基于赫兹理论的销轴连接修正设计方法研究

工程设计中销轴连接的接触应力峰值及应力分布模式大多以赫兹接触理论为准则进行分析。一般认为,作用于销轴的荷载在耳板范围内均匀分布或以等效集中力形式作用于耳板中线处,但实际工程中销轴连接的边界条件并不完全符合赫兹理论的假定。为得到更为精确的销轴连接应力计算式,在有限元模型中各相关参数的设置得到验证后,对销轴连接进行了参数分析。研究摩擦系数、耳板厚度、耳板间隙和销轴直径等参数对处于弹性工作状态的销轴连接的接触应力数值及其分布规律的影响,并对大量有限元分析结果进行拟合,提出了基于赫兹接触理论修正的销轴局部接触应力峰值计算式及销轴的最大弯曲应力计算式。在建议的尺度范围内,采用修正后的应力计算式的计算结果和有限元分析结果吻合较好,且具有较高的精度,可为工程应用提供参考。     

城市轻轨PC梁铸钢支座强度分析和实验研究

为解决城市轻轨PC梁铸钢支座的静力和疲劳强度分析 ,采用有限元方法建立了支座的三维有限元模型 ,通过分析计算得到接触应力、综合应力和疲劳分析计算结果 ,并以静力和疲劳试验来验证理论分析结果 ,实验研究表明 ,有限元分析结果和试验结果吻合良好 ,该支座具有足够的强度 ,保证了分析结果的可靠性     

新型“减震支座”

最近由交通部科学研究所研制成功的桥梁“减震支座”已通过部级鉴定。其受力特点是:竖向荷载经盆式氟板或辊轴传到墩台上,地震水平荷载经减震器传到墩台上。梁跨一端减震支座安装有水平剪力销。在正常情况下或发生地震烈度小于桥梁设计烈度的地震时,它保证梁跨一端具有固定支座的性     

摩擦摆支座对复杂多跨长联PC连续梁桥支座预偏量的影响

以海子湖总长1434m的15跨一联不等跨变截面连续梁为例,通过Midas有限元软件模拟摩擦摆支座力学特性并建立全桥施工阶段仿真模型,模拟了31个施工阶段和六个合龙状态,对比分析了普通支座与摩擦摆减隔震支座两种布置条件下,支座摩擦力、恢复力对长联不等跨变截面PC连续梁各活动支座在预应力、收缩徐变以及温度变化作用下的纵向偏移设置的影响。     

折线形蜂窝梁力学性能研究

利用有限元软件ABAQUS建立了折线形蜂窝梁力学性能分析的有限元计算模型。基于经试验验证的有限元模型对扩张比、坡度、孔型、孔间距以及端孔至支座距离等参数对折线形蜂窝梁极限承载力及荷载-位移曲线的影响进行了比较,并确定了影响折线形蜂窝梁承载力的主要因素,提出了折线形蜂窝梁最大正应力处建议计算式。     

分叉柱底铸钢支座节点受力分析

铸钢节点作为一种新型的节点形式,因其较强的适应能力被应用于大跨度空间结构中.本文通过非线性有限元分析,对分叉柱底铸钢支座节点进行研究,分析其在轴力作用下的应力分布情况、变形分布情况以及荷载位移曲线,在此基础上得出一些有用的结论.     

荷载与支座条件对无粘结预应力钢筋极限应力的影响

本文通过单跨梁跨中挠度计算公式中的荷载与支座条件系数，将荷载形式支座条件对无粘结预应力筋极限应力的影响进行了计算分析。分析结果表明，这一因素对无粘结筋极限应力有较大影响，如在设计中不考虑这一因素，所使用的无粘结筋极限应力计算式的计算精度和适用范围会受到较大影响和限制。     

连续墙梁支座上部墙体与托梁连接处的应力分布计算研究

本文应用弹性力学方法对均布荷载作用下的连续墙梁进行了研究 ,导出支座上部墙体与托梁连接处应力的分布 ,并通过有限单元法归纳出两跨连续墙梁中支座与边支座反力的关系。     

铸钢支座节点极限承载力的非线性有限元分析

铸钢节点作为一种新型的节点形式,目前已广泛应用于大跨空间结构.本文通过非线性有限元分析,对南通市体育会展中心分叉柱底铸钢支座节点进行了深入的研究,分析了铸钢节点在荷载作用下应力的发展、变化过程及节点变形,并通过试验对有限元方法加以验证,在此基础上得出一些有用的结论.     

