荷载效应

摘要： 基于某公路桥梁采集的16个月动态称重(weigh in motion,WIM)数据,计算了随机车流激励作用下桥梁结构的动态位移响应时程以及梁肋的跨中弯矩值和支点剪力值。结果表明:桥址车辆存在显著的超载行为,随机车流作用下梁肋跨中弯矩是规范计算值的1.00~1.38倍,支点剪力是规范计算值的1.71~1.94倍,需要特别关注。研究结果可以为该桥后续的健康监测和车辆管理提供决策依据,也可以为其他重载交通路段的荷载模型建立提供借鉴。

摘要： 本文计算分析了履带吊作业范围下埋地钢管稳定计算中的荷载效应,根据原有地基上新铺设人工地基厚度对钢管稳定计算中的两种荷载效应的影响趋势,将埋地钢管管顶的荷载效应组合值的指数曲线拟合为线性直线,以便快速确定吊装现场场地条件和履带吊参数。

摘要： 以梁格法为依托建立桥梁有限元模型,并验证其适用性。通过计算在不同重车荷载作用下桥梁结构的承载能力,对桥梁结构的荷载效应和响应特征进行分析,得出如下结论:(1)结构承载能力效应的水平随跨径的增大而不断提高,但相应特征的变化趋势不受桥梁跨径大小影响;(2)桥梁结构荷载效应呈现横向不均匀性,板(梁)响应呈现双峰特性;(3)桥梁各片板(梁)响应离散程度受重载车辆的行驶位置影响较大。

摘要： 为评价既有铁路常见跨度桥梁在大轴重运输条件下,安全储备和适应性,基于我国铁路设计标准和重载运输发展历程的系统总结和分析,采用数值模拟、工程应用实践和试验检测等手段,深入分析不同设计标准、不同跨度条件下,铁路桥梁在21~30 t轴重列车作用下的荷载效应和活载储备量,并结合工程实际开展桥梁结构重载化强化改造技术研究。研究结果表明:随着轴重增加,桥梁结构的荷载效应逐渐增加且活载储备量下降;25 t及以上荷载作用下,按照中-Z和中-活载荷载标准设计的小跨度梁活载储备量最低达到-23.97%,中等及以上跨度桥梁活载储备量最低达到-13.90%,结构安全储备存在一定程度不足;刚度偏低、强度偏小、稳定性偏弱和耐久性较差是既有铁路桥梁结构面临的主要技术问题;通过采用更换、加固、应用新型结构体系等强化改造措施,可整体提高结构承载能力和使用性能,满足大轴重运输要求。

摘要： 为了明确大件车与超载车2种超限车辆的荷载特性差异和对空心板桥梁荷载效应的差异。基于实测数据与荷载调查对大件车和超载车荷载特性进行统计分析,并遴选出5种大件车和3种超载车的代表车型;建立桥梁有限元模型并进行修正,将大件车与超载车进行结构加载计算;使用荷载效应对比法分别计算出大件车、超载车与设计汽车荷载效应的比值,对比分析大件车与超载车对空心板桥梁荷载效应的差异性。对比发现除CV-I型大件车外,其余7种车型对空心板桥荷载效应均不同程度大于设计汽车荷载效应,10 m及以下RC空心板桥荷载效应由五轴和六轴超载车辆控制,10 m及以上PC空心板桥梁荷载效应由CV-Ⅱ型大件车控制。表明空心板桥梁荷载效应由车辆实际作用于其上的轴数和轴重决定,对于空心板桥梁,在实际通行中更应该限制车辆的轴重。

摘要： 为计算斜拉索在未来服役期的车致荷载效应极值,基于经典Rice公式理论,提出斜拉索车致荷载效应极值计算方法。该方法首先采用蒙特卡罗随机抽样法生成过桥车流荷载;然后利用影响线加载的方法求解斜拉索的车致荷载效应应力时程,并拟合Rice公式的最优参数;最后对斜拉索的车致荷载效应极值进行计算。采用该方法对杭瑞高速鄱阳湖二桥斜拉索车致荷载效应极值进行分析,结果表明:斜拉索车致应力受车流状态的影响较大,其随车流密度的增大而增大;经典Rice公式对斜拉索车致应力年跨阈率的拟合效果较好,提出的斜拉索车致荷载效应极值计算方法应用方便;斜拉索车致应力极值随重现期和交通量增长率的增加而增大,且密集车流对斜拉索车致应力极值的影响较大;在目前的随机车流荷载作用下,斜拉索失效概率较小,最长的Z18号斜拉索在设计使用年限20年内的应力极值为51.69 MPa,失效概率为4.6×10^(-3)。

