荷载应力

摘要： 为研究在低等级公路碾压混凝土路面结构应力分析,基于实际工程案例结合相关理论,采用有限元分析法,对混凝土路面结构通过建立温度应力和荷载应力模型进行分析研究,得出在低等级公路碾压混凝土路面较为合适的施工方法。研究表明:面层厚度、面层模量、基层厚度、基层模量、土基模量等相关参数对碾压混凝土路面板的温度应力和荷载应力有着较为重要的影响。

摘要： 采用有限元软件和弹性半空间体解析解相相结合的方法,模拟建立了弹性基地上低等级公路对应路面板的荷载应力模型和温度应力模型进行分析,研究结果表明:从行车角度考虑,纵缝边缘中部是碾压混凝土路面板的最不利荷载位置;碾压混凝土板在荷载应力作用下,板底最大弯拉应力和板长无关,通过极差值法分析得到各种因素对路面荷载应力影响大小为:面层模量<基层模量<基层厚度<面层厚度<土基模量;碾压混净土板在温度应力作用下,随着基层厚度的增加碾压混凝土板翘曲应力反而减少,慢慢趋于稳定,通过极差值法分析得到各种因素对路面温度应力影响大小为:基层模量<面层模量<土基模量<板长<面层厚度。

摘要： 我国目前路面设计采用的力学经验法,在设计基准期内满足承载能力、耐久性、舒适性、安全性的要求。通过对现行《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D20—2011)的理解,结合工程经验,研究设计轴载、板底地基当量回弹模量、基层类型及厚度、面层混凝土弯拉强度等设计参数对路面结构的影响,结果表明:合理设计轴载对荷载应力影响较大;设置粒料层可有效提高地基回弹模量;半刚性基层不宜过厚,刚性基层需与面层协同设计,使二者受力最佳;提高面层材料弯拉强度,能承担较高荷载应力。本研究结论为路面设计提供合理建议,供设计参考。

摘要： 为研究不同类型基层混凝土路面的合理结构组合,文章利用HPDS-2017路面结构设计软件,计算分析了贫混凝土基层与水泥稳定碎石基层厚度、刚度对荷载应力的影响。结果表明,在重载交通作用下宜优先选择抗冲刷能力强的贫混凝土基层,提高基层抗冲刷能力,减少路面脱空、唧泥等病害。合适的基层刚度既为面层提供均匀有力的支撑,又能与面层板协调变形,建议半刚性基层模量在1 500 MPa左右,刚性基层模量在15~20 GPa。调整刚性基层与面层板不同厚度组合,可以使上、下层板的荷载应力处于协调、平衡状态。

摘要： 利用ABAQUS有限元软件,建立板底脱空状态下的三维有限元模型,研究不同脱空尺寸下,板厚、混凝土弹性模量、基层厚度、基层模量、裂缝宽度对CRCP板荷载应力的影响.结果表明,随脱空尺寸的增大,CRCP板的拉应力增长幅度先增大后减小,挠度增长幅度则持续增大;板厚的增加以及裂缝宽度的减小可以明显减小脱空状态下的荷载应力和挠度;混凝土模量、基层厚度和模量的增加对脱空状态下的荷载应力和挠度影响不大.

摘要： 预制混凝土板水泥路面快速修复技术是采用预制板对原水泥混凝土路面破损部位进行快速替换的新型修复技术,仅需4～6 h即可开放交通.该技术具有开放交通快、养护成本低、环境影响小、气候适应性强、交通安全性高等优点.但目前国内对该技术的研究较少,尚未形成可以指导实践的路面结构设计方法.综合运用正交设计方法、多元统计回归方法以及有限元数值模拟分析方法,对荷载作用下,PCS的荷载应力特征进行分析,确定荷载应力的六大关键影响因素,即预制板长度L、面板厚度hc、面板模量Ec、基层厚度hb、基层模量Eb、地基反应模量K,并建立荷载应力随六因素的多元回归关系.

