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福建省既有石砌体民宅抗震加固研究综述 被引量：8
1
作者 李飞燕 吴应雄 杨振仲 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2023年第5期76-89,共14页
福建省沿海地区村镇存在数量庞大的石砌体民宅,这些石砌体房屋普遍老龄化,其材料特性、结构组成和砌筑方式导致房屋整体性差,抗震性能极差,对此类房屋的抗震加固是当前建设工作的重点之一。通过调研介绍石砌体房屋的现状及其在结构体系... 福建省沿海地区村镇存在数量庞大的石砌体民宅,这些石砌体房屋普遍老龄化,其材料特性、结构组成和砌筑方式导致房屋整体性差,抗震性能极差,对此类房屋的抗震加固是当前建设工作的重点之一。通过调研介绍石砌体房屋的现状及其在结构体系、选材用材、石墙体砌筑方式、构造措施和地基条件等方面的缺陷。对既有石砌体房屋抗震性能及加固研究成果进行归纳、总结和评析,指出其在理论、试验研究及工程应用等方面的不足,为后续研究和抗震加固应用提供思路与方向。最后,结合新材料发展,提出采用具有高强度、高耐久性,且与石材材性相匹配的超高性能混凝土(UHPC)对既有石砌体房屋进行抗震加固的新型方法。 展开更多
关键词 石砌体民宅 抗震加固 超高性能混凝土 综述
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钢管混凝土混合柱抗震性能试验研究
2
作者 袁辉辉 程军 +3 位作者 吴庆雄 杜雨鸿 陈宝春 吴祎贤 《工程力学》 北大核心 2025年第3期167-180,共14页
钢管混凝土(CFST)混合柱是在柱底一定高度内采用钢筋混凝土(RC)腹板、其余节段采用空钢管缀杆连接CFST柱肢的一种新型组合结构。为研究CFST混合柱的抗震性能,以RC腹板高度系数(腹板高度与柱高的比值)和柱肢纵向间距为参数,进行了6个CFS... 钢管混凝土(CFST)混合柱是在柱底一定高度内采用钢筋混凝土(RC)腹板、其余节段采用空钢管缀杆连接CFST柱肢的一种新型组合结构。为研究CFST混合柱的抗震性能,以RC腹板高度系数(腹板高度与柱高的比值)和柱肢纵向间距为参数,进行了6个CFST混合柱试件的拟静力试验。研究结果表明:水平低周反复荷载作用下,CFST混合柱的抗震性能良好,荷载-位移滞回曲线呈饱满梭形,主要破坏形式表现为格构段的剪切型破坏、柱肢塑性铰区域钢管的局部鼓曲变形以及RC腹板顶部刚度过渡段混凝土开裂、剥落;当RC腹板高度系数从0.0变化到0.3时,CFST混合柱的塑性铰区域由柱底截面上移至RC腹板顶部,试件弹性刚度和水平峰值荷载分别增大了约53%和31%,极限位移延性系数略微提高了约5%;而当RC腹板高度系数从0.3变化至0.7时,CFST混合柱的塑性铰区域均出现在RC腹板顶部,试件弹性刚度和水平峰值荷载显著增大,分别增加了约172%和98%,相同位移下的累积滞回耗能也明显增加,但极限位移延性系数减少了约16%;当柱肢纵向间距从650 mm减小至250 mm,柱肢塑性铰区域由RC腹板顶部转移至柱底截面,且结构的破坏形态逐渐转变为整体失稳破坏,弹性刚度和水平峰值荷载分别减小了约67%和47%。根据结构受力特点,提出了CFST混合柱水平承载力计算方法,得到的计算值与试验值吻合较好。 展开更多
关键词 钢管混凝土混合柱 拟静力试验 腹板高度系数 柱肢纵向间距 抗震性能 水平承载力
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基于电磁原理的吊杆瞬时失效触发控制方法与应用
3
作者 王渠 魏小康 +4 位作者 吴庆雄 陈康明 杨戬 耿哲 王欢围 《福州大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期86-93,共8页
