考虑非线性因素的斜拉桥弹性索减震效应研究

弹性索作为中等跨径斜拉桥常用的减震装置,但其在大跨斜拉桥中减震效果及机理并不明确。为此,以一座双塔斜拉桥为工程背景,建立精细有限元模型,考虑大位移、垂度效应、支座非线性等因素,运用非线性时程分析方法研究地震作用下弹性索对大跨度斜拉桥减震效应。研究表明:弹性索减震装置加大斜拉桥的整体刚度,能减小塔顶位移、主梁梁端位移以及塔梁之间相对的纵向位移,又能减小主塔塔底弯矩的响应。从主塔塔身上各节点纵向位移包络图、主塔塔身弯矩和剪力包络图可得,安装弹性索的弹性约束体系的减震效果较为明显。     

独柱双塔中央双索面半漂浮体系斜拉桥抗震分析

独柱双塔中央双索面混凝土箱梁斜拉桥作为双线悬吊体系，常用于交通量日益增加且桥墩布置受限制的市政宽体桥梁中，但是该类桥梁主梁宽跨比较小，在地震多发的地区研究其抗震性能显得尤其重要。为研究该类斜拉桥的抗震性能，以主跨３６５ｍ的某大桥为例，采用ＭＩＤＡＳ／Ｃｉｖｉｌ建立该桥空间有限元模型，分析了该桥在基础不考虑河水冲刷和考虑河水冲刷两种情况下的地震反应。分析结果表明，主梁关键截面轴力和剪力几乎不受冲刷的影响，但对截面的弯矩有一定影响；索塔塔顶位移、主梁梁端位移以及塔、梁端的相对位移受冲刷的影响均较小；在考虑最不利荷载组合时，各截面内力设计值均小于其承载能力值，满足设计要求。     

钢管混凝土扇形主塔部分斜拉桥的受力性能与设计优化分析

以福建平潭安海澳大桥主桥为背景，通过有限元数值模拟方法进行全桥受力性能分析，探讨了主梁、主梁间横梁、主塔以及斜拉索等主要受力构件的受力特性，并在原设计方案的基础上提出构造优化措施。结果表明:车辆荷载作用下部分斜拉桥的主梁受力相比常规连续梁降低约10％；通过设置横梁连接可改善原设计方案采用的分离式双幅主梁的整体受力性能，并建议了主梁间横梁的布置形式和合理尺寸；为减小施工阶段的钢管初应力并降低主塔重心，建议主塔钢管内混凝土填充至拱门直线段以上跨径的Ｌ／8处；索力变化不影响全桥固有模态，全桥一阶固有频率为0．81Ｈｚ，且设计索力下激起拉索局部振动的频率与全桥固有频率的比值均在0．90～1．10之间，因此建议采取适当的振动控制措施以减小拉索与全桥可能存在的共振问题。     

基于埋置梁广义位移法的桩基拱式渡槽受力分析

桩基拱式渡槽包含梁柱与块体结构,采用有限元分析时应分别采用梁单元与等参单元离散,存在梁单元与等参单元之间转角位移协调问题。从梁单元节点作为主节点的广义位移公式出发,建立了梁单元节点作为从节点时其转动位移与所埋置等参单元节点位移之间的埋置梁广义位移表达式。通过设置不同的网格尺寸和单元刚度,研究了梁单元与等参单元之间采用主从或从主广义位移模式对桩基上拱式渡槽结构分析的适用性,并将分析结论应用于某拱式渡槽的受力分析。研究结果表明,在保证计算精度的前提下,埋置梁广义位移法有效提高了计算效率,可用于梁板柱与块体结构的相互作用分析。     

株洲建宁大桥主塔设计

株洲市建宁大桥主桥为(240+134+42+41.7) m预应力混凝土斜拉桥,主塔塔高138.0 m.详细介绍了该桥主塔的结构设计,根据主塔的结构形式,考虑主塔的各种工况及荷载情况,对主塔的受力情况进行了分析计算.计算结果表明该桥的设计能够满足各种工况下的受力要求.同时,对主塔的横梁计算及施工情况进行了介绍.整个桥塔由下塔柱、中塔柱、上塔柱和横梁组成.     