摘要： 运用有限元法和理论分析法,从荷载应力和温度应力2个角度研究了装配式水泥混凝土路面板的平面尺寸,并给出了装配式水泥路面板平面尺寸的推荐值.结果 表明:当考虑面层扩散荷载作用时,板块的平面尺寸应大于2.5 m×2.5 m;在活动区长度内,考虑温度胀缩应力,板的平面尺寸应小于20m;翘曲应力在宽度和长度超过8倍刚度半径后基本不变,路面板尺寸不宜超过6m;综合荷载和温度作用,装配式水泥混凝土路面板的平面尺寸推荐值宜为2.5～6 m.研究成果可为装配式水泥混凝土铺面板平面尺寸的选择提供参考.

摘要： 为研究装配式基层路面结构基层接缝的应力情况,通过三维有限元分析方法,分析了装配式基层模量、基层厚度、荷载大小、土基回弹模量和层间接触条件等对装配式基层接缝底部荷载应力的影响.路面结构计算与分析表明:混凝土模量较填缝砂浆模量对结构影响大,不但能减小幅度大于前者的接缝弯沉,而且能从一定程度上增强接缝的传荷能力,基层模量的下降可以有效地减小荷载应力;随基层厚度和土基回弹模量的增加,接缝两侧弯沉值和底部荷载应力显著减小但逐渐趋于平缓,传荷能力增加;接缝弯沉和底部荷载应力在超载下均是呈线性关系显著增长,需严格限制超载重载;接触条件的恶化,接缝弯沉值和底部荷载应力基本增大,由连续状态变为非连续状态变化特别显著.

摘要： 针对广西某高速公路水泥混凝土路面整体路况较好,但部分路段出现严重断板的现象,文章通过现场路况调查、钻芯、FWD检测、室内试验等方法研究该段高速公路运营过程中混凝土路面板应力变化情况,结合收集的历史养护资料及交通量数据,采用现有规范和文章提出面板实际尺寸法进行疲劳寿命可靠度分析,同时根据面板的极限断裂强度分析部分路段出现严重断板的原因.结果 表明:采用面板实际尺寸进行疲劳分析的结果符合路面实际状况,面板碎裂的主要原因是超重车和温度梯度共同作用所致.

摘要： 作为稳定性和耐久性非常好的建筑材料——混凝土,在其应用的寿命期间内容易出现裂缝,由于早期收缩和荷载应力造成的当水或其它化学品通过这些缝隙渗入,将导致混凝土性能的退化,影响混凝土结构的耐久性,从而使其使用寿命不可避免地缩减。

摘要： 为了验证基于旧水泥混凝土破碎板沥青加铺层结构的合理性，以便指导加铺层结构的设计和施工。本文通过三维有限元数值模拟分析方法，分析了基础模量、沥青加铺层厚度与应力吸收层厚度、模量对破碎后的旧水泥混凝土路面加铺层结构的荷载应力与变形的分布规律。分析表明：在加铺前对基础进行强度检测，对于强度较低的基础进行必要的技术处理，能有效的延缓裂缝的出现；加铺层的厚度应控制在一定范围内；应力吸收层的厚度应控制在2~3cm；在设计确定应力吸收层材料的模量时，要综合考虑低温防开裂，高温抗车辙。

摘要： 文章以迁擂一级公路为工程实例，针对沥青路面早期水损坏的情况，并结合工程实际情况,时沥青路面多孔混凝土排水技术进行研究，并采用ANSYS软件建立计算模型对不同沥青面层厚度、不同多孔混凝土基层厚度以及不同基层与土基模量比下的多孔混凝土基层荷载应力进行计算分析，并获得了有益的结论,可为制定多孔混凝土排水基层的设计与施工规范提供依据。

摘要： 数值分析的结果通常不便于工程直接应用，需要回归成解析形式，回归公式不仅在精度上要满足工程需要，而且在量纲上应符合和谐原理。文章通过对现行水泥路面设计规范荷载应力计算公式的量纲进行分析，从量纲和谐原理对公式提出了修改建议。

摘要： 采用大型通用有限元软件ANSYS建立层间接触模型，对贫混凝土基层与混凝土面层在半结合状态下的力学响应进行了三维有限元分析，并与水泥混凝土路面设计规范中分离和结合状态下路面结构的荷载应力进行了对比分析。结果表明，采用接触模型对贫混凝土基层混凝土路面结构进行分析能更好地反映路面结构的实际受力特性。

