滑坡物理模型试验畸变修正及应用研究

 地质力学模型试验是研究滑坡形成机制的重要手段之一。分析滑坡模型试验中的相似现象与相似方法基础上,以三峡水库滑坡物理模型试验为研究背景,采用自主研制的考虑雨水作用的大型滑坡物理模型试验平台,推导滑坡模型试验的相似判据。针对传统相似理论在滑坡地质力学模型试验应用中的畸变问题,提出滑坡物理模型试验畸变修正方法。利用该方法建立滑坡物理模型试验新的相似条件和相似环境,以三峡库区千将坪滑坡模型试验研究为例,揭示该滑坡为牵引与推移式并存的二段式启动机制。采用模型畸变修正方法,对滑坡各剖面的极限位移进行预测,进一步完善滑坡物理模型的试验理论与方法。     

钢筋混凝土结构分阶段相似模型试验设计研究

振动台模型试验大多采用缩尺模型进行试验,模型试验的依据是相似理论。目前钢筋混凝土模型试验依据的是弹性相似关系,没有考虑混凝土的非线性。本文依据混凝土材料在不同的变形阶段其割线模量的变化进行分阶段相似理论研究,并根据分阶段弹性模量的相似关系推出其它的相似关系,对钢筋混凝土结构分阶段相似模型试验设计进行了研究。     

基于高填土涵洞相似材料模型的土压力研究

以相似指标为指导,通过涵洞、填土材料全过程相似的模型试验和数值模拟,研究高填土涵洞的土压力分布.通过逐层填土、分级加载完成四组试验工况下相似材料模型试验.同时采用模型试验参数进行有限元数值模拟分析.两种方法互相印证,得出涵洞顶部、侧面的土压力分布是由卸荷拱效应和沉降差产生的附加应力共同起作用决定的.同时分析了填土材料、地基条件对土压力分布的影响.对正确计算高填土涵洞土压力具有参考意义.     

整体结构模型材性相似调整

相似结构模型试验研究时,必须合理把握基本相似关系,这既是模型设计的根本依据,也是由试验结果反推原型结构性能的有效途径.但是由于模型材料的限制和制作模型结构时产生的一些施工误差,使得实际模型与原型的相似关系并不满足设计模型结构时理论所要求的相似关系.这时需要合理调整相似关系,以使模型试验的结果能比较准确地反推到原型.给出了依据材性试验结果调整相似关系的方法,探讨该方法对试验结果的影响,分析现存的问题,并给出一些建议.     

动力排水固结模型试验设计研究

以广州国际会展中心一期工程动力排水固结软基处理项目为工程背景,根据相似理论并考虑实际工程因素,推导了模型试验相似判据,依此进行模型试验设计,在模型试验制作实施中,给出了模型试验箱制作、模型土层模拟、加载系统模拟、测试系统模拟、研制了数字控制及数据采集系统,给出了试验测试方法,并进一步进行了贴近实际施工工艺的室内模型试验,使动力排水固结加固机理的研究更加深入.     

斜拉桥钢箱梁-混凝土索塔结合段的试验研究

厦门园博园11号桥为独塔双索面混合梁斜拉桥.为研究该桥梁-塔结合段的内力传递机理和构造措施,完成了钢箱梁-混凝土索塔结合段的施工模拟和局部足尺模型试验.试验前,基于全桥的设计计算结果和结合段整体结构的有限元分析,确定了模型试验的荷载工况和约束条件.模型试验测试的主要内容包括钢梁、混凝土、钢筋和钢绞线的应力以及结构的变形情况.模型试验以及与有限元计算结果的对比分析表明,该桥承压板式结合段传力可靠、构造合理,并具有较强的抗裂性能和较大的承载力储备,是一种合理的斜拉桥梁塔锚固构造形式.     

基于分离量纲分析理论的模型试验系统相似设计方法——以土-地下管廊振动台试验为例

基于量纲分析理论建立的模型试验相似设计方法,在应用于多介质耦合作用动力模型试验设计时,面临着理论计算结果与实际试验相脱节、无法根据各介质特性进行分别相似设计、难以实现介质间接触关联作用相似等问题.针对上述问题,首次提出分离量纲分析理论,基于该理论建立模型试验的系统相似设计方法,将该方法应用于土-地下管廊动力相互作用振动...     