摘要： 为了确定中小跨径桥梁大件车典型加载模型并研究其对桥梁的荷载效应,基于大件车通行审批数据并遵循最不利加载原则确定出了3种大件车典型加载模型;结合荷载效应比值法和影响线加载法,研究了在大件车作用下跨径、跨数等参数对荷载效应的影响。研究结果表明:可将大件车等效为3种典型加载模型;对于简支体系桥梁,在大件车作用下跨径较大的桥梁将产生更不利的评估结果;对于连续体系桥梁,跨数较小的桥梁加载结果更为不利,单跨跨径最大的和单跨跨径最小的桥梁均会产生较不利的评估结果;与同等单跨跨径的简支体系桥梁相比,连续体系桥梁的负弯矩荷载效应比和剪力荷载效应比应起到控制作用。

摘要： 现有公路预制梁检测技术存在检测精度较低的问题,主要体现在应力检测与阻尼比检测两个方面.因此提出了静动力荷载试验技术在公路预制梁检测中的应用.首先对静动力荷载试验技术进行概述,通过静力荷载效应计算、动力荷载参数调整、预制梁检测,完成了基于静动力荷载试验技术的公路预制梁检测.试验结果表明,基于静动力荷载试验技术的公路预制梁检测方法,应力平均相对误差及阻尼比平均相对误差较小,提高了检测精度.

摘要： 本文以中美巴公路桥梁工程设计规范为研究视角,对比分析三国桥梁工程设计的荷载效应。分析发现:桥梁恒载效应未存在较大差异;国内设计标准中,针对车辆荷载作用制定的设计标准,在结构性能上优于美巴设计标准。

摘要： 针对桥梁实际运行荷载效应与规范设计荷载效应差异较大问题,以武汉青山长江公路大桥引桥为工程背景,基于周边具有相似交通情况的既有跨江桥梁实测动态称重(WIM)数据和预测统计车辆特征,采用蒙特卡洛法构造自然车列对引桥4种典型连续梁桥有限元模型进行影响线加载,分析95％ 保证率分位值时正常行驶与自然堵车状态下各控制断面处的荷载放大系数.结果表明:对于4种典型连续梁桥,正常行驶状态下荷载放大系数β1;最大荷载放大系数对应内力类型为连续梁墩顶负弯矩,是实际自然车列作用下的控制内力;桥墩墩顶负弯矩等控制内力的荷载效应计算时,荷载放大系数β为1.2～1.5.

摘要： 本文揭示了结构承载曲面的凸性与荷载二阶效应的关系.在结构极限承载曲面上Hessian矩阵为负定时,或荷载的二阶效应可忽略时,其非过载广义荷载全体构成一凸集,进而可构造荷载效应的凸线性组合来评估复杂结构的承载力.引入无量纲参数表达的极限承载曲面保持其外凸性不变.给出了一系列简明例子,以阐明荷载效应的凸线性组合来评估结构承载力的要点.

摘要： 朔城一中科技楼报告厅屋盖采用双向正交梯形钢桁架结构,根据工程特点介绍了该钢桁架屋盖的结构设计要点.采用Midas gen建立了有限元模型,依据相关规范考虑各种荷载效应以及荷载组合,对结构的内力、位移、支座反力分别进行了计算与分析,分析结果表明在各种设计荷载作用下该屋盖钢桁架结构能够满足规范要求,同时验证了本结构设计的合理性,为以后类似钢桁架屋盖结构的设计提供了参考.

摘要： 风力机属典型风敏感结构,在暴雨强风条件下易产生极端荷载效应.早期风力机风场研究多偏重于叶片气动性能,鲜有在风雨双向耦合算法下展开风力机离散相分布及荷载效应的研究.为系统探索此类风力机风驱雨分布特性,设置不同风速及雨强参数,以国内某1.5MW风力机为工程背景,设定最不利停机状态,展开风雨联合数值模拟.从雨滴着点分布特征、雨滴速度分布特性与雨荷载三个方面,系统分析风力机风驱雨分布特性.研究表明:风力机下部叶片在中等风速暴雨雨强下着点比例最高;相同雨强等级下,雨滴荷载随风速增加而升高;中等风速强大暴雨雨强工况下雨滴荷载值为九种工况中雨滴荷载极值.

