连续刚构桥最大悬臂阶段0号块应力分析

将承德双峰寺互通立交匝道桥主桥11号墩的0号块作为研究对象,首先用Midas/Civil建立全桥模型,对全桥整体分析,求出在最大悬臂工况下0号块端部断面的轴力、剪力、弯矩;然后利用ANSYS建立0号块细部模型,将求出的荷载施加到ANSYS模型中;最后通过有限元仿真分析得出0号块应力和位移。笔者通过不同的应力角度分析了0号块的顶板、腹板、底板、横隔板的应力,分析了0号块的空间应力状况在最大悬臂工况下是否良好。     

预应力混凝土连续刚构桥0号块局部应力分析研究

0号块的结构构造和受力状态非常复杂,需进行局部实体分析方能得到准确的应力结果,但目前国内桥梁设计领域对0号块分析尚未形成统一的方法。探索0号块局部应力分析思路和方法,以一联连续刚构桥为例,采用MIDAS FEA进行空间实体建模和计算分析,得出较为合理的应力结果,针对所得结果比较实体模型和杆系模型的应力差别,分析0号块的剪力滞效应。     

连续刚构桥零号块温度应力模拟分析

为了深入研究水泥水化反应对连续刚构桥零号块的影响,文中以云南马过河大桥为例,通过有限元软件对零号块的水化热作用进行模拟分析,探讨了水化热对大体积混凝土零号块的影响。研究结果表明,零号块在浇筑完成后产生的水化热会使内部温度升高,形成较大的温度梯度,从而会产生一定的拉应力。尤其是在混凝土较厚的地方,产生的拉应力可能将混凝土拉坏。现阶段采用的分层多次浇筑的方法也会由于下层混凝土的约束而在约束边界处产生一定的拉应力,需要特别注意。     

箱梁施工期间温度裂缝计算分析

混凝土的抗拉强度不足以抵抗降温收缩产生的拉应力时,便会出现温度裂缝,混凝土内部约束应力与结构物内外温度差成比例.使用大型有限元分析软件MIDAS对浙江某大桥0号块水化热温度场进行分析,并与工程实测数据进行对比,结果表明管冷是控制温度应力和防止裂缝的有效措施.     

大跨径连续梁桥0号块温度荷载下应力分析

本文通过建立某大跨度桥梁0号块的空间实体模型和平面有限元模型,对该类桥梁0#块在温度荷载作用的应力状态和剪力滞效应进行了分析,以探讨0#块在温度荷载作用下的应力分布规律,其计算结果对大跨度桥梁0号块的工程设计和施工具有一定的借鉴意义。     

大跨连续刚构桥零号块力学性能分析

文章以一座主跨为210 m的大跨连续刚构桥为研究对象,运用桥梁博士计算软件进行全桥整体分析,根据圣维南原使用ANSYS理建立零号块有限元模型,并对零号块进行承载能力极限状态与正常使用极限状态下的空间应力分析。结果表明:零号块的主要受拉区域为横隔板、横隔板与腹板和顶板的交界位置处以及顶板预应力钢筋的锚固位置;零号块的顶板、腹板、底板主要表现为受压,其中较大压应力分布在顶板和腹板上半部分,顶板处于三向压应力状态。     

波形钢腹板连续刚构桥零号块空间应力分析

以运宝黄河大桥为例,应用弹性力学圣维南原理,基于非线性及细部分析软件MIDAS FEA,对连续刚构桥0号块建立了有限元模型,分别在不同的工况下对0号块进行了空间应力分析,揭示了该类桥0号块的三向应力结果及分布规律。     

大跨径连续刚构桥0号块应力仿真分析

通过对广东省境内某大跨径连续刚构桥0号块在施工阶段的空间仿真分析，得到该桥0号块控制部位的应力分布，可直观观察控制部位的应力薄弱区域，以期为工程设计和施工控制阶段采取适当加强措施和监测措施提供依据，改善0号块的受力状态，增加施工安全性。     

连续梁桥0号块空间应力分析

对于很多连续梁桥,0号块无论是施工过程中还是成桥使用阶段均处于高应力状态下。目前,在进行梁桥分析时通常采用建立全桥有限元杆系模型,这种方法虽然可以分析整个桥梁的受力状态,但是对于应力分布异常复杂的0号块,几乎不能够准确地掌握它的受力状况。本文以向阳河大桥为工程背景,建立0号块实体模型,分析0号块在自重以及车辆荷载作用下的空间应力分布情况以明确局部受力薄弱部位,对施工设计提供有益的指导性依据。     

京沪高速铁路斜交连续梁桥0号块空间应力分析

以京沪高速铁路某特大桥为研究对象,通过有限元程序ANSYS建立了该桥0号块空间有限元模型。通过对其进行应力分析,获取了0号块的局部应力分布规律,其计算结果为该桥的设计提供了一定的依据。     

