翼缘刚接混凝土T梁桥结构体系损伤评价研究

以16 m跨径的T梁桥标准图为基础,按1:4的缩尺比例,采用焊接钢板的连接方法设计了一座5片T梁桥模型。通过不同的钢板连接方式,对横向连接损伤对翼缘刚接T桥梁桥承载能力的影响进行了试验和有限元分析,研究了不同损伤工况对翼缘刚接T梁桥荷载横向分配的影响。提出了活载横向分布调整系数,为现实中的T梁桥承载能力评估、加固提供定量的评判标准,为损伤状态下刚接梁桥的体系可靠性评估提供借鉴。     

强日照地区混凝土多主梁T梁桥横向梯度温度效应分析

与竖向梯度场相比,横向梯度温度对于混凝土桥梁的影响同样不可忽略.为了研究强日照地区横向日照温差和横向刚度对多主梁桥梁的温度响应,基于真实的强日照地区实际日辐射温度场参数和热学边界条件,建立反映混凝土连续T梁桥温度效应的数值模型,以日照时间和桥梁横向刚度为参数,进行了日照横向温度效应分析.分析表明,对多主梁桥而言,横向温度基本只影响第一片梁,对其它梁的温度影响较小;但在日照辐射较强的地区,横向温差对第一片梁所产生的温度内力和变形响应不可忽略,在日照5 h时其梁底温度拉应力峰值可达到2.5 MPa;横隔板数量和厚度会明显影响应力响应峰值大小,横隔板数量越少、厚度越小,峰值点越大;而T梁横向刚度对多主梁桥梁的横向温度应力影响不大;提出了基于强日照地区T梁桥横向梯度温度计算式,其中梯度温度中的T_1和T_2均日照时间正相关.研究成果对于研究桥梁的各类复杂温度效应有参考意义.     

双柱式轻型桥墩既有线路桥梁加固方案动力分析

某既有单线铁路桥为拼装式双柱墩连续简支T梁桥,梁跨中及墩顶横向振幅大大超出<铁路桥梁检定规范>行车安全限值.采用列车桥梁时变系统振动分析理论,建立列车-桥梁系统动力分析模型,对提出的桥墩横向刚度加固方案进行动力分析,计算了加固前后不同车速不同跨度条件下车辆与桥梁的动力响应,并对加固后的列车走行安全进行了计算分析.     

快速货车横向运动稳定性分析与分岔研究

建立了19自由度快速货车系统的非线性数学模型,考虑了系统中的干摩擦力和轮轨相互作用关系等非线性因素,利用Kalker线性蠕滑理论计算轮轨间接触蠕滑力,应用数值方法对整车系统的蛇行运动稳定性与超高速情况下的分岔问题进行了研究。数值结果表明,该方法可以得出货车系统蛇行失稳的临界速度,为进一步改善货车横向稳定性性能及设计高速货车走行部提供了理论依据。     

双车道公路下坡弯道路段货车偏移行为仿真研究

为了研究货车在下坡弯道路段的偏移行为,采用驾驶模拟仿真的方法,采集了货车在不同坡度、不同半径、不同转向条件下的行车轨迹数据,分析了横向偏移的形态及分布规律。结果表明:相同半径、相同坡度、不同转向条件下,货车横向偏移的主方向、累计偏移方向均相反;最大偏移量随着曲线半径的减小而增大;半径和转向一定的条件下,坡度对偏移的均值和波动性影响不明显;最大偏移量服从正态分布。这些结论可作为安全设计的重要参考依据。     

简支梁桥横向分布加载装置及板梁模型试验研究

针对一种新型桥梁横向分布加载装置和3个不同有效铰缝高度的有机玻璃板梁桥实验模型,通过对模型梁进行横向加载实验,实测横向分布分析值与铰接板法理论分析值吻合较好.实测结果表明,铰缝有效高度对板梁的横向分布略有影响,铰接板法理论对工程设计是偏安全的.该实验加载装置装拆方便,占用空间小,不受场地限制,教学效果良好,可推广应用于...     

