低路堤荷載作用下鋼波紋板拱橋應(yīng)變的測(cè)試

基于某座鋼波紋板拱涵,利用有限元模擬填土施工過程鋼波紋板的受力,分析不同板厚鋼波紋板拱涵在各個(gè)工況下關(guān)鍵截面的變形、應(yīng)力以及最不利荷載工況下的穩(wěn)定性。分析結(jié)果表明,隨著填土高度增加拱頂出現(xiàn)上撓,當(dāng)填土高度達(dá)到拱頂時(shí),拱頂上撓最大,然后減小直至下?lián)?；拱兩?cè)也由內(nèi)凹變?yōu)橥馔?。關(guān)鍵截面應(yīng)力也隨著填土高度的增加由拉應(yīng)力轉(zhuǎn)變成的壓應(yīng)力,最終整體拱圈處于受壓狀態(tài),拱腳環(huán)向壓應(yīng)力為鋼波紋板強(qiáng)度的控制應(yīng)力。

防爆墻是海洋平臺(tái)中用以分隔生活區(qū)和生產(chǎn)區(qū)、承受爆炸主要荷載、保護(hù)人員和設(shè)施安全的重要構(gòu)件。為了研究防爆墻在爆炸荷載作用下的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能,本文利用通用有限元軟件ansys/ls-dyna,對(duì)爆炸荷載作用下四邊約束波紋板防爆墻的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程進(jìn)行了模擬。計(jì)算中,采用不同強(qiáng)度的三角形爆炸荷載曲線,分析了材料應(yīng)變率效應(yīng)的影響,對(duì)比了不同寬度墻體的應(yīng)力分布、位移時(shí)程曲線。結(jié)果表明材料的應(yīng)變率效應(yīng)不可忽略,有限元計(jì)算中應(yīng)采用考慮應(yīng)變率效應(yīng)的材料本構(gòu)關(guān)系;墻體的高寬比對(duì)墻體應(yīng)力分布形式有一定影響,但不同寬度下墻體中心節(jié)點(diǎn)位移峰值相差不大。文章最終還得到了波紋板防爆墻在爆炸荷載作用下的整個(gè)破壞過程和最終破壞模式。

鋼波紋板橋涵以其施工速度快、耐久、適應(yīng)地基變形能力強(qiáng)、造價(jià)低、工廠集中生產(chǎn)及可回收利用等優(yōu)勢(shì),目前已廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐中。文章依據(jù)國內(nèi)外研究與應(yīng)用現(xiàn)狀,探討鋼波紋板橋涵理論計(jì)算、設(shè)計(jì)方法和規(guī)范的發(fā)展,并提出尚待解決的問題及發(fā)展方向。

鋼波紋板輥壓成形技術(shù)及應(yīng)用 1、波紋板的輥壓成形技術(shù) 波紋管由波紋板分片彎曲連接成形，波紋板制造一般采用板料卷輥壓成形，輥壓孔型系 統(tǒng)有連續(xù)成形系統(tǒng)和專用孔型系統(tǒng)。目前生產(chǎn)波紋板應(yīng)用最廣泛的是連續(xù)成形系統(tǒng)，即首先 彎中心波，然后彎相鄰波，最后彎邊波。該孔型系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)為輥耗最低，其缺點(diǎn)為工件易出 現(xiàn)橫向彎曲和扭曲。專用孔型系統(tǒng)主要用于生產(chǎn)波紋板，在開始階段先預(yù)彎出弧形波，再將 其鐓壓成形，該方法保證各彎角處金屬減薄最輕。其缺點(diǎn)為輥耗高，對(duì)成形設(shè)備和材料要求 高。 項(xiàng)目組根據(jù)多年的研究和產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，將上述兩種孔型系統(tǒng)進(jìn)行了整合，充分吸取了 兩種成形方法的優(yōu)點(diǎn)，克服了成形過程中經(jīng)常出現(xiàn)的橫向彎曲、扭曲和邊波等缺陷。經(jīng)試驗(yàn) 驗(yàn)證，該成形系統(tǒng)能很好地實(shí)現(xiàn)寬幅板類產(chǎn)品輥壓成形。 項(xiàng)目組近年來對(duì)寬幅板類輥壓工藝進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究，與長春軌道客車合作建立了常 用輥壓板材性能數(shù)

