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分阶段施工桥梁无应力状态控制法的应用研究

分阶段施工桥梁无应力状态控制法的应用研究

作者：卫少阳长安大学

学位级别：硕士

无应力状态控制法是一种解决分阶段施工桥梁结构计算的理论方法。它在世界上首次建立分阶段施工桥梁的力学平衡方程,第一次从理论上阐明桥梁构件单元的无应力状态量是影响分阶段施工桥梁内力和线形的本质因素,从而可以应用构件单元的无... 详细信息

无应力状态控制法是一种解决分阶段施工桥梁结构计算的理论方法。它在世界上首次建立分阶段施工桥梁的力学平衡方程,第一次从理论上阐明桥梁构件单元的无应力状态量是影响分阶段施工桥梁内力和线形的本质因素,从而可以应用构件单元的无应力状态量控制分阶段施工桥梁施工过程和成桥状态的内力、位移。目前无应力状态控制法已形成一套系统的理论和方法,但是随着桥梁结构向着超大跨度发展,特别是斜拉桥,加劲梁一般采用钢箱梁的结构形式,梁高与跨径之比进一步减小,主梁变得更加纤细,这时结构体系的几何非线性问题更加突出地暴露出来。为了能将无应力状态控制法更好的运用在大跨径斜拉桥施工计算当中,具体的研究内容如下:1、无应力状态法的基本方程。首先基于势能驻值原理,推导了考虑几何非线性的分阶段成形结构无应力状态控制法一般静力平衡方程。根据一般静力平衡方程,分别得出了分阶段成形平面杆单元、梁单元结构的无应力状态控制法静力平衡方程。最后基于解析解得出了分阶段张拉平面索单元的无应力状态控制法静力平衡方程,对其非线性求解问题做了介绍。2、根据非线性有限元求解理论,分别得到了平面梁单元结构无应力状态控制法全量列式和增量列式的平衡方程;分别详细论述了运用TL列式、UL列式、CR-UL列式、CR-TL列式求解平衡方程的过程,并且通过实例验证了共转坐标法求解几何非线性问题的优越性。上述四种列式求解平衡方程的基本思路,对于杆单元和索单元来说也是适用的。3、通过数值算例,验证了分阶段成形结构无应力状态控制法静力平衡方程。分阶段成形结构的内力和位移与一次成形结构产生差异的本质原因不在于结构成形方式不同,而是因为分阶段成形结构的无应力状态量与一次成形结构不一致。4、对无应力状态控制法在斜拉桥施工仿真计算中的运用进行了理论分析,阐述了无应力正装分析的基本原理。以两个具体的钢箱梁斜拉桥工程为例,对一500m级斜拉桥,按线性无应力正装计算的结果与合理成桥状态相同,而且比倒拆-正装迭代分析方法更简单。对一600m级斜拉桥,分别取两种不同的成形方式,按非线性无应力正装计算,两种成形方式各索一次张拉索力不同,但施工过程索力变化趋势大致相同,且成桥阶段都收敛于合理成桥索力,且主梁最终状态的内力和位移计算结果都与合理成桥状态相差很小,验证了在大跨度斜拉桥施工阶段仿真分析中运用无应力状态控制法可靠性,进一步验证了无应力状态控制法的基本方程,为无应力正装计算的推广运用提供了理论基础和借鉴。

关键词：无应力状态控制法几何非线性斜拉桥无应力正装

掺杂橡胶颗粒对砂加气混凝土砌块性能影响研究

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功能材料 2018年第4期49卷 4207-4212页

作者：张朝晖卫少阳李宗利西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 杨凌职业技术学院交通与测绘工程分院陕西杨凌712100

将回收橡胶粉碎成平均粒径为700μm的颗粒用于砂加气混凝土砌块的制造,对比了不同掺杂量橡胶颗粒的砂加气混凝土砌块的干密度、干燥收缩性、抗拉强度、抗压强度以及养护过程中相关性能的变化规律。结果表明,橡胶颗粒掺杂量为4%(质量分数... 详细信息

将回收橡胶粉碎成平均粒径为700μm的颗粒用于砂加气混凝土砌块的制造,对比了不同掺杂量橡胶颗粒的砂加气混凝土砌块的干密度、干燥收缩性、抗拉强度、抗压强度以及养护过程中相关性能的变化规律。结果表明,橡胶颗粒掺杂量为4%(质量分数)的砂加气混凝土砌块性能最优,其干密度降低4.2%,抗拉强度提升近40%,抗压强度提升4.7%,且抗渗性能得到显著改善。相关性能能够在60d的养护考察周期内很好地保持,且养护周期越长性能优势越明显,表明橡胶颗粒在砂加气混凝土砌块制造领域具有良好的应用前景。

