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车辆参数对大跨钢管混凝土拱桥车桥耦合振动响应的影响规律研究
1
作者 于鹏 余存 +4 位作者 任兆永 覃玉海 贺盛 王龙林 无 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期118-131,共14页
车辆运行会引起桥梁振动,随着跨径增大,桥梁非线性增加,车桥耦合作用愈加明显.本文以575 m大跨钢管混凝土拱桥广西平南三桥为研究对象,对其开展了脉动试验和现场无障碍行车试验,同时建立了精细化车桥耦合有限元模型,进行了不同车速、车... 车辆运行会引起桥梁振动,随着跨径增大,桥梁非线性增加,车桥耦合作用愈加明显.本文以575 m大跨钢管混凝土拱桥广西平南三桥为研究对象,对其开展了脉动试验和现场无障碍行车试验,同时建立了精细化车桥耦合有限元模型,进行了不同车速、车重影响下的车桥耦合振动响应分析,探索其响应规律,并提取桥梁重要截面处的冲击系数与现行规范计算值比较,讨论现行规范对该桥的适用性.结果表明:计算结果与现场脉动试验结果吻合良好,不同工况下的动应变时程曲线变化趋势基本一致.车速在20 km/h~60 km/h范围内,该桥的动力响应与车速大小无明显关系,当车速超过60 km/h时,挠度会随车速增加而急剧增大.车重增加会导致该桥最大动挠度增加,冲击系数减小,但桥梁实际的总响应并未减小.因此,严格控制过桥车辆的速度和车重,可有效降低行车荷载对桥梁的冲击效应. 展开更多
关键词 车桥耦合响应 大跨钢管混凝土拱桥 现场试验 精细化有限元 冲击系数
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型钢高强自密实混凝土黏结滑移性能试验研究 被引量：2
2
作者 陈宗平 梁延 +1 位作者 许瑞天 覃伟恒 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期215-226,共12页
为研究型钢与高强自密实混凝土界面黏结滑移性能,以混凝土保护层厚度和型钢埋置长度作为变化参数,设计9个型钢高强自密实混凝土试件进行推出试验.观察试件破坏过程、破坏形态和裂缝发展形式,获取了试件加载端的荷载-滑移全过程曲线,研... 为研究型钢与高强自密实混凝土界面黏结滑移性能,以混凝土保护层厚度和型钢埋置长度作为变化参数,设计9个型钢高强自密实混凝土试件进行推出试验.观察试件破坏过程、破坏形态和裂缝发展形式,获取了试件加载端的荷载-滑移全过程曲线,研究不同变量对其黏结性能的影响规律.结果表明:型钢高强自密实混凝土组合结构界面极限黏结强度随着混凝土保护层厚度的增加而增大,最大增幅94.9%;随着型钢埋置长度的增加而减小,最大削减为38.1%.界面黏结抗剪刚度随着型钢保护层厚度的增加先增大后减小,最大增幅85.1%;随着型钢埋置长度的增加而增大,最大增幅为30%.界面耗能能力与其变量相关性较弱;随保护层厚度的增加,界面损伤发展越晚;随型钢埋置深度的增加,界面损伤速度减缓.提出了型钢高强自密实混凝土黏结强度的计算公式,能较好地预测型钢高强自密实混凝土黏结强度. 展开更多
关键词 型钢 高强自密实混凝土 滑移性能 界面损伤 黏结强度
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软土地基基坑开挖对临近桩变形影响的时效分析 被引量：7
3
作者 江杰 张探 +2 位作者 欧孝夺 柴文成 龙逸航 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期206-215,共10页
