火力发电厂刚性基层环氧树脂混凝土路面层间黏结性能有限元分析

重点研究了基面层厚度、基面层模量、超载、车辆行驶状态以及不同基面层间接触状态对行车方向、路宽方向上的基面层间剪应力最大值的影响。研究结果表明、增大基面层模量,对于提高层间黏结性能作用不大;增大基面层厚度,对于提高层间黏结性能有利,但考虑到造价等多方面因素的影响,如何合理确定面层厚度,是路面敷设层铺装前必须解决的问题。随着车辆超载量的增加,路面结构层间抗剪能力不断减小,应严格控制超载超限运输;车辆在启动、制动情况下,层间剪应力有较大幅度的增大,是导致路面层间黏结性能失效的关键因素,应引起高度重视;良好的层间接触条件将在一定程度上提高层间黏结性能,从而有效提高路面结构的使用性能及使用寿命。     

耐久性沥青路面抗剪性能的计算分析

文中采用BISAR3.0有限元软件来分析耐久性沥青路面面层不同位置和深度处的最大剪应力值,确定最大剪应力发生在面层6cm处,中面层为主抗车辙区,探讨了基层模量和厚度的增加对面层剪应力的影响不大,半刚性路面的承载能力可完全由半刚性材料层予以满足,基层的合适厚度为40～50cm;中面层模量的增加对面层抗车辙是有利的,上、下面层模量及厚度变化对面层剪应力影响不大。     

重载下层间局部粘结失效对沥青路面应力应变的影响

利用ABAQUS有限元分析软件,采用弹性本构模型表征沥青混合料的材料性质,分析了重荷载作用下层间不同粘结失效区域和失效区域间粘结状态对沥青路面应力应变的影响。结果表明:粘结失效区域的存在使得其位置下面层底的剪应力逐渐减小;使得中面层底和下面层底的拉应变均增大,并且粘结失效区域大小为20 cm×20 cm是拉应变最大值产生位置发生变化的分界点;摩擦系数对拉应变的影响较大,随着摩擦系数的增加,拉应变的最大值逐渐减小。     

重载条件下路基工作区深度影响因素分析

路基的工作区深度直接影响到软土地基的处理深度及费用,为保证路基的稳定及经济,需要明确不同荷载条件下的路基工作区深度。本文通过有限元法,系统分析了轴载、面层厚度、基层厚度等因素对路基工作区深度的影响规律。计算结果表明:路基工作区的深度随着轴载的增大而增大,随着路面面层厚度和基层厚度的增大而减小。实际工程中,应该根据车辆荷载状况、路面结构层厚度等因素综合计算确定路基工作区深度,以及软土地基的合理处理深度。     

褥垫层厚度对长螺旋桩复合地基特性的影响

文章研究了不同褥垫层厚度对长螺旋钻孔压灌混凝土桩单桩复合地基承载特性的影响,结果表明:随着褥垫层厚度的增加,桩间土分担的荷载比例逐渐增大,桩身分担的荷载比例相应减小,则桩土应力比随褥垫层厚度的增加而减小。     

超薄白色罩面(UTW)荷载应力分析

采用正交各向异性接触模型模拟UTW层间接触状况,利用ANSYS进行结构计算,发现纵缝边缘中部为板底拉应力的临界荷位,而板角处为层间剪应力的临界荷位;计算发现,增大界面抗剪能力．保持层间界面连续,可减小板底拉应力;超载是导致板开裂的一个重要原因。而且结构组合越弱。超载应力比就越大。文章同时分析了旧沥青面层厚度、模量、罩面板平面尺寸和厚度、基层模量及层间接触条件对板底拉应力或层间剪应力的影响规律,为UTW路面设计提供了一定的基础。     

隧道铺装结构及铺装材料的抗剪评价指标分析

为对隧道铺装结构抗剪性能及铺装材料抗剪强度评价指标进行分析,采用BISAR3.0计算软件分析了铺装层厚度、模量及面-基层间结合状态对剪应力的影响。结果表明:适当增加铺装层厚度可有效降低铺装层内部及层间的剪应力,而铺装层模量对剪应力的影响较小;面-基层间状态减弱会导致铺装层内部及层间剪应力增大,且最不利情况向抗剪性能薄弱的面-基层间移动;铺装层内部的最大剪应力及层间剪应力可作为隧道铺装材料抗剪强度的评价指标,能有效控制沥青路面的推挤壅包和剪切破坏等现象。     

