混凝土徐变对钢-混凝土组合结构桥梁长期性能的影响

组合结构桥梁中混凝土材料的徐变效应将引起钢梁和混凝土桥面板间内力重分布和结构附加变形,进而影响到构件的安全性、行车舒适度和混凝土板中预应力损失,大大降低预应力的效果。目前通常采用基于线弹性理论的简化方法分析组合结构桥梁中混凝土徐变效应,而本文利用MSC/PATRAN建立组合梁桥有限元模型,并用MSC/NASTRAN中提供的徐变模式对徐变效应进行非线性分析,得出了有益的结论。     

混凝土徐变对钢－－混凝土组合结构桥梁长期性能的影响

组合结构桥梁中混凝土材料的徐变效应将引起钢梁和混凝土桥面板间内力重分布和结构附加变形，进而影响到构件的安全性、行车舒适度和混凝土板中预应力损失，大大降低预应力的效果。目前通常采用基于线弹性理论的简化方法分析组合结构桥梁中混凝土徐变效应，而本文利用MSC／PATRAN建立组合梁桥有限元模型，并用MSC／NASTRAN中提供的徐变模式对徐变效应进行非线性分析，得出了有益的结论。     

浦阳江大桥的设计与计算

以浦阳江大桥三跨(88+148+88 m)PC连续梁桥为对象,按全预应力构件,对PC连续梁桥的结构尺寸及预应力束选型、布置及张拉次序等进行设计,结合Midas/Civil软件建立空间有限元模型对浦阳江大桥进行整体分析,并根据我国JTG D62—2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》和JTG D60—2004《公路桥涵设计通用规范》对计算结果进行校核。结果表明:浦阳江大桥抗弯承载力、短期效应组合及标准荷载组合下应力满足规范要求。     

预应力混凝土轴心受拉、偏心受拉、偏心受压构件截面设计的理论设计计算法

文献[1] 基于预应力度原理建立的各类预应力混凝土受弯构件截面设计的理论设计计算法 ,具有概念清楚 ,使用简便灵活 ,能迅速对构件截面尺寸和配筋作出合理选择的特点。本文将之推广应用到轴心受拉、偏心受拉、偏心受压等构件的各类预应力混凝土截面设计中也是可行的 ,仍保留了其特点。     

浦阳江大桥的设计与计算

以浦阳江大桥三跨(88+148+88 m)PC连续梁桥为对象,按全预应力构件,对PC连续梁桥的结构尺寸及预应力束选型、布置及张拉次序等进行设计,结合Midas/Civil软件建立空间有限元模型对浦阳江大桥进行整体分析,并根据我国JTG D62—2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》和JTG D60—2004《公路桥涵设计通用规范》对计算结果进行校核。结果表明:浦阳江大桥抗弯承载力、短期效应组合及标准荷载组合下应力满足规范要求。     

型钢混凝土压扭构件在不同影响因素下的抗扭性能研究

为了研究型钢混凝土复合受力状态的受力性能,探讨了各影响因素对型钢混凝土受扭构件承载能力和变形能力的影响。利用非线性有限元软件ABAQUS建立10根型钢混凝土的构件模型,从轴压比、箍筋间距、型钢尺寸、型钢形式四个主要方面分析型钢混凝土压扭构件在不同影响因素下的抗扭性能。通过有限元分析结果得出构件的强度和变形能力,及各影响因素对型钢混凝土压扭构件抗扭性能的影响。     

预应力混凝土受弯构件截面设计的理论设计计算法

本文介绍了各类预应力混凝土受弯构件截面设计的试算法 ,并根据预应力度原理 ,建立了截面设计的理论设计计算法及计算公式。受弯构件截面设计采用本文的理论设计计算法 ,无须通过反复的正截面抗裂验算 ,甚至可以不作正截面抗裂验算 ,即能对构件截面尺寸及其配筋作出较合理的选择。     