基于遗传算法的物理力学参数反演

基于遗传算法的直接随机寻优特性,首先介绍了采用实数编码遗传算法反演物理力学参数的基本步骤,然后在三维有限单元法的基础上,结合水平位移等大坝安全监测资料,提出了大坝坝体弹性模量和坝基变形模量的反演方法。并结合某重力坝8#坝段的安全监测资料,利用该方法反演得到了该大坝坝体弹性模量和坝基变形模量。算例表明,采用遗传算法—三维有限单元法反演大坝坝体及坝基的物理力学参数是可行的。     

江阴长江大桥工程建设中的岩土工程问题

江阴长江大桥为跨径1385m的悬索桥，桥位区南岸为砂页岩地层，软弱夹层和裂隙发育，岩体破碎。在巨大的主塔垂向荷载和锚碇水平向荷载作用下，其山体的整体稳定、岩石深基坑边坡稳定、永久人工高边坡稳定等问题均较突出。桥位区北岸分布有深厚松散河床覆盖层，其工程地质性状较差且基岩面起伏不平，对于承受巨大垂向荷载的高耸主塔，其地基评价与计算是复杂的。而承受巨大水平荷载和转矩作用的锚碇及其沉井基础则存在较突出的水平位移和转动等问题。     

重庆涪陵李渡长江大桥斜拉桥结构设计

李渡长江大桥正桥是一座主跨398 m的双塔双索面预应力混凝土斜拉桥,跨度布置为170 m+398 m+170 m,桥面宽度25.1 m.主塔采用"H"型塔,下部是整体箱形塔墩;上部为花瓶状钢筋混凝土塔架,上、下两道横梁将两根塔柱联成整体.主梁采用预应力混凝土边主梁结构,为了可靠地传递横向荷载,主梁每隔一定间距设1道横梁,横梁厚0.3 m,标准节段设2道横梁.锚跨斜索加密区段每个索距设一道横梁.横隔板厚0.3 m,与纵肋同高.主梁采用纵、横双向预应力体系.     

高坝洲升船机桥机主梁吊装的水平力分析计算

高坝洲升船机主机室630 kN/2×100 kN桥机主梁采用卷扬机吊装,定滑轮固定在主机室两侧混凝土主柱顶端,在吊装主梁时,混凝土主柱将承受水平力,需要复核其强度;提出了吊装主梁时主梁在不同位置情况下混凝土主柱所受水平力的计算公式,并对主梁吊装提出建议。     

有限元法在大电机结构强度和振动研究中的应用(二)

(二) 有限单元法从上一节介绍可知,用弹性力学方法求解问题时,具体是寻找一个应力函数或位移函数在整个构件中去满足一组由几何、物理,平衡条件、边界条件组成的微分方程。只有一些简单问题才能找到这些函数。当构件的形状,受力和支承条件复杂时,用满足微分方程求解,在数学上存在一定的困难。有限单元法是将复杂形状的结构,离散为有限量的小单元的等价系统。通过单元体的应力,应变和位移的分析,通常采用力学的变分原理,例如最小势能原理或其它方法,来获得每个单元的平衡方程组。然后组合起来,建立数量多但都是有一定规律     

格构锚固体系承载机理及破坏模式的试验研究

通过开展格构锚固体系与滑坡体相互作用的室内物理模型试验,测得格构锚固体系的梁下土体抗力、格梁内力、位移及变形破坏等关键数据,进而得出滑坡防治中格构锚固体系的承载机理与破坏模式。结果表明在滑坡推力及锚索锚固力作用下,格梁节点处下部受拉、上部受压,跨中处下部受压、上部受拉,整体受力呈“S”曲线状;随着荷载的增加,格梁节点处向坡内弯曲变形、跨中处向坡外弯曲变形;格梁的主要破坏形式有跨中“弓”形弯折破坏、节点处受压碎裂破坏、格梁中间土体拱出破坏、格梁上方土体挤出破坏4种类型;格梁的主要破坏模式为塑性多绞弯折破坏。     

基于梁单元的薄壁筒桩与土相互作用分析

用三维梁单元模拟混凝土薄壁筒桩的受力变形特征,用薄层接触面单元模拟桩与土体之间的相互作用,薄壁圆筒表面上的结点线位移用梁单元出口结点的线位移和转角位移表示,根据静力平衡条件提出了由接触面约束内力和桩上作用荷载求解桩体内力的计算公式,从而建立了桩土相互作用的有限元分析方法。对某工程薄壁筒桩在水平荷载作用下的桩体变形和内力进行分析,并与现场试验结果进行了比较,结果表明上述分析方法是正确的。     