兰青线某简支∏梁动载试验检测研究

通过对兰青线某简支∏梁桥动荷载试验,研究了桥梁结构的强度及刚度特性,测试了桥梁结构的自振频率和阻尼、跨中截面的最大竖向位移、正应力和支座截面的剪应力以及梁体在列车荷载作用下的横向、竖向振动特性等,以判定该桥的承载能力是否达到规范要求,验证桥梁的安全度和可靠性。     

反曲线铁路桥梁空间车桥耦合动力分析

借助ANSYS和UM分析软件,分别建立完整的桥梁和列车三维空间模型。分析了3种车辆在不同车速条件下通过连盐铁路反曲线桥梁时的车桥耦合振动情况。通过对桥梁的纵、横向位移,加速度以及车辆加速度,Sperling舒适性指标,脱轨系数,减载率等动力性指标计算结果的分析可以得到:在CRH2和准高速列车车速小于160 km/h、C70货车车速小于80 km/h的条件下,该反曲线铁路桥梁具有较大的纵、横向刚度,满足列车运行的安全性及舒适性要求。     

高烈度区斜拉桥横向约束方案优化分析

为了确定强震作用下斜拉桥合理的横向抗震约束体系,以可克达拉大桥为工程背景,采用非线性时程分析法,分析了4种横向约束体系即横向滑动体系、全限位体系、位移相关型减震体系和速度相关型减震体系对强震区大跨度桥梁地震响应的影响,重点对钢阻尼器的屈服荷载和黏滞阻尼器的位置及相关参数进行优化分析,并与其他体系的地震响应进行了对比。结果表明：在强震作用下,对于大跨度桥梁横向滑动体系和全限位体系均不是理想的抗震体系;而在墩梁、塔梁之间设置减隔震装置可以有效减少横桥向的墩梁、塔梁的相对位移及地震剪力和弯矩;然而,从桥梁正常使用的角度来看,塔梁之间布设横向钢阻尼器装置优于黏滞阻尼器装置。     

装配式简支T梁桥静动载试验与评定研究

为了完善装配式预应力混凝土T梁桥性能检测评定方法,基于某公路简支T梁桥开展了单梁静载试验、全桥静动载试验以及有限元仿真分析。基于静载试验分别获得了单梁以及全桥各控制截面的应变与挠度校验系数,基于环境脉动数据识别得到了桥梁的自振频率与振型,并分别和有限元结果进行对比分析,基于跳车激励试验数据获得的自由衰减振动数据识别得到桥梁结构的阻尼比。研究表明:单梁与全桥控制截面实测应变值、挠度值均小于相应理论计算值;静载试验荷载效率相同条件下,全桥(成桥阶段)的挠度校验系数小于相应单梁;综合桥梁挠度横向分布系数和竖向振型能更全面地评估装配式T梁桥横向受力性能;相对基于环境脉动试验的半功率带宽法,基于跳车激振试验的自由衰减振动法可更为准确地识别桥梁的阻尼比。     

椭圆型螺栓孔网架支座节点受力性能研究

在平板网架支座节点中,通常在支座底板开设椭圆型螺栓孔使节点有一定的侧移.虽然在网架设计中这类支座经常被采用,但有关此类支座节点受力性能的研究还很缺乏.椭圆型螺栓孔能提供多大程度的侧移,此类螺栓孔如何影响节点的承载力以及抗侧刚度等问题都有必要进一步深入研究.以一类常用的网架支座节点为例进行研究,利用大型通用有限元软件ABAQUS隐式求解器的接触功能,模拟螺栓杆和孔壁、螺栓帽和节点底板、节点底板和垫板之间的接触关系,分析在不同荷载模式下椭圆型开孔对网架支座节点受力性能的影响,确定此类节点的抗侧刚度,为工程设计提供理论依据.     