1 1-6m拼裝波紋管涵施工工藝 一、工程概況 波紋管涵為直徑6米的組裝波紋管，管涵管節(jié)采用q235-a熱軋 鋼板，每圈由9塊鋼板連接組成整體，再進(jìn)行縱向連接成型。連接螺 栓采用m208.8級(jí)高強(qiáng)度螺栓及hrc35級(jí)弧型墊圈，鋼板表面經(jīng)過 熱鍍鋅處理。管涵基礎(chǔ)厚度為80-120cm。洞口鋪砌及護(hù)坡采用m7.5 漿砌片石鋪砌或采用鋼筋混凝土澆筑洞口。管涵流水面坡度為1-5%。 二、施工工藝 施工放樣→基礎(chǔ)墊層填筑→管身安裝→涵背回填→洞口鋪砌及 護(hù)坡防護(hù)。 1、施工放樣 對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行平整，安排布置各種材料堆放場(chǎng)地，組織所需機(jī) 械設(shè)備。施工前組織測(cè)量人員根據(jù)設(shè)計(jì)文件放出管涵軸線，打好中邊 樁，在涵管基礎(chǔ)范圍邊緣撒上白色灰線，測(cè)出原地面高程。 2、基礎(chǔ)墊層填筑 基礎(chǔ)墊層材料采用砂礫填筑，填筑寬度為10m，高度為80-120cm。 砂礫填筑按每層2

研究目的:從變形控制出發(fā),以鐵路工程為例,研究柔性路堤荷載作用下的地基承載力問題。研究結(jié)論:現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定載荷試驗(yàn)中按沉降相對(duì)變形進(jìn)行承載力特征值的取值偏于保守,往往導(dǎo)致地基承載力不能充分利用。為充分利用地基承載力,提出鐵路路堤設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)不同的地基允許沉降標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行地基承載力特征值的取值,可以在滿足變形要求前提下,在規(guī)范基礎(chǔ)上將承載力特征值取值適當(dāng)擴(kuò)大,以達(dá)到強(qiáng)度和變形的和諧統(tǒng)一。文中的結(jié)論可以為類似鐵路工程提供參考。

分析了鋼波紋板橋涵結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)和工作機(jī)理,介紹了基于環(huán)壓理論的鋼波紋板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論及方法,結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目設(shè)計(jì),對(duì)高填土鋼波紋板橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了探討。

為了研究硬殼層對(duì)低路堤軟土地基動(dòng)力響應(yīng)的影響,將軟土地基上的道路系統(tǒng)模擬成路面-路基-硬殼層-軟土地基4層結(jié)構(gòu)。假設(shè)路面、路基、硬殼層都為單相彈性土體,而軟土地基采用飽和多孔介質(zhì)模擬,通過積分變換法對(duì)模型進(jìn)行推導(dǎo)求解,分別建立了路面、路基、硬殼層和軟土地基的動(dòng)力剛度矩陣,并考慮路表車輛荷載條件、層間連續(xù)條件和飽和軟基表面透水條件,最終集成了道路結(jié)構(gòu)的整體動(dòng)力剛度矩陣,獲得了車輛荷載作用下低路堤軟土地基的動(dòng)力響應(yīng)解答。在該基礎(chǔ)上,利用快速傅里葉逆變換方法對(duì)動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行數(shù)值求解,詳細(xì)分析了硬殼層厚度、模量和泊松比對(duì)動(dòng)應(yīng)力擴(kuò)散作用的影響。研究結(jié)果表明,軟土地基表面的動(dòng)力響應(yīng)對(duì)硬殼層厚度和模量的變化十分敏感,硬殼層的存在大大地減弱了軟基頂面的豎向動(dòng)應(yīng)力,并且增大了豎向動(dòng)應(yīng)力的分布范圍,可見硬殼層對(duì)交通荷載引起的動(dòng)力響應(yīng)有明顯的擴(kuò)散作用。

