钢管混凝土KK型节点应力集中系数计算方法

1

作者 陈康明 樊林杰 +3 位作者 杨益伦 吴庆雄 罗健平 缪承谕 《土木工程学报》 北大核心 2025年第2期50-62,85,共14页

为研究钢管混凝土KK(CFST-KK)型节点应力集中系数(SCF)计算方法,开展CFST-KK型节点模型试验和实体有限元分析,通过试验与有限元结果对比分析验证了有限元模型正确性;通过有限元参数分析揭示CFST-KK型节点SCF的敏感性以及管内混凝土的影... 为研究钢管混凝土KK(CFST-KK)型节点应力集中系数(SCF)计算方法,开展CFST-KK型节点模型试验和实体有限元分析,通过试验与有限元结果对比分析验证了有限元模型正确性;通过有限元参数分析揭示CFST-KK型节点SCF的敏感性以及管内混凝土的影响机理;探讨现有相贯管节点SCF计算方法的适用性,基于节点刚度推导得到钢管KK(CHS-KK)型节点SCF计算方法,基于变形相似原则并考虑管内混凝土与主管管壁的剥离变形作用,提出了CFST-KK型节点SCF计算方法。结果表明:有限元模型最大误差为8.0%,具有良好的精度;计算CFST-KK型节点SCF时,可只考虑轴力和面内弯矩的作用而忽略面外弯矩的作用;主管径厚比对CFST-KK型节点SCF的影响最为显著,主管内填混凝土可提升主管管壁整体径向刚度,使CFST-KK型节点SCF减小28.5%~48.9%;采用现有相贯管节点SCF计算方法计算CFST-KK型节点SCF时均存在较大误差;扩展有限元参数分析验证了文章提出的CHS-KK和CFST-KK型节点SCF计算方法具有良好的精度且计算结果偏于安全。 展开更多

关键词 钢管混凝土KK型节点 应力集中系数 计算方法 有限元分析 理论推导

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早期人防工程检测评估方法研究 被引量：11

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作者 孙海朋 卓卫东 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第S1期268-273,共6页

结合早期人防工程结构特点和管理需求,提出了一套早期人防工程质量检测评估方法。该方法将检测评估工作分成4个部分:外观质量状况调查、重要技术参数特殊检测、结构承载力及稳定性计算、检测结果评定,并论述各部分的工作内容和采用的技... 结合早期人防工程结构特点和管理需求,提出了一套早期人防工程质量检测评估方法。该方法将检测评估工作分成4个部分:外观质量状况调查、重要技术参数特殊检测、结构承载力及稳定性计算、检测结果评定,并论述各部分的工作内容和采用的技术手段及方法。本文将工程质量评定分成3个方面:结构安全性评定、工程使用性能评定、防护功能恢复改造可行性(适修性)评定,并提出了评定分级标准。本文建议采用直接鉴定法分别对这3个方面进行评定,评定结果并列表达作为检测评估结论,便于后期在不同管理工作中的应用。 展开更多

关键词 早期人防工程 结构质量 检测评估

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吊杆断裂破坏安全极限状态下中、下承式拱桥悬吊桥面系简化计算方法 被引量：1

3

作者 吴庆雄 罗健平 +1 位作者 陈康明 林佳成 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期57-70,共14页

为简化吊杆断裂后中、下承式拱桥剩余结构动力响应的计算方法,提出悬吊桥面系强健性设计破坏安全极限状态,开展了大比例缩尺模型试验,采用ANSYS/LS-DYNA建立不考虑拱肋的悬吊桥面系结构有限元模型,提出弹性支撑悬吊桥面系简化计算模型,... 为简化吊杆断裂后中、下承式拱桥剩余结构动力响应的计算方法,提出悬吊桥面系强健性设计破坏安全极限状态,开展了大比例缩尺模型试验,采用ANSYS/LS-DYNA建立不考虑拱肋的悬吊桥面系结构有限元模型,提出弹性支撑悬吊桥面系简化计算模型,并采用五弯矩普通方程式,对弹性支撑悬吊桥面系计算长度进行简化,推导得到了悬吊桥面系简化计算方法;构建18种不同跨径标准拱桥的分析结果验证简化计算方法精度。研究结果表明:破坏安全极限状态恒载γG和活载γQ分项系数分别为1.2和0.9,1车道、2车道、3车道及以上的荷载横向分布系数分别取1.0、0.75和0.52,钢筋和钢结构强度分别取1.25倍和1.05屈服强度、其他材料强度取标准值;不考虑拱肋的悬吊桥面系结构有限元简化计算模型最大正误差仅为11.7%;建议短吊杆、次短吊杆以及长吊杆断裂工况下弹性支撑连续梁模型计算长度分别取D+2L、D+3L和4L,其偏差率分别为2.89%、2.40%、3.66%。吊杆断裂破坏安全极限状态下中、下承式拱桥悬吊桥面系简化计算方法的最大正误差分别为11.4%和10.1%,计算结果具有良好的精度且偏于安全。 展开更多