Elastic-plastic seismic response of CRTS II slab ballastless track system on high-speed railway bridges

China railways track structure II (CRTS II) slab ballastless track on bridge is one kind of track structures unique to China. Its main bearing component of longitudinal force is the continuous base plate rather than rail. And the track-bridge interaction is weakened by the sliding layer installed between base plate and bridge deck. In order to study the dynamic response of CRTS II slab ballastless track on bridge under seismic action, a 3D nonlinear dynamic model for simply-supported bridges and CRTS II track was established, which considered structures such as steel rail, fasteners, track plate, mortar layer, base plate, sliding layer, bridge, consolidation, anchors, stoppers, etc. Then its force and deformation features under different intensities of seismic excitation were studied. As revealed, the seismic response of the system increases with the increase of seismic intensity. The peak stresses of rail, track plate and base plate all occur at the abutment or anchors. Both track plate and base plate are about to crack. Besides, the rapid relative displacement between base plate and bridge deck due to the small friction coefficient of sliding layer is beneficial to improve the seismic performance of the system. During the earthquake, a large vertical displacement appears in base plate which leads to frequent collisions between stoppers and base plate, as a result, stoppers may be damaged.     

焊接箱型截面构件在不同焊缝熔深下承载力性能试验研究

为了有效改善大跨度桥梁中管翼缘焊接箱型截面构件的耐久性的问题,提出采用耐候钢代替普通钢的管翼缘箱型截面梁。同时,为了研究耐候钢管翼缘焊接箱型截面构件填充混凝土后在全熔透和部分熔透条件下的单轴承载力性能,开展了焊接矩形截面在三种不同焊缝熔深下的耐候钢管混凝土截面轴压短柱试验研究。分别测试每个试件在单轴压力作用下的静态应变、动态应变,以及竖向位移和侧向位移。对比构件承载力的试验结果及理论分析结果,得出不同熔深下焊接箱型截面管翼缘组合构件的承载力性能。研究结果表明:1）耐候钢管翼缘焊接箱型截面构件的全熔透焊缝承载力高于部分熔透焊缝承载力。2）全熔透试件开裂时的竖向位移较部分熔透试件的位移值大,而不同熔深下构件的横向位移测点L4随轴压荷载的增大而有增加,L3测点横向位移规律不明显。3）不同耐候钢管翼缘焊接箱型截面构件横向整体受拉,局部在顶部角部位置受压。构件的混凝土内部和钢板表面应变情况复杂,规律不明显。     

横波钢板混凝土剪力墙震损修复及抗侧刚度分析

为了研究震损横波钢板剪力墙构件快速恢复功能的可行性,设计横波钢板混凝土组合剪力墙（CSPCW）. 施加一定的初始损伤后,对墙趾受损部位进行修复改造使CSPCW成为带阻尼器钢板混凝土组合剪力墙（RCSPCW）,并进行拟静力加载. 为了验证阻尼器的可更换性,在RCSPCW层间位移角达1.25%时,更换阻尼器后再次对试件进行拟静力加载. 试验结果表明：RCSPCW能够将损伤集中在阻尼器上,提升剪力墙延性及耗能能力. 第二次更换阻尼器试件的滞回曲线比第一次更换阻尼器的更饱满,证明罕遇地震下更换阻尼器的可行性. 采用ABAQUS对RCSPCW进行抗侧刚度数值拓展分析,发现剪跨比影响最大,体积含钢率影响最小.     

集装箱房抗侧刚度分析Ⅰ:整箱蒙皮效应

作为轻钢结构,集装箱房的水平抗侧能力是其抗震抗风设计的重要力学性能指标,而目前却缺乏可靠的理论计算式用以分析.为对实际工程设计提供参考,且为完善波纹蒙皮结构的理论体系,本文对集装箱房水平抗侧刚度的计算式进行推导.区别于传统利用螺栓连接的蒙皮结构,集装箱房的侧壁波纹板与其钢框架之间是焊接连接的,在剪切作用下的平面内相互作用力分布以及变形组成有很大变化,求解关键在于分析波纹膜板在焊接边界条件下的蒙皮效应.基于能量理论,结合ABAQUS有限元模拟方法,分析了集装箱房在顶部水平均布荷载作用下的理想抗侧刚度以及顶角件处水平集中荷载作用下的局部效应,分别得到相应的抗侧刚度计算公式,并利用已有试验数据对理论进行验证.结果表明:集中荷载作用下,加载端局部变形远大于整体侧移,且局部效应的有效作用范围同上侧梁线刚度、集装箱规格有关.实际工程中,通过增加上侧梁有效截面面积或上下层之间的连接件数量,可有效减小局部变形,提升整体抗侧能力.     