摘要： CRC+AC复合式路面结构具有良好的整体结构承载能力和使用性能，是我国重载交通干线高速公路长寿命路面结构的形式之一，近年来在我国道路工程中也有较多应用。本文应用有限元法，建立分析模型，对沥青混凝土与连续配筋混凝土复合式路面结构进行了荷载应力分析。通过不同荷位的计算与分析，得出不同裂缝间距时CRC+AC复合式路面结构的2种临界荷位，分析了AC层厚度、CRC板厚度以及地基模量变化对复合式路面结构荷载应力的影响。

摘要： 沥青路面的半刚性基层修复是道路工程普遍的难题,其施工工艺复杂,且修复基层结构易发生因其底部的弯拉应力超过其材料强度引起的横向断裂或与旧基层黏结破坏而下陷。本文针对常用的两种开槽形式下的条状修复结构,应用三维有限元方法寻找这两种破坏形式下的最不利荷载作用位置,进而计算分析修复半刚性基层的荷载应力规律,最后回归得到了它们的近似式,对于常用的路面结构参数,回归公式的相对误差可控制在10％以内,满足道路工程精度的要求。计算结果可作为确定半刚性基层修复结构宽度和材料强度的依据。

摘要： 为了研究轴载及结构参数对水泥混凝土路面共振碎石化沥青加铺层荷载应力与弯沉的影响,建立基于水泥路面碎石化层的沥青加铺结构三维有限元模型,数值分析轴载重量、沥青加铺层模量与厚度、地基模量、碎石化层厚度、碎石化下层模量对沥青加铺层层底荷载应力及弯沉的影响.结果表明:轴载增加对加铺层层底荷载应力及弯沉影响显著;沥青加铺层模量增大,其层底荷载应力亦增大,但可在一定程度上减小受荷中心处的弯沉;适当增加沥青加铺层的厚度,可减小加铺层层底的荷载应力及弯沉,其厚度宜在16cm～20cm;地基模量变化对沥青加铺层层底荷载应力的影响不敏感,但其对加铺层层底的弯沉值影响非常大,地基综合强度应保持在150MPa以上;综合考虑沥青加铺层结构受力、共振碎石化工艺特点,碎石化上层宜为10cm,下层宜为14cm,碎石化下层模量宜在2000MPa左右,研究成果应用于实体工程.

摘要： 外界环境温度是影响路面受力状态的重要因素,路面在外界环境下会产生温缩裂缝.而目前沥青路面设计只考虑交通荷载,并未考虑外界温度场,为此采用有限元软件分析温度和车轮荷载耦合作用下沥青路面的应力,研究结果表明:耦合作用下路面面层一半时间处于受拉状态,面层最大拉应力是由外界温度引起的,为0.541MPa;基层一直处于拉应力状态,容易导致路面疲劳开裂.和车轮荷载单独作用相比,耦合作用下面层最大压应力增加了0.565MPa,基层最大拉应力增加0.273MPa.因此,外界温度是影响路面面层和基层应力的重要因素,路面设计时要充分考虑温度对路面应力的影响.

摘要： 外界环境温度是影响路面受力状态的重要因素,路面在外界环境下会产生温缩裂缝.而目前沥青路面设计只考虑交通荷载,并未考虑外界温度场,为此采用有限元软件分析温度和车轮荷载耦合作用下沥青路面的应力,研究结果表明:耦合作用下路面面层一半时间处于受拉状态,面层最大拉应力是由外界温度引起的,为0.541MPa;基层一直处于拉应力状态,容易导致路面疲劳开裂.和车轮荷载单独作用相比,耦合作用下面层最大压应力增加了0.565MPa,基层最大拉应力增加0.273MPa.因此,外界温度是影响路面面层和基层应力的重要因素,路面设计时要充分考虑温度对路面应力的影响.

