钢波纹板-混凝土拱加固体系有限元分析

为了研究钢波纹板-混凝土拱加固体系的力学性能,依托工程实例,建立了钢波纹板-混凝土拱加固体系的空间有限元模型.通过应力分析可知该体系在最不利情况下的最大竖向位移位置,分析加固体系拱顶混凝土厚度的参数,从而得到拱顶最小安全填筑厚度.结果表明,在钢波纹板-混凝土拱加固体系中,钢波纹板受力较大,是结构的控制核心,混凝土处于三维受力状态,不宜采用过高标号;随着拱顶混凝土填筑厚度的增加,钢波纹板的应力应变逐渐减小;加固体系在挂车荷载作用下存在一定的应力集中.     

拱桥的病害机理与加固

圬工拱桥、双曲拱桥和肋拱桥是常见的几种拱桥.圬工拱桥最常见的病害是拱圈裂缝,其产生原因主要有拱圈破坏、拱上侧墙鼓胀破坏以及石料或混凝土表面风化或腐蚀等.双曲拱桥的常见病害及原因主要有墩台位移引起破坏、拱肋强度不足而引起承载能力降低、横向联系不足而引起失稳等.肋拱桥病害主要有桥面横向裂缝、桥面板跨中下缘开裂、纵梁下缘开裂等.     

隧道衬砌典型结构与缺陷的地质雷达图像特征分析

为了更好地提高地质雷达在隧道衬砌检测中的准确性,通过理论分析并结合大量的实测数据,讨论了地质雷达在隧道衬砌结构定量分析和定性分析两方面的应用。定量分析主要讨论总结了隧道衬砌钢筋、拱架、界面等目标体的图像特征;定性分析主要讨论总结了隧道衬砌层间脱空和空腔等结构缺陷的图像特征。通过应用研究表明,总结各类目标体的特征波形能较好地服务于工程实践,为确定隧道二衬钢筋间距、初支拱架间距、二衬厚度值以及衬砌结构缺陷的处治工作等提供依据。     

崇东双曲拱桥加固技术研究

目的提出崇东双曲拱桥加固设计方案.方法通过现场调查,检测试验,有限元软件建模内力计算从而掌握桥梁结构的实际工作状态,并对该桥病害进行分析,提出了加固整治该桥的方案.即主跨、边跨拱肋拱顶腹缘粘贴碳纤维布,主跨拱肋侧缘粘钢和主拱圈拱脚附近拱背上缘2个边腹孔内现浇10 cm厚混凝土层,拱上立柱粘钢,腹拱套拱和重新进行桥面铺装等.结果加固后崇东大桥正常使用极限状态,承载能力极限状态均满足规范要求.结论经过加固以后崇东双曲拱桥,提高主拱圈及全桥承载能力,桥跨结构表现出较大的刚度和强度.其承载能力和工作性能满足加固设计的荷载标准和使用要求.     

钢筋混凝土桥面铺装设计和施工研究

结合钢筋混凝土桥面铺装工程,从桥面连续滑模铺装的必要性,提出钢筋混凝土桥面滑模铺装的技术条件,分析桥面铺装层加厚的恒载增大问题、预应力钢筋混凝土桥梁的反拱控制标准、桥面铺装方式、铺装层的混凝土强度要求和钢筋混凝土桥面铺装层的分缝原则,具有工程意义和社会效益．     

基于GprMax的隧道衬砌地质雷达检测正演模拟与实测数据分析

利用时间域有限差分（FDTD）软件GprMax,根据初衬中钢拱架和钢筋的电磁参数,建立不同模型,模拟地质雷达对隧道衬砌的检测过程。由于隧道衬砌、围岩、钢筋等各种工程介质的介电常数存在不同的差异,使得不同目标在雷达图像上显示出不同特性的波形特征。结果表明：钢拱架雷达图像明显,反射回波显著,波形特征为分散的月牙形强反射信号,无明显多次反射波;钢筋的波形为向上凸起的弧形,且交织在一起。将这一结果与实例探测结果进行对比。对比实际探测结果表明：二衬内有钢筋分布的情况下,不可能在二衬之后准确检测出初衬内的钢拱架的数量及分布情况,所以初衬检测与二衬检测应分开进行;利用软件GprMax模拟地质雷达在初衬中的检测是准确可行的,能够清晰地反映隧道衬砌中钢拱架和钢筋的成像特征,效果较好,可为工程实践判别提供依据。     

