后张混凝土圆柱壳长期预应力损失的估算方法

大型预应力混凝土圆柱壳的建造需要很长的时间,致使结构的材料性质为非均匀的。本文同时考虑了混凝土的干缩、徐变和预应力筋的松弛的耦合作用以及建造过程对材料性质的影响,推导出计算后张预应力混凝土圆柱尧的环向和纵向长期预应力损失的计算公式。     

三弹性圆柱壳体多重耦合声辐射计算方法

为研究多圆柱壳组合结构的声辐射特性,采用模态叠加法建立了3个并排无限长弹性圆柱壳的振动声散射耦合物理模型,充分考虑了三圆柱壳的表面振动与散射声场的耦合,其中散射声场可分解为各圆柱壳刚性散射声场和弹性辐射声场的叠加,数学上将各壳间的声场耦合关系通过柱函数加法公式描述。利用该物理模型,分析了多重散射对稳态声场求解结果的影响,比较了三圆柱壳耦合系统与单个圆柱壳系统的辐射声场指向性、声压级及辐射声功率级的差异及其产生机理,结果表明:结构弹性耦合声辐射不仅在低频对总声场有显著影响,在高频范围也不可忽略;另外,针对本文设定参数的组合圆柱壳,在150 Hz以上频段,两旁圆柱壳对中间圆柱壳在正横方位产生了声辐射遮蔽效应,垂直方位则体现声泄漏作用。本文建立的方法可推广到三维空间任意多壳结构的声振耦合建模。     

移动简谐荷载作用下饱和土体中圆形隧道和轨道结构的动力分析

采用解析法研究了移动简谐荷载作用下饱和土全空间中圆形衬砌隧道和轨道结构的动力响应,用无限长圆柱壳模拟衬砌,用Biot饱和多孔介质理论模拟土体,用Euler梁理论模拟钢轨、浮置板并组成周期性的两层叠合梁单元,结合轨道与衬砌仰拱处的力和位移连续条件,实现轨道结构与衬砌及周围饱和土体的耦合。通过算例分析了荷载移动速度、自振频率对轨道结构位移、饱和土体位移及孔压的影响,对比了连续浮置板轨道和离散浮置板轨道的动力特性。结果表明:离散浮置板轨道情形下,轨道结构和饱和土体响应频谱中存在由荷载周期通过不连续浮置板而引发的参数激励;荷载自振频率接近轨道结构固有频率时产生共振,对轨道结构和饱和土位移、孔压响应均有较大影响;离散浮置板轨道和连续浮置板轨道动力特性有显著差异,当荷载频率接近有限长浮置板形成驻波的频率时,二者对应的自由场响应区别明显;增大衬砌厚度可以显著减小饱和土位移响应。     

无粘结预应力技术在大直径圆柱壳中的应用和试验分析

通过工程实例,介绍无粘结预应力混凝土技术在大直径圆柱壳中的应用。利用轴对称圆柱壳有矩理论进行结构分析、设计,并在施工现场进行了一系列应力、应变和变形测试。结果证明,理论分析结果与现场测试结果吻合极好。工程实例表明,无粘结预应力混凝土技术应用于大直径圆柱壳可有效地控制裂缝产生,获得可观的经济效益和社会效益,有广泛的应用前景。最后,对设计理论提出了建议。     

铁路高架桥梁低频噪声测试与环境影响评价

以32 m双线混凝土简支箱形梁为研究对象,将模态分析与实测噪声值相结合,并采用日本低频噪声限值曲线进行环境影响评价。结果表明:箱形梁结构噪声以100 Hz以下低频较为显著,且声压级随距离增大衰减很慢;通过模态分析可知高架桥面板的局部振动与低频噪声辐射有密切关系;根据日本低频噪声限值曲线评价,箱形梁峰值声压位于最不利的D区域内,进行降噪处理时,优先从峰值频率入手将更为有效。     

不同轨道结构形式对高架箱梁结构噪声的影响

为探讨不同轨道结构形式对高架混凝土箱梁结构噪声的影响规律,在考虑多轮对相互作用影响的基础上,建立车辆-轨道耦合系统频域内分析模型及桥梁噪声统计能量仿真模型。以某城市轨道交通30m混凝土简支箱梁现场噪声试验为依据,对仿真分析模型进行验证。在此基础上,分别对埋入式轨枕、梯形轨枕及钢弹簧浮置板三种轨道结构形式下作用于箱梁的力、输入功率及箱梁结构噪声的频变规律进行了探讨。结果表明：仿真值与实测值吻合良好,能较好对箱梁结构噪声进行预测;输入到箱梁的总功率及子系统的功率取决于作用于箱梁的力;场点噪声的频变规律主要受箱梁输入功率的影响;轨道结构形式对箱梁噪声的影响较大,辐射总声级大小关系为：埋入式轨枕情况下最大,梯形轨枕情况下次之,钢弹簧浮置板情况下最小。     