摘要： 外界环境温度是影响路面受力状态的重要因素,路面在外界环境下会产生温缩裂缝.而目前沥青路面设计只考虑交通荷载,并未考虑外界温度场,为此采用有限元软件分析温度和车轮荷载耦合作用下沥青路面的应力,研究结果表明:耦合作用下路面面层一半时间处于受拉状态,面层最大拉应力是由外界温度引起的,为0.541MPa;基层一直处于拉应力状态,容易导致路面疲劳开裂.和车轮荷载单独作用相比,耦合作用下面层最大压应力增加了0.565MPa,基层最大拉应力增加0.273MPa.因此,外界温度是影响路面面层和基层应力的重要因素,路面设计时要充分考虑温度对路面应力的影响.

摘要： 本发明涉及一种基于应力解除法的隧道二衬应变测量及荷载反算方法，在需要检测的位置粘贴应变片，通过应变计读取应变初始值；接着在隧道表面的选定部位沿隧道长度方向进行划线，接着使用切割机沿划线处对混凝土进行切割开槽；开槽完成15分钟后，第二次读取应变计读数，得到二次衬砌表面应变值；接着在理论计算得出的荷载‑表面应变曲线中，根据每一个参考点的二次衬砌表面应变值，标出二次衬砌的所受荷载大小；对每一个参考点进行分别比对，剔除失效数据，将有效数据进行平均得到最后的荷载值，将其作为二衬所受荷载值。本发明方法实施简单、效率快，可确定隧道的二衬受荷状态，为隧道的安全度进行评价提供依据。

摘要： 本发明公开了预应力BFRP筋混凝土框架倒塌荷载动力增大系数计算方法，属于工程结构技术领域。本发明基于能量守恒原理，结合预应力BFRP筋的破坏特点，提出了倒塌荷载动力增大系数DIF的计算方法，并提出了DIF的简化计算模型。基于DIF的计算模型，通过预估该类型框架柱失效后对应结构部位的竖向位移即可确定静力倒塌荷载动力增大系数DIF的取值，静力倒塌分析时采用的倒塌荷载取静力倒塌荷载与DIF的乘积。本发明可为预应力BFRP筋混凝土框架的静力倒塌分析提供直接的依据。

摘要： 本发明涉及一种非均布荷载作用下应力‑渗流耦合演化可视化系统，包括方形的试件本体和放置试件本体的试验箱，所述试验箱与试件本体之间设有油，所述试验箱上设有进排油口，所述试件本体上涂抹硅橡胶形成硅橡胶层，所述硅橡胶层的左端、右端和上端分别均匀设置五个加载动力单元，所述硅橡胶层的前后两端分别设与试件本体相通的加载渗流孔，两个所述加载渗流孔分别与加载渗流单元相对应。该系统在上端、左端和右端各布置有五个加载动力单元，前后两侧各布置一个加载渗流单元，各个加载单元通过控制系统都可实现独立的应力加载或多个单元协同加载。

摘要： 本发明公开了一种装配式自适应变荷载钢梁预应力装置，具体涉及建筑构件领域，包括钢梁主板和钢梁应力自动调配信息处理器，所述钢梁主板中部设有主板中心线，所述钢梁主板底部主板中心线位置及主板中心线两侧对称设有多组钢梁主体，所述钢梁主体底部设有配式预应力装置；所述钢梁主体包括钢梁顶板、钢梁腹板和钢梁底板，所述钢梁顶板靠近钢梁腹板一侧固定设有混凝土应力传感器，所述钢梁底板中部设有钢梁跨径中心线。本发明能够对钢梁的受力状态进行动态调整，保证在外部荷载变化情况下，结构受力达到最优状态，提高了钢梁的承载能力与使用性能；能适用新建桥梁与建筑钢梁结构受力的动态优化，也适用既有桥梁与建筑钢梁结构的补强加固。

摘要： 本发明公开了一种面外弯矩荷载下管节点应力集中系数峰值计算方法及应用，涉及土木及海洋工程钢管结构疲劳安全评价技术领域，工程上多采用基于热点应力的S‑N曲线法开展疲劳设计，因此准确地预测出管节点应力集中系数是进行疲劳设计的重要依据。目前尚缺乏三平面Y型管节点的应力集中系数计算公式。为解决此问题，本发明建立了具有不同几何参数的三平面Y型管节点数值模型库，通过计算及分析提出了针对面外弯矩荷载作用下三平面Y型管节点的应力集中系数峰值计算公式。该公式完善了空间管节点应力集中系数计算体系，为采用基于热点应力的S‑N曲线法开展三平面Y型管节点疲劳安全评价提供了一种便捷且可靠的方法。

