大跨钢斜拉桥实测结构温度场分析

为掌握大型钢斜拉桥的温度分布特点以及确定结构温度效应分析的作用形式,以南京长江三桥温度监测数据为基础,研究大跨钢斜拉桥温度场的特点.首先介绍温度传感器的布置形式,然后分析构件温度随时间的变化规律及考虑太阳辐射条件下其与大气温度的相关关系,随后研究钢箱梁竖向、横向以及索塔的温度梯度特征,最后利用广义帕累托分布模型对100 a重现期的温度作用极值进行预测.研究结果表明:钢箱梁温度与大气温度线性相关,且斜率参数随辐射强度的增强而增大;钢箱梁竖向温差的最大值出现在夏季,其分布形式与BS 5400的规定较为接近;钢箱梁顶板横向温差最大值出现在冬季,其温度分布为多折线形式;塔柱的最大温差出现在冬季,数值为9.94℃;除了钢箱梁竖向温度梯度,其他温度作用极值估计的结果均大于规范的规定.南京长江三桥温度场的分析结果为钢箱梁斜拉桥温度效应分析提供了依据,同时也为桥梁设计规范修编和养护管理提供数据支撑.     

特大跨径地锚式悬索桥静力稳定性分析

为了解悬索桥在不同简化模型下的静力稳定性,全面分析其整体失稳过程及最终失稳模态,基于地锚式悬索桥主塔失稳导致全桥失稳的受力特点,以在建的南京仙新路长江大桥为工程背景,采用大型有限元分析软件ABAQUS建立了全桥多尺度模型和独塔实体模型,分析对比了线性稳定系数、双重非线性荷载系数、线性失稳模态以及最终破坏形态.分析结果表明:双重非线性稳定安全系数相比于线性有较大降低,非线性稳定计算对于特大跨径地锚式悬索桥应成为必需;全桥多尺度模型的线性稳定系数略大于独塔模型,而全桥多尺度模型的非线性荷载系数则反之,简化的独塔模型仅能在一定程度上代表全桥结构计算结果;主塔发生非线性失稳时塔底附近的混凝土主压应力和钢筋应力均达到抗压强度标准值,材料发生屈服导致结构发生失稳;背风侧主塔下塔柱失稳破坏时呈现出典型的压弯破坏形态,迎风侧塔柱失稳破坏时呈现出混凝土压碎区交叉的压弯扭复合受力破坏形态,随着结构薄壁化趋势的发展,工程设计在满足强度要求的同时应更关注稳定性要求.研究结果可为未来特大跨径地锚式悬索桥的设计计算以及简化模型的选取提供参考.     

大跨度斜拉桥几何非线性分析及程序实现

根据工程实际需要,给出了大跨度斜拉桥几何非线性分析方法,并指出了以往分析方法中的一些不足以及具体运用中应注意的问题,在此基础上编制了分析程序,该程序可以分析包括大位移、梁柱效应和斜拉桥索垂度非线性因素．通过松花江斜拉桥施工控制中的实际运用,证明了该方法的有效性和程序的可靠性．     

塑封集成电路中铜丝键合的腐蚀及其评价

腐蚀是影响塑封集成电路铜丝键合可靠性的重要因素,其与湿度、温度、Cl离子摩尔分数以及电位密切相关。针对Ni Pd Ag Au预镀框架与纯铜丝第二键合点的腐蚀失效现象,研究其评价方法,并通过实际工况分析采用不同浓度的NaCl溶液进行预处理以及电位对腐蚀结果的影响。将样品置于质量分数分别为0.5%、2.0%与5.0%的NaCl溶液中,对其进行高温、高湿预处理24 h,再进行96 h的高加速应力试验。结果表明,采用质量分数为5.0%的NaCl溶液进行预处理对加速腐蚀更有效,且腐蚀的键合点多数位于低电位引脚,少数位于高电位引脚。     

预弯组合梁截面抗弯承载力计算方法的再研究

为简化现行标准中预弯组合梁抗弯承载力计算方法,基于塑性理论,对塑性抗弯承载力计算方法进行推导,并从安全性出发,最终提出了一种预弯组合梁的抗弯承载力简化计算方法.采用该简化计算方法、现行标准的弹塑性计算方法及塑性计算方法分别对7根试验梁的抗弯承载力进行计算,采用通用有限元软件Abaqus对预弯组合梁进行非线性有限元分析,...     

