摘要：地下综合管廊承插式接头抗剪性能直接影响管廊整体结构的安全运营,为研究预制拼装综合管廊承插式接头剪切变形规律,采用有限元软件ABAQUS建立了预制拼装综合管廊承插式接头顺剪与逆剪数值模型,得到接头顺剪与逆剪的极限荷载和极限错台量,并进一步分析接头顺剪与逆剪的抗剪刚度,最后分析了轴力对接头抗剪性能的影响.研究表明:不同剪切工况下承插式接头变形规律与破坏类型均不同,顺剪工况下接头变形分为4个阶段,接头为延性破坏;逆剪工况下承插式接头变形分为3个阶段,接头呈脆性破坏,增大轴力可以提高承插式接头的极限剪切承载力.研究结果为地下综合管廊设计与安全运营提供科学依据.

摘要：为改善波形腹板与底板连接构造混凝土浇筑质量与耐久性能,提出翼缘钢板下移至混凝土板底面,开孔板连接件垂直焊接于波形钢板并贯穿钢筋的下包型连接构造。通过设计具有不同开孔板厚度、形状及焊接宽度等参数的连接构造试件,开展标准推出试验,研究其受剪承载力、抗剪刚度、剪切破坏模式以及相对滑移特征。在试验研究的基础上,考虑钢材理想弹塑性、混凝土塑性模型以及钢-混凝土界面非线性接触,建立适用连接构造受剪分析的精细有限元模型,分析结果与试验结果吻合较好。通过验证的有限元模型进行参数分析,结果表明,增加开孔钢板的厚度和混凝土的抗压强度可有效提高受剪承载力。最后,基于模型试验与有限元参数分析结果,提出布置开孔板连接的下包型构造受剪承载力的计算式,可对开孔钢板连接面外受剪承载力进行较为准确地预测。

摘要：针对频率约束的结构材料优化问题,基于结构拓扑优化思想,提出变频率区间约束的结构材料优化方法。借鉴均匀化及ICM(独立、连续、映射)方法,以微观单元拓扑变量倒数为设计变量,导出宏观单元等效质量矩阵及导数,进而获得频率一阶近似展开式。结合变频率区间约束思想,获得以结构质量为目标函数、频率为约束条件的连续体微结构拓扑优化近似模型;采用对偶方法求解。通过算例验证该方法的有效性及可行性,表明考虑质量矩阵变化影响所得优化结果更合理。

摘要：为实现对大跨度悬索桥锚跨索股张力控制的精细化研究,基于解析法建立锚跨索股的力学模型,根据能量守恒定律,结合瑞利法对最大动势能方程组进行求解,得出索股张力与自振基频之间的关系表达式。结合经典算例对所提出的方法有效性进行了验证。研究结果表明:所提出的方法适用于锚跨索股等类似结构的内部张力控制分析,具有较高的精度;实际工程中对大跨度悬索桥锚跨索股进行张力控制时,如果不考虑连接拉杆与锚跨索股之间材质特性的差异,张力控制分析结果将产生较大误差,进而影响散索鞍及主缆边跨的合理线形,严重时将危害结构安全。

摘要：分岔隧道洞口连拱段具有浅埋、受力结构复杂等特征。爆破开挖诱发的振动效应对围岩及受力结构产生破坏,直接影响隧道施工期和运营期的安全。为此,以六月田公路隧道工程浅埋分岔段为研究背景,采用现场振动监测和数值模拟手段,分析了后行隧道爆破地震波作用下覆盖层围岩、支护及受力结构的力学机制和破坏特征,得到了连拱段隧道中隔墙径向、切向和垂直向振动速度的衰减规律。在此基础上,建立了未开挖洞段长度与放大倍数的近似函数关系,通过曲线拟合方程得到了径向、垂直向和切向振动速度拟合公式,并揭示了爆破地震波的传播衰减规律。利用成洞区和未开挖区的相互关系,推导了成洞区振动速度的传播衰减公式。研究结果表明:先行隧道侧中隔墙的径向和切向振动速度较大,成洞区的爆破振动速度具有放大效应;后行隧道爆破产生的振动对中隔墙成洞段12 m至未开挖段8 m范围内的影响较大;采用曲线拟合方程得到了覆盖层厚度与振动速度的函数关系,基于Von Mises屈服准则确定了洞顶围岩的损伤范围;根据最大拉应力和最大振动速度之间的关系,得到了喷射混凝土纵轴线方向的拉裂破坏长度,确定了后行隧道喷射混凝土的爆破振动安全控制标准。该研究结论可为类似隧道工程的爆破开挖设计、施工提供参考借鉴。

摘要：湘西某新建高速公路通过一稳定古滑坡体,由于施工开挖导致边坡坡顶截水沟多处开裂、塌陷,地表出现纵向连续弧形裂缝,山体产生新的滑移可能;在对该滑坡进行详细勘察和滑坡失稳机制分析的基础上,利用勘察资料和参数反演分析结果,进行边坡稳定分析;最后决定采用预应力锚索桩相结合的方案进行综合整治;监测结果表明,该治理方案是稳妥可靠的。