为解决软土地基基坑开挖条件下,邻近桩基水平位移随时间逐渐发展的问题,结合两阶段分析方法,第一阶段引入三维分数阶Merchant黏弹性模型来描述软土的蠕变特性,采用对应性原理和Laplace积分变换方法,求得附加应力的Mindlin时域解;第二阶... 为解决软土地基基坑开挖条件下,邻近桩基水平位移随时间逐渐发展的问题,结合两阶段分析方法,第一阶段引入三维分数阶Merchant黏弹性模型来描述软土的蠕变特性,采用对应性原理和Laplace积分变换方法,求得附加应力的Mindlin时域解;第二阶段将桩基看作Pasternak地基上的Timoshenko梁,将所得附加应力加载在桩基上,建立桩基的变形微分方程,利用有限差分法对方程进行求解,得到考虑桩基剪切效应及桩土剪切层厚度的桩基水平位移时域解.通过与已有文献中的算例进行对比,验证了该方法的正确性.最后,对三维分数阶Merchant黏弹性模型参数(剪切模量、体积模量、黏滞系数、分数阶)进行了影响因素分析.结果表明,所得方法能够较好地反映基坑开挖引起邻近桩基水平位移随时间的发展规律. 展开更多
关键词 开挖 桩基础 位移控制 分数阶黏弹性模型 TIMOSHENKO梁 时效分析
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热-力耦合作用下能量桩单桩分析方法及工作特性研究 被引量：2
4
作者 江杰 陈秋怡 +2 位作者 欧孝夺 陈朝棋 张鹏 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期211-220,共10页
能量桩在正常服役过程受热-力耦合作用,其荷载传递特征将发生改变,但现有能量桩承载特性的理论方法尚不够完善.为研究热-力耦合作用下能量桩单桩承载特性,考虑温度对荷载传递函数的影响,提出基于荷载传递法和能量平衡原理的热-力耦合作... 能量桩在正常服役过程受热-力耦合作用,其荷载传递特征将发生改变,但现有能量桩承载特性的理论方法尚不够完善.为研究热-力耦合作用下能量桩单桩承载特性,考虑温度对荷载传递函数的影响,提出基于荷载传递法和能量平衡原理的热-力耦合作用下能量桩单桩分析方法,通过迭代求解得到任意荷载-温度组合作用下桩身内力和位移,将计算结果与试验结果进行对比,结果较吻合.研究结果表明:温度作用会影响桩身轴力和桩侧摩阻力变化规律.对不同桩顶荷载水平下的桩顶沉降值进行分析,在荷载-升温/降温工况下,当桩顶荷载水平较低时(≤25%Pu,Pu为极限荷载),温度变化对桩顶沉降幅度影响显著,桩顶沉降幅度可达到55%(25%Pu);尤其荷载-降温工况下,当桩顶荷载水平超过75%Pu时,桩顶沉降量临近极限值,此时需特别注意桩基承载性能. 展开更多
关键词 岩土工程 桩基础 能量桩 荷载传递法 热-力耦合 承载力
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BFRP筋增强海水海砂混凝土短柱偏心受压性能 被引量：4
5
作者 郑宏宇 黄志勇 +2 位作者 袁世杰 郁宇琪 江怀雁 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2022年第12期1332-1339,共8页
针对海洋及岛礁工程建设中普通混凝土原材料供需矛盾及钢筋锈蚀问题,提出以玄武岩纤维增强复合材料(basalt fiber reinforced polymer,BFRP)筋增强海水海砂混凝土(seawater sea-sand concrete,SWSSC)短柱的方案。为研究该短柱在较大偏... 针对海洋及岛礁工程建设中普通混凝土原材料供需矛盾及钢筋锈蚀问题,提出以玄武岩纤维增强复合材料(basalt fiber reinforced polymer,BFRP)筋增强海水海砂混凝土(seawater sea-sand concrete,SWSSC)短柱的方案。为研究该短柱在较大偏心荷载作用下的承压性能,以纵筋配筋率、混凝土强度等级为变化参数,偏心率取值为0.48~1.10,对8根配置BFRP纵筋的SWSSC短柱进行单调静力偏心加载试验,观测试件的失效过程和破坏形态,采集开裂荷载、峰值荷载、侧向挠度、BFRP筋应变和混凝土应变等数据。