工程岩体突水相似模拟的试验方法研究

系统总结了国内外固流耦合相似模型试验的研究现状,提出了研制非亲水性耦合材料开展岩体突水前兆规律的三维相似模型试验研究方向,为今后开展实际工程中固流耦合模型试验研究提供模拟的理论依据和试验基础。     

结构模型试验与模型设计

结构模型试验是结构试验的主要形式,文章概述了模型试验的特点,介绍了模型试验对模型的相似要求,三个相似定理,用量纲分析法来确定相似条件,并通过一个实际的例子来说明模型设计时比例、材料、荷载和边界条件的选择.     

隧道相似模型中试验边界尺寸选取的探讨

目前相似模型试验方法在隧道及地下工程领域的应用越来越为广泛。由于进行模型试验的试验平台规格不一,研究人员在进行模型试验以及不同试验平台数据结果对比分析时经常会面对边界条件影响这一问题。边界条件作为相似模型试验中最为基本且关键的部分,直接关系到试验结果的可信度。本文结合南湖路湘江水下隧道相似模型试验,讨论边界条件在一定范围改动时对试验结果的影响。从试验结果来看,所获取的数据与工程现场采集的数据有着较好的相似度,因此建议针对隧道等几何尺寸较为规则的结构进行相似模型试验时,可以结合试验设备情况对边界条件进行一定改动。     

基于环境振动测试的润扬桥塔模型修正

桥塔是决定大跨度桥梁结构动力特性的重要部分之一,系统而深入地认识桥塔的动力特性是十分重要的。本文采用环境激励振动测试的方法对润扬桥塔的振动特性进行了测试,识别了其重要的模态参数。为了更深入地了解桥塔的力学性质,建立了桥塔的空间结构模型,依据最小秩方法(MROU),对结构模型进行了修正,识别出桥塔中重要的力学参数。修正后的模型为进一步模拟仿真分析大型桥塔在恶劣环境下的动态响应提供基础。     

变厚度异型板桥的模型试验研究

本文通过对一变厚度异型板桥所进行模型试验,对这种复杂结构的具体受力特性进行了一定程度的探讨.并通过将试验结果与本文第一作者提出的桥梁结构分析样条子域法理论的计算结果进行对比,对计算理论的准确性加以检验,为今后更好地设计分析这种桥梁提供可靠的计算理论和方法.     

南京长江二桥南汊桥索梁锚固足尺模型试验研究

斜拉索与钢箱梁的锚固区是斜拉桥的关键部位,其结构和受力都相当复杂,一般的平面分析很难反映实际的应力分布.本文简要介绍了南京二桥锚箱模型试验,对锚箱及其附近腹板的应力大小和分布进行了研究,并对照有限元空间计算,得出了一些有益的结论.     

广东虎门大桥东锚碇现场结构模型试验研究

介绍了广东虎门大桥东锚碇１：５０现场结构模型试验，根据试验结果探讨了锚碇结构 岩体的变形机制和可能的破坏模式，为确定锚碇结构岩体稳定性的安全系数提供了依据。根 据试验数据和资料分析，对施工和运营期间的监测提供了具体的建议。     

中山异型拱桥力学性能试验及模拟分析

中山异型拱桥是由两条倾斜的钢拱肋、桥面曲线钢箱梁及倾斜的吊杆组成的多元空间体系,属于特殊的空间钢肋拱桥,受力复杂。为研究其力学行为,进行了缩尺模型试验。介绍了该桥模型试验的目的、模型设计原则、测试工况、加载方案以及应变和变形测点布置情况等,给出了几个主要荷载工况下模型试验的主要结果。同时利用ANSYS软件建立空间有限元模型,对其静力、动力性能进行了理论分析。试验数据与理论数据比较接近,证明该桥设计是合理、安全的。     