砖石拱桥加固方法探讨

通过对几座砖石拱桥的加固实例分析,阐述了对小跨度砖石拱桥进行加固的几种经济实用的方法.对原拱圈下增设拱圈加固法、原拱上增设钢筋混凝土拱圈加固法、钢杆件拉结法、钢板箍与螺栓锚固法等方法的施工工艺流程、适用范围、注意事项作了探讨.     

复杂状况下旧危双曲拱桥的加固改造

在无设计资料的情况下,采用合理的评价及加固改造方法,解决了复杂条件下的某危旧双曲拱桥的加固问题.改造完成后的桥梁静载试验及近一年来的运营证明,采用的加固方法是成功的,取得了较好的经济效益和社会效益.该桥的成功再次说明,拱桥的承载潜力较大,盲目拆除旧危拱桥重建新桥不仅要浪费大量资金,影响工程建设进度,还会影响交通,给当地人民生活带来极大不便.     

刚度比对拱式转换层的动力特性影响分析

提出了一种新型转换层结构形式—拱式转换层结构,并利用有限元方法分析了转换层、下刚度比对该结构动力特性的影响,得到了一些相关结论,供工程设计参考。     

基于ETA模型的配筋措施对于高拱坝变形损伤指标的影响

混凝土拱坝在不同强度超载地震作用下的动力响应,对拱坝抗震裕度评估有着深远的影响,如何评价配筋措施的效果成为一个重要问题。基于耐震时程分析（ETA）法,研究了不同地震强度下,高拱坝是否采用配筋抗震措施对于坝体损伤变形指标的影响。首先对ETA方法、坝体材料本构、横缝模型以及地震动输入方法进行了介绍。然后分别建立了高拱坝采用配筋抗震措施和未采用配筋抗震措施拱坝的数值模型,同时基于ETA方法生成不同地震强度的耐震时程。分析在不同地震强度下,高拱坝是否采用配筋抗震措施的损伤分布、横缝开度以及变形等响应,提出了高拱坝损伤体积比、平均横缝开度以及拱冠梁变形等坝体损伤变形指标。通过对比高拱坝配筋和未配筋的情况下得出的动力响应指标,研究配筋措施对高拱坝响应以及损伤变形指标趋势、相关性以及离散性的影响。计算结果表明:在不同的地震动强度条件下,配筋措施对减小高拱坝的整体损伤是有效的,对横缝开度及位移影响有限,配筋措施可以减小地震随机性导致的损伤变形指标离散。同时,归一化的损伤变形指标表明损伤变形指标有一定的相关性。     

桂林雉山拱桥地震反应分析

对广西桂林雉山混凝土拱桥进行了三维有限元动力学分析，在获取该桥的动力特性后，利角时程分析法计算了桥梁结构的地震反应，通过对位移、加速度、轴力、剪力和弯矩的综合分析，得出在地震作用下该桥拱脚与离拱脚1／4拱处为最危险截面的结论，为拱桥的加固和防震提供了参考和依据．     

基于ANSYS的拱坝坝肩及坝基整体稳定分析

结合拱坝坝肩与坝基的地形、地质特征以及软弱结构面分布状况,通过ANSYS软件建立拱坝天然地基条件下的三维数值模型,并进行超载法计算,分析坝体变形与应变特征、坝肩和断层的变位分布特征、坝肩的破坏形态和过程,得到整体稳定超载安全系数,评价拱坝的安全度,为工程设计、施工和加固处理提供依据.     

碳纤维布加固混凝土结构应用初探

通过利用碳纤维布对两个混凝土框架结构加固、改造的实践,总结了碳纤维布在混凝土结构加固中的技术特点、加固方法,以及计算原理的应用.同时,可供碳纤维布在混凝土结构加固应用中予以参考.     