摘要： 本文针对隧道设计中的围岩力学特性及其荷载效应、"支护-围岩"动态作用特点以及支护结构体系的协同作用原理等三个基本问题进行了研究.首先基于对大量山岭隧道围岩变形监测结果的统计分析,指出出围岩变形规律和基本特点,以隧道掌子面围岩变形加剧点、初期支护施作和围岩变形稳定作为三个关键节点对"支护-围岩"力学演化过程的作用特点进行分析.提出了"浅层围岩"与"深层围岩"组成复合围岩结构的新理念,对围岩失稳的动态特征进行阐述,并通过计算分析指出了隧道围岩失稳模式、失稳机理和失稳范围的确定方法.围岩的荷载效应包括浅层围岩的"给定荷载"和深层围岩的"形变荷载"两部分,并给出了具体的求解公式.建立支护结构体系的协同作用力学分析模型,分析了弹塑性条件下影响塑性区变化的关键因素,揭示了初步加固圈层与后续支护圈层的协同作用原理.研究结论对实现隧道工程的动态化、定量化设计和施工具有重要的指导意义.

摘要： 采用平衡更新过程、蒙特卡洛方法和《公路桥梁承载能力检测评定规程》等三种方法对实际车辆运营状态下一座连续梁桥的车辆荷载效应进行分析和比较,为车辆荷载效应分析方法的选择提供依据.首先介绍了利用WIM系统采集的车辆荷载数据统计得到了车辆荷载的基本分布特征,然后对三种方法计算过程和结果进行比较分析,最后比较了各种方法的优缺点和方法选择建议.结果表明,平衡更新过程、蒙特卡洛方法两种方法得到的结果最大相差5％,《公路桥梁承载能力检测评定规程》的计算活载增大系数偏小.因为蒙特卡洛方法理论和计算过程更为简洁,在基于WIM系统的车辆荷载效应计算中可以优先使用.

摘要： 目前,对火灾后受损结构的加固采用构件加固的原则,缺乏加固后结构的整体性能分析,同时,对于火灾后RC框架结构加固方案是否合理,是否满足整体要求,现在进行研究的并不多.对于如何进行加固后结构整体性能的分析,可以从两个方面进行研究,一方面是从结构加固后整体抗震性能进行比选,对加固后结构进行整体受剪承载力验算,验证是否满足结构抗震要求;另一方面是从加固后结构的整体荷载效应与承载力的比较,看是否满足承载力大于荷载效应的要求,若满足要求,则所选方案可行,若不满足要求,则需要进行重选;以此通过这两种方法来判断所选的加固方案的合理性.同时,通过具体的工程实例,将这两种方法运用进去,体现这两种方法的适用性及合理性.

摘要： 以现行设计规范中的砌体受压承载力计算公式为基础,分析了稳定系数、砌体抗压强度、荷载效应等精细化取值对承载力验算结果的影响.提出了开洞墙肢稳定系数的计算公式,总结了既有砌体结构的砌体抗压强度按实测标准值取值的方法,以及考虑纵横墙协同工作的荷载效应计算方法,同时探讨了相连纵横墙按组合截面验算的问题.算例表明,砌体抗压强度取值、稳定系数取值、纵横墙协同工作等因素对砌体受压承载力验算结果的影响很大,考虑这些因素可使抗力-荷载效应比有一定幅度提高.本文建议的方法可供既有砌体结构可靠性评定时参考.

摘要： 为方便分析输电线路杆塔构件可靠度,本文通过计算得到荷载效应统计参数,考虑材料性能不定性、几何参数不定性和计算模式不定性,针对输电塔常用的Q235、Q345和Q390钢材,对4种典型受力构件进行计算得到其抗力统计参数.计算结果可为建立输电塔概率极限状态设计方法提供参考.