高墩大跨连续刚构桥零号块的空间应力分析

以白涧河大桥工程为例,对该连续刚构桥最高墩处的零号块进行空间应力分析,通过大型通用有限元程序AN-SYS,揭示该区域的受力特性和应力分布规律,为以后该类桥型零号块的优化设计提供了依据。     

边坡力的分布特征和稳定性分析

边坡在渐进破坏过程中,力的分布和稳定性分析是值得研究的。针对推移式和牵引式边坡,分别提出了5种破坏机理,根据边坡现状特征,提出了5种推移式边坡形式;定义了破坏方向,边坡渐进破坏的特征是处于峰值应力状态的地质材料,遵循材料的破坏规律,且一步一步向前移动,一点一点发生破坏;在破坏区,沿滑面的下滑力大于摩阻力,在临界状态,材料所承受的应力达到最大值,且矢量和等于零,在稳定区和欠稳定区下滑力等于摩阻力;在整个滑面,其压力等于反力。对于条块分析,边坡渐进破坏过程中,发生剪破坏时,临界状态存在力平衡,发生拉破坏状态时,存在力矩平衡;两种破坏形式在临界状态均是应力达到材料的极限值,且矢量和为零。提出了抗滑防护措施的刚性、柔性和刚柔性设计,并指明了相应的设置位置;定义了破坏率、破坏比、破坏面积比、力学破坏和工程破坏,并以此评价边坡的破坏程度。分析了力在边坡渐进破坏过程中的规律,提出了传统基于摩阻力和下滑力之比的稳定性系数定义是值得商榷的。并以实例证明主推力法(或主拉力法)、综合位移法、富余位移法和拉破坏法是可用于工程实践的。     

某大跨PC连续梁桥零号块实体分析

以某大跨预应力混凝土连续梁桥为背景工程，考虑悬臂最不利状态下零号块受力，采用大型有限元程序Midas FEA进行分析，总结了预应力混凝土箱梁在复杂受力状态下的应力分布特点及建模方法。     

Investigation on Ultimate Strength of STS304L Stainless Steel Welded Connection with Base Metal Fracture Using Finite Element Analysis

Many studies on the application of stainless steels as structural materials in buildings and infra-structures have been performed thanks to superior characteristics of corrosion resistance, fire resistance and aesthetic appeal. Experimental investigation to estimate the ultimate strength and fracture mode of the fillet-welded connections of cold-formed austenitic stainless steel (STS304L) with better intergranular corrosion resistance than that of austenitic stainless steel, STS304 commonly used has carried out by authors. Specimens were fabricated to fail by base metal fracture not weld metal fracture with main variables of weld lengths according to loading direction. All specimens showed a block shear fracture mode. In this paper, finite element analysis model was developed to predict the ultimate behaviors of welded connection and its validity was verified through the comparison with test results. Since the block shear behavior of welded connection due to stress triaxiality and shear-lag effects is different from that of bolted connection, stress and strain distributions in the critical path of tensile and shear fracture section were investigated. Test and analysis strengths were compared with those by current design specifications such as AISC, EC3 and existing researcher’s proposed equations. In addition, through parametric analysis with extended variables, the conditions of end distance and longitudinal weld length for block shear fracture and tensile fracture were suggested.     

Continuous and discontinuous stability analysis of the bell-shaped caverns at Bet Guvrin, Israel

The stability of two systems of bell-shaped caverns excavated some 1000 years ago at Bet Guvrin National Park is investigated. The caverns were excavated in a weak, anisotropic, and moderately discontinuous chalk. The cavern stability is considered based on two separate and independent methods: a continuum model framework—FLAC, used for stress analysis, and a discontinuous approach—block theory, used for critical key block analysis.The numerical stress analysis reveals that in the case of very large span openings, tensile fracture of intact rock may be responsible for instabilities, which may lead to global failure. Evidence of tensile rupture at margins of failed caverns is abundant at the Park.The discontinuous block theory analysis reveals that the moderate joint set spacing at Bet Guvrin, up to 45% of the roof area may be comprised of removable blocks. The removable keyblocks in the roof remain in place due to arching stresses, which develop through the roof material. The chalk at the roof can sustain the maximum loads in existing caverns, as predicted by the numerical stress analysis. However, local failures due to exceedingly high compressive stresses at the abutments or by tensile fracture at the roof, may lead to relaxation of arching stresses followed by keyblock displacement. Such a “mixed failure mode” process could eventually lead, over time, to global collapse. Indications that “mixed failure mode” processes are presently active in the studied caverns are substantiated by in-situ measurement of keyblock displacements.It is suggested that in weak and discontinuous rock environments where “mixed failure mode” processes may be active, long term stability evaluation should be based on both continuous and discontinuous stability analyses.     