针对现有模型试验无法有效模拟吊杆瞬间断裂问题,提出吊杆瞬间失效模拟装置应具备的基本条件,并基于电磁原理和杠杆原理研发出一种吊杆瞬时失效触发装置.该触发装置主要包括一个钢制夹具和两个楔形连接块.推导吊杆瞬时失效触发装置磁吸... 针对现有模型试验无法有效模拟吊杆瞬间断裂问题,提出吊杆瞬间失效模拟装置应具备的基本条件,并基于电磁原理和杠杆原理研发出一种吊杆瞬时失效触发装置.该触发装置主要包括一个钢制夹具和两个楔形连接块.推导吊杆瞬时失效触发装置磁吸力计算方法,得到适用于下承式钢管混凝土拱桥吊杆断裂大比例缩尺模型试验的吊杆瞬时失效触发装置的合理尺寸,并通过拉伸试验和模型试验验证触发装置的有效性.试验结果表明:吊杆瞬时失效触发装置的断索时间均小于0.1 s,可满足吊杆瞬间失效的要求.模型试验与有限元方法得到的断索过程动力响应基本一致,说明该吊杆瞬时失效触发装置可行、有效. 展开更多
关键词 吊杆瞬时失效 触发控制 电磁原理 杠杆原理 拉伸试验
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钢管混凝土KK型节点应力集中系数计算方法
4
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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钢管混凝土柱-软钢板组合高墩施工与运营阶段的稳定性
5
作者 蔡哲罕 卓卫东 +2 位作者 王志坚 黄新艺 刘秋江 《工程力学》 北大核心 2025年第2期216-228,共13页
以京台高速公路某大桥为工程背景,设计了相应的新型组合高墩。通过有限元方法,考虑包括材料与几何非线性,分别采用实体单元建立了针对高墩悬臂施工阶段的模型,以及梁单元建立了全桥运营阶段模型分析其稳定性,获得其稳定承载力以及稳定... 以京台高速公路某大桥为工程背景,设计了相应的新型组合高墩。通过有限元方法,考虑包括材料与几何非线性,分别采用实体单元建立了针对高墩悬臂施工阶段的模型,以及梁单元建立了全桥运营阶段模型分析其稳定性,获得其稳定承载力以及稳定系数。通过有限元参数分析,探讨了不同工况、墩身高度、软钢板厚度、屈服强度以及系梁间距对高墩稳定性的影响。计算结果表明,悬臂不平衡施工为最不利工况,组合高墩发生纵桥向压弯变形失稳,该阶段高墩的稳定系数相较悬臂平衡施工阶段下降30%。不同工况下,墩身的最不利截面处于受压侧钢管混凝土柱距离墩底0.1~0.2高度区域;随着墩身长细比增大,稳定系数出现显著下降,其破坏模式由弹塑性失稳逐渐转变为弹性失稳;软钢板厚度增大有利于稳定系数的提高;系梁间距按照传统高墩经验设计,取10 m~12 m最有利高墩稳定。基于参数分析结果,提出新型组合高墩简化模型,所得到的稳定承载力计算方法,适用于长细比超过70的组合高墩;当长细比小于70,建议采用短柱极限承载力折减方法计算。 展开更多
关键词 桥梁工程 稳定 参数分析 组合高墩 简化模型
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边跨非对称悬臂施工对矮塔斜拉桥合理施工状态影响研究
6
作者 郭维强 Bruno BRISEGHELLA +2 位作者 陈权 薛俊青 Camillo NUTI 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期136-144,共9页
矮塔斜拉桥通常采用对称悬臂法施工,客观条件可能导致该方法无法采用,需要研究非对称悬臂施工的可行性。文章针对双塔双索面预应力混凝土矮塔斜拉桥开展实桥监测,建立有限元模型,分析合理成桥状态和合理施工状态。考虑背景工程无法采用... 矮塔斜拉桥通常采用对称悬臂法施工,客观条件可能导致该方法无法采用,需要研究非对称悬臂施工的可行性。文章针对双塔双索面预应力混凝土矮塔斜拉桥开展实桥监测,建立有限元模型,分析合理成桥状态和合理施工状态。考虑背景工程无法采用对称悬臂法的实际情况,基于合理施工状态提出边跨现浇段非对称悬臂施工的2种方案,对比采用2种方案完成边跨现浇段施工后对合理施工状态下主梁的挠度、应力及斜拉索索力的影响。结果表明:采用应力平衡法计算成桥恒载弯矩可行域,并以此为约束条件利用基于影响矩阵法原理的未知荷载系数法可计算合理成桥索力;利用考虑施工阶段的未知荷载系数法计算合理初张拉索力及二次张拉索力,可得到合理施工状态;与方案1相比,采用方案2的主梁最大挠度更小且分布更合理,边跨无索区主梁上缘拉应力更小,斜拉索索力分布更均匀;方案2对矮塔斜拉桥的合理施工状态影响较小,最终可达到合理成桥状态。 展开更多