探析现浇连续梁桥裂缝的成因及防治措施

结构轻盈及抗弯、抗扭性能优良是预应力混凝土连续箱形梁桥的结构特点,这种结构在桥梁工程中得到了广泛的应用。在桥梁修建的过程中梁体的不同部位会出现横向、纵向和斜向等不同方向的裂缝,裂缝的出现会影响桥梁的使用和耐久性。较大的裂缝则会直接影响桥梁结构的承载能力,甚至会威胁结构的安全。归纳裂缝的种类及形成原因,提出预防和控制措施。     

冻融和盐溶液作用下连续玄武岩纤维约束混凝土圆柱割线泊松比的研究

通过对冻融循环和盐水-冻融循环复合两种环境下连续玄武岩纤维约束混凝土圆柱的轴向抗压试验,研究环境对连续玄武岩纤维约束混凝土圆柱的割线泊松比-纵向应力曲线以及割线泊松比的影响。结果表明：在恶劣环境下连续玄武岩纤维约束混凝土圆柱的割线泊松比-纵向应力曲线受环境因素影响而发生规律性变化,在极限割线泊松比环境影响因素分析的基础...     

降低加肋双层圆柱壳辐射噪声线谱的结构声学设计

为降低双层圆柱壳辐射噪声线谱,从控制内壳振动响应和衰减壳间振动传递率进行结构声学设计。采用机械阻抗理论分析了环肋圆柱壳模态响应控制机理;由环肋振动方程推导分析了环肋径向机械阻抗特性;基于阻抗失配、波形转换原理提出一种阻抗加强环肋,分析了振动波阻抑特性;利用阻尼减振技术,综合考虑肋板的刚度、阻尼特性,设计了金属橡胶层叠肋板;结合数值计算实例,分析了设计双层壳模型的声辐射性能。结果表明:设计的双层加肋圆柱壳结构能有效降低辐射噪声线谱,在分析频段内辐射声压线谱平均降低约6.6 dB。研究结果对研制低噪声水下航行器具有良好的工程价值和应用前景。     

CRTSⅢ型轨道板预制平整度控制关键技术

先张法双向CRTSⅢ型预应力混凝土轨道板是通过纵、横双向预应力钢筋与结构钢筋共同互补受力的混凝土结构,从而避免了沿钢筋方向出现纵向裂纹,提高了轨道板整体强度,提高了轨道板抗冲击、抗疲劳的耐久性能。轨道板预制中通过对模具底部进行调整,用以抵消轨道板在预应力作用下产生的翘曲变形,减少轨道板的翘曲量,保证其平整度,有效地解决了因板面翘曲而影响线路轨道的平顺性。实践证明该技术措施的应用,取得了良好的效果,对同类轨道板的生产具有重要的借鉴意义。     

不同缺陷下钢圆柱拱壳的稳定极限承载力

本文以某钢圆柱壳屋盖为研究背景,对钢圆柱壳屋盖结构建立ansys有限元模型进行分析,通过使用大型通用有限元分析软件ansys,建立钢圆柱壳屋盖结构的有限元模型,分析探讨了不同的初始几何缺陷值对于钢圆柱壳屋盖结构稳定极限承载力的影响,并从理论层面探讨了钢圆柱壳屋盖的稳定极限承载力随着结构初始几何缺陷的变化规律,为设计制作人员提供参考。     

碳纤维布增强钢筋混凝土轴心受压柱受力性能对比研究

通过对16根碳纤维布增强钢筋混凝土方柱和圆柱的轴心受压试验,对比分析了方柱与圆柱轴向位移、轴向混凝土应变、环向碳纤维布应变、纵向钢筋应变、箍筋应变随荷载变化的特点以及破坏形态,研究了碳纤维布层数、混凝土强度和碳纤维布幅宽对方柱、圆柱正截面受力性能的影响.     

推土铲曲率半径与U型梁的焊接变形及其计算

T200推土机铲刀背面的断面中(图1)的五个圆角,实际上是五个圆柱壳。当推土铲弧板产生挠曲变形时,圆柱壳具有很强的刚度,从而减少弧板与U型梁的有效宽度,并对弧板和U型梁纵向边缘构成很大的约束,限制了接头焊后变形。     

超长预应力混凝土箱梁裂缝控制研究

混凝土的凝结硬化成型过程中,易产生有害的裂缝,影响材料的耐久性,降低结构可靠度,为保证结构长期的安全使用,消除避免有害裂缝的产生,需要对混凝土早期所产生的裂缝进行控制.通过对上海长江隧桥工程中70m箱梁混凝土硬化过程的温度及应力有限元数值模拟分析,并结合现场监测数据,对比分析了超长箱形梁混凝土凝结硬化过程中内部温度及应变的变化过程.     