摘要：为研究运梁小车负重行走时结构的动力学行为以验证节段纵移悬拼法的可行性,并进一步评估运梁系统的合理性和安全性,结合北盘江大桥进行了足尺模型试验。足尺模型试验由支撑系统、运梁系统及起吊系统组成,其中支撑系统由6组钢管柱组成,每组设置2道挑梁,挑梁与弦杆外拼接板销接以抬起钢桁梁,运梁系统由轨道梁、扁担梁、对拉螺纹钢等组成,试验共设置4台运梁小车,通过小车行走实现节段纵移。同时,基于车-桥耦合系统动力分析基本理论,建立了运梁小车-轨道系统-试验既有结构大系统动力学方程,计算中阻尼采用Rayleigh阻尼,并计入轨道不平度效应,利用Newmark积分法进行耦合效应分析。结果表明:运梁小车运行平稳,最大加速度及动应力较小,运梁系统的设计合理,该工艺安全可行;运梁小车高速挡行走时轨道梁测点加速度峰值较低速挡有明显增大,但轨道梁应力峰值较低速挡增大不显著,其中实测加速度幅值为低速挡的1.51倍,实测最大动应力为低速挡的1.03倍;理论计算值与试验测试结果吻合较好,轨道梁、下弦杆测点理论加速度幅值约为实测值的94%,轨道梁理论动应力峰值约为实测值的96%,实测加速度及应力时程曲线与理论分析规律一致,验证了理论计算的正确性,可以为实桥应用研究提供理论基础。

摘要：为改善波形钢腹板组合梁负弯矩区受力性能,避免波形钢腹板剪切屈曲以及受压翼缘局部屈曲,提出波形钢腹板内衬混凝土形成组合构造的措施。通过设计具有不同弯、剪比参数的2个试件,开展波形钢腹板内衬混凝土组合梁模型试验,研究其承受弯矩与剪力共同作用下的力学性能,明确不同弯、剪比对极限承载能力以及失效模式的影响,建立弯、剪共同作用的相关方程。试验结果表明:试件的破坏模式为明显的弯、剪耦合破坏,内衬混凝土出现弯曲、剪切2类主裂缝;弯剪比对试件未开裂截面抗剪刚度影响较小,但对初始开裂后试件抗剪刚度影响较大;弯剪比增大,试件开裂荷载减小,结构的延性增加;在弯、剪共同作用下,未开裂截面应变基本满足平截面假定,但受拉区混凝土开裂后,相应区域波形钢腹板由于"折叠效应"应变较小,平板段几乎为0,斜板段由于混凝土的挤压作用应变不为0。最终依据模型试验与数值模拟结果,建立弯、剪共同作用下波形钢腹板内衬混凝土组合梁承载力评价准则,为今后的设计提供参考。

摘要：倾斜软基上修建高速公路(铁路)时,地基容易出现差异沉降、滑移甚至垮塌。提出坡脚斜直桩组合结构+桩体复合地基加固倾斜软基,采用模型试验,对比测试倾斜软基上桩体复合地基受压时,坡脚处插入硬层的双单桩、双直桩组合结构以及斜直桩组合结构的桩侧土压力、桩身应变和外侧桩水平位移,揭示倾斜软基上插入硬层的斜直桩组合结构单侧受力变形机制与破坏模式,为倾斜软基上斜直桩组合结构的设计提供试验依据。结果表明:①内、外侧桩在桩身中部偏上位置呈现桩侧土压力峰值;外侧桩倾斜度增大,其桩侧土压力峰值快速减小,内侧桩桩侧土压力大于外侧桩;②外侧桩在桩身中部偏上位置呈现侧移峰值,桩顶嵌固连梁外侧桩的桩身水平位移及其峰值均随倾斜度增大而减小,总是小于桩顶自由的外侧桩,峰值位置也较低;③桩身中上部出现弯矩峰值,外侧桩弯矩峰值位置略低,外侧桩倾斜度增大导致内侧桩弯矩增大、外侧桩弯矩减小;④单侧受载时,斜直桩发生水平位移,随后弯曲变形,内侧桩率先破坏、外侧桩后破坏,具有关联性,而双直桩的破坏荷载介于斜直桩的内侧桩和外侧桩之间。加大内侧桩的抗弯刚度和外侧桩的倾斜度将大幅度提高斜直桩组合结构的整体稳定性。工程中,建议外侧桩倾斜度为10%~20%,并根据路堤高度(荷载)选择内侧桩与外侧桩刚度之比大于2。

摘要：砼是一种典型的非均质材料,这种性质对提高地震荷载作用下砼设计强度及其他动力学参数选取有重要意义。长期以来,砼材料的率效应研究主要采用宏观力学试验方法。文中采用X射线CT技术研究砼梁在不同应变率作用下的破裂过程,结果显示砼梁细观裂纹的起裂点增多,裂纹逐渐平直化,裂纹穿过骨料现象增多,动强度增大。