关键词 桥梁工程 矮塔斜拉桥 有限元分析 未知荷载系数法 非对称悬臂施工
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工字梁组合刚构桥墩梁节点传力机理与设计方法
7
作者 黄育凡 陈凌杰 +1 位作者 吴庆雄 林飞鸿 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期47-59,共13页
工字梁组合刚构桥墩梁节点受力复杂,墩梁节点传力机理与荷载分配规律尚不明确,且缺乏相应的墩梁节点计算方法.通过对比工字梁组合刚构桥墩梁节点试验结果,采用验证后的实体有限元计算模型,根据墩梁节点各部件在桥墩轴力、弯矩、剪力单... 工字梁组合刚构桥墩梁节点受力复杂,墩梁节点传力机理与荷载分配规律尚不明确,且缺乏相应的墩梁节点计算方法.通过对比工字梁组合刚构桥墩梁节点试验结果,采用验证后的实体有限元计算模型,根据墩梁节点各部件在桥墩轴力、弯矩、剪力单独作用下的受力状态,分析墩梁节点的传力机理和荷载承担占比,建立各部件的设计计算方法,并开展工字梁组合刚构桥试设计.结果表明:墩梁节点的轴力和弯矩传递机理和路径接近,剪力传递机理有所区别;纵梁与横梁各承担45%~55%荷载传递,轴压力和轴拉力作用下纵梁传力路径及荷载承担占比有所变化,直接由纵梁传递的荷载主要通过纵梁下翼缘传递,传递至横梁的荷载主要由横梁腹板栓钉承担.纵梁设计应考虑桥墩截面附加应力,横梁按照简支梁均布荷载受力模式计算,横梁腹板连接件设计按承担所有传递至横梁的荷载计算,纵梁腹板栓钉及下翼缘栓钉按照构造要求配置.试设计桥梁墩梁节点验算满足要求,有限元分析与理论计算结果相符,建立的墩梁节点设计方法可适用于工字梁组合刚构桥设计. 展开更多
关键词 组合桥梁 节点 有限元分析 传力机理 计算方法
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基于开源程序的大跨桥梁模型更新
8
作者 郑俊浩 王达荣 +1 位作者 管仲国 林楷奇 《工程力学》 北大核心 2025年第3期181-190,共10页
大跨桥梁作为重要的基础工程设施,准确评估其即时服役状态、建立高保真数值模型是提升城市交通防灾水平的重要途径,实现上述目标依赖于高效可靠的复杂结构模型更新与分析技术。但已有研究多依赖商业软件平台,存在价格昂贵、算法更新速... 大跨桥梁作为重要的基础工程设施,准确评估其即时服役状态、建立高保真数值模型是提升城市交通防灾水平的重要途径,实现上述目标依赖于高效可靠的复杂结构模型更新与分析技术。但已有研究多依赖商业软件平台,存在价格昂贵、算法更新速度较慢和软件接口复杂等局限性,限制了相关研究的深入发展。因此,该文基于开源有限元分析平台OpenSees和编程语言Python,开发了适用于复杂工程结构模型更新的开源程序框架。基于Python开发了工程结构模型更新所需的高效并行优化算法,进一步编写不同功能模块的软件接口,连接模型分析平台与并行优化算法,实现复杂工程结构模型的并行分析和模型更新。在此基础上,以一个简支梁损伤识别为例,验证了上述计算程序的有效性与计算精度。以苏通大桥振动台试验缩尺模型为研究对象,采用模态置信准则匹配有限元模型和振动台试验获得的模态振型和频率数据,构建模型更新所需的优化函数,采用高性能计算平台,开展试验桥梁的模型更新并验证上述程序框架的计算效率。结果表明,该框架可以实现大跨斜拉桥精细有限元模型的高效更新,匹配实测获得的结构模态数据,各阶计算频率与试验模型的误差在1%以下。进一步地,计算更新后的数值模型在PGA=0.1 g地震动作用下的动力时程响应,与试验数据对比验证了模型更新结果的准确性。研究成果可以为基于开源平台的复杂大跨桥梁的精细化与数据驱动建模提供参考。 展开更多
