杭州黄龙体育中心网球馆开合屋面设计

 开合结构在大型体育馆、多用途体育场得到广泛应用。由于开合结构的特殊性决定这类工程的设计不同于常规结构,存在较大难度。结合杭州黄龙体育中心网球馆开合屋面设计实例,详细阐述了开合屋盖结构在结构选型和载荷分析方面的全过程,为今后我国对该类工程的进一步研究和发展提供有益的参考。     

连接桥强度对塑料防盗瓶盖开启性能的影响

目的研究饮料瓶盖防盗环连接桥强度对瓶盖开启性能的影响。方法对瓶盖开启性能与连接桥强度的关系进行了理论分析;利用特别设计的成型刀具,得到3种不同防盗环强度的防盗瓶盖样品,并通过开启性能测试和抽样试验等方式,对样品的开启性能进行评估,并对不同连接桥强度对饮料瓶盖封盖性能的影响进行了研究。结果随着连接桥强度增加,对应的开启扭矩及扭断扭矩逐步增加;抽样实验表明,被测试者对低连接桥强度瓶盖(10桥设计)的开启性能接受度最高,达到93.2%;3种不同连接桥强度瓶盖样品的上线适用性均通过评估。结论连接桥强度较低的塑料防盗瓶盖拥有更好的开启性能。     

黑石渡浏阳河大桥控制爆破技术

针对黑石渡浏阳河大桥不同桥梁结构及周围的复杂环境情况,阐述了该桥在拆除方案上分别采用爆破拆除与机械拆除相结合的主体方案,同时在爆破拆除时将主桥与引桥间的切断联系并采用孔内微差起爆技术,对不同桥墩采用不同参数、炮孔设计、起爆网路及特殊防护技术措施,并对保护建构物进行了振动实测.实践表明,对该类桥梁主要受力构件及局部进行充分爆破解体可达到预期效果;采用微差延时起爆技术,可有效的控制爆破振动和桥面塌落振动等危害,可供同类工程借鉴使用.     

喜糖包装的易开合结构设计研究

目的改良和开发易开合结构的喜糖包装。方法通过分析比较易开合的折叠纸盒、粘贴纸盒和捆扎式礼盒(礼袋)这三类喜糖包装结构的优缺点,从喜糖包装的结构入手进行深化设计,实现易开合的功能。结论喜糖包装结构的优化设计实现了喜糖包装易开合、便利化的功能,减少了包装原材料的使用,增加了喜糖包装的情趣性,使喜糖包装更加简便化、个性化和绿色环保化。     

基于Workbench对微车后桥桥壳的轻量化研究

以某微车后桥桥壳为研究对象,建立桥壳轻量化的数学模型对后桥桥壳进行结构分析,采用Workbench分析软件,对桥壳模型进行了优化分析,并得出优化后桥壳的壁厚数据,使桥壳的重量降低12％,为桥壳的结构分析和轻量化研究提供理论依据和仿真参考.     

基于ADINA的大型隔膜泵下箱体的强度分析与结构改进

下箱体是大型隔膜泵动力端的关键部件之一,也是动力端重量最大的关键件。在隔膜泵的设计过程中,应根据其实际所受载荷对下箱体进行静强度分析与疲劳强度分析,以确保下箱体在隔膜泵运行过程中安全性。本文以长距离管道输送用大型隔膜泵下箱体为例,采用有限元软件ADINA对其进行强度分析并对分析结果进行校核,提出结构修改方案以达到优化下箱体结构和降低产品生产成本的目的,分析所得结论,对大型隔膜泵下箱体及相关产品的设计与研发具有一定的理论指导意义。     

大跨桁架体系的连续性倒塌分析与机理研究

在突发事件的直接影响下,结构的局部构件可能首先发生初始破坏并进一步导致结构的连续性倒塌。与框架结构或承重墙体系相比,大型公共建筑中普遍采用的桁架体系具有冗余度较低的特点,为提高其结构鲁棒性,必须在详细分析基础上采用不同的设计策略。该文以钢屋架体系为例,通过连续性倒塌过程的数值分析,研究了内力重分布过程、动力效应和主要破坏模式等问题;根据局部杆件失效后的结构特性,归纳出转动铰机制、滑移面机制和长压杆机制等三种基本的局部内力重分布机制;结合简化数学模型的理论分析,阐述了敏感构件和关键构件的概念,为该类结构的安全性评价提供了一种简便的尺度。     

