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近断层脉冲型地震作用下大跨拱桥动力响应分析 被引量：1
1
作者 徐略勤 袁茂均 +2 位作者 左英 沈正璇 徐粒寒 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期94-104,148,共12页
为了研究近断层脉冲型地震动的速度脉冲特性和参数对大跨拱桥动力响应的影响规律,首先引入分解叠加(record-decomposition incorporation,RDI)法合成人工近断层脉冲型地震动,对比研究了不同等效脉冲模型的准确性,进而优化和验证了合成方... 为了研究近断层脉冲型地震动的速度脉冲特性和参数对大跨拱桥动力响应的影响规律,首先引入分解叠加(record-decomposition incorporation,RDI)法合成人工近断层脉冲型地震动,对比研究了不同等效脉冲模型的准确性,进而优化和验证了合成方法;然后以某大跨拱桥为工程背景,采用优化后的RDI方法合成了具有不同参数特征的人工近断层地震动,探讨了脉冲成分与残余分量对拱桥动力响应的影响机制;最后研究了不同脉冲参数对拱桥动力响应的影响规律。研究表明:优化后的RDI合成方法能有效模拟原始近断层脉冲型地震动,并得到具有不同脉冲参数的人工地震动;近断层地震记录的高频成分对拱桥结构动力响应具有显著的不利影响;随着脉冲幅值的增大,向前方向性效应和滑冲效应对拱桥动力响应的影响均明显增大;随着脉冲周期的增大,两种脉冲效应对拱桥动力响应均有显著的不利影响;对于脉冲个数的影响,双向脉冲的近断层地震动相比多向脉冲会引起拱桥更大的面内响应。 展开更多
关键词 大跨拱桥 近断层脉冲型地震动 脉冲参数 分解叠加(RDI)法 动力响应
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工程结构三维重建中数字影像采集基站布设优化
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作者 徐粒寒 李涛 +4 位作者 徐略勤 张学富 李后荣 赵力国 杨长洪 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第26期11358-11366,共9页
为优化无人机影像采集基站布设方式,以提高工程结构三维逆向建模效率。提出了控制参数BHR(breadth height ratio),设置了总计25组对比分析工况;然后设计了一个能够有效模拟实际工程结构三维重建情景的实验,对比了各工况在点定位,移动轨... 为优化无人机影像采集基站布设方式,以提高工程结构三维逆向建模效率。提出了控制参数BHR(breadth height ratio),设置了总计25组对比分析工况;然后设计了一个能够有效模拟实际工程结构三维重建情景的实验,对比了各工况在点定位,移动轨迹和线形变化3类特征测量的误差,从工作效率和模型精度两方面对基站的合理布设方式进行了评估;最后对一个装配式钢框架结构进行三维重建,以验证提出的最优布设方法在工程应用中的有效性。结果表明,25组工况在3类特征测量中表现出相似的规律,即误差随着BHR和拍摄距的下降而减小;25组工况的误差变化率有显著差异,其中拍摄距离>0.8 m的工况绝大多数表现出了负贡献;结合建模时间,综合评估最合理的布设方式为BHR=0.18,H=H_(eff)/2的工况,将其应用到实际工程中得到了良好的效果。所提出的无人机基站布设方式可以在保证三维重建精度的前提下大幅缩减建模时长。 展开更多
关键词 工程结构逆向建模 三维点云 基站布设 模拟实验 工程应用
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地震作用下拱肋-一字撑损伤模式与抗震性能评价
3
作者 徐粒寒 徐略勤 +1 位作者 邓海容 江林松 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期215-227,共13页
横撑是肋拱桥在地震作用下最易发生损伤的部位之一。为了研究地震作用下拱肋与横撑之间的相互作用及其对两者损伤模式的影响规律,首先基于某原型肋拱桥构建拱肋−一字撑简化分析模型,研究横撑刚度、布设位置和数量对结构动力特性和弹性... 横撑是肋拱桥在地震作用下最易发生损伤的部位之一。为了研究地震作用下拱肋与横撑之间的相互作用及其对两者损伤模式的影响规律,首先基于某原型肋拱桥构建拱肋−一字撑简化分析模型,研究横撑刚度、布设位置和数量对结构动力特性和弹性稳定性的影响,设置总计20组对比分析工况;然后基于静力弹塑性分析,根据塑性铰形成路径和分布特点,识别5类典型的拱−撑损伤模式;最后采用非线性时程分析法,通过定义协同耗能指标ϕ、综合评价指标ξ等,对比分析各类损伤模式的动力响应特征和抗震性能。研究结果表明:静力弹塑性分析和非线性时程分析可以得到相互验证的5类拱−撑损伤模式;当拱−撑结构发生横撑→拱肋→拱脚(BRS)损伤模式时,结构的地震响应规律、抗震性能均明显优于其余4类损伤模式,且横撑、拱肋和拱脚的应变曲线峰值非常接近,三者可协同参与结构整体塑性耗能;所提ϕ和ξ可准确表征各类拱−撑损伤模式的抗震性能,当ϕ的绝对值越接近0或ξ越小时,拱−撑结构的协同耗能机制越好,整体抗震性能更优;当一字撑设计使拱−撑系统满足BRS损伤模式时,结构具有最优的抗震性能。所提出的损伤模式识别方法和量化评价指标可为今后同类拱桥一字型横撑的设计和结构抗震性能评价提供参考。 展开更多
关键词 肋拱桥 一字撑 损伤模式 抗震性能 静力弹塑性 时程分析
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大跨上承式拱桥拱上建筑碰撞效应多尺度模拟研究
4
作者 沈正璇 徐略勤 +1 位作者 史俊 徐粒寒 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期175-186,共12页
大跨上承式拱桥的拱上建筑属于高度非规则梁式桥跨结构,在地震作用下的碰撞效应不仅有别于普通规则梁桥,而且还会受到拱圈变形的影响。为了探明大跨上承式拱桥拱上建筑在地震作用下的碰撞效应,基于三维碰撞-摩擦分析方法和材料塑性损伤... 大跨上承式拱桥的拱上建筑属于高度非规则梁式桥跨结构,在地震作用下的碰撞效应不仅有别于普通规则梁桥,而且还会受到拱圈变形的影响。为了探明大跨上承式拱桥拱上建筑在地震作用下的碰撞效应,基于三维碰撞-摩擦分析方法和材料塑性损伤本构关系,采用多尺度模拟研究了某大跨拱桥拱上建筑相邻主梁在伸缩缝处以及主梁与限位挡块之间的碰撞行为与局部损伤特征,并进一步探讨了拱上建筑分联方式对碰撞效应和拱上立柱剪力响应的影响规律。研究表明:全简支的拱上建筑易在1/4跨附近的伸缩缝处产生最大碰撞力,而且由于受主拱空间变形的影响,主梁在伸缩缝处易发生局部偏心碰撞,严重损伤集中于外侧小箱梁;无论拱上建筑采用哪种分联方式,主梁与限位挡块之间最强烈的碰撞效应都发生在拱顶附近;分联方式对碰撞效应有重要影响,采用全连续或分联连续的拱上建筑可大幅降低伸缩缝和挡块2个部位的碰撞力,避免1/4跨附近发生最大碰撞效应。因此,拱上建筑的合理布跨和分联是减轻大跨拱桥碰撞效应的有效途径。 展开更多
关键词 上承式拱桥 碰撞效应 多尺度模拟 拱上建筑 地震响应
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