关键词 开源程序框架 并行优化算法 大跨度桥梁 精细化有限元模型 模型更新
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早期人防工程检测评估方法研究 被引量：11
9
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
10
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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氯盐干湿循环作用下表面开槽CFRP-混凝土界面抗剪性能试验 被引量：1
11
作者 姜绍飞 郑臻弘 +2 位作者 宋华霖 王威 臧荣彬 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期14-23,共10页
为探究氯盐干湿循环作用下表面开槽CFRP-混凝土界面抗剪性能,开展干湿循环(0 d、60 d和120 d)不同沟槽形状(矩形、正梯形和倒梯形)的单搭接拉伸剪切试验,研究失效模式和断裂能的变化及影响最大剪应力的因素,结合试验结果推导了考虑干湿... 为探究氯盐干湿循环作用下表面开槽CFRP-混凝土界面抗剪性能,开展干湿循环(0 d、60 d和120 d)不同沟槽形状(矩形、正梯形和倒梯形)的单搭接拉伸剪切试验,研究失效模式和断裂能的变化及影响最大剪应力的因素,结合试验结果推导了考虑干湿循环的界面黏结滑移本构方程,并通过数值模拟验证其有效性。结果表明:随干湿循环进行,表面开槽法失效模式由CFRP断裂破坏转变为剥离破坏;120 d界面断裂能下降量较未开槽法减少60.04%~69.42%;正梯形组120 d最大剪应力相比其他表面开槽形状提升7.18%~9.48%。表面开槽法在氯盐干湿循环作用下具有较好的抗剪性能,建立的界面本构劣化方程适用于氯盐干湿循环作用下表面开槽CFRP-混凝土界面黏结性能的分析和模拟。 展开更多
关键词 混凝土结构 碳纤维布 表面开槽法 界面抗剪性能 氯盐干湿循环 单剪试验
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钢筋混凝土薄壁空心高墩塑性铰长度计算方法
12
作者 袁辉辉 程军 +3 位作者 蔡丁锡 吴庆雄 詹远辉 袁朝阳 《福州大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期577-586,共10页
针对我国现行抗震设计规范尚未明确给出钢筋混凝土(RC)薄壁空心高墩塑性铰长度计算方法的问题,首先收集整理了既有RC桥墩塑性铰长度计算方法以及试验数据,分析影响塑性铰计算长度的主要因素;同时对实际桥梁工程采用的RC薄壁空心墩构造... 针对我国现行抗震设计规范尚未明确给出钢筋混凝土(RC)薄壁空心高墩塑性铰长度计算方法的问题,首先收集整理了既有RC桥墩塑性铰长度计算方法以及试验数据,分析影响塑性铰计算长度的主要因素;同时对实际桥梁工程采用的RC薄壁空心墩构造参数进行统计归纳.在验证有限元建模方法准确性后,采用ABAQUS软件建立了高度为40~120 m的8种典型RC薄壁空心高墩的精细化有限元模型,并开展非线性推覆分析,得到不同高度桥墩的等效塑性铰长度.最后讨论不同塑性铰长度计算方法的适用性,发现Eurocode 8规范的计算公式精度最高,可用于计算RC薄壁空心高墩的塑性铰长度. 展开更多
关键词 塑性铰长度 连续刚构桥 钢筋混凝土薄壁空心高墩 有限元分析
