关键词： 桥梁工程   配筋   剪力滞效应   翘曲位移函数   有限元  

摘要： 箱梁配筋后截面刚度的变化不仅对翼缘板纵向正应力产生影响,而且对翼缘板中的剪力流分布规律也产生影响。基于换算截面法,提出利用翼缘板剪切变形规律修正PC箱梁剪力滞翘曲位移函数。采用能量变分原理,引入修正系数对配筋后的箱梁悬臂板、底板的剪切转角最大差值进行修正,并将修正后的翘曲位移函数代入剪滞变分方程。为验证计算公式的正确性,将采用推导公式计算的翼缘板应力值与实体有限元计算值进行对比分析,结果表明计算结果与实体有限元结果误差基本在5%以内。本文得出了不同配筋率对剪力滞效应的影响,提供了一种计算PC箱梁不同翼缘板尺寸剪力滞翘曲位移函数的简便方法。

关键词： 混凝土   3D打印   拱结构   有限元分析   稳定性  

摘要： 由于3D打印混凝土技术对打印材料的工作性能要求较高,试验过程中存在不可避免的试验误差,导致3D打印混凝土构件力学性能存在较大离散性。国内外学者对3D打印混凝土构件的有限元模拟研究尚处于起步阶段,关于配有钢筋的3D打印混凝土构件基本力学性能的研究很少。因此,提出了3D打印混凝土构件有限元模拟方法,并对素混凝土和配筋混凝土拱结构进行稳定性分析,考察钢筋与打印成型方式对3D打印混凝土拱结构稳定性的影响。研究发现:3D打印混凝土拱结构承载力明显低于筑模成型拱结构;添加钢筋能显著提高垂直拱跨方向打印的拱结构承载力,而对平行拱跨方向打印的拱结构承载力影响不大;添加钢筋能显著提高拱结构延性。

关键词： 模板支撑   受力性能   有限元   优化设计  

摘要： 为解决钢-混组合桥建造过程中需满足的桥下通行或跨河要求,设计了一种新型悬臂式模板支撑架。基于ABAQUS有限元软件对新型模板支撑体系进行分析,研究了单片支撑在施工荷载作用下的受力性能,根据分析结果对支撑进行优化。结果表明,施工荷载作用下新型模板支撑均处于弹性阶段,受力性能良好。通过增加竖杆与增大顶部水平杆截面高度对模板支撑进行优化,支撑应力和变形分别为优化前的78%和35%,满足规范要求,优化效果明显。

关键词： 惯性摩擦焊   温度场   钛合金   有限元   模拟仿真  

摘要： 目的定量分析影响惯性摩擦焊接头质量的关键因素——焊接过程高温区的温度特征。方法选取TC4钛合金为研究对象,综合运用有限元仿真及界面组织观察的研究方法,分析确定惯性摩擦焊过程中高温区的温度特征。针对初始转速分别为1000 r/min及1200 r/min的2种惯性摩擦焊工况开展实验,并建立了热-力耦合有限元仿真模型对惯性摩擦焊过程进行仿真分析。结果仿真得到的温度分布与焊接过程摩擦界面附近的测温结果吻合良好,仿真模型与实验分析结果均表明,与初始转速为1000 r/min相比,初始转速为1200 r/min时的接头的飞边更大,2种焊接工况下仿真得到的轴向缩短量均与实验结果吻合良好,表明了仿真模型对TC4钛合金惯性摩擦焊热-力过程分析的准确性。结论在TC4钛合金圆棒样品惯性摩擦焊过程中,摩擦界面附近存在高温区,高温区内的温度呈现出芯部低、外围高的特点,最高温度约出现在沿半径方向1/2半径处。在初速转速为1000 r/min及1200 r/min的焊接工况下,芯部温度约为720℃与780℃,外围的最高温度分别约为850℃与920℃。接头组织观察结果进一步证实了仿真得到的高温区的温度数值的准确性。

关键词： 基坑开挖   数值模拟   地铁车站   变形影响   有限元分析  

摘要： 基于深圳宝安区某邻近地铁车站基坑工程,对基坑施工全过程进行数值模拟,分析基坑开挖对邻近地铁车站结构产生的变形影响。结果表明:基坑支护结构变形随着开挖深度增加而增加,地铁车站结构水平变形(朝坑内)从东向西逐步增大、从地铁顶板到底板方向逐步减小,最大水平变形发生在地铁车站附属一号风井结构西端顶部;地铁车站结构竖向变形(向上)从东向西逐步增大,最大竖向变形发生在地铁车站附属一号风井结构底板中部。