Experimental study on compressive performance of load-bearing horizontal-hole interlock concrete blocks masonry

为研究承重型横孔连锁混凝土砌块砌体的受压性能，设计了9组共54个砌体受压试件。砌体由BC240型、BH240型和BH290型三种块型砌块和三种强度砌筑砂浆制作，厚度分别为240、240、290mm，高度均为1030mm，高厚比分别为4.3、4.3、3.6。对砌体试件进行轴心受压试验，观察其裂缝发展规律和破坏特征，分析影响砌体受压性能的关键因素，得到了砌体的抗压强度。研究表明：承重型横孔连锁混凝土砌块砌体受压产生的横向拉应力和砂浆变形产生的附加横向拉应力导致砌块横肋破坏是砌体脆性破坏的主要原因，除了砂浆强度和砌块强度对砌体抗压强度影响较大外，竖肋占比和砌块构造也会影响砌体抗压强度；相近的砌块抗压强度和砂浆强度下，承重型横孔连锁混凝土砌块砌体的抗压强度低于竖孔砌块砌体的抗压强度；提出的抗压强度计算式可以较为准确地计算承重型横孔连锁混凝土砌块砌体的抗压强度。     

承重型横孔连锁混凝土砌块砌体受压性能试验研究

为研究承重型横孔连锁混凝土砌块砌体的受压性能,设计了9组共54个砌体受压试件。砌体由BC240型、BH240型和BH290型三种块型砌块和三种强度砌筑砂浆制作,厚度分别为240、240、290 mm,高度均为1 030 mm,高厚比分别为4.3、4.3、3.6。对砌体试件进行轴心受压试验,观察其裂缝发展规律和破坏特征,分析影响砌体受压性能的关键因素,得到了砌体的抗压强度。研究表明：承重型横孔连锁混凝土砌块砌体受压产生的横向拉应力和砂浆变形产生的附加横向拉应力导致砌块横肋破坏是砌体脆性破坏的主要原因,除了砂浆强度和砌块强度对砌体抗压强度影响较大外,竖肋占比和砌块构造也会影响砌体抗压强度;相近的砌块抗压强度和砂浆强度下,承重型横孔连锁混凝土砌块砌体的抗压强度低于竖孔砌块砌体的抗压强度;提出的抗压强度计算式可以较为准确地计算承重型横孔连锁混凝土砌块砌体的抗压强度。     

张拉荷载下砂浆锚固岩石锚杆的力学分析

砂浆锚固岩石锚杆在张拉荷载下的轴向应力和剪应力分布非常复杂,为了研究这一问题已经进行了大量的试验,根据这些试验得到的应力分布曲线和相关结论,用比较简单的数学表达式对锚杆交界面上的复杂的剪应力分布情况进行理论描述。在交界面已经破坏的部分,剪应力近似为0,随着锚杆埋深的增加剪应力由0线性增加到其抗剪强度,然后再呈指数形式衰减到0。根据上述数学描述进行实例计算,计算得到的轴向应力和剪应力分布曲线与实测应力分布曲线基本吻合,表明用数学表达对锚杆交界面上的剪应力分布情况进行比较准确的描述是切实可行的。     

盾构进洞加固PVC冻结管力学性能试验研究

基于盾构进洞地基冻结法加固免拔管的需要,选取PVC塑料管作为盐水冻结管,开展了PVC管(接头)在冻结过程中的抗弯强度和挠度、拉伸剪切强度、水密耐压、温度应力试验研究,得出PVC管(接头)抗弯强度随冻结温度降低而增大,挠度随冻结温度降低而减小的结论。-30 ℃低温冻结比常温下抗弯强度平均增加了9.4%,挠度平均减小了74%;PVC管接头拉伸抗剪强度大于2.48 MPa。运用数值模拟方法,分析得出盾构进洞水平冻结加固工况下PVC冻结管最大弯曲应力、剪应力和位移值,与试验得出的PVC管强度和挠度值进行了安全度校核,现场试验也验证了PVC冻结管的水密性和可切割性。因此,PVC冻结管在盾构进洞盐水水平冻结工程中应用具有可行性。     

应用断裂强度理论模拟基坑开挖过程及实测数据分析

基坑开挖过程中，在支护结构背后、土层表面或自然边坡的顶部，经常会观测到有裂缝存在，但以往的有限元方法对裂缝的存在和影响认识不足。在分析土体破坏机制的基础上，应用断裂强度理论作为土体的破坏准则，充分考虑裂缝的存在和不利影响，建立土体开裂后的本构关系，并开发了二维弹塑性有限元程序PLST。结合天津国际贸易大厦基坑工程的现场测试结果，应用该程序对其基坑开挖过程进行模拟分析，将计算结果与实测结果进行比较，得出了相关结论。