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预应力CFRP平板式锚具优化设计与应用
13
作者 王渠 吴庆雄 +2 位作者 陈康明 黄育凡 黄锦涛 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2024年第1期45-52,共8页
针对平板式锚具存在需在混凝土表面开槽、有效行程短、不可重复利用等问题,开展了平板式锚具优化设计与应用研究,提出了一种无须在结构基面设置扣槽,占用空间小、碳纤维增强材料(CFRP)板有效利用长度更长,轻质高强、可重复利用的预应力C... 针对平板式锚具存在需在混凝土表面开槽、有效行程短、不可重复利用等问题,开展了平板式锚具优化设计与应用研究,提出了一种无须在结构基面设置扣槽,占用空间小、碳纤维增强材料(CFRP)板有效利用长度更长,轻质高强、可重复利用的预应力CFRP平板式锚具。有限元分析表明:在计算荷载作用下,锚具性能满足预应力CFRP加固需要,锚固支座、锚板和锚栓最大应力值分别为133、76、94 MPa,总体应力分布均匀,均小于其屈服强度,最大变形值为0.056、0.024、0.028 mm,保证锚具不先于结构破坏。随着锚栓直径与锚板厚度增大,锚具内部应力与变形均有所改善,其中锚栓直径变化对锚栓与锚板接触部分受力影响较大;锚板厚度对混凝土表面与锚栓接触部分受力影响较大,故建议锚栓直径为18 mm,锚板厚度为20 mm。实际工程应用表明该锚具使用效果良好。 展开更多
关键词 预应力CFRP板 平板式锚具 优化设计 数值分析 实桥应用
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钢管混凝土柱-软钢板组合高墩的受压承载力 被引量：3
14
作者 蔡哲罕 卓卫东 +2 位作者 王志坚 黄新艺 刘秋江 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期150-162,共13页
基于结构抗震韧性设计理念,提出一种可更换部件的钢管混凝土柱-软钢板组合箱形截面高墩,以改善高墩桥梁的抗震性能。为明确新型组合高墩的正截面承载力,开展了轴心和偏心受压试验,获得其轴向荷载-位移曲线、轴向荷载-应变曲线和破坏模... 基于结构抗震韧性设计理念,提出一种可更换部件的钢管混凝土柱-软钢板组合箱形截面高墩,以改善高墩桥梁的抗震性能。为明确新型组合高墩的正截面承载力,开展了轴心和偏心受压试验,获得其轴向荷载-位移曲线、轴向荷载-应变曲线和破坏模式。以验证后的有限元模型为基础进行参数分析,探讨荷载偏心率、高墩长细比、软钢板厚度对新型组合高墩受压承载力的影响。研究结果表明:新型组合高墩在轴心和偏心受压下均产生了明显的面内整体弯曲变形,破坏模式均为整体弹塑性失稳破坏。偏心受压试件的承载力随偏心率或长细比的增大呈明显下降趋势,且两者的影响近似相互独立,当偏心率由0增至0.54时,承载力最大降低了约49%;当长细比由4增至79时,承载力最大降低了约38%。软钢板厚度由1 mm增加至10 mm,轴压承载力最大仅提高约9.5%,偏压承载力最大可提高约25%。将新型组合高墩简化为平腹杆格构柱,考虑软钢板对柱肢和钢系梁的约束作用,建立了新型组合高墩轴压承载力的计算公式。采用稳定系数和偏心率折减系数相乘得到承载力总折减系数,得到偏压承载力计算公式。该文建立的实用计算公式的计算结果与试验结果和有限元计算结果吻合良好,可用于新型组合高墩的正截面受压承载力计算。 展开更多
关键词 桥梁工程 受压承载力 参数分析 组合高墩 实用计算公式
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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
15