关键词： 冷链仓储   温度分析   结构设计   外围护墙   有限元分析  

摘要： 随着预制菜以及冷链物流的发展,对大型冷链仓储设施的需求越来越多。如何建造安全且能耗低的冷库结构,成为结构设计的一个重难点。为此,对冷库结构楼面布置方案等进行分析比选,分析外挂框架结构对结构设计的影响。最后对温度荷载进行了重点分析。主要分析相邻层产生的温差效应,整体温度变化产生的结构内力和配筋,外围护墙的的内外温差计算,以及外围护墙整体升降温产生的围护结构体系的内力。

关键词： 有限元   凸轮轴   动力学   疲劳安全因数  

摘要： 为解决某柴油机试验开发阶段凸轮轴疲劳断裂的问题,利用有限元方法对凸轮轴进行多体动力学仿真计算,并对凸轮轴各部位进行动态载荷、瞬态动力学及高周疲劳分析。分析结果表明:凸轮轴强度满足设计要求;凸轮轴前端(第一缸)排气凸轮轴肩过渡圆角处的疲劳安全因数最小,为1.2,虽满足设计要求,但接近临界值。将凸轮轴前端排气凸轮轴肩过渡圆角半径由3 mm增大为5 mm,有效解决了凸轮轴疲劳断裂故障。

关键词： 磁浮列车   温度场   有限元分析   轮胎设计  

摘要： 文章根据磁浮列车的接口需求设计了其紧急情况下的救援轮胎。首先,对其进行了静负荷分析、稳态滚动分析;提取轮胎橡胶材料的应力场及应变场数据后,编写程序计算生热率;再通过编写子程序导入生热率并赋予各个单元,设定热边界条件,经热传导计算得到轮胎温度场。计算得到该轮胎在充压2.3 MPa、负荷1.0 t、行驶速度70 km/h、环境温度为25℃时的最高温度为93.77℃,出现在胎肩部位;通过计算不同速度下的轮胎温度场,发现轮胎最高温度随行驶速度近似线性增大。

关键词： 箱梁桥面板   局部模型   车桥耦合   参数分析  

摘要： 为了给混凝土曲线箱梁桥桥面板在设计时更加科学的选取桥面板局部冲击系数,本文针对混凝土曲线箱梁桥面板车桥耦合振动问题,对桥面板控制截面采用有效梁段法建立局部有限元模型进行内力分析,采用三轴12自由度车辆模型,分析了桥面板的影响因素腹板和顶板,利用参数分析研究其变化对桥面板控制截面内力的变化规律。研究表明:桥面板内外侧根部剪力和弯矩冲击系数均小于1,在设计时可以不予考虑;桥面板跨中的弯矩冲击系数建议取值1.25。此研究结果可以为混凝土曲线箱梁桥面板设计提供参考。

关键词： 钢结构   屋盖   滑移   有限元分析   应力   挠度   施工技术  

摘要： 由于垃圾焚烧发电厂具有跨度大、高度高、厂房内工艺设备先行安装且厂房结构滞后安装的特点,需采用高空整体滑移施工方案。以北京安定循环经济园垃圾焚烧发电厂项目为背景,采用MIDAS Gen软件模拟其烟气净化间钢结构屋盖累积滑移施工技术,提出3种施工方案,有效解决了原方案中部分构件挠度和应力超限问题。基础滑移方案为两轨道滑移方案,但存在滑移过程中屋盖变形过大、高应力构件较多问题;改进方案包括增设轨道滑移方案和加劲网架滑移方案。滑移模拟计算结果表明,采用两轨道滑移方案时,结构最大应力为711.78MPa、最大挠度为1 256.05mm,应力、挠度均超过限值;采用增设轨道滑移方案时,结构最大应力为133.73MPa、最大挠度为98.19mm;采用加劲网架滑移方案时,结构最大应力为186.52MPa、最大挠度为124.77mm。计算结果表明,改进方案提高了滑移过程中结构刚度,降低了应力幅值,是结构滑移的可选方案。