摘要： 轮扣式支撑体系作为一种新型支撑体系被广泛应用于建筑工程施工过程中,但针对轮扣式支撑体系的相关设计规范较少,轮扣式支撑体系在设计施工过程中仍然使用碗扣式支撑体系相关规范.因此,本文将借鉴碗扣式钢管支撑体系的研究方法和经验,对轮扣式支撑体系进行现场试验研究,并得出重要结论,为轮扣式模板支撑体系的推广提供有效的理论依据.

摘要： 轮扣式支撑体系作为一种新型支撑体系被广泛应用于建筑工程施工过程中,但针对轮扣式支撑体系的相关设计规范较少,轮扣式支撑体系在设计施工过程中仍然使用碗扣式支撑体系相关规范.因此,本文将借鉴碗扣式钢管支撑体系的研究方法和经验,对轮扣式支撑体系进行现场试验研究,并得出重要结论,为轮扣式模板支撑体系的推广提供有效的理论依据.

摘要： 本发明提供了自膨胀锚固系统荷载平台效应的验证装置及方法，它包括两块平行布置的第一围压夹板和两块平行布置的第二围压夹板；第一围压夹板和第二围压夹板上都分别加工有多个均布的螺纹孔，成对布置的第一围压夹板以及第二围压夹板之间分别通过对拉的螺纹杆和螺母固定相连，并整体围成一个上、下不封顶的盒体结构；通过调节螺母对该装置施加相应压力以模拟真实的山体坡围岩压力环境。本发明通过在水泥基锚固材料中膨胀剂，使得界面剪力大幅提升，进而导致抗拔力较普通锚固系统提升显著。

摘要： 本发明公开了一种研究外部荷载对盾构隧道土拱效应影响研究的试验装置及方法。试验装置包括试验箱、模型隧道和控制模块。模型隧道由多环相互咬合，且可以发生相对运动的管片拼装而成。模型隧道安装在试验箱中部，四周填筑试验土体。控制模块由一组减速电机和一根变截面导杆组成，变截面导杆插入模型隧道内部，可使模型隧道的直径减小，造成地层损失从而产生土拱效应；通过土样表面的钢板和质量块施加外部荷载，实现不同荷载作用位置、作用范围、作用大小等外部荷载工况对盾构隧道土拱效应及土压力变化的影响；通过改变实验土样中砂性土及橡胶颗粒的配比，可以研究不同地层软硬程度下外部荷载对盾构隧道土拱效应的影响，从而为实际工程提供借鉴。

摘要： 本发明公开了一种研究外部荷载对盾构隧道土拱效应影响研究的试验装置及方法。试验装置包括试验箱、模型隧道和控制模块。模型隧道由多环相互咬合，且可以发生相对运动的管片拼装而成。模型隧道安装在试验箱中部，四周填筑试验土体。控制模块由一组减速电机和一根变截面导杆组成，变截面导杆插入模型隧道内部，可使模型隧道的直径减小，造成地层损失从而产生土拱效应；通过土样表面的钢板和质量块施加外部荷载，实现不同荷载作用位置、作用范围、作用大小等外部荷载工况对盾构隧道土拱效应及土压力变化的影响；通过改变实验土样中砂性土及橡胶颗粒的配比，可以研究不同地层软硬程度下外部荷载对盾构隧道土拱效应的影响，从而为实际工程提供借鉴。

摘要： 本发明公开了一种动荷载作用下土拱效应研究模型装置和工作方法，装置包括模型槽、竖向动荷载施加装置和水平动荷载施加装置；模型槽内设置砂土持力层，砂土持力层上布设模型桩，模型桩顶部设置路堤模型；竖向动荷载施加装置的伸缩套筒对称布设，伸缩套筒与模型槽外壳连接；伸缩立柱套设在伸缩套筒内并由驱动机构驱动；伸缩立柱之间布设横梁，顶部设置荷载传感器；水平动荷载施加装置的伺服传动机构安装在横梁上，并驱动转架转动；转架之间通过滚轮支架连接；滚轮支架套设滚轮。本发明通过开展动荷载作用下土拱效应研究试验能够系统有效的研究竖向和水平方向的动荷载下的桩承式路堤中土拱效应的发展过程、土拱形态、荷载传递机制和应力应变情况。