摘要： 本发明公开了一种轴力荷载作用下三平面Y型管节点应力集中系数峰值计算方法及应用，属于土木及海洋工程钢管结构疲劳安全评价技术领域。工程上多采用基于热点应力的S‑N曲线法开展疲劳设计，因此准确地预测出管节点应力集中系数是进行疲劳设计的重要依据。目前尚缺乏三平面Y管节点的应力集中系数计算公式。为解决此问题，本发明建立了具有不同几何参数的三平面Y型管节点数值模型库，通过计算及分析提出了三平面Y型管节点受荷载平面应力集中系数峰值计算公式。该公式完善了空间管节点应力集中系数计算体系，为三平面Y型管节点疲劳安全评价提供了一种便捷且可靠的方法。

摘要： 本发明公开了一种面内弯矩荷载下管节点应力集中系数峰值计算方法及应用，涉及节点应力计算技术领域。具体步骤包括如下：获取几何参数，所述几何参数包括：弦杆长细比α，弦杆径厚比γ，撑‑弦杆直径比β，弦杆壁厚比τ，撑–弦夹角θ；根据所述几何参数，计算三平面管节点弦杆和撑杆应力集中系数峰值。本发明创造性的提出了三平面Y型管节点受荷载平面应力集中系数峰值计算方法及计算公式，可以在面内弯矩荷载作用下准确计算三平面Y型管节点应力集中系数峰值，为三平面Y型管节点疲劳安全评价提供了一种便捷且可靠的方法。

摘要： 本发明涉及一种基于拉索应力时程曲线的斜拉桥等效车辆荷载识别方法，包括以下步骤：步骤S1:结合斜拉桥监测索位置和行车速度定义各相邻索出现波峰的最大时间差,并依据两相邻斜拉索波峰出现的先后顺序判断行车方向;步骤S2:结合行车方向的单向区间波峰识别方法，以识别出同辆车造成的相邻索波峰值;步骤S3:通过斜拉桥最边缘两根索之间出现波峰位置的距离和相应时间差计算车辆速度;步骤S4:基于子区间段车速进行错峰剔除；步骤S5:结合有限元模型进行等效车辆荷载识别；步骤S6:根据步骤S5得到的等效车辆荷载识别结果，直接对等效车辆荷载的分布情况进行统计，得到其概率密度曲线。本发明可以有效提高等效车辆荷载识别的精度。

摘要： 一种可以提供拉应力和压应力的持续荷载装置，包括下承载板，下承载板上设有多根支撑立杆，支撑立杆顶部设有上承载板，支撑立杆上设有弹性件，弹性件位于下承载板和上承载板之间，支撑立杆顶部设有控制螺母，控制螺母和弹性件相配合用于调节上承载板的位置；下承载板和上承载板上均设有混凝土卡件。本实用新型可以分别进行拉应力和压应力的持续荷载试验，增加了装置的用途，提高了装置的适用范围。

摘要： 本实用新型涉及建筑桩结构领域，公开了一种先张法预应力混凝土荷载桩基结构，包括连接块，所述连接块均固定连接在桩柱外周上侧并环形分布，所述连接块远离桩柱一端均固定连接在承台底壁，所述连接块内部均固定连接有与自身连接块斜边平行的加强筋，所述加强筋均固定连接在竖筋外周顶部并环形分布，所述加强筋远离竖筋一端均分别固定连接在第一环形筋、第二环形筋与连接板底壁并环形分布。本实用新型中，通过设置有连接块对桩柱与承台进行连接，同时连接块内部的加强筋分别连接承台内部的第一环形筋、第二环形筋与连接板能够使桩柱与承台的连接更加稳固，进一步加强桩基整体强度，从而大大提升桩基的载荷能力。