普通与轻集料砼压-剪复合受力性能试验研究

为探究普通混凝土与轻集料混凝土压-剪复合受力状态下的力学性能,以不同轴压比为加载工况对混凝土压-剪复合受力进行试验研究。通过压-剪液压伺服机得到了两种混凝土破坏形态和横向剪切荷载-位移曲线,提取横向剪切荷载-位移曲线特征值,对比分析两种混凝土复合受力的力学性能。研究结果表明,两种混凝土横向剪切峰值荷载、剪切峰值位移和残余荷载均随轴压比提高而增大,轻集料混凝土提高相对更为明显。由残余荷载分析可知,两种混凝土剪切破坏面存在稳定的摩擦系数,轻集料混凝土的摩擦系数明显高于普通混凝土。应用数学回归分析方法得到两种混凝土轴向荷载与剪切峰值荷载、轴向荷载与残余荷载均呈线性变化关系。基于八面体空间应力提出两种混凝土不同解析式的破坏准则方程,所得解析式能够很好地反映两种混凝土压-剪复合受力破坏规律,为工程应用的研究提供有利价值。     

温度作用下斜拉桥挠度的时间多尺度分析

为研究斜拉桥挠度的温度效应,获得信号中的响应分量,以南京长江第三大桥为研究对象,分析长期挠度监测信号的时间多尺度特性.采用小波多尺度分析方法,将挠度信号在两个时间尺度（日周期和年周期）上进行重构,实现温度效应的分离.以长期监测数据为基础,研究日温度效应在太阳辐射作用下的特点.结果表明:日温度效应在年周期内存在季节差异性,在日周期内相对太阳辐射具有滞后性. 排除滞后影响,日温度效应与太阳辐射强度呈强正相关关系.考虑季节、大气温度以及太阳辐射的影响,提出了预测误差低于2 cm的日温度效应多折线模型,可实现日周期中任意时刻日温度效应的预测.     

轻集料混凝土局部受压试验及动力本构分析

为探究轻集料混凝土单轴局部受压动力特性,采用试验机对轻集料混凝土单轴局部受压本构关系进行相关试验研究.考虑了5种不同加载应变率和4种不同加载面积,在位移控制下,得到轻集料混凝土单轴局部受压应力-应变曲线.根据应力-应变曲线特征点的峰值应力、峰值应变和弹性模量,分析不同加载应变率与加载面积对特征点的影响.同时根据混凝土黏弹塑性损伤本构模型,考虑不同加载应变率和加载面积的影响修正模型参数,并通过试验数据验证理论模型的合理性.研究结果表明:加载应变率和加载面积对轻集料混凝土应力-应变曲线影响明显;不同加载面积对轻集料混凝土弹性模量、峰值应力及峰值应变有较大影响;所提出的理论模型能够准确描述轻集料混凝土材料局部动力荷载作用下的应变率效应和非线性行为.     

火灾环境下钢-混凝土组合梁力学性能试验研究

该文为研究组合梁桥在火灾环境下的基本力学性能与特征,制作具有代表性的3根缩尺梁模型：简支T形梁、简支箱形梁及连续箱形梁,利用火灾试验炉进行局部三面受火试验,并给出详细的试验方法。在试验过程中,分别观察组合梁常温下及火灾高温后的结构行为,量测火灾高温下组合梁的温度场,分析了结构的变形特点。通过对试验数据的深入分析与研究,可以发现火灾下钢-混凝土组合梁中钢梁为主要升温构件,且升温速度快,温度分布不均匀;混凝土顶板具有一定的吸热作用,但不应忽略其对钢梁升温及温度分布的影响;从实测变形看,钢-混凝土组合连续梁体系的抗火性能要优于简支梁体系。研究成果可以为组合梁桥防火灾设计与分析提供试验依据与理论参考。     

考虑多组件疲劳损伤的组合梁剩余承载力计算方法及试验验证

针对现行规范中无法计算钢-混凝土组合梁在疲劳后的剩余承载力问题,提出考虑多组件疲劳损伤的组合梁剩余承载力的计算方法。基于材料剩余强度理论,分别引入组合梁各组件（混凝土板、钢梁和栓钉连接件）在疲劳荷载作用下的强度衰减模型;对疲劳荷载作用下的组合梁进行受力分析,得到在既定疲劳荷载幅值下各组件的疲劳应力幅;将各组件的疲劳损伤计入钢-混凝土组合梁剩余抗弯承载力计算中,并考虑疲劳加载过程中组合梁抗剪连接度的变化,建立完全抗剪连接和部分抗剪连接两种情形下的组合梁剩余承载力计算方法,并通过6个试验梁的剩余承载力试验进行验证。研究结果表明：在疲劳荷载作用下,组合梁的抗剪连接度逐渐降低,剩余承载力退化明显且不可忽略。该文建立的组合梁剩余承载力计算方法的计算值与试验值吻合较好,具有良好的计算精度与适用性,补充并完善了现有组合梁承载力的计算方法。