水下三弹性柱壳耦合声散射特性研究

为研究3个并排无限长弹性圆柱壳受垂直于柱轴方向的平面声波作用的声散射特性,采用Fourier级数展开法建立了圆柱壳声散射数学物理模型,考虑了三圆柱壳弹性振动声辐射和刚性声散射,建立了3个壳体辐射声场和刚性散射声场的耦合作用关系,比对了等效散射强度的刚性散射分量与弹性散射分量,并分析了三壳体等效散射强度特性。计算结果表明:当ka_2>40,在频率f=3000 Hz以上频段,弹性分量对等效散射强度变化趋势的贡献可以忽略。当ka_2>30,在频率f=2400 Hz以上频段,弹性散射分量对等效散射强度影响不超过3 dB;三壳与单壳的等效散射强度在0°入射角方位相当,其它方位三壳体等效散射强度明显大于单壳体。本文的理论公式可推广到任意数量阻抗柱的声透射和声反射问题。     

残余应力对局部轴压焊接圆柱壳承载力的影响

焊接钢圆柱薄壳广泛应用于钢筒仓和钢油罐结构中,屈曲通常是该结构的设计控制条件,圆柱薄壳的屈曲在大多数荷载工况下对焊接几何缺陷十分敏感.现有研究标明,焊接残余应力可少量提高均匀轴压圆柱壳的稳定承载力,但对于局部轴压荷载下圆柱薄壳中残余应力的效应,相关的研究很少.采用施加收缩应变法,建立了分别考虑焊接几何缺陷以及考虑或不考虑焊接残余应力焊接圆柱薄壳的数值分析模型,研究了含有周向焊缝、竖向焊缝以及砌砖式焊缝(patterned welds)的局部轴压焊接圆柱壳屈曲行为,通过比较考虑/不考虑残余应力圆柱薄壳的计算结果,得到残余应力对局部轴压圆柱壳承载力的影响.     

多孔圆柱的能量吸收特性分析

由于圆管的能量吸收效率高于方管,因此提出利用圆柱形多孔柱来提高结构的能量耗散能力。这种类型的结构表现出较高的能量吸收性能,因为其截面上转角数量多,相邻翼缘间的角度在最佳范围内,而且采用了更有效的圆柱壳。数值分析表明,多孔圆柱的能量吸收效率高于方形柱和方形多孔柱。此外,给出了考虑几何参数对结构耐撞性影响的参数研究。结果表明,壁厚、沿径向和圆周方向的孔洞数量对能量吸收有明显的影响。     

钢管膨胀混凝土圆柱轴压受力性能与承载力计算方法研究

通过4根低含钢率钢管混凝土圆柱的承载力试验,研究在不同荷载作用下4根圆柱的力学性能,对比钢管膨胀混凝土圆柱与普通钢管混凝土圆柱弹性泊松比的差异性,并探讨国内外钢管混凝土圆柱轴压极限承载力计算方法对低含钢率的适用性。试验研究表明:膨胀剂对钢管混凝土圆柱的轴压极限承载力影响不大;低含钢率钢管混凝土圆柱在各级荷载作用下表现出弹性、弹塑性和塑性三个工作阶段,且钢管膨胀混凝土圆柱与普通钢管混凝土圆柱横、纵向应变突变值相差较大;掺合膨胀剂的钢管混凝土圆柱在弹性阶段加载初期,泊松比接近于混凝土弹性泊松比,普通钢管混凝土圆柱在弹性阶段加载初期,泊松比接近于钢管的弹性泊松比。同时,依据钢管混凝土圆柱的破坏机理,分两种情况提出钢管混凝土圆柱轴压极限承载力的计算方法,经检验,该方法计算效果较好。     

抗振混凝土收缩及抗裂性能研究

针对桥梁加固维修中行驶车辆对桥梁产生的车桥耦合振动作用直接影响水泥混凝土性能,本文通过对抗振混凝土的常规收缩变形以及平板法约束收缩开裂试验研究不同钢纤维掺量、凝结时间、温度等因素对抗振混凝土干燥收缩和温度收缩大小的影响。试验结果表明,钢纤维的掺入明显改善混凝土的干燥收缩和温度收缩,振动对混凝土影响得到有效控制;振动后混凝土裂缝明显比未振动混凝土裂缝增多,而添加钢纤维后混凝土裂缝数量及宽度显著降低,钢纤维在混凝土中延缓了裂缝的发展;并确定钢纤维掺量1%为最佳掺量。     

中欧规范混凝土铁路桥温度作用对比分析

为研究中、欧规范中关于混凝土铁路简支梁桥温度作用的差异,文章以考虑梁轨相互作用的三跨简支32m标准箱梁为研究对象,采用Midas Civil建立有限元分析模型,分别按照中、欧铁路桥梁规范确定的参数计算分析了在均匀温度、竖向温差和局部温差作用下结构的变形和应力。结果表明:在均匀温度作用下两者相差不大,而在竖向温差和局部温差方面中欧规范的规定和计算结果有较大差别,其中,非线性竖向温差作用下的挠度中国规范约为欧洲规范的2倍。混凝土箱形梁中非线性温差所产生的拉应力最大可达3 MPa以上。在轨道中产生的温度应力较大,梁轨相互作用的计算中应注意考虑其温度效应。