局部加厚铸钢支座节点极限承载力数值分析

结合空间管结构人行天桥在罕遇地震荷载作用下的弹塑性时程分析,采用ANSYS有限元分析软件,对底部局部加厚铸钢支座节点进行极限状态承载力数值分析。结果表明:底部局部加厚铸钢支座节点构造合理,极限承载力为设计荷载的3.45倍,具有较大的强度富余;铸钢支座节点在极限荷载作用下会产生很大的塑性应变,随着塑性应力重分布,节点弹性阶段与塑性阶段应力极值区域不在同一位置;指出铸钢支座节点在设计中必须进行极限状态分析才能确定其薄弱区域;同时,对铸钢支座节点进行底部局部加厚处理可以有效地提高节点极限承载力,相较于未局部加厚铸钢支座节点极限承载力提高了15%。分析所得结果数据可以为铸钢支座节点的破坏形式以及节点的设计提供一定的依据。     

明槽配筋多跨连续折线预应力的应用问题

<正> 所谓明槽配筋多跨连续折线预应力,就是沿结构轴线的板与板(或梁与梁,梁与板)之间的明槽内设置多跨连续折线预应力配筋,施加预应力后浇筑混凝土而形成结构。折线应力筋在支座(柱)处居于中和轴的上部,在跨中则居于中和轴的下部,与结构在垂直荷载作用下的弯矩图形状接近,因而受力合理,比采用水平直线形式的预应力配筋能够节省钢材和扩大结构的柱网尺寸。     

变曲率摩擦摆隔震支座理论分析与数值模拟

介绍了变曲率摩擦摆隔震支座的基本构成,从力学平衡原理出发对变频式摩擦摆隔震支座和锥形摩擦摆隔震支座两类变曲率摩擦摆隔震支座进行理论分析,推导出变曲率摩擦摆隔震支座的刚度,探讨了支座的自回复特性,得出支座最大残余位移的计算公式.采用ABAQUS软件对2类变曲率摩擦摆隔震支座进行实体单元建模,模拟了低周反复荷载作用下的滞回...     

跨座式轻轨新型支座疲劳和静载性能试验

跨座式PC轨道梁承拉柱面支座是重庆轻轨采用的一种新型支座,该支座具有摩擦力小、磨耗寿命长、耐蚀性良好、消振降噪等优点。针对该新型支座,进行了疲劳和静力试验,疲劳试验结果表明,所有测试点的应力满足规范中钢结构疲劳强度的要求,且绝大部分点的应力远小于疲劳容许应力,新型支座具有较大的抗疲劳安全储备;静载试验中,测点荷载应力曲线总体上呈线性,结构处于弹性工作状态;垫石锚固体系具有足够强度,能满足设计要求。为制定该支座的验收标准提供可靠的理论依据。     

设置三维摩擦摆支座的北京工人体育场单层网壳罩棚竖向隔震性能研究

北京工人体育场为设置三维摩擦摆隔震支座(3D-FPB)的大跨网壳高位隔震结构。由于三维摩擦摆隔震支座的竖向刚度远小于传统摩擦摆隔震支座,可减小竖向地震作用,并调节不同支座之间的不均匀抬升。在有限元软件ABAQUS中建立了包含3D-FPB的大跨网壳模型,可准确考虑滑块在滑动面上抬升。进行罕遇地震弹塑性时程分析,并与采用普通FPB的模型对比,结果表明：3D-FPB可以降低网壳的竖向地震作用及悬挑端竖向加速度,减小对竖向荷载敏感的网壳构件的应力水平,并使相邻支座之间的竖向作用力分布更加均匀;当考虑支座不均匀抬升效应后,上部网壳的竖向地震作用及悬挑端竖向加速度增大;网壳构件在加载过程中始终保持弹性,在承载能力方面有充足安全储备。     