大跨度中承式拱桥节段模型风洞试验

风致振动是大跨度中承式拱桥设计的主要控制因素之一,本文介绍了重庆菜园坝长江大桥风洞主桥节段模型静力三分力试验以及节段模型动态试验的主要内容及相应的结果,介绍了由于双拱干扰下的主拱静力三分力试验和涡振试验及其结论．试验表明,桥梁主桥具有良好的气动稳定性,主拱在风载下受力极为复杂。由于前榀拱尾流的影响,后拱阻力系数起伏较大。当两榀拱相距较近时,后拱的阻力系数为负数,随着间距的增大逐渐增大。试验结果将为大桥的抖振、涡振以及颤振分析提供依据。     

基于响应面法的钢- 砼混合梁悬索桥有限元模型修正

有限元初始模型往往与实际结构间存在着某些误差,不能准确反映桥梁实际的工作状态。作者建立了某钢-砼混合梁悬索桥的有限元模型,基于桥梁荷载试验所得响应,建立其响应面模型进行优化计算,修正了有限元模型。     

Dynamics of wind-rail vehicle-bridge systems

An analytical model for dynamics of wind-vehicle-bridge (WVB) systems is presented in this paper in the time domain with wind, rail vehicles and bridge modeled as a coupled vibration system. The analytical model considers many special issues in a WVB system, which include fluid-solid interaction between wind and bridge, solid contact between vehicles and bridge, stochastic wind excitation on vehicles and bridge, time dependence of the system due to vehicle movement, and effect of bridge deck on vehicle wind load and vice versa. The models of wind, vehicles and bridge are presented with wind velocity fluctuations simulated using the simplified spectral representation method, with vehicles modeled as mass-spring-damper systems, and with bridge represented by a finite element model. The interactions between wind and bridge are similar to those considered in conventional buffeting analysis for long span bridges. In considering difficulties in measuring aerodynamic coefficients of moving vehicles on bridge deck, the cosine rule is adopted for the aerodynamic coefficients of moving vehicles to consider yaw angle effect, and expressions of wind forces on moving vehicles are then derived for engineering application. To include mutual effects of wind loads, aerodynamic parameters of vehicles and bridge deck are measured, respectively, using a composite section model test and a specially designed test device. The dynamic interaction between vehicle and bridge depends on both geometric and mechanical relationships between wheels of vehicles and rails on the bridge deck. The equations of motion of the coupled WVB system are derived and solved with a nonlinear iterative procedure. A cable-stayed bridge in China is finally selected as a numerical example to demonstrate dynamic interaction of the WVB system. The results show the validity of the present model as well as wind effects on the rail vehicles and the bridge.     

大跨径刚构-连续组合梁桥整体受力分析与探讨

本文通过刚构-连续组合梁桥与连续梁桥和连续刚构梁桥的综合对比分析,结合某座大跨径预应力混凝土刚构-连续组合梁桥的模型试验和实桥荷载试验,探讨了大跨径预应力混凝土刚构-连续梁桥的力学特点和使用性能,对于完善大跨径刚构-连续组合梁桥的设计理论、指导工程施工,确保结构安全、设计合理等方面都具有重要的参考价值。     

使用年限为50年的下承式混凝土桥梁的非线性有限元分析

将足尺梁(rnskldsvik桥,瑞士)的非线性有限元模型与荷载试验进行分析比较。为确定桥梁的承载力,进行了1次基于欧盟基金项目——"可持续桥梁:评估未来交通需求与延长使用寿命"的倒塌试验,该有限元模型介绍了新型的材料本构关系模型。根据桥梁的特性,对4种材料分别建模:混凝土、钢筋、碳纤维加强筋和钢/混凝土界面。以不可逆热力学理论为基础,构建了混凝土材料的损伤力学模型。这确保与经典力学理论保持一致性。钢筋和碳纤维加强筋采用经典等向硬化弹塑性本构模型。钢/混凝土界面假定会发生锈蚀。数值分析结果与试验结果相吻合。基于该有限元模型,研究均匀腐蚀引起材料的局部退化。引起局部退化的原因有2个:钢筋有效界面的减少和钢/混凝土界面粘结强度退化。尽管缺少桥梁腐蚀方面的文献资料,但是此研究成果仍然有价值,可采用文献中的试验数据对其进一步验证。