关键词 中、下承式拱桥 吊杆断裂冲击 破坏安全极限状态 悬吊桥面系简化计算方法

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特重车辆荷载作用下独柱墩连续箱梁弯桥抗侧倾和抗滑移分析与加固构造 被引量：1

4

作者 李岚 黄福云 +2 位作者 何凌峰 池万杰 张健 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期120-126,133,共8页

在分析特重车辆作用下独柱墩连续箱梁弯桥倾覆倒塌事故的基础上,提出导致连续箱梁桥发生倾覆的重要原因是主梁在特重载偏心作用下产生侧倾与滑移的共同作用.以湖北省鄂州市发生倾覆落梁事故的三跨连续箱梁弯桥为工程背景,开展抗侧倾和... 在分析特重车辆作用下独柱墩连续箱梁弯桥倾覆倒塌事故的基础上,提出导致连续箱梁桥发生倾覆的重要原因是主梁在特重载偏心作用下产生侧倾与滑移的共同作用.以湖北省鄂州市发生倾覆落梁事故的三跨连续箱梁弯桥为工程背景,开展抗侧倾和抗滑移理论计算和有限元分析,提出桥梁整体化的抗滑移加固构造.结果表明,该桥梁具有较高的抗侧倾能力,但抗滑移能力明显不足,特重载偏心作用下产生的切向力显著大于支座的最大抗力,主梁极易发生滑移而倾覆.单纯增大桥梁抗侧倾能力的加固方法对提高主梁的抗倾覆效果不佳,应同时增加桥梁的抗滑移能力.该桥梁采用整体化抗滑移加固构造后,具有较强的抗滑移和抗侧倾能力,在特重载偏心作用下主梁不会发生倾覆破坏. 展开更多

关键词 特重车辆荷载 独柱墩桥梁 抗侧倾 抗滑移 加固构造

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钢管混凝土哑铃形截面提篮型标准拱桥的构建与分析 被引量：7

5

作者 韦建刚 陈家炜 +3 位作者 谢志涛 吴庆雄 陈宝春 平建春 《福州大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第5期663-668,共6页

在统计数据的基础上,构建钢管混凝土哑铃形截面提篮型标准拱桥,提出主要构造参数的合理取值范围,并进行极限稳定承载力分析.分析结果表明,对于此标准拱桥的面外稳定性而言,存在一个较优拱肋倾角9°,其系梁刚度与拱肋刚度比值应接近1... 在统计数据的基础上,构建钢管混凝土哑铃形截面提篮型标准拱桥,提出主要构造参数的合理取值范围,并进行极限稳定承载力分析.分析结果表明,对于此标准拱桥的面外稳定性而言,存在一个较优拱肋倾角9°,其系梁刚度与拱肋刚度比值应接近1.0,宽跨比取值建议为0.095.吊杆非保向力效应在拱肋倾角大于6°后逐渐增大,在系梁与拱肋刚度比大于1.0时趋于稳定,总体而言对结构的横向稳定性约有1.15倍的提升. 展开更多

关键词 标准拱桥 钢筋混凝土 承载力 非保向力 哑铃型截面 提篮拱

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SH波斜入射时有阻尼成层介质自由场的一维化时域算法 被引量：5

6

作者 高智能 卓卫东 谷音 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第16期37-43,84,共8页

在进行大型大跨结构抗震设计时,需要考虑地震波斜入射的影响。在刘晶波等提出的一维化时域算法基础上,采用有限差分方法,推导建立了SH波斜入射情形下、考虑阻尼影响的水平成层弹性介质出平面自由场求解的显式数值逐步法公式,并采用Forta... 在进行大型大跨结构抗震设计时,需要考虑地震波斜入射的影响。在刘晶波等提出的一维化时域算法基础上,采用有限差分方法,推导建立了SH波斜入射情形下、考虑阻尼影响的水平成层弹性介质出平面自由场求解的显式数值逐步法公式,并采用Fortan程序语言编制了相应的数值计算程序。综合采用有限元法和数值逐步法,进行SH波斜入射下单层土和双层土的算例分析。结果表明:土层介质阻尼仅影响到SH波斜入射下自由场的位移幅值,而对位移时程的波形没有影响;SH波斜入射下有阻尼与无阻尼情形相比位移幅值有明显衰减,对单层土,30°斜入射下衰减幅度可达40.5%;对双层土,最大衰减幅度可达39.7%;有阻尼土层位移幅值的衰减幅度从底部边界向自由表面逐渐增大。 展开更多