城市轻轨PC梁过渡跨铸钢支座及钢结构箱强度试验研究

简介城市轻轨PC梁铸钢支座及钢结构箱强度试验方案的荷载设计、测点布置等问题,并通过静力和疲劳试验后的数据分析检测结构的强度,并提出建议.     

爆炸荷载下预应力混凝土梁抗爆性能数值模拟

利用有限元软件LS-DYNA 对预应力混凝土梁在爆炸荷载作用下的力学性能进行数值研究。对4 组预应力混凝土梁在爆炸荷载作用下的抗爆性能进行数值模拟,研究预应力大小和混凝土强度对梁抗爆性能的影响。提取跨中最大位移、残余位移、裂缝形态、钢筋应力和支座附近混凝土剪应力,通过与相同爆炸荷载作用下无预应力混凝土梁的性能进行对比,得到预应力对钢筋混凝土梁抗爆性能的影响规律。     

销轴接触设计计算方法在混凝土泵车臂架设计中的应用

销轴连接结构是泵车设计中最为常用的一种传力结构,对其进行细致的接触应力分析,研究各参数对接触应力大小和分布的影响,对销轴的设计与轻量化应用显得尤为重要。本文以X米泵车销轴设计为例,计算销轴连杆连接结构的接触应力,计算结果基本反应了接触应力的大小和分布,同时计算结果与西安交通大学机械学院何建伟对销轴进行的弯曲疲劳强度试验研究得出的相关结论相符合,证明了接触有限元算法是销轴连接装置设计校核的一种可靠方法。     

关于钢销轴设计的几点讨论

对销轴连接中钢销轴的设计(抗弯计算、承压强度以及局部接触应力等问题)进行研究,着重讨论了最大计算弯矩的选取、销孔间隙对承载力的影响、接触应力的大小及其影响。进行销轴设计时其计算弯矩有3个不同的公式,计算公式的选取应与销轴连接的加工精度(销孔间隙)相关联。销孔间隙对销轴连接的承载力有很大影响,文中推荐的销孔间隙规定可以让销轴承载力具有相同的安全度。销轴连接中常常存在很高的接触应力,因而设计时应对其进行验算,具体要求可参考欧洲钢结构相关规范。钢销轴宜采用更高强的材质。最后,对销轴采用非结构常用钢材(如20Cr、40Cr、45号钢)时的设计强度取值提出建议,可以偏安全地用于常见销轴设计。     

销轴连接的铸钢件接触承压试验研究

对销轴连接的铸钢件承载能力进行试验研究。试验选择100、150、182 mm三种不同厚度的铸钢试件,最大加载拉力为8 000 k N。结果表明:在拉力作用下,铸钢试件发生了不同程度的塑性变形,塑性区面积随试件厚度的增大而显著减小,塑性开展大致呈剪切型发展。铸钢件与销轴直接承压接触的部位,由于应力集中很快达到屈服;接触变形导致区域内应力重分布,部分测点应变减小,甚至出现拉压应变反转的现象。与有限元分析结果对比表明,偏心受力会使铸钢件与销轴接触部位在加载初期产生较大应力集中。将承载力的试验结果与采用各国规范设计公式计算的结果进行对比,建议承载力计算公式中设计强度提高系数取为1.2。     

荷载和支座条件对无粘结预应力钢筋极限应力的影响

本文针对单跨梁跨中挠度计算公式中荷载形式和支座条件对无粘结预应力筋极限应力的影响进行了计算分析。分析结果表明,这一因素对无粘结筋极限应力有较大影响,如在设计中不考虑这一因素,所使用的无粘结筋极限应力计算式的计算精度和适用范围会受到较大影响和限制。