基于纤维模型的钢管混凝土拱非线性失稳分析

对一个模型拱进行了非线性分析,研究了钢管混凝土拱的力学性能.计算分析时选择了合理的材料本构关系,采用基于柔度法的非线性梁柱单元,推导了纤维模型的计算公式.研究结果表明：横向荷载对横向位移的影响比竖向位移显著,横向荷载对竖向位移的影响表现在加载后期,而对横向位移的影响贯穿加载全过程.横向荷载能显著降低拱的承载能力,横向荷载为竖向荷载的50%时,拱的承载能力折减约50%.跨中横向荷载比1/4跨横向荷载对拱的承载能力的折减程度大.研究认为：拱桥的设计必须充分考虑横向荷载对结构受力性能影响.     

钢桥桥面铺装构建环氧沥青混凝土的研究

结合钢桥桥面铺装容易产生病害的问题,分析钢桥桥面铺装产生病害的原因.根据铺装层和钢板以及铺装上下层间的黏结作用提出满足黏结层要求的环氧沥青;根据铺装材料自身具有足够的强度与韧性提出环氧沥青混凝土加铺层,认为环氧沥青混凝土加铺层施工温度控制与时间控制极为重要. 更多还原     

地震作用下高厚比对钢板剪力墙影响分析

考虑钢板的高厚比在地震作用下对多层钢板剪力墙的影响,采用有限元法建立了四层单跨钢板剪力墙和四层三跨钢框架-钢板剪力墙抗侧力分析计算模型,对钢板剪力墙进行了应力和位移的分析.结果表明,钢板的高厚比对结构的抗震性影响较大;四层三跨钢框架-钢板剪力墙结构比四层单跨钢板剪力墙结构的抗震性能好;建议一般情况下,多层单跨钢板剪力墙钢板高厚比的取值为λ=200 ～ 300,多层多跨钢板剪力墙钢板高厚比的取值为λ=200～400.     

Lateral stiffness of steel plate shear walls

The steel plate shear wall system has been used in a number of buildings as an innovative lateral force resistant system.Openings often exist in the steel plate shear walls due to the various functional requirements of structures.These openings may negatively impact the lateral stiffness of steel plate shear walls.Therefore,an experimental research was instituted to investigate the seismic behavior of steel plate shear walls,with and without openings.The experimental results showed that steel plate shear walls have the satisfying seismic behavior,and,as expected,the strength and stiffness characteristics of the walls were reduced due to openings.Then a single-story wall panel FE model and an analytical deep beam model are developed in order to find the critical factors dominating the thickness reduction coefficient of wall panels with the opening.Furthermore,extensive parametric analysis is conducted to derive a simplified formula for the determination of the thickness reduction coefficient of wall panels with the opening for substituting solid wall panels with reduced thickness for actual wall panels with the opening.Finally,the design method for calculating the lateral stiffness is verified by some experimental programs and recommended for the routine practice of steel plate shear walls.     

横隔板对钢箱梁畸变效应的影响分析

薄壁钢箱梁在桥梁建设中得到了广泛的应用,钢箱梁的顶板、底板和腹板均较薄,在荷载作用下会由于截面变形产生畸变应力而发生局部屈曲和腹板压皱等现象．为了提高钢箱梁的承载能力,设置横隔板是较为有效的措施．笔者结合工程实例,采用有限元分析方法,针对横隔板对钢箱梁畸变的影响进行分析;对钢箱梁在集中荷载作用下,设置不同数量的横隔板的情况进行计算分析;并得出其最大畸变效应位移随横隔板密度的变化曲线,对类似桥梁的设计具有一定的参考价值．