关键词 成层介质 出平面波动 斜入射 一维化时域算法 介质阻尼 逐步法

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整体式桥台H形钢桩基受力性能试验研究 被引量：3

7

作者 黄福云 单玉麟 +2 位作者 薛俊青 陈宝春 陈伟 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期949-957,共9页

为研究温度或地震荷载作用下H形钢桩基的受力性能,分别开展了平衡与非平衡土压力状态下H形钢桩基土相互作用拟静力试验研究,对比分析了整体桥H形钢桩基桩侧土抗力、桩身应变和弯矩等.结果表明,不平衡土压力会对正向加载下的桩基受力性... 为研究温度或地震荷载作用下H形钢桩基的受力性能,分别开展了平衡与非平衡土压力状态下H形钢桩基土相互作用拟静力试验研究,对比分析了整体桥H形钢桩基桩侧土抗力、桩身应变和弯矩等.结果表明,不平衡土压力会对正向加载下的桩基受力性能产生显著影响,但对负向加载下的影响不大.桥台H形钢桩(AHP)试件和台后不平衡土压力下H形钢桩(UHP)试件正向加载时的桩侧土抗力、桩身应变和弯矩显著大于负向加载,而平衡土压力状态下的H形钢桩(HP)试件正向与负向加载时的桩侧土抗力、桩身应变和弯矩基本一致.AHP试件的桩侧土抗力、桩身应变和弯矩最大,UHP试件次之,HP试件最小,故AHP试件更快进入弹塑性状态. 展开更多

关键词 整体桥 拟静力试验 不平衡土压力 结构土相互作用 受力性能

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钢管混凝土K形节点应力集中系数计算方法 被引量：4

8

作者 陈康明 黄汉辉 +1 位作者 吴庆雄 郑樵风 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期94-104,共11页

以钢管混凝土K形(CFST-K)节点为研究对象,进行了7个CFST-K形节点和1个钢管K形(ST-K)节点足尺模型试验和实体有限元分析;分析了现有CFST-K形节点应力集中系数的适用性;基于管内混凝土约束作用对CFST-K形节点变形形态的影响,提出了CFST-K... 以钢管混凝土K形(CFST-K)节点为研究对象,进行了7个CFST-K形节点和1个钢管K形(ST-K)节点足尺模型试验和实体有限元分析;分析了现有CFST-K形节点应力集中系数的适用性;基于管内混凝土约束作用对CFST-K形节点变形形态的影响,提出了CFST-K形节点应力集中系数的缓解系数,并采用理论分析方法推导得到考虑管内混凝土约束作用的CFST-K形节点应力集中系数计算方法。结果表明:CFST-K形节点的最大应力集中系数均出现在受拉支管与主管相贯焊缝靠近主管侧冠点位置;CFST-K形节点应力集中系数与壁厚比呈正相关关系,而径厚比与管径比对CFST-K形节点应力集中系数影响较小;CFST-K形和ST-K形节点最大应力集中系数分别为3.98和6.08,管内混凝土能使CFST-K形节点应力集中系数下降约34.5%。现有CFST-K形和ST-K形节点应力集中系数计算方法未能充分考虑管内混凝土约束作用对CFST-K形节点应力集中系数的影响,且未考虑几何参数之间的耦合关系,采用其进行CFST-K形节点应力集中系数计算时精度较低;所提出的考虑管内混凝土约束作用的CFST-K形节点应力集中系数计算方法可将计算误差由现有计算方法的58.0%降低至19.6%。 展开更多

关键词 钢管混凝土K形节点 应力集中系数 缓解系数 理论推导 计算方法

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考虑非一致地震输入的地铁车站动力时程分析 被引量：3

9

作者 高智能 卓卫东 谷音 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2016年第6期56-63,共8页