关键词：橡胶颗粒混凝土砌块抗拉强度抗压强度

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基于BIM的公路工程施工图识图实训教学改革研究

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现代职业教育 2021年第27期 90-91页

作者：卫少阳杨凌职业技术学院

以公路工程施工图识图实训教学现状为出发点,分析了BIM技术的特点及其在教学中应用的优势,提出将BIM技术应用于公路工程施工图识图实训教学中的改革措施,从实施效果来看可以很好地解决传统教学中学生识图积极性不强、想象力不足的问题,... 详细信息

以公路工程施工图识图实训教学现状为出发点,分析了BIM技术的特点及其在教学中应用的优势,提出将BIM技术应用于公路工程施工图识图实训教学中的改革措施,从实施效果来看可以很好地解决传统教学中学生识图积极性不强、想象力不足的问题,大大提升了施工图识图实训的教学效果。

关键词： BIM技术识图实训课程改革

隧道与桥梁工程虚拟仿真实训系统在高职道桥专业教学中的应用

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现代职业教育 2023年第8期 113-116页

作者：张俊娟卫少阳杨凌职业技术学院

为了解决职业院校道桥专业实习实训受场地、设备等的限制问题，杨凌职业技术学院建设了隧道与桥梁工程虚拟仿真实训系统。这一系统包含桥梁识图、桥隧施工、虚拟项目部与隧道漫游、隧道事故仿真VR体验等内容。虚拟仿真实训系统有区别于... 详细信息

为了解决职业院校道桥专业实习实训受场地、设备等的限制问题，杨凌职业技术学院建设了隧道与桥梁工程虚拟仿真实训系统。这一系统包含桥梁识图、桥隧施工、虚拟项目部与隧道漫游、隧道事故仿真VR体验等内容。虚拟仿真实训系统有区别于传统教学的诸多优势，可开展多门课程的实习实训，消除了传统教学方法重理论、轻实践的弊端，提高了学生的学习兴趣，取得了良好的教学效果，适应了职业院校高素质技术技能人才培养的需求，为职业院校人才的培养提供了很好的思路。

关键词：虚拟仿真实训系统道路与桥梁工程技术专业应用

来源：博看期刊

高职道桥专业虚拟仿真实训基地建设研究与实践——以隧道与桥梁工程虚拟仿真实训中心建设为例

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科技风 2023年第9期 54-56页

作者：张俊娟卫少阳杨凌职业技术学院陕西咸阳712100

虚拟仿真实训作为一种创新的实训方式越来越受到高校的认可。虚拟仿真实训基地已经逐步在很多高校开始了建设,如何建设高质量的实训基地是高校共同面对的问题。本文以隧道与桥梁工程虚拟仿真实训中心建设的全过程为例,从项目来源、建设... 详细信息

虚拟仿真实训作为一种创新的实训方式越来越受到高校的认可。虚拟仿真实训基地已经逐步在很多高校开始了建设,如何建设高质量的实训基地是高校共同面对的问题。本文以隧道与桥梁工程虚拟仿真实训中心建设的全过程为例,从项目来源、建设基础、建设思路、建设内容等方面分析了虚拟仿真实训基地建设流程、应注意的问题和发展方向,为相关院校进行虚拟仿真基地建设提供了经验。

关键词：虚拟仿真实训实训基地建设思路道桥专业桥隧工程

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钢-混凝土组合箱梁桥空间网格计算模型研究

科技通报 2024年第9期40卷 87-92,115页

作者：卫少阳邬晓光杨凌职业技术学院交通与测绘工程学院陕西杨凌712100 长安大学公路学院西安710054

本文分析了钢-混凝土组合箱梁桥基本计算方法,指出了设计计算中应用单梁模型、梁格模型与实体模型的缺陷,详细介绍了空间网格模型的基本原理,将空间网格模型引入钢-混凝土组合箱梁计算中。为探究空间网格计算模型在钢-混凝土组合箱梁桥... 详细信息

本文分析了钢-混凝土组合箱梁桥基本计算方法,指出了设计计算中应用单梁模型、梁格模型与实体模型的缺陷,详细介绍了空间网格模型的基本原理,将空间网格模型引入钢-混凝土组合箱梁计算中。为探究空间网格计算模型在钢-混凝土组合箱梁桥中的计算效率和可靠性,以一主跨480 m双塔五跨钢-混凝土组合箱梁桥为例,将主梁按照空间网格模型划分,分析成桥阶段恒载、活载以及设计标准荷载组合作用下主梁边、中跨关键截面的应力。结果表明:空间网格模型可以准确分析组合箱梁截面整体空间效应,无须单独建立局部模型就能考虑到混凝土顶板的剪力滞效应和活载局部效应,计算得出的应力结果直接用于配筋计算,为钢-混凝土组合箱梁桥分析提供新的思路和方向。

关键词：钢-混凝土组合箱梁桥空间网格模型空间效应配筋计算

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