交通荷载作用下软基加筋道路加筋效果分析

为了研究交通荷载作用下考虑软土软化效应的软基加筋道路加筋效果的影响因素,首先以室内动三轴试验为基础,通过回归分析得到了软土在循环荷载作用下动模量衰减的经验公式;然后编制了用户子程序将该公式导入有限元分析软件ABAQUS中,采用有限元分析了荷载形式、荷载频率、筋材模量、加筋位置、加筋层数、软土层厚度等对加筋效果的影响。结果表明,随着荷载频率的增大,加筋效果呈减小趋势。加筋效果会随着筋材模量的增大和加筋层数的增多而增大。当筋材铺设在面层和基层之间时,加筋效果最好。在软土层厚度较小时,加筋效果随软土层深度增大有明显提高;但在软土层厚度较大时,加筋效果随软土深度增加提高较少。     

公路路基模量设计与参数敏感性分析

路面结构与路基刚度匹配问题是重载交通荷载下路基长期性能保障的重要技术措施。本文结合桂武高速公路工程实例,利用通用有限元分析软件ANSYS建立简化的路基有限元模型,分别计算在标准轴载100kN和重载130kN、150kN、200kN下路面结构的应力和变形,并通过改变路基各结构层的模量参数,分析在不同结构层刚度组合对路面结构的影响。研究结果表明：路面弯沉及面层最大剪应力随着路基模量的增大显著减小,路基模量增大到80 MPa以后下降趋势逐渐减弱;路面弯沉及面层最大剪应力随着基层模量的增大都有不同程度的减小,当基层模量增大到一定程度时,面层最大剪应力反而随着其继续增大而呈增长的趋势;路面结构的变形和最大剪应力随着刚度匹配系数n的增大,呈先减小后增大的趋势,路基各结构层刚度在最优组合下,才能取得最大的经济效益。本文研究成果可为改进路基、路面结构的设计提供一定技术支撑。     

铺装层参数对钢桥面铺装结构温度应力的影响

在钢桥面铺装的受力和破坏过程中,温度荷载的影响不可忽视。以厦门海沧大桥主跨为背景,采用ANSYS有限元软件,建立钢桥面铺装模型,讨论高温下钢桥面铺装层的厚度和弹性模量对钢桥面铺装结构温度应力的影响。结果表明铺装层厚度的增大会导致铺装层内的温度正应力的减小,结构的剪应力和层间接触应力却随之增大。铺装层的弹性模量对铺装结构的影响十分显著,随着铺装层弹性模量的增大,铺装结构的温度应力有较大的增长。     

混凝土路面传力杆界面应力分析

为了研究混凝土路面传力杆处应力分布规律及接缝传荷能力,建立水泥混凝土横向接缝三维有限元模型,对不同面板厚度、不同传力杆直径工况下的应力分布规律及传力杆松动对接缝传荷能力影响进行分析。研究结果表明:界面混凝土最大主拉应力随面板厚度的增加而降低,最大剪应力随面板厚度增加呈现先增大后减小趋势,界面混凝土最大主拉应力和最大剪应力随传力杆直径的增加均呈现先增大后减小的趋势;传力杆松动情形下,最大主拉应力和最大剪应力变化幅度较小,但接缝传荷能力下降明显,松动间隙由2 cm增大到6 cm时,传荷系数由93.2%降低到76.1%。     

The clinching joints strength analysis in the aspects of changes in the forming technology and load conditions

This paper presents the strength analysis of joining by clinching for various values of parameter X of the bottom thickness. The maximum joint strength was obtained by performing lap joints, H-shaped samples and T-shaped samples strength test.For the specified value X of the bottom thickness, a test bar of clinching joints was also subjected to complex stress state until destruction. Thus, the impact of joint load direction on the maximum load capacity was determined. The effect of radial clearance between the die and the punch on the forming process, shearing and tearing was also obtained.Moreover, the paper contains an example of new sheet metal joining technology using rivets (ClinchRivet). The complex load tests results of the rivet joints were compared with those obtained for clinching.     

基坑土体卸荷剪切模量真三轴试验研究

通过对基坑土体真三轴卸荷不排水试验结果的分析,研究了由广义虎克定律推导出的土体广义剪应力与广义剪应变的关系,并根据土体实际应力路径定义了中主应力系数,推导了基坑土体卸荷切线剪切模量计算公式。研究表明:土体广义剪应力与广义剪应变关系曲线呈明显的非线性,中主应力对土体强度的影响存在区间效应。在中主应力σ2的数值由σ3逐步增加到σ1的过程中,土体的强度逐步提高到一定峰值后,再逐步减小。     

面内剪力对点式支承玻璃板孔边应力的影响分析

在点式支承玻璃建筑中 ,很多情况下玻璃板不仅要承受弯曲荷载如风荷载的作用 ,还要承受剪切荷载如重力的作用。另外 ,温度、支座位移等因素也可能引起较大的面内剪力。根据有限元计算结果 ,分析了四点简支单片玻璃板在面内剪力作用下的应力分布情况 ,具体考虑了孔心边距、剪力大小、玻璃板尺寸以及厚度等因素的改变对孔边应力产生的影响 ,给出了点支承玻璃板抵抗面内剪力时的设计建议。     