为了研究非一致地震输入以及考虑土体介质阻尼的自由波场对大型地铁车站动力响应的影响,发展了一种可考虑土体介质阻尼影响的自由波场一维化时域有限元算法,并编制了相应的非一致地震波动等效荷载的Matlab计算程序;以一典型两层双柱岛... 为了研究非一致地震输入以及考虑土体介质阻尼的自由波场对大型地铁车站动力响应的影响,发展了一种可考虑土体介质阻尼影响的自由波场一维化时域有限元算法,并编制了相应的非一致地震波动等效荷载的Matlab计算程序;以一典型两层双柱岛式地铁车站为工程背景,建立三维地铁车站结构-土相互作用系统的整体有限元数值模型,开展动力时程实例分析。计算结果表明:与地震波一致输入情形相比,地震波非一致输入将引起地铁车站结构的控制内力和层间位移分布及其幅值发生明显变化;与不考虑土体介质阻尼的地震波动输入相比,在考虑土体介质阻尼的地震波动输入下,地铁车站结构的控制内力和最大层间位移均有一定幅度的减小,且减小幅度随波动入射角的增大而增大。本文分析表明,非一致地震波动输入及土体介质阻尼对大型地铁车站结构的动力时程响应均有一定影响。 展开更多

关键词 地铁抗震 地铁车站结构-土相互作用 土体介质阻尼 非一致地震输入 动力时程分析

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超高性能混凝土板受弯承载能力及计算方法试验研究 被引量：6

10

作者 黄福云 陈汉伦 +2 位作者 杨芳芳 林潮 陈宝春 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2019年第3期28-36,共9页

为推进超高性能混凝土(UHPC)板在中国实际工程中的应用,对无配筋的UHPC板和普通钢筋混凝土板进行了抗弯承载能力试验,分析了UHPC板的承载能力,并将其与同等级的钢筋混凝土板进行比较。结果表明:UHPC板的破坏过程可分为弹性、屈服和破坏... 为推进超高性能混凝土(UHPC)板在中国实际工程中的应用,对无配筋的UHPC板和普通钢筋混凝土板进行了抗弯承载能力试验,分析了UHPC板的承载能力,并将其与同等级的钢筋混凝土板进行比较。结果表明:UHPC板的破坏过程可分为弹性、屈服和破坏3个阶段,可将板的最大裂缝宽度达0.1mm时的荷载视为UHPC板的裂缝荷载;UHPC板的受弯破坏属于延性破坏,满足实际工程的需求;UHPC板弹性极限荷载是同等级钢筋混凝土盖板的220%,即UHPC板的抗裂能力强,在常规荷载作用下拥有更好的耐久性和适用性;普通钢筋混凝土板承载破坏时,同等级的UHPC板依然可以正常工作且有较大承载能力富余,在承载能力方面UHPC板完全可以替代普通钢筋混凝土板;同时,根据有限元参数分析结果,建议实际工程中UHPC板各参数按以下范围取值,钢纤维含量(质量分数)在1.5%~2.5%之间,厚度在30~50mm之间,材料等级在U120~U160之间;给出的计算无配筋UHPC板正截面受弯承载力简化计算公式具有较好的精度,可为工程实际与相关规范的制定提供一定参考。 展开更多

关键词 超高性能混凝土 纤维混凝土板 受弯承载能力 参数分析

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整体桥预应力桩-土相互作用试验 被引量：5

11

作者 黄福云 何凌峰 +2 位作者 单玉麟 王静杰 张峰 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2021年第1期31-40,共10页

