拉伸弹簧装置下单跨悬索结构的力学分析与实验研究

荷载缓和装置能缓和构件内力、自动调整结构变形,实现结构自我保护。文章研究了采用拉伸弹簧荷载缓和装置的悬索结构,对结构内力和变形进行了理论计算和实验验证,分析了弹簧刚度系数、弹簧位置对荷载缓和效果的影响。结果表明,拉伸弹簧荷载缓和装置可以降低杆件峰值内力及受压杆件应力,充分利用材料强度,有效改善了结构受力性能。     

地裂缝活动环境下盾构隧道双层衬砌性状分析

 处于地裂缝活动环境下的盾构隧道,在地裂缝上下盘相对错动下,隧道衬砌在纵向将承受比正常情况下大得多的附加应力和变形,此时衬砌在结构强度和防水两个方面都可能失效,使隧道不能正常运营。基于此,考虑在盾构隧道混凝土管片衬砌内再作一层整体式现浇钢筋混凝土内衬形成双层衬砌结构,共同承担外力,以达到减小结构应力和变形的目的。为此,对双层衬砌结构在地裂缝作用下的受力和变形性状进行数值分析,主要考虑地裂缝上下盘错距、钢筋混凝土内衬厚度和强度等因素对衬砌受力和变形性状的影响,得出一些具有工程指导意义的结论,计算结果表明：管片内的整体式钢筋混凝土内衬能有效的减小隧道衬砌在地裂缝错动下的内力和变形;衬砌的内力和变形与地裂缝错距大致成线性正比关系;内衬厚度对衬砌受力和变形均有较大影响,衬砌越厚,应力和变形越小,但厚度超过300 mm后再增加厚度,效果明显减弱;内衬强度对衬砌受力和变形的影响较小,实际工程中采用C30混凝土即可。     

SMA弹簧-轴承滚动隔震输电塔的地震反应分析

介绍在输电塔基础处设置SMA弹簧-轴承滚动支座的地震响应分析,对滚动支座采用SMA弹簧作为复位和耗能元件,获得了较好的隔震效果,时程分析结果表明输电塔的构件内力、上拔下压力及层间位移显著降低,结构变形接近于整体平动。     

壳-矩阵-弹簧模型衬砌结构受力性能研究

提出了壳-矩阵-弹簧系统模型,模型以平板壳单元模拟衬砌管片,以矩阵单元模拟衬砌拼装的螺栓,以土弹簧单元模拟衬砌与地层之间的相互作用。采用该模型对衬砌管片错缝拼装下的受力状态进行了分析,解决了采用传统的梁-弹簧模型平面应力-应变方法无法准确把握研究区域应力和变形的问题,可真实地反映衬砌管片结构的力学性态。采用壳-矩阵-弹簧模型分析了影响衬砌管片结构受力性能的不同因素,得出了一些有益的结论,以供盾构隧道衬砌结构设计计算参考。     

空间钻石型钢塔梁柱连接节点力学特性分析

以范蠡大桥为背景,建立全桥杆系有限元模型和空间异形钢梁柱连接节点有限元模型,并对其进行对比分析研究。结果表明,塔柱承受着轴力和弯矩作用,塔柱内侧板件承担了60%~65%的竖向压力;横梁在连接节点附近受到横向弯曲和扭转作用;梁柱连接节点内板件应力分布不均匀,节点内侧应力水平较高,但高应力水平区域范围较小,应力扩散较快,结构受力安全。板壳有限元方法计算梁柱连接节点处结构应力比杆系有限元方法的精度高。     

异型满堂支架结构有限元数值分析

某异型截面工程采用扣件式钢管满堂支架进行混凝土浇筑施工,通过有限元软件对该结构进行数值分析,明确该结构各部位受力状况,以指导现场满堂支架结构材料选择、架体搭设及结构加固。研究结果表明,该结构两侧模板,两个支撑点间的圆弧中间处,位移和受力最大。同时随着面板厚度的增加,满堂支架结构最大变形和合应力逐渐减小。     

双弹簧支撑ETFE枕式膜结构性能研究

利用压缩弹簧代替充气形成无需充气设备的ETFE薄膜结构,采用数值分析与模型试验方法对双弹簧支撑ETFE枕式膜结构的可行性及结构性能进行研究。数值分析结果表明：膜面形状由膜面初始应力和弹簧弹力之比决定;弹簧刚度对膜面应力影响较小,增大弹簧刚度可减小膜面位移但使荷载作用下弹簧弹力的变化增大;膜面矢跨比对膜面应力影响不大,但减小矢跨比使膜面变形增大。模型试验结果表明：膜面成形可通过调整弹簧弹力完成,方法简便可靠,膜面成形精度较高;加载试验中弹簧支撑系统工作可靠,可以较好地追随并张紧膜面;支撑点处膜面应力集中不明显,试验结果与数值分析结果吻合较好。     

光弹实验应用于石材等机械零件的失效

本文论述了机械零件可能产生失效的原因，阐述了各零件在加工工艺过程中所产生的工艺应力与变形将导致零件可能产生失效的原因，并对采用光弹实验来获得零件中的这些工艺应力应变数据进行了初步探索，供石材机械制造企业参考。     

正交异性钢桥面板受力特征研究

论述正交异性钢桥面板的结构受力特点,对易出现裂纹的构造受力情况进行分析。通过ANSYS有限元软件,分别对公路正交异性桥面和铁路正交异性桥面建立模型,在移动荷载作用下,对桥面的竖向变形、横隔板部位的面外变形,以及U肋与腹板交叉部位构造的应力变化规律进行分析。研究结果表明:弧形缺口处面外和面内的变形、U肋与面板、U肋与横隔板交叉焊缝的起焊点和弧形缺口部位的最小净截面处的应力是引起正交异性板疲劳的主要因素,其主要受相邻2个横隔板范围内荷载的影响;荷载在桥宽方向只影响与其相邻(左右两侧)的两个U肋的肋角应力。     

减震与隔震集成技术在钢管拱桁架体系中的应用

将隔震支座与防屈曲支撑应用于三心圆立体钢管拱桁架体系,以开展其集成减震与隔震效应研究。通过利用SAP 2000软件和几何与材料双重非线性的集中塑性铰理论,开展其在地震波作用下的动力弹塑性性能分析,分别获得原结构和减震与隔震结构的塑性铰分布、整体变形、失效形态及结构延性系数,比较并评定了原结构和减震与隔震结构的失效类型、极限承载力和变形能力。结果表明,减震与隔震结构自振周期得到延长,失效界限地震波加速度峰值相比原结构提高了131.2%,抗震性能显著提高;原结构和减震与隔震结构的失效破坏类型均为弹塑性动力失稳破坏,地震波作用下两种结构在失效界限时出现的塑性铰杆件数量均较少,但分布比较均匀;两种结构模型在两个主要受力方向均具有一定的延性性能,但其失效前的绝对变形较小,破坏前预兆性不显著。