斜拉桥预应力混凝土索塔锚固结构受力性能分析

为了研究U形与直线预应力束混合布置索塔锚固结构的受力特性,以国内某姊妹塔斜拉桥的菱形桥塔为例,采用通用有限元程序建立索塔锚固结构的节段有限元模型,分析索塔锚固结构在预应力荷载与斜拉索水平力共同作用下的受力情况。结果表明:在索塔锚固结构中采用U形与直线预应力束混合布置能较好的满足设计要求,使锚固区整体处于较为合理的压力状态之下,除局部的应力集中外,基本消除了斜拉索作用下顺桥向塔柱的拉应力;在齿块与塔柱内壁的结合处存在应力集中现象,应当引起足够的重视,施工时应严格控制施工质量。     

九曲山半自锚式斜拉渡槽设计与施工

九曲山渡槽是江西省第一座斜拉式输水建筑物,渡槽采用双塔对称半自锚式塔墩固结支承体系。文中介绍了该渡槽结构体系、各组成部分型式及主要参数的选择国;内力计算的力学模型和计算结果;施工调索和施工中的控制等。     

小湾水电站高缆基础拱桥施工安全监测

在小湾左岸高缆基础拱桥施工中首次对板拱施工的脚手钢管排架进行了安全监测，得到了理想的变形和杆件应变时程曲线。监测中提出了各变形和应变测点在各施工工序的理论分析限制值，将监测结果与之进行比较和综合分析，进而决策是否报警。成果表明，监测与理论分析基本一致。     

考虑接头影响的盾构法隧道衬砌管环力学模型

回顾并总结了国内外学者对侧向地层抗力分布的研究.考虑接头和侧向地层抗力分布变化对盾构隧道衬砌内力和位移的影响,建立了改进的弹性铰管环结构力学模型,同时应用结构力学力法原理,推导出土压力、静水压力、竖向地基抗力、侧向地层抗力变化分布、管环自重5种荷载共同作用下管环内力的解析解.通过工程实例分析表明,采用推导的计算模型得到的计算结果与惯用法和数值方法计算的结果吻合较好,改进的力学模型是合理的.     

从大朝山岩壁吊车梁观测成果看岩壁吊车梁设计

大朝山水电站地下厂房采用岩壁吊车梁作为吊车的支承结构，通过对其进行模型试验、原位观测等，得到锚杆应力、梁内混凝土以及钢筋应力均满足要求，岩体变位趋于稳定，吊装时，吊车梁基本处于弹性工作状态，说明地下厂房采用岩壁吊车梁作为吊车支承结构是可靠的：但理论计算及最大轮压值选取等方面还需进一步研究。     

斜拉桥索力实测及分析

对某座特大跨径斜拉桥的索力进行索力测试,并与几次历史记录进行比较,分析结果表明,该斜拉索的受力性能良好。     

新型底部鼓风式冷却塔的传热性能研究

针对传统机械抽风式冷却塔散热效果差、维修不便、使用寿命短等问题,运用多目标优化方法,设计出一种新型的底部鼓风式冷却塔,并以其为主要研究对象,分析影响冷却塔散热性能的关键因素。基于气-液两相流传热理论,建立冷却塔内部循环水传热计算模型,得到了冷却塔内部流体的温度分布图、迹线图。分析比较了抽风式冷却塔与鼓风式冷却塔的散热效果,结果表明新型鼓风逆流式冷却塔散热效果更好、塔身更低、更符合节能环保要求。同时研究了不同的进风温度对冷却塔冷却效果的影响,得到了满足设计条件的临界进风温度。     

斜交塔基局部冲刷规律研究

塔基(桥墩)的局部冲刷问题是跨河工程规划、设计中需考虑的重要课题。受限于地形、地质、经济条件等因素,斜交塔基(桥墩)逐渐用于跨河工程中。然而,目前研究侧重正交塔基(桥墩)的局部冲刷问题,对斜交塔基局部冲刷规律研究较少,因此,以某斜交塔基工程为例,通过概化模型试验研究了斜交塔基的局部冲刷规律。研究结果表明:与正交塔基相比,斜交塔基偏向侧流速增幅大于塔基背向侧流速;冲刷坑最大冲刷深度较大,且最大冲刷位置位于塔基偏向侧;冲刷坑呈不对称的马蹄形,且塔基偏向侧冲刷范围大于背向侧;塔基防护后,以上趋势减弱。研究成果为解决跨江大桥或电缆通道建设中的斜交塔基局部冲刷问题提供了参考借鉴。