试验数据分析表明:试件均以近轴力侧混凝土压碎为破坏标志,BFRP纵筋均无破坏,BFRP筋与SWSSC间未发现滑移,截面应变基本符合平截面假定;试件具有较高承载力和较好变形能力;当偏心率为0.48~1.10时,两侧纵筋最多可分别发挥相应强度的44.1%(拉)和29.8%(压),受压纵筋对试件承载力的贡献率最高可达16.3%。基于平截面假定,推导出部分截面受压BFRP纵筋增强SWSSC短柱承载力估算式,理论计算值与试验值误差小于10%,吻合较好,可为该类偏心受压构件应用于实际工程提供参考。 展开更多
关键词 海洋混凝土结构 柱 BFRP筋 海水 海砂 偏心受压 承载力
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高温喷水冷却后圆钢管高强混凝土的界面黏结性能试验研究 被引量：5
6
作者 陈宗平 周济 +1 位作者 陈建佳 班茂根 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期75-87,共13页
为研究高温喷水冷却后圆钢管高强混凝土界面间的黏结性能,设计22个圆钢管试件进行高温喷水冷却处理后的静力推出试验,主要考虑混凝土强度、历经最高温度、锚固长度、恒温时长和冷却方式的影响.通过试验揭示了高温喷水冷却后圆钢管高强... 为研究高温喷水冷却后圆钢管高强混凝土界面间的黏结性能,设计22个圆钢管试件进行高温喷水冷却处理后的静力推出试验,主要考虑混凝土强度、历经最高温度、锚固长度、恒温时长和冷却方式的影响.通过试验揭示了高温喷水冷却后圆钢管高强混凝土界面黏结失效机理,分析了各变化参数对其黏结性能的影响,并提出高温喷水冷却后圆钢管高强混凝土黏结强度的计算公式.结果表明:高温喷水冷却后试件加载端与自由端的荷载滑移曲线变化趋势基本相似,并可将其分为三类典型曲线;推出试验中钢管外表面应变与距加载端的距离呈指数关系分布;高温喷水冷却后,试件的黏结强度随混凝土强度的增大变化较小,与锚固长度成反比,恒温时长大于60 min后基本稳定,随历经最高温度的升高,极限黏结强度先增大后减小再增大,残余黏结强度先增大再减小;与自然冷却试件相比,喷水冷却试件的极限黏结强度、残余黏结强度与剪切黏结刚度均较小,界面耗能能力较大.运用文中所提出的黏结强度计算公式算得的结果与试验值吻合良好. 展开更多
关键词 高温喷水冷却后 圆钢管 高强混凝土 黏结强度 滑移性能
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高温后方钢管再生混凝土界面黏结性能及本构方程 被引量：2
7
作者 陈宗平 贾恒瑞 陈俊睿 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期160-173,共14页
为了揭示高温后方钢管与再生混凝土的界面黏结性能,以最高经历温度(T)、再生粗骨料取代率(γ)为变化参数,设计并完成了20个试件高温后的推出试验.通过试验观察了试件的受力破坏过程及形态,获取了试件加载端和自由端的荷载-滑移曲线,分... 为了揭示高温后方钢管与再生混凝土的界面黏结性能,以最高经历温度(T)、再生粗骨料取代率(γ)为变化参数,设计并完成了20个试件高温后的推出试验.通过试验观察了试件的受力破坏过程及形态,获取了试件加载端和自由端的荷载-滑移曲线,分析了各变化参数对界面黏结性能及界面损伤发展过程的影响规律,并提出了相应的黏结强度的计算公式及黏结滑移本构方程.结果表明:试件加载端和自由端的荷载-滑移曲线形态基本一致,但加载端的初始滑移发生相对更早,曲线形态可以分为T≤200℃和T≥400℃两类;界面黏结性能整体上相比方钢管普通混凝土较差(相应的黏结性能平均差距范围约为3.10%~19.05%);随着经历温度的升高,黏结强度及黏结抗剪刚度先减小后增大,界面耗能能力则逐渐增大;随着再生粗骨料取代率的提高,黏结强度逐渐减小,而黏结抗剪刚度和界面耗能能力则均呈现先增大后减小再小幅恢复的变化趋势;界面初始黏结损伤的发生在T=600℃时明显推迟,并随再生粗骨料取代率的提高表现出逐渐提早的趋势,而T≤400℃时经历温度及再生粗骨料取代率对其影响均不大;黏结损伤发展速度随经历温度和再生粗骨料取代率的升高呈现先增大后减小的变化趋势. 展开更多