为探究整体式桥台无缝桥(简称整体桥)预应力混凝土桩吸纳上部结构变形的能力,对3根不同预应力的缩尺模型桩PC-1~PC-3进行了拟静力试验。利用布设于桩身表面的土压力计、位移计、应变片等,研究了预应力混凝土桩的破坏模式和变形规律,并... 为探究整体式桥台无缝桥(简称整体桥)预应力混凝土桩吸纳上部结构变形的能力,对3根不同预应力的缩尺模型桩PC-1~PC-3进行了拟静力试验。利用布设于桩身表面的土压力计、位移计、应变片等,研究了预应力混凝土桩的破坏模式和变形规律,并与埋深不同且未施加预应力的混凝土桩对比,进一步说明预应力对柔性桩变形能力的影响;通过与普通混凝土桩的对比,以临界荷载、屈服荷载、峰值荷载为评价指标,分析了预应力对试验桩强度和变形的影响。结果表明:随着预应力度的增大,模型桩的破坏形态由多条裂缝向1条主要裂缝转变;PC-2和PC-3主要裂缝出现位置分别较PC-1沿埋深方向增大0.4倍和0.6倍桩径,说明预应力度的提高增大了桩-土相互作用区域,且效果较增大桩基埋深更为显著;随着位移荷载的增加,PC-1的桩身拉、压应变分布率先出现不对称,而PC-2和PC-3在更大位移荷载时仍保持对称,通过与不同埋深未施加预应力的混凝土桩对比发现,相较于增大桩基埋深,施加预应力可以更为显著地提高桩基的弹性工作范围及桩身的整体性和抗开裂能力;通过分析比较模型桩的桩身承载比可知,提高预应力度可改善桩身受力性能,并可更充分发挥桩周土的承载能力;PC-2,PC-3的正向临界荷载、屈服荷载以及峰值荷载相较于PC-1均有提高,屈服荷载分别较PC-1提高了17.8%和42.3%,说明预应力度可以增大混凝土桩的弹性工作范围,提高变形能力;PC-1的等效刚度退化速率较PC-2,PC-3更快,说明施加预应力可减缓混凝土桩的刚度退化;与PHC管桩等效刚度理论计算值对比发现,PHC管桩理论计算值偏安全,可应用于PC桩的等效刚度计算。 展开更多

关键词 桥梁工程 预应力桩 拟静力试验 整体式桥台无缝桥 桩-土相互作用 变形能力

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考虑吊杆断裂动力作用的钢管混凝土拱桥等效静力计算方法 被引量：4

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作者 陈康明 吴庆雄 +1 位作者 罗健平 王欢围 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期63-74,共12页

为简化吊杆断裂后拱桥剩余结构动力响应计算过程,提升中、下承式钢管混凝土(CFST)拱桥断索时的强健性,采用动力系数考虑断索过程的动力效应,建立一种考虑断索动力作用的中、下承式CFST拱桥等效静力方法;设计并制作跨径20m的下承式CFST... 为简化吊杆断裂后拱桥剩余结构动力响应计算过程,提升中、下承式钢管混凝土(CFST)拱桥断索时的强健性,采用动力系数考虑断索过程的动力效应,建立一种考虑断索动力作用的中、下承式CFST拱桥等效静力方法;设计并制作跨径20m的下承式CFST拱桥大比例缩尺试验模型,研发一种电磁铁断索触发装置实现了吊杆瞬间断裂模拟,开展吊杆断裂后拱桥剩余结构的动力响应试验研究;采用ANSYS/LS-DYNA软件建立可考虑吊杆断裂过程的有限元模型,并进行试验与有限元结果的对比分析。构建11种不同跨径的中、下承式CFST标准拱桥,通过不同动力系数下标准拱桥断索时静力效应与动力效应的对比分析,确定各标准拱桥在不同吊杆断裂时的动力系数取值。研究结果表明:研发的电磁铁断索触发器可实现0.1s内断索,准确模拟实际吊杆断裂过程;吊杆断裂对纵梁位移与应力的影响远大于对拱肋的影响,长吊杆断裂对纵梁和拱肋的位移与应力的影响大,次短吊杆断裂对相邻吊杆索力的影响大。采用等效静力计算方法进行中承式CFST拱桥受力分析时,纵梁和吊杆的动力系数均可取1.8,进行下承式CFST拱桥受力分析时,纵梁和吊杆的动力系数可分别取1.8和1.7。 展开更多

关键词 中、下承式钢管混凝土拱桥 吊杆断裂 断索试验 动力响应 等效静力法 动力系数

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阵列式布设内栓钉的钢管混凝土K型节点足尺模型疲劳性能研究 被引量：4

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作者 吴庆雄 郑樵风 +2 位作者 陈康明 中村聖三 吴志添 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期31-49,72,共20页