基于黃茂松提出的上海軟粘土不排水累積變形模型和累積孔壓模型,借助靜態(tài)和動(dòng)態(tài)有限差分法,對(duì)上海軟粘土地基的累積沉降進(jìn)行了計(jì)算分析。結(jié)果表明:累積沉降包含不排水累積變形和累積孔壓消散引起的變形2個(gè)部分,但前者是主要的;累積沉降隨時(shí)間先急劇增大,然后逐漸變緩;當(dāng)路堤高度小于1.5m時(shí),隨著路堤高度的減小,地基累積沉降增加很快;車載越大,累積沉降增大速度越快,超載0.2倍,累積沉降將增大44%,因此限制超載是減小累積沉降的關(guān)鍵;提出的軟粘土地基累積沉降預(yù)測(cè)公式能很好地反映路堤高度和車載的影響。

對(duì)于軟土地基上的低路堤來講,由于路堤高度較低,地基沉降占總沉降的絕大部分,故必須采取切實(shí)可行的處理、控制措施。

淺談橋涵、隧道加固中鋼波紋板應(yīng)用技術(shù) 殷樹芳 巖土科技股份有限公司浙江310014 摘要：在未來5年至10年內(nèi)，我國將迎來大范圍的橋梁老化現(xiàn)象，再加上受到設(shè)計(jì)標(biāo) 準(zhǔn)落后、施工監(jiān)管不到位、運(yùn)營養(yǎng)護(hù)不力以及車輛超速超載、外界自然環(huán)境等因素影響，都 會(huì)使這些橋梁加速老化或出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性損傷而導(dǎo)致承載能力大幅降低，最終提前達(dá)到使用壽命 成為危橋。可見，我國未來的橋梁安全形勢(shì)不容樂觀。另外隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，隧道 建設(shè)越來越多，隨之而來的是隧道的一些病害，嚴(yán)重威脅著使用安全，本文介紹一種采用鋼 波紋板加固危橋、隧道的方法，該方法應(yīng)能有效提升橋梁、隧道的承載能力，延長橋梁、隧 道的使用壽命，并具有工藝簡單和成本較低的特點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：加固工程；鋼波紋片；橋涵；隧道 一、采用鋼波紋片加固危橋、隧道的特點(diǎn)： 1.從本質(zhì)上加固結(jié)構(gòu)，避免結(jié)構(gòu)內(nèi)部微破損對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力的影響；

利用marc軟件對(duì)不銹鋼波紋板的冷彎成形過程進(jìn)行了三維彈塑性有限元模擬,建立了冷彎成形的有限元模型,得到了不同成形階段金屬板材的等效應(yīng)力、橫向應(yīng)變及縱向應(yīng)變變化和分布規(guī)律,模擬結(jié)果表明:變形是由橫向彎曲變形與縱向彈性拉伸變形聯(lián)合作用的結(jié)果,且橫向彎曲變形要比縱向彎曲大的多。

往復(fù)荷載作用下凍土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的研究——凍土的力學(xué)參數(shù)是與加載條件和加載歷史以及溫度、含水量等多方面因素有關(guān)的過程量，在不同的應(yīng)力環(huán)境中表現(xiàn)出不同的力學(xué)特性．研究了加載方式、含水量以及溫度對(duì)不同試樣類型的力學(xué)性能的影響．結(jié)果表明：不同加載方...

覆土不銹鋼波紋板涵(管)結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu),回填土與不銹鋼波紋板結(jié)構(gòu)之間具有很好的協(xié)同工作性。本文通過將土-結(jié)構(gòu)相互作用分解為法向和切向行為,建立了覆土不銹鋼波紋板涵的有限元模型,并考慮了不同摩擦系數(shù)的影響。研究結(jié)果表明,回填土與不銹鋼波紋板之間的摩擦系數(shù)對(duì)不銹鋼波紋板受到的法向和切向土壓力均有影響;隨著回填土厚度的增加,不銹鋼波紋板涵受到的法向土壓力將會(huì)逐漸趨于均勻分布。

通過對(duì)鋼波紋板小橋在安徽省高速公路中應(yīng)用研究,總結(jié)出鋼波紋板小橋在公路工程中應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn);并對(duì)鋼波紋板小橋代替鋼筋混凝土小橋進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析,同時(shí)提出鋼波紋板未來的研究方向。