预应力混凝土受弯构件截面设计的理论设计计算法

本文介绍了各类预应力混凝土受弯构件截面设计的试算法,并根据预应力度原理,建立了截面设计的理论设计计算法及计算公式。受弯构件表截面设计采用本文的理论设计计算法,无须通过反复的正截面抗裂验算,甚至可以不作正截面抗裂验算,即能对构件截面尺寸及其配筋作出较合理的选择。     

预应力混凝土结构裂缝成因分析及防治措施

预应力施工可以有效地改善结构内力分布,提高结构刚度与钢材利用率,但预应力混凝土结构裂缝普遍存在,影响结构的耐久性,文章从裂缝的成因：预应力构件截面尺寸较大、混凝土收缩、模板支撑体系施工不当、预应力张拉工艺四个方面进行了分析,并提出了相应防治措施。     

预应力碳纤维布加固受弯构件的施工工艺

探讨了碳纤维增强塑料加固混凝土结构的缺陷与不足，提出可以通过预应力技术克服碳纤维现有加固技术的缺陷。在此基础上研制了用于预应力碳纤维布外贴加固受弯构件的施工机具，并提出了完整的预应力碳纤维布加固受弯构件的施工工艺。     

黏性土地基螺旋锚基础上拔承载性能试验和有限元分析

为了研究黏性土中螺旋锚受竖向上拔荷载的承载性能,基于现场静载试验,建立螺旋锚有限元模型分析,与试验结果进行对比分析;基于验证的有限元模型,研究分析了埋深比与锚片间距对螺旋锚的上拔承载性能的影响。研究结果表明,在黏性土中,对于单锚片螺旋锚,当埋深比H/D＜3时,随埋深比的增加螺旋锚抗拔承载力逐渐增强,增加的趋势逐渐放缓;当埋深比H/D≥4时,埋深比对螺旋锚抗拔承载力的影响可忽略不计。对于多锚片螺旋锚,锚片间距h/D＜3时,锚片间距的相互影响较为明显;当锚片间距h/D≥3时,锚片承载性能可发挥90%以上。     

基于数值模拟的锚杆锚固缺陷检测研究

针对锚杆锚固中缺陷检测质量不高的问题,本文采用电磁超声技术完成锚杆质量检测,首先利用PCDISP软件获得频散曲线,确定最佳激励频率;然后应用COMSOL有限元仿真软件建立锚杆锚固三维模型,并设定偏置磁场最优参数,分析了锚固的有效长度、锚杆锈蚀深度和缺陷的大小对检测波形的影响;最后搭建物理实验平台,对采集到的回波信号进行分析,实验数据验证了数值分析结果的有效性。结果表明:电磁超声技术用于锚杆锚固质量检测,能有效检测出锚固有效长度和缺陷位置。     

掘进工作面锚杆(索)-围岩应力场特征研究及运用

采用有限元数值模拟手段,分析了锚杆锚索不同布置方式和支护参数等情况下锚杆、锚索与围岩间应力场特征。在此基础上,以淮南顾北煤矿12326煤巷为工程背景,结合实际地质条件设计相应的支护方案。通过无损检测仪器,对实践地点回采巷道锚杆锚索工作载荷进行监测,监测结果表明锚杆锚索工作载荷处于屈服载荷的30%~50%,说明施加的预紧力和锚固方式有效,锚索起到承载围岩作用,锚杆(索)支护设计合理科学。     

基于有限元方法一致质量矩阵的分析与计算

文章以空间桁架单元、空间刚架单元、三角形膜单元为研究对象,设置线性位移模式、建立形函数,给出适于有限元方法需要的一致质量矩阵应用公式,这种公式对于弹性结构有限元分析具有理论价值,同时,对于预应力锚固体系及煤炭资源开采具有应用价值。     