为研究阵列式布设内栓钉的钢管混凝土K型(CFST KS)节点疲劳性能,进行CFST KS节点和不布设内栓钉的钢管混凝土K型节点(CFST K)足尺模型的疲劳试验和有限元研究,对比分析了2种节点的热点应力分布、疲劳裂纹扩展过程和疲劳破坏模式,研究了... 为研究阵列式布设内栓钉的钢管混凝土K型(CFST KS)节点疲劳性能,进行CFST KS节点和不布设内栓钉的钢管混凝土K型节点(CFST K)足尺模型的疲劳试验和有限元研究,对比分析了2种节点的热点应力分布、疲劳裂纹扩展过程和疲劳破坏模式,研究了内栓钉布设区域与排布方式对热点应力的影响,采用基于热点应力的S-N曲线探讨疲劳寿命的判定标准与疲劳寿命评价方法。结果表明:CFST KS节点的热点应力宜采用3点外插法计算,最大热点应力位于冠点处;CFST KS节点的疲劳性能演化过程可以分为疲劳裂纹的萌生、扩展和破坏三个阶段,CFST KS节点较CFST K节点在裂纹扩展阶段荷载反复次数更高,在裂纹破坏阶段疲劳裂纹的扩展速率更低,由于布设了内栓钉,疲劳裂纹扩展至鞍点附近后不再继续沿着相贯线方向扩展,而往主管环向且与主管轴线呈一定角度发展;建议采用CFST K节点冠点应变峰值变化15%对应的荷载反复次数作为疲劳破坏的判定基准;提出了基于热点应力的CFST K节点疲劳设计S-N曲线,并依据S-N曲线预测在同等热点应力幅下,布设内栓钉可以使CFST K节点的疲劳寿命提高45%;减少支管侧内栓钉的轴向间距和径向间距可以提高节点的疲劳性能,非支管侧的栓钉布置、栓钉的尺寸以及栓钉的轴向布置范围对疲劳性能的影响较小,栓钉的轴向布置范围对栓钉自身的受力状态有所影响;基于CFST KS节点静力与疲劳性能提出了内栓钉的合理布置形式。 展开更多

关键词 钢管混凝土K型节点 栓钉 疲劳性能试验 热点应力 应力集中系数 疲劳寿命

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波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁抗扭性能研究 被引量：1

14

作者 黄汉辉 陈康明 +2 位作者 吴庆雄 中村聖三 董桔灿 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期93-104,126,共13页

以波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁为研究对象,开展抗扭性能试验和理论分析,并与波形钢腹板-钢管桁式弦杆组合梁和波形钢腹板-钢管混凝土弦杆组合箱梁抗扭性能进行对比;研究波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁的扭曲破坏形态、... 以波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁为研究对象,开展抗扭性能试验和理论分析,并与波形钢腹板-钢管桁式弦杆组合梁和波形钢腹板-钢管混凝土弦杆组合箱梁抗扭性能进行对比;研究波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁的扭曲破坏形态、截面类型、管内混凝土对组合梁抗扭性能的影响,并探讨波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁抗扭承载能力计算方法。结果表明,波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁可等效为闭口箱形截面。扭曲破坏形态为混凝土桥面板沿与梁轴线呈45°方向斜向开裂,且纵向钢筋发生屈服。管内混凝土对组合梁抗扭刚度和抗扭承载能力具有一定的贡献度。基于线性刚度叠加方法,提出钢管混凝土组合抗扭刚度计算方法。根据波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁可能发生的四种扭曲破坏形态,提出波形钢腹板-钢管混凝土桁式弦杆组合梁抗扭承载能力计算方法,并将采用该文所提出的组合梁抗扭承载能力计算方法得到的理论计算结果与试验和有限元分析结果进行对比,误差不超过8.5%。 展开更多

关键词 组合梁 波形钢腹板 钢管混凝土桁式弦杆 试验 理论分析 抗扭性能 计算方法

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P-SV波斜入射时有阻尼成层介质自由波场的一维化时域算法 被引量：5

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作者 卓卫东 高智能 谷音 《水利与建筑工程学报》 2016年第6期18-24,34,共8页

为了研究土层介质阻尼对自由波场计算的影响,在一维化时域算法基础上,采用有限差分方法,推导建立了考虑阻尼影响的水平成层弹性介质平面内自由波场求解的显式的数值逐步法公式,并采用MATLAB程序语言编制了相应的数值计算程序,进行平面内... 为了研究土层介质阻尼对自由波场计算的影响,在一维化时域算法基础上,采用有限差分方法,推导建立了考虑阻尼影响的水平成层弹性介质平面内自由波场求解的显式的数值逐步法公式,并采用MATLAB程序语言编制了相应的数值计算程序,进行平面内P-SV波斜入射情形下均匀弹性土层的算例分析。结果表明:阻尼对水平成层弹性介质平面内的自由波场有着重要的影响,与无阻尼均匀土层相比,P波斜入射下有阻尼均匀土层的水平和竖向位移幅值分别可减小53.1%和26.5%,SV波斜入射下水平和竖向位移幅值分别可减小48.2%和31.7%;阻尼使均匀土层自由表面的位移幅值明显减小,而中、下部节点的位移幅值减小相对较小。由此可见,土层介质阻尼对成层半空间平面内自由波场一维化计算的影响不可忽视。 展开更多