PET光栅包装结构设计及安全性能试验

目的开发一种具有双重防伪功能的双开式聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)光栅包装结构,并研究其在运输振动、耐压堆码、垂直跌落翻滚过程中的安全性能。方法以PET光栅为盒体材料,通过双重防伪结构模切和内贴兑奖防伪码,采用模拟运输振动、抗压堆码及水平垂直跌落翻滚的方式进行安全性能试验,并对包装的正弦振动、抗压强度、跌落速度变化量进行分析验证。结果对此包装在开启防伪结构、抗冲击力等方面进行了优化设计,整体包装件达到安全性能的要求,在一定程度上提升了包装安全防伪水平及消费者开启体验感等。结论该包装通过双重撕裂开启结构,达到包装不可循环使用、防伪标识可兑奖等功能,具有极强的防伪功能和保护作用。     

利用导重法进行结构轻量化设计

结构轻量化设计的目的是以最少的设计资源设计出性能合格的产品结构,以降低产品生产成本,提高产品性价比和市场竞争力。结构轻量化的实质是材料重量在结构几何空间内及构件间的合理分配。导重法是可用于产品结构轻量化的结构优化有效方法,它可适用于包括各类单元的各种产品结构构件尺寸优化与结构几何形状优化以及结构拓扑优化;其目标与约束可以涉及各种结构静动力性态。首先给出结构优化导重法用于结构轻量化设计的具有广泛一般性的数学模型及其求解方法。接着给出一种新的包络函数-方根包络函数,使数目庞大的应力与位移约束凝聚为单值强度约束与单值精度约束;还给出适用于多数产品结构轻量化设计的单性态约束优化实用模型与解法;最后给出两个产品结构轻量化的应用实例,验证了导重法用于轻量化设计的有效性与广泛适用性。     

大跨度开合空间钢结构

本文主要阐述了大跨度开合结构目前国外发展应用概况及基本设计原则，重点介绍加拿加多伦多天空顶及日本福冈体育馆，并对其分类，应用范围，优缺点，存在问题及难点等也进行了阐述，以期对今后在我国采用这种结构起一定的推动作用。     

桥梁防船撞钢套箱的碰撞力快速估算

研究船舶与单墩桥梁防撞钢套箱艏尖舱的碰撞过程,探讨碰撞力快速估算及防撞装置模块化设计的可行性。首先采用非线性有限元方法模拟1 000吨级三峡标准散货船与钢套箱式桥梁防船撞装置的碰撞过程,分析了防撞钢套箱艏尖舱在不同的斜边角和船舶碰撞速度下的能量吸收特性以及传递至桥墩的碰撞力特性,得到的结果可为防撞钢套箱外形的选择提供参考。对所选择的防撞钢套箱形式,采用Boltzmann函数拟合了撞击船速与桥梁所受横桥向及顺桥向碰撞力之间的关系,该拟合公式可以用于此类防撞钢套箱方案设计阶段的撞击力快速估算。     

对公路桥梁剩余寿命评估时可变荷载取值的研究

文章以现行公路桥梁设计荷载为基础，采用后继服役期超越评估荷载的概率等于设计使用期超越设计荷载概率的原则，给出了现有公路桥梁结构可靠性评估时可变荷载取值的修正系数；利用时变安全可靠度理论，对现有结构的剩余寿命进行评估，提出了对可变荷载取值进行修正的方法。     

泰州大桥加劲梁设计

泰州大桥是世界上首座超千米的三塔两跨悬索桥,加劲梁结构体系复杂并有其独特之处。在设计过程中根据三塔悬索桥的结构特点,加劲梁构造细节设计在润扬大桥的基础上做了较大改进和创新,介绍了加劲梁的结构体系、构造设计、结构计算以及梁段的加工制造和架设情况。     