车轮荷载作用下双工字钢组合梁桥横桥向 焊钉拉拔效应

针对双工字钢组合梁在车轮荷载作用下引起的钢混界面横桥向掀起效应导致焊钉出现拉拔应力的问题展开讨论,为分析此效应对双工字钢组合梁焊钉受力的影响从而为焊钉布置提供参考,对2×35 m双工字钢组合连续梁的焊钉拉拔应力分布规律及影响因素进行了研究。分析了6种采用不同单元类型、焊钉模拟方式、接触关系的ABAQUS有限元模型组合梁钢混界面横桥向掀起效应计算结果,通过对比已有文献中的试验结果,确定了合理的有限元模拟方法。基于此方法,分析了车轮荷载作用位置、加劲肋与横梁设置形式对焊钉拉拔应力沿纵横桥向分布的影响; 研究了横梁位置、桥面板厚度与主梁间距比、焊钉横桥向间距对焊钉拉拔应力的影响并讨论了焊钉拉拔应力对各参数的敏感性。结果表明:加劲肋限制了钢梁上翼缘随桥面板变形,导致焊钉产生明显拉拔应力; 焊钉应力沿纵桥向衰减速度很快; 设置横梁能减小双工字钢组合梁的侧向变形,导致焊钉拉拔应力大幅提高,最多能提高317.97%; 焊钉拉拔应力随着桥面板厚度与主梁间距比增大而逐渐减小,随着横梁中心线距钢梁上翼缘距离的增大呈现出先增大、后不变、最后略微减小的趋势,随焊钉横向间距增大出现先增大后减小的现象; 各参数中,桥面板厚度与主梁间距比对焊钉拉拔应力数值的影响最为显著; 根据焊钉拉拔应力分布规律及影响因素,建议应适当加密双工字钢组合梁加劲肋与横梁附近的焊钉。     

考虑自重应力和Hansbo渗流的饱和黏土一维弹黏塑性固结分析

考虑地基土沿深度方向变化的自重应力,引入考虑时间效应的统一硬化(UH)本构模型描述饱和黏土固结过程中的弹黏塑性变形,同时采用Hansbo渗流方程描述固结过程中的非Darcy渗流,对太沙基饱和黏土一维固结方程进行修正,并给出有限体积法数值求解格式。通过与固结试验结果对比,验证了UH模型的适用性。然后探讨了土体自重应力、黏滞性、Hansbo渗流参数、土层厚度及外荷载大小等因素对弹黏塑性固结过程的影响。结果表明:在加载初期,土体的黏滞效应在地基不排水面附近引起了超静孔压升高的现象,且土体自重应力和Hansbo渗流对此均有增强作用,但是随外荷载的增大,这一现象有所减弱;同时,考虑土体自重应力将延缓加载初期饱和黏土地基中超静孔压的整体消散速率,但加快加载中后期饱和黏土地基的固结速率;并且,随着次固结指数、土层厚度及Hansbo渗流参数的增大,饱和黏土地基中超静孔压整体消散滞后,但增大外荷载却加快了饱和黏土地基的固结速率。     

水泥土垫层下CFG桩复合地基的桩土应力比研究

CFG桩复合地基水泥土垫层对桩土应力比的调节作用不同于砂石垫层的,有其独特的特点。以新建兰(州)新(疆)铁路第二双线DK821+600~DK821+900软弱盐渍土地基加固试验段作为依托工程,通过对试验段的1 m厚水泥土垫层下CFG桩复合地基的桩顶、桩间土不同部位的应力测试得出:在同级荷载下,桩顶不同区域的应力值,以桩中心区域最大,其次是桩边缘区域,再是二者之间的区域;桩间土上应力,离桩间土中心越近,应力越大;在各级荷载下,桩顶上的应力要明显大于桩间土上的应力;随着荷载的增大,桩土应力比逐渐减小。表明随着荷载的增大,荷载有向桩间土转移的趋势,桩土共同承担荷载的特征越来越明显。     

开孔波形板剪力连接件推出试验研究

通过对设有双开孔波形板剪力连接件的试件进行推出试验,探讨了这种连接件在外荷载作用下的钢板和混凝土应变分布及荷载滑移变化规律,分析了混凝土板与钢板交界面的界面特性及贯穿钢筋的受力情况、混凝土板的掀起作用等,结果表明:开孔波形板剪力连接件具有较高的抗剪能力和连接性能,混凝土与钢梁交界面相对滑移量小。     

框-剪体系在地震荷载作用下剪力墙的优化

针对框架一剪力墙结构设计中如何确定剪力墙刚度这一关键问题，通过对剪力墙的厚度进行优化分析，以层间位移、水平位移等为状态参量，地震力为目标函数，最终得出剪力墙厚度减小有利于地震力减小的结论。