关键词 成层介质 自由波场 一维化时域算法 土层介质阻尼 逐步法

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钢管混凝土扇形组合塔部分斜拉桥传力机理研究

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作者 袁辉辉 陈如凌 +1 位作者 吴庆雄 黄育凡 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期32-42,共11页

位于福建平潭的安海澳大桥是一座主跨150 m的三跨部分斜拉桥,设计方案在国内外首次采用了由5片钢管混凝土拱形塔柱和弧形钢管拼装成的扇形组合桥塔.为研究此类异型主塔部分斜拉桥的空间传力机理,制作了1∶25缩尺的全桥试验模型,进行了... 位于福建平潭的安海澳大桥是一座主跨150 m的三跨部分斜拉桥,设计方案在国内外首次采用了由5片钢管混凝土拱形塔柱和弧形钢管拼装成的扇形组合桥塔.为研究此类异型主塔部分斜拉桥的空间传力机理,制作了1∶25缩尺的全桥试验模型,进行了静力加载试验,并结合实桥空间有限元分析结果,探讨了各单项荷载作用下主塔、主梁和拉索的受力状态和传力机理.研究结果表明:钢管混凝土扇形组合塔通过拉索承担约10%的汽车荷载作用,主塔与主梁的活载分配比例维持在1∶9;与连续梁桥相比,汽车荷载作用下部分斜拉桥的主梁最大应变和跨中挠度可减少约10%;随着荷载等级增至2.0倍等效车道荷载,主梁挠度、主梁应变、拉索索力增量和主塔塔柱应变的变化趋势基本一致,均呈线性变化.汽车荷载或基础沉降作用下,此类扇形组合塔的中塔柱和次塔柱整体应力水平较高,承担拉索传递的大部分荷载,中塔柱、次塔柱、边塔柱各自承担的荷载比例约为10∶10∶1;塔柱曲线段与直线段的顺接点处截面和塔柱底部截面的钢管受力最大.相比汽车荷载与基础沉降作用,钢管混凝土扇形组合塔对温度作用比较敏感,各塔柱整体应力水平相当,塔柱顶部截面钢管受力最大. 展开更多

关键词 部分斜拉桥 钢管混凝土 扇形组合塔 模型试验 有限元分析 传力机理

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中承式钢管混凝土拱桥动力特性分析 被引量：13

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作者 吴梅容 卓卫东 +1 位作者 孙颖 谷音 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第24期85-90,102,共7页

中承式钢管混凝土拱桥结构的振动问题较为突出,因此,其结构动力特性引起广泛关注。基于收集到的158座国内已建成的中承式钢管混凝土拱桥的设计资料,统计分析该桥型的主要结构设计参数和构造特征,进行基准桥梁试设计。采用Midas Civil空... 中承式钢管混凝土拱桥结构的振动问题较为突出,因此,其结构动力特性引起广泛关注。基于收集到的158座国内已建成的中承式钢管混凝土拱桥的设计资料,统计分析该桥型的主要结构设计参数和构造特征,进行基准桥梁试设计。采用Midas Civil空间有限元分析软件,建立了有推力和无推力中承式钢管混凝土拱桥动力计算的基准有限元分析模型,分析比较其动力特性;并进一步探讨了无推力中承式钢管混凝土拱桥在矢跨比、宽跨比、主拱肋刚度、横撑布置方式、吊杆失效以及支座布置等参数变化时桥梁结构动力特性的改变。结果表明:大跨径中承式钢管混凝土拱桥具有密集高阶模态的特点,且桥面板、拱肋的耦合振动明显;对无推力中承式钢管混凝土拱桥,在常用取值范围内,主要设计参数对结构动力特性的影响较小,合理布置横撑及增大桥面宽度,可明显改善结构的横向稳定性。 展开更多

关键词 中承式钢管混凝土拱桥 动力特性 参数分析

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UHPC桥面连接板受弯性能及裂缝宽度计算方法研究 被引量：9

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作者 林健辉 Bruno Briseghella +1 位作者 薛俊青 潘祥峰 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期60-68,共9页