高挡土板桩墙施工期三维整体有限元数值模拟

针对某引江河二线船闸工程,基于ABAQUS建立了船闸地连墙板桩结构三维有限元整体分析模型,开发了相应的FRIC子程序模拟地连墙和土体的相互作用;分11级连续模拟了船闸施工期5个不同典型阶段的锚碇桩、地连墙的内力、变形以及锚杆的内力变化,并将有关数值模拟结果与现场实测结果进行了对比,二者取得了较好的一致;对锚杆的布置高程和闸室土体的开挖方式进行了优化研究。研究表明,所建立的整体分析模型能够准确地预测施工期不同阶段锚碇桩、地连墙的变形以及锚杆的内力变化情况;闸室土体的开挖过程对地连墙和锚碇桩的变位影响较大;锚杆布置在泥面到闸顶高度的2/3位置时墙体变形和内力最小。     

CMM2-20型液压钻车钻架静力学分析

CMM2-20型煤矿用全液压锚杆锚索钻车因其具备工作压力高、动力头输出扭矩大和回转速度无级可调等优点,被广泛应用于煤矿井下开采工作面中。但其钻架的可靠性一直是其工作中的薄弱环节。通过对CMM2-20型煤矿用全液压锚杆钻车的钻架进行进行静力学有限元分析,找到钻架在推进行程中应力集中最严重的位置,和相应的应力值大小,为CMM2-20型煤矿用全液压锚杆钻车的安全使用提供理论基础。     

柔性注压锚杆结构参数与围岩压力对锚固系统的影响

为了优化柔性注压锚杆的设计,进一步分析了新型柔性注压锚杆的结构特点,应用有限元法对锚固系统进行接触分析,计算并研究了在锚固情况下锚杆体与围岩相互作用的接触应力关系,得出了锚杆结构中各主要设计参数与不同的围岩压力对锚固性能的影响规律,以及该锚杆可以适用于多种不同围岩条件的结论,为该锚杆的优化设计和使用提供了依据。     

柔性注压锚杆主要设计参数的研究

为了优化新型柔性注压锚杆设计,分析其各主要设计参数对锚固系统的影响,简单介绍了该新型锚杆的工作特点,推导了锚杆体径向应力的数学公式,并采用有限元的方法分析了不同的设计参数对锚固系统的径向应力及应力集中的影响.结果表明,有限元的计算结果与推导出的数学表达式的计算结果相近,建立的模型比较正确,有限元分析的各主要设计参数对锚固系统影响的结果对该新型锚杆的试验,设计和使用具有重要的参考价值.     

自钻式锚杆连接套与中空锚杆体连接失效分析

基于材料塑性双线性随动硬化模型,在有限元软件ANSYS中建立自钻式锚杆中空锚杆体与连接套螺纹连接数值模型。研究了自钻式锚杆在承受轴向拉伸时,中空锚杆体与连接套的应力分布及变化规律以及二者的变形情况。进一步分析了导致连接套与中空锚杆体螺纹连接失效的原因。最后采取试验的对数值计算结果进行对比。结果显示,连接套与中空锚杆体螺纹连接失效的表现形式主要为螺纹拉脱,主要原因在于在自钻式锚杆在承受轴向载荷时,连接套与中空锚杆体径向会产生变形,连接套会发生膨胀,而中空锚杆体会发生“颈缩”现象;另外,在承受较大载荷时,中空锚杆体与连接套螺纹旋合段螺纹牙会发生塑性变形,螺纹牙会发生挤压变平。     

基于FLAC3D对不同荷载下锚杆锚固作用机制的数值模拟

以某铜矿为研究背景,通过室内剪切试验、点荷载试验获取岩体物理力学基本参数,用FLAC~(3D)有限元软件对锚杆锚固作用机制进行数值模拟,探究锚固体与锚杆周围应力分布规律,以及锚杆在不同条件下锚固体应力分布情况。数值模拟结果表明:得出了锚杆锚固力、剪应力沿内锚固长度的分布规律,为合理设计锚固长度提供一定的理论依据。通过对锚杆—注浆体—围岩体之间界面的数值模拟获得界面上的应力分布规律及其最大承载力。研究结果不仅有助于了解加锚岩体的力学性能,也可以为设计可靠有效的岩体锚固方案提供有利的试验数据和理论基础。