杆竖直偏角的增大线性减小,随传力杆支撑模量的增大呈指数增大,随松动量的增大呈二次曲线下降;传力杆数量相同时,布设在轮迹带上与沿横缝均匀布设的传荷能力相近,达到一定数量后传荷能力不再因布设位置、层数明显变化。     

公路隧道复合式路面结构的力学性能研究

建立了公路隧道复合式沥青路面结构的三维有限元分析模型,对单轴双轮轴载作用下的隧道复合式路面结构接缝处沥青混凝土内部和界面处应力进行了分析比较,确定偏载为最不利加载位置,提炼出关键的设计指标：纵缝边缘加载位中心对应的沥青层底水平拉应力和接缝处沥青层顶面竖向剪应力。通过对不同沥青层厚度、不同弹簧刚度以及不同基岩模量和基层模量下沥青层应力曲线响应进行探讨分析,确定出接缝具有较好的传荷能力,可以有效降低沥青层的厚度,设置模量较高的基层,有利于降低对接缝传荷能力的依赖。     

刚性路面接缝效能分析中一个重要公式的适用范围

对水泥混凝土路面接缝传力模型与传荷效能分析方法作了综述。对传荷研究与实测中经常使用的重要公式：δＬ＋δＵ＝δＥ作了理论推导,明确了其适用范围及使用条件。以一维梁为例,对所推导的公式作了初步计算,计算结果表明,该公式对两种传力模型均可使用。同时指出公式的使用不受荷载形式与地基模型的影响。本文为上述公式在路面工程领域的应用提供了坚实的理论基础。     

旧水泥混凝土路面路况评价与沥青加铺层设计

结合湖北省某三级路改造的工程实践,采用最新《公路水泥混凝土路面设计规范》所述方法,对旧水泥混凝土路面进行了路面损坏状况调查评定、接缝传荷能力和板底脱空状况调查评定和路面结构参数调查等.并针对不同路况,提出了相应的沥青层加铺改造方案.     

沥青加铺旧混凝土路面复合结构行为分析

目的为探求圆形均布荷载作用下双层地基上沥青加铺旧水泥混凝土路面复合结构的受力性能.方法采用弹性地基上的多层薄板理论,建立了双层地基上多层复合路面的统一计算模型.结果得出了有沥青加铺层刚性路面的求解方法,其混凝土板底弯沉及应力值与AN-SYS有限元分析结果吻合较好.同时对有沥青加铺层的旧水泥混凝土复合路面进行了参数分析.结论混凝土板底最大弯沉随沥青层和旧混凝土板厚度、弹性模量及路基回弹模量增大而减小;混凝土板最大应力值随沥青层和旧混凝土板厚度、沥青层弹性模量及路基回弹模量的增大而减小,并随混凝土板弹性模量增大而增大.其中混凝土板厚度和路基回弹模量影响最为显著.     

沥青加铺水泥混凝土路面板角施荷受力分析

为研究沥青加铺水泥混凝土复合路面在板角作用荷载时的结构计算方法,采用弹性地基上的多层薄板理论,建立了有限尺寸多层复合路面的计算模型,通过假定地基反力函数和路面板挠曲位移函数,得出了板角作用荷载时有限尺寸分离式路面和结合式路面的求解方法.分析结果表明:若取距板角槡2a+1.5he位置的混凝土板表面应力为位移函数计算控制应力,则该应力与有限元分析的最大应力吻合较好(相差不到5%);而沥青面层应力前者小于后者,最大相差40%.位移函数计算与有限元分析结果的板角弯沉最大相差9%.合理假定地基反力函数和路面板位移挠曲函数可以得出分离式和结合式复合路面板角作用荷载时的最大弯沉及各结构层的控制应力.     

桥头搭板的受力计算

桥头设置搭板的目的是为实现刚柔过渡。在填土材料和施工压实度确定后,总沉降量只与填土高度有关,因此,桥头搭板的长度不应以构造物的规模为依据。搭板一般两端分别置于台后牛腿和枕梁上,由弹性地基理论,将搭板视为弹性地基上的简支板,推导出在集中荷载以及均布荷载作用下搭板的位移和内力计算公式。以单位板宽进行计算时,将汽车荷载视为集中力,板的自重以及铺装视为均布荷载,由公式计算出单位板宽的内力,从而对搭板进行配     

钢纤维局部增强筏板基础节点的试验研究

平板式筏板基础是多高层建筑常用的基础形式之一,其板厚一般是由冲切条件控制的,一般较厚.为减小筏板的厚度,提出了钢纤维增强筏板基础节点以提高其抗冲切承载力的方法,并进行了带柱头板的冲切性能试验.针对目前广泛采用商品混凝土,提出了现场分层铺撒钢纤维的施工方法.试验结果表明,相同条件下采用钢纤维局部增强的板冲切承载力高于无钢纤维的混凝土板;分层铺撒钢纤维的混凝土板和预先拌匀钢纤维的混凝土板冲切性能相近.推导了钢纤维混凝土板冲切破坏极限承载力的计算公式.     