为解决桥面连续简支梁桥的钢筋混凝土(RC)连接板易开裂的问题,提出采用抗拉强度高且抗裂性能较强的超高性能混凝土(UHPC)连接板并对其受弯性能进行研究。通过连接板构件受弯试验,对比了UHPC与RC连接板的荷载~跨中挠度曲线、裂缝发展规... 为解决桥面连续简支梁桥的钢筋混凝土(RC)连接板易开裂的问题,提出采用抗拉强度高且抗裂性能较强的超高性能混凝土(UHPC)连接板并对其受弯性能进行研究。通过连接板构件受弯试验,对比了UHPC与RC连接板的荷载~跨中挠度曲线、裂缝发展规律、顺桥向挠度分布、混凝土应变和钢筋应变情况,并采用有限元模拟开展UHPC连接板关键设计参数分析,基于实测值研究UHPC连接板的最大裂缝宽度计算方法。结果表明:UHPC连接板的抗裂性能和抗弯刚度均优于RC连接板;采用UHPC连接板可减小连接板的局部弯曲应变;UHPC中的钢纤维可限制裂缝发展并使混凝土与钢筋共同受力;UHPC连接板厚度和无粘结层厚度对其极限弯矩存在影响,增大连接板厚度或减小无粘结层厚度可提高其极限弯矩;对比试验结果与不同规范、文献计算结果可知,受弯作用下UHPC连接板的最大裂缝宽度计算可参考钢-UHPC轻型组合桥面结构中UHPC板最大裂缝宽度的计算方法。 展开更多

关键词 桥梁工程 桥面连接板 受弯性能 超高性能混凝土 裂缝宽度 模型试验 有限元法

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非一致地震波动输入下大型钢筋混凝土框架结构-地基体系地震响应规律 被引量：2

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作者 彭浩 高智能 +1 位作者 胡世丽 谷音 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期887-893,共7页

为探索非一致地震波动输入对大型钢筋混凝土框架结构地震响应的影响,基于OpenSees软件平台建立二维钢筋混凝土框架结构-地基动力相互作用有限元模型。将El-Centro地震波按P波波形分别以0°、15°、30°和35°角入射该... 为探索非一致地震波动输入对大型钢筋混凝土框架结构地震响应的影响,基于OpenSees软件平台建立二维钢筋混凝土框架结构-地基动力相互作用有限元模型。将El-Centro地震波按P波波形分别以0°、15°、30°和35°角入射该有限元模型进行计算,对比分析框架柱内力和楼层层间位移的地震响应。研究发现非一致地震波输入方法对于大型钢筋混凝土框架结构建筑动力响应影响明显,随着地震波入射角的增大,钢筋混凝土框架结构底层柱的轴力幅值减小,剪力幅值增大,而弯矩幅值变化较小,楼层层间位移幅值也随之增大。研究结果对于大型钢筋混凝土框架结构抗震设计具有参考意义。 展开更多

关键词 结构-地基相互作用 大型钢筋混凝土结构 非一致地震波动输入 内力幅值 层间位移

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边坡影响的整体桥RC桩受力性能分析

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作者 罗小烨 黄福云 +1 位作者 陈宝春 庄一舟 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1165-1176,共12页

为了研究边坡效应对整体桥桩-土相互作用的影响,开展了受边坡影响的钢筋混凝土(RC)桩-土相互作用拟静力试验研究及有限元扩展参数分析,讨论了边坡效应对RC桩-土体系受力性能的影响.结果表明:迎坡侧的滞回曲线饱满度弱于背坡侧,且随桩侧... 为了研究边坡效应对整体桥桩-土相互作用的影响,开展了受边坡影响的钢筋混凝土(RC)桩-土相互作用拟静力试验研究及有限元扩展参数分析,讨论了边坡效应对RC桩-土体系受力性能的影响.结果表明:迎坡侧的滞回曲线饱满度弱于背坡侧,且随桩侧至坡顶距离的减小而降低,桩-土相互作用也随之减弱;当桩侧至坡顶距离由2倍桩径减小至0以及坡顶至桩侧距离2倍桩径时,迎坡侧的桩顶最大水平力分别减小15.0%和28.6%,桩侧最大土抗力分别减小18.2%和26.6%,桩身最大弯矩分别减小8.0%和16.9%;桩侧至坡顶距离为2倍桩径且边坡角度小于20°或桩侧至坡顶距离大于4倍桩径时,桩侧至坡顶距离和边坡角度对桩-土体系受力的影响均较小,可按无边坡影响的桩设计;朝背坡侧位移时,桩-土体系受力基本不受边坡效应影响;边坡土摩擦角对桩-土体系受力的影响显著,在工程中可优先采用摩擦角较小的黏土. 展开更多

关键词 整体桥 边坡效应 桩距坡顶距离 拟静力试验 桩-土相互作用 有限元分析

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