关键词 再生混凝土 方钢管 高温后 黏结强度 滑移性能 本构方程
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岩溶地区新型灌注桩承载机理试验及模拟研究 被引量：1
8
作者 梅国雄 陆志宇 +3 位作者 陈家勋 张福友 杨济铭 蒋明杰 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期32-44,共13页
基于布袋桩成桩试验与4组室内静载荷试验,结合7组数值模型,对布袋桩的成桩可行性与桩身荷载的传递特性及其承载机理进行研究.结果表明:1)布袋桩在解决岩溶地区成桩时浆液渗漏问题的同时,具有成桩质量良好、成桩形状可预测的特征.在等桩... 基于布袋桩成桩试验与4组室内静载荷试验,结合7组数值模型,对布袋桩的成桩可行性与桩身荷载的传递特性及其承载机理进行研究.结果表明:1)布袋桩在解决岩溶地区成桩时浆液渗漏问题的同时,具有成桩质量良好、成桩形状可预测的特征.在等桩径、等加载条件下,布袋桩的极限承载力为传统桩的1.15倍以上,桩顶沉降远小于传统桩;2)布袋桩承载时,各段桩体从上至下依次发挥作用,交替承载.枝状体的端承作用对承载力的增益大于布袋对侧摩阻力的削弱,此为布袋桩的承载特征;3)枝状体结构增强了桩-岩间的结合能力,其中,枝状体下部起主要承载作用,上部仅起结构作用;4)枝状体的非对称分布是承载的不利因素之一,对布袋桩的抗弯能力提出设计要求.试验及数值模拟结果展示了布袋桩的成桩过程,揭示了布袋桩独有的承载机理,验证了布袋桩承载性能的优越性,可为布袋桩在岩溶地区的应用提供思路和依据. 展开更多
关键词 岩溶地区 桩基工程 传递特性 有限元 承载机理
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高温喷水后方钢管再生混凝土黏结滑移性能试验研究
9
作者 陈宗平 戴上秦 +2 位作者 周济 王成 黄乐彰 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期987-1001,共15页
对24个方钢管再生混凝土(RCFSST)试件及5个方钢管普通混凝土(CFSST)试件在高温不同降温方式处理后进行推出试验,观察了各试件的推出过程及破坏形态,分析了再生粗集料取代率、恒温温度、锚固长度和降温方式对试件荷载滑移曲线及其特征点... 对24个方钢管再生混凝土(RCFSST)试件及5个方钢管普通混凝土(CFSST)试件在高温不同降温方式处理后进行推出试验,观察了各试件的推出过程及破坏形态,分析了再生粗集料取代率、恒温温度、锚固长度和降温方式对试件荷载滑移曲线及其特征点参数的影响,提出了高温喷水后RCFSST黏结滑移本构关系.结果表明:随恒温温度的上升,高温喷水后r=75%~100%的RCFSST试件黏结强度呈上升趋势而r=25%~50%的RCFSST试件及CFSST试件黏结强度先上升后基本不变;高温喷水后RCFSST试件与CFSST试件的耗能系数相当,随着恒温温度的上升和锚固长度的增加,试件的耗能系数降低;同恒温温度下随着取代率增加,试件在高温喷水后的黏结损伤发展有所延缓;同取代率下随着恒温温度升高,试件的黏结损伤发展更为滞后. 展开更多
关键词 方钢管 再生混凝土 高温喷水冷却 推出试验 黏结强度 滑移性能
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