速度作用下非线性弹性地基上矩形薄板主共振

本文基于非线性弹性地基模型及弹性理论,建立了非线性弹性地基上矩形薄板在移动车辆荷载作用下的非线性动力方程,运用Galerkin方法及多尺度法求得该系统主共振的幅频响应方程,以行车速度为调谐参数,分析阻尼系数、车辆荷载、板厚及相位差等参数对非线性弹性地基上矩形薄板在移动车辆荷载作用下主共振幅频响应的影响。结果表明:非线性弹性地基上矩形薄板在行车速度作用下主共振系统的非线性特点不明显,振幅-速度响应曲线接近对称,改变阻尼系数、车辆荷载等参数时对共振区间影响不大。在正常取值范围内,随着阻尼系数值增大振幅-速度响应曲线峰值减小;随着车辆荷载、板厚及相位差的增大振幅-速度响应曲线峰值增大。     

运动荷载作用下弹性地基无限长板动力响应

为分析道路结构在交通荷载作用下的变形和应力，提出了运动荷载作用下弹性地基板动力响应的解析方法.该方法基于Winkler地基上无限长的Kirchhoff薄板理论，运用积分变换和三角函数级数展开法求解，分别得到了结构在运动荷载作用下的变形和应力的解析解.通过数值方法分析了板的变形和应力的空间变化规律，并讨论了荷载运动速度、板和地基的物理特性参数对板的变形和应力的影响.研究结果表明，板的变形受荷载运动速度、地基模量和板的厚度影响显著.在荷载速度较大时，板的变形将出现明显波动现象，板的变形随地基模量增大而明显减少.     

多层混合结构楼盖梁板与墙体的整体工作

本文把墙体作为楼盖梁板支承部分的弹性地基,考虑二者整体协同工作;同时考虑支承部分上部墙体的压应力(σ_0)对梁板和墙体内力相互影响。本文较合理地解决了多层混合结构在竖向荷载作用下梁板和墙体整体协同工作的内力计算问题。     

井格梁板结构的整体塑性极限分析

本文对钢筋混凝土井格梁板结构作了整体塑性极限分析，得出极限承载力的实用计算通式及相应的系数供设计选用．文中引用了梁板同时破坏以及各梁内力间比例符合弹性比例的假定，所得结果比未考虑梁板整体作用塑性分析结果［１］更合理可靠。此外，本文可考虑梁的实际交承情况，解决了按弹性法只能简化为简支或固端之不足，所得结果比弹性结果经济合理，更符合实际受力状况。     

圆形均布荷载作用下结合式双层板中性面分析

圆形均布荷载作用下温克勒地基上结合式双层板问题分析的关键在于中性面的求解,但目前对于两层板泊松比不同时的情况仍没有理想的理论公式和求解方法.根据薄板假设,推导了该问题的中性面方程,并提出一种数值法来求解此方程,得到了中性面曲线;最后对均布荷载作用和集中荷载作用下、圆形均布荷载半径不同时的情况,以及双层板的泊松比比值进行了分析.发现集中荷载和均布荷载作用下的双层板中性面几乎重合,圆形均布荷载半径对中性面位置的影响也很小,两层板的泊松比越接近,中性面位置的不稳定区域会随之越小.     

底座板伸缩刚度对大跨度连续梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道纵向力的影响

在结构特点分析的基础上,考虑层间传力关系和横向相邻股道的影响,建立了大跨度连续梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道纵向力计算的空间一体化模型和求解方法。计算分析了列车制动和温度变化作用下底座板伸缩刚度对大跨度连续梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道纵向力的影响规律,结果表明：列车制动和温度变化作用下系统纵向力变化规律相同,随着底座板伸缩刚度降低,钢轨和桥梁墩台纵向力增加,复合板、剪力齿槽和端刺纵向力减小。