上承式铁路混凝土拱桥加固技术研究

以铁路拱桥加固方法为背景,针对拱桥加固前后横向振幅及频率对比分析,评价该类拱桥加固效果,对该类型拱桥的桥型加固有一定的借鉴意义.     

Deformation reinforcement theory and its application to high arch dams

In this paper, the deformation reinforcement theory (DRT) proposed by the authors is elaborated with a new definition of instability that an elasto-plastic structure is not stable if it cannot satisfy simultaneously equilibrium condition, kinematical admissibility and constitutive equations under the prescribed loading. Starting from the definition, a proof is established to the principle of minimum plastic complementary energy for failured structures. It is revealed that the principle of minimum plastic complementary energy results in relaxed constitutive equations, especially, yield conditions. It is demonstrated with case studies that many key issues in arch dam design, e.g., global stability, dam-toe reinforcement, dam-toe cracking, dam-abut- ment reinforcement, can be well solved within the framework of the deformation reinforcement theory. The structural global stability can be described by the curve of the plastic complementary energy vs overloading factor. The unbalanced-forces obtained by elasto-plastic FEM can be used as the basis of analysis of global stability, dam-heel cracking, dam-toe anchorage and reinforcement of faults of high arch dams and their foundations.     

隧道衬砌检测探地雷达图像分析与工程应用

为了提高隧道病害检测人员对于隧道衬砌病害的识别准确度,基于探地雷达工作原理,结合实际工程应用经验,系统研究衬砌厚度、钢筋及钢拱架分布情况、保护层厚度、围岩破碎富水裂隙发育程度、脱空、不密实、雷达脱离等雷达图像特征及其解译原理,形成一种用于隧道衬砌病害检测的高效探地雷达信号解译方法,并结合实际工程案例进行了分析与验证。其中钢筋在图像上呈现月牙形,脱空在图像上呈弧形反射,不密实表现为杂乱波形,天线脱离呈条带状亮反射。解译方法为隧道衬砌检测提供了参考和依据,有利于隧道病害的及时处理及隧道衬砌质量的准确评价,对提高隧道的整体质量起到重要作用。     

金属拱型薄壳建筑施工

结合作者在北京地区对金属薄壳工程实际施工中的体会 ,从工程设计、施工等方面阐述了金属拱型薄壳的工程应用     

Deformation reinforcement theory and its application to high arch dams

In this paper, the deformation reinforcement theory (DRT) proposed by the authors is elaborated with a new definition of instability that an elasto-plastic structure is not stable if it cannot satisfy simultaneously equilibrium condition, kinematical admissibility and constitutive equations under the prescribed loading. Starting from the definition, a proof is established to the principle of minimum plastic complementary energy for failured structures. It is revealed that the principle of minimum plastic complementary energy results in relaxed constitutive equations, especially, yield conditions. It is demonstrated with case studies that many key issues in arch dam design, e.g., global stability, dam-toe reinforcement, dam-toe cracking, dam-abut- ment reinforcement, can be well solved within the framework of the deformation reinforcement theory. The structural global stability can be described by the curve of the plastic complementary energy vs overloading factor. The unbalanced-forces obtained by elasto-plastic FEM can be used as the basis of analysis of global stability, dam-heel cracking, dam-toe anchorage and reinforcement of faults of high arch dams and their foundations.

     

钢筋混凝土拱壳结构极限承载力分析

结合钢筋混凝土拱壳结构在实际工程中的应用,从极限分析和薄壳力学的基本理论出发,推导了钢筋混凝土拱壳结构的屈服准则,并用机动法推导在均布荷载作用下拱壳结构极限载荷上限解的表达式．     

某砌体结构宿舍楼工程抗震加固效果综合分析

结合北京某砌体结构学生宿舍楼加固的工程实例,对多层砌体结构宿舍楼工程抗震加固投资效果进行分析．通过对两种加固方案的比较分析,着重探讨了在满足使用功能要求的前提下,使投资能得到有效、合理、安全的使用;对投资控制的方法进行研究,通过对使用功能、施工工艺和所需资金等方面进行对比分析,指出了此类工程政府投资控制的重点和难点．