摘要： 本发明是一种振动荷载作用下粉土毛细水效应测试仪,分为MTS动力加载系统、有机玻璃试样管、反力框架、补水系统、湿度监测系统，可以连续监测振动荷载作用下毛细水的发展情况，试验的补水系统通过红外装置控制水管两头水面位于同一水平线，避免产生静水压力，在试验开始前对粉土试样加振动荷载，通过湿度监测计将试样不同高度的含水量实时的反馈到数据采集器上并记录下来，该装置可实现不同模式动态荷载作用下粉土试样内毛细水上升高度、上升速率的监测，通过分析粉土中毛细水上升速率、上升高度的变化规律，为毛细水的隔断与路基稳定处置措施研究提供数据支撑。

摘要： 本发明提供了自膨胀锚固系统荷载平台效应的验证装置及方法，它包括两块平行布置的第一围压夹板和两块平行布置的第二围压夹板；第一围压夹板和第二围压夹板上都分别加工有多个均布的螺纹孔，成对布置的第一围压夹板以及第二围压夹板之间分别通过对拉的螺纹杆和螺母固定相连，并整体围成一个上、下不封顶的盒体结构；通过调节螺母对该装置施加相应压力以模拟真实的山体坡围岩压力环境。本发明通过在水泥基锚固材料中膨胀剂，使得界面剪力大幅提升，进而导致抗拔力较普通锚固系统提升显著。

摘要： 本实用新型公开了一种拱效应量化及荷载传递测试装置，涉及压力测试技术领域，其包括：试验模具，包括4块侧板和1块底板围拢成试验箱，所述试验箱上设有上盖，所述至少两块侧板、底板、上盖均设有压力薄膜传感器；压力薄膜传感器采集系统，与压力薄膜传感器相连，用于采集传感器收集到的信息并进行处理；显示终端，与压力薄膜传感器采集系统相连，用于显示压力薄膜传感器采集系统采集处理后的压力损失数值。本测试装置能有效测量试样上下两部分的压力，并通过两者的比值，作为拱效应的量化的值，该装置及其衍生结构，可广泛用于测试拱效应的强弱，结构简单，测试结果稳定直观。

摘要： 本实用新型公开了一种动‑静荷载两用的土拱效应模拟试验装置，其特点是，包括用于填充土石料的模型箱体、三维激光扫描仪以及动荷载加载装置；模型箱体由角钢、钢化玻璃板、不锈钢钢板、活动门构件、小档板以及窄钢板构成；模型箱体内的底板以及活动门构件上均匀放置电阻应变式土压力盒；在土拱形成、发展及破坏的过程中可以通过电阻应变式土压力盒以及三维激光扫描仪收集压力数据以及位移数据；一方面可用于静荷载作用下土拱的形成、发展及破坏等阶段的机理的研究；另一方面在启用动荷载加载装置后，可用于动荷载作用下土拱的形成、发展、及破坏等阶段的机理的研究；结构简单，易于拆卸。

摘要： 本发明涉及一种基于车桥耦合及随机车辆荷载模型的荷载效应计算方法，所述荷载效应计算方法包括：采用Monte‑Carlo随机抽样方法建立随机车辆模型，根据车桥耦合效应计算桥梁典型位置的应力时程，并通过雨流计数法及GMM聚类算法建立随机车辆荷载作用下的桥梁荷载效应模型；根据桥梁荷载效应模型计算随机车辆作用下的桥梁荷载效应，得到桥梁典型位置的应力幅值分布规律。本发明通过随机车辆荷载模型对各类桥梁的荷载效应进行计算以及疲劳寿命预测，不需要在中小跨径钢桥及钢混组合桥梁设置健康检测系统就可以得到荷载效应谱，进而降低了后期成本，提高了经济效益。

摘要： 本发明公开了一种大交通流量下长时段桥梁荷载效应提取方法，包括步骤：S1.构建神经网络模型；S2.将车辆样本数据输入到神经网络模型进行网络模型训练，得到训练好的神经网络模型；S3.采集实时的车辆数据，并将所述车辆数据输入到训练好的神经网络模型，输出时间段T内的车辆数据；S4.确定桥梁中各片梁的横向分布情况；S5.计算受力最不利梁的跨中弯矩影响线；S6.将梁长作为总步长L，以步距X作为步长移动距离，将时间段T内的车辆数据逐步加载在受力最不利梁的跨中弯矩影响线上，计算每步产生的跨中弯矩效应。本发明能够拓展车辆数据的时长，为预判桥梁后续是否具有良好的安全性、适用性以及耐久性提供了可能。