铰接板桥交通振动与声辐射算法及影响因素研究

铰接板桥是中国城乡公路桥梁中广泛采用的一种桥型,其在车辆作用下的振动,以及由此导致的结构声辐射问题对于桥梁周边的声环境具有较大影响。因此,针对铰接板桥的交通振动与噪声问题,提出了对应的分析方法并进行了验证。首先提出了该类桥型的车桥耦合振动高效算法,对各梁板建立独立的单梁模型,用铰接板梁法模拟各梁板之间的相互作用,由此实现车轮荷载在各梁板间的横向传递。然后用边界元法计算桥梁结构的声辐射,引入振动分析得到的桥梁振动速度,获得结构周边的声场。最后,用实际桥梁交通振动与声辐射实验进行了验证。基于当前方法,讨论了该类桥梁结构声辐射的影响因素。结果表明,加强横向联系、减小桥面粗糙度、采用无伸缩缝的连续桥面是降低结构声辐射的有效途径。     

三塔悬索桥人字型钢中塔选型及关键构造设计

三塔悬索桥整体刚度低,中塔选择对整个结构的受力有非常显著的影响。中塔的设计需要解决主缆在塔顶抗滑移安全系数问题和主梁跨中挠跨比问题这一对矛盾。文章介绍了泰州大桥中塔的受力特点和结构行为,在此基础上对其进行了结构选型,最终采用了纵向人字型的全钢索塔。介绍了钢塔的结构设计和对主要关键构造的处理和设计细节,包括厚板的焊缝设计、分叉点的结构处理、塔底钢塔柱与混凝土承台的连接方式及构造,以及根据起吊能力而进行的塔柱纵向分块设计。     

桥梁结构边界条件变异对固有振动特性的影响分析

针对实际桥梁结构复杂的边界条件，分析其对结构固有振动特性的影响因素。采用解析的方法分析简支梁在纵向不同程度的约束效应，以及简支梁、连续梁支承处不同刚度弹性扭转约束对结构自振特性的影响，并提出利用有限元分析来考虑复杂结构的边界条件变异影响的方法。最后以重庆轻轨PC梁以及一中承式拱桥的实测及计算固有频率结果验证了实际边界条件变化对固有频率的显著影响。     

Design of steel box girder for Taizhou Yangtze River Highway Bridge

Taizhou Yangtze River Highway Bridge is the first three-pylon two-span suspension bridge in China. The main girder adopts flat steamline steel closed box girder which has well wind-resistant capability and is technically mature besides beautiful appearance. Straight web plates of the steel box girder in longitudinal direction is proposed in order to ensure the integrity of the steel box girder, and to keep the stress of the steel box girder continuous in the middle pylon, as well as to reduce the gradient of the middle pylon columns . The cross section of the box girder has one box with three cells. Solid-web diaphragm plate with good integrity and high torsional stiffness is adopted. The lifting lugs are utilized in the anchors of suspender cable. In this paper, selection of the cross section of the steel box girder, the general structure design, local structure design and main structure calculation results of Taizhou Yangtze River Bridge are introduced emphatically.     

Fiber Reinforced Composites – Advanced Materials for the Renewal of Civil Infrastructure

Fiber reinforced polymer matrix composite materials hitherto used predominantly in aerospace and marine applications are increasingly being considered for use in the renewal of civil infrastructure ranging from the seismic retrofit of bridge columns and the strengthening of parking garage floor slabs to their use in replacement bridge decks and in new bridge structures. Their corrosion resistance, potentially high overall durability, light weight, tailorability and high specific performance attributes enable their use in areas in which the use of conventional materials might be constrained due to durability, weight or lack of design flexibility. This paper provides an overview of the use of composites in the renewal of civil structures with particular emphasis on bridges and pipelines. Examples of large scale testing for the validation of structural effectiveness are given and future design and research advances are presented.     

基于Nataf变换的桥梁结构地震易损性分析

地震易损性分析是美国太平洋地震工程研究中心(PEER)提出的“性能化地震工程”理论框架的重要一环. 目前所采用的易损性分析方法大多未考虑结构的不确定性及结构随机参数之间的相关性. 为此, 引入均匀设计考虑结构参数的随机性, 同时结合Nataf变换, 处理结构随机参数之间的相关性. 提出一种综合考虑地震动随机性、结构参数随机性及结构随机参数相关性的桥梁结构地震易损性分析方法. 以一座三跨连续梁为例, 分别在考虑结构随机参数相关性和不考虑结构参数相关性的前提下计算其地震易损性. 分析结果表明：提出的方法能够有效考虑结构随机参数相关性;忽视结构随机参数相关性会导致高估桥梁结构地震易损性.