依托我國某高速公路低路堤工程背景,借助有限元分析軟件abaqus建立有限元模型,首先結(jié)合路基不同深度動(dòng)位移和動(dòng)應(yīng)力計(jì)算數(shù)據(jù),分析了交通荷載作用下路基的響應(yīng)特征及影響范圍;然后,結(jié)合不同路基填土高度與路基動(dòng)力響應(yīng)相關(guān)性進(jìn)行分析,依此為基礎(chǔ)計(jì)算不同填土高度下路基累積沉降特性.研究結(jié)果表明:低路堤易受交通荷載影響,豎向影響深度達(dá)3.0m左右;填土高度降低,會(huì)迅速增加路基累積沉降;結(jié)合實(shí)際工況,計(jì)算路基填土高度1.5m時(shí)地基累積20年最大沉降達(dá)375mm.同時(shí),對(duì)保障低路堤長期動(dòng)載作用下穩(wěn)定的技術(shù)措施進(jìn)行了探討,能夠?yàn)轭愃乒こ虒?shí)踐提供參考依據(jù).

結(jié)合工程研究了路面不平整引起的汽車動(dòng)荷載計(jì)算方法。利用有限元法,進(jìn)行了汽車動(dòng)荷載作用下中承式鋼管混凝土拱橋的動(dòng)態(tài)分析,得出了路面不平整度、車速等因素對(duì)沖擊系數(shù)的影響規(guī)律。

循環(huán)荷載作用下混凝土殘余應(yīng)變特性研究

通過對(duì)現(xiàn)役橋梁的病害調(diào)查,并對(duì)其產(chǎn)生病害的原因進(jìn)行研究分析,提出波紋鋼板加固技術(shù)是一種經(jīng)濟(jì)、簡單可行的技術(shù)方法,并對(duì)其加固技術(shù)的施工技術(shù)進(jìn)行了描述。

循環(huán)荷載作用下混凝土殘余應(yīng)變特性研究——對(duì)鋼纖維摻量為0、1．5％、2．o％、2．5％、3．o％的圓柱體混凝土試件進(jìn)行了等應(yīng)變?cè)隽垦h(huán)加卸荷試驗(yàn)，應(yīng)變速率為10-3／s。試驗(yàn)結(jié)果表明，在試驗(yàn)開始的四次加卸載循環(huán)中，sfc25混凝土在各再加載點(diǎn)處的殘余應(yīng)變最小，...

在路堤荷載作用下,斜坡軟弱地基的路堤地基變形特性與水平軟弱地基的不同。本文運(yùn)用geo-slope軟件,對(duì)在路堤荷載作用下的斜坡軟弱地基變形特性進(jìn)行了仿真模擬,得出了斜坡軟弱地基的路堤地基變形主要集中在下斜坡位置,特別是在下坡腳處;分析了不同路堤高度、軟弱土層厚度、軟弱地基坡度的路堤地基變形特性;并提供了一些工程建議:當(dāng)路堤高度大于5m,或者軟弱地層厚度大于8m,或者軟弱地基坡度大于1:5時(shí),就必須采取必要的工程措施防止路基出現(xiàn)過大的變形。將geo-slope軟件分析的結(jié)果與土工離心模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,兩結(jié)果比較符合。

長江口防波堤在建造期間遭到了強(qiáng)熱帶風(fēng)暴的襲擊,致使一部分沉箱結(jié)構(gòu)或沉入土中1~5m,或偏移初始位置20m。本文通過動(dòng)三軸試驗(yàn)?zāi)M了波浪荷載作用下地基的變化情況,試驗(yàn)結(jié)果顯示,沉箱的過度沉陷和側(cè)移是由于強(qiáng)風(fēng)暴使得軟粘土強(qiáng)度弱化所引起的。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,提出了豎向排水聯(lián)合堆載預(yù)壓的方法來加固軟土地基,為證明該方法的有效性,在加固的軟土地基上對(duì)防波堤進(jìn)行了重建。重建后經(jīng)歷幾次強(qiáng)風(fēng)暴該防波堤無損壞跡象。