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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界面焊接环向钢筋的钢管混凝土叠合柱抗剪性能研究 被引量：1
16
作者 程军 许志坤 +1 位作者 吴庆雄 袁辉辉 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第S01期142-149,共8页
为研究界面焊接环向钢筋的钢管混凝土叠合柱的抗剪性能,以环向钢筋的布置间距和直径为研究参数,对6根叠合柱试件进行了横向剪切静力试验和数值模拟,分析了各参数对试件的破坏过程、破坏形态、荷载-跨中挠度曲线以及抗剪承载力的影响规... 为研究界面焊接环向钢筋的钢管混凝土叠合柱的抗剪性能,以环向钢筋的布置间距和直径为研究参数,对6根叠合柱试件进行了横向剪切静力试验和数值模拟,分析了各参数对试件的破坏过程、破坏形态、荷载-跨中挠度曲线以及抗剪承载力的影响规律。研究结果表明:界面环向钢筋布置方案不同的叠合柱试件破坏形态基本相同,均发生斜压破坏;试件的受力过程可划分为弹性阶段、弹塑性阶段、强化阶段和破坏阶段四个阶段;随着界面环向钢筋布置间距的减小,试件的抗剪承载力提高显著,最大增幅达22%;增大界面环向钢筋的直径可提高试件的抗剪承载力,但作用效果有限,最大增幅仅为6.1%。通过试验数据对有限元模型的有效性进行验证,并进一步分析了不同阶段有限元模型的应力状态,明确了此类叠合柱的受剪机理。 展开更多
关键词 钢管混凝土叠合柱 界面环向钢筋 抗剪性能 试验研究 有限元分析
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平面不规则多层框架基础隔震结构扭转效应及其控制
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作者 潘钦锋 林环周 +3 位作者 许立英 卢立星 吴应雄 曹霖坤 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期2021-2033,共13页
平面不规则建筑易扭转造成结构严重破坏,进行结构扭转效应分析和控制是这类结构设计的关键。对此,本文开展了8度设防区的平面不规则多层框架模型仿真计算,建立了5个典型乙类建筑的平面L型四层框架隔震模型,设置结构凸出分肢长度B和宽度... 平面不规则建筑易扭转造成结构严重破坏,进行结构扭转效应分析和控制是这类结构设计的关键。对此,本文开展了8度设防区的平面不规则多层框架模型仿真计算,建立了5个典型乙类建筑的平面L型四层框架隔震模型,设置结构凸出分肢长度B和宽度W的比值分别为1∶1,1.5∶1,2∶1,2.5∶1和3∶1,分析了不同结构的动力特性和地震响应,探讨了LRB刚度占比和隔震层刚心位置对结构扭转的影响,提出了结构扭转的有效控制方法。结果表明:随着凸出分肢长宽比B/W比值的增大,结构X向扭转逐渐增大,Y向扭转逐渐减小。增大LRB刚度占比可减小结构扭转效应,通过综合控制结构扭转和结构减震系数可得到合理的LRB刚度占比目标,建议了8度地震条件下隔震层LRB刚度占比,同时隔震层刚心与上部结构刚心布置于上部结构质心两侧可抑制平面不规则结构上部结构的扭转。 展开更多
关键词 钢筋混凝土框架结构 基础隔震 平面不规则 扭转控制 仿真计算
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钢管混凝土柱-软钢板组合高墩受压性能试验
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作者 蔡哲罕 卓卫东 +2 位作者 林楷奇 王志坚 刘秋江 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期561-571,共11页
为改善传统钢筋混凝土高墩桥梁的抗震性能,基于能力设计原理和结构抗震韧性设计理念,本文提出一种可更换部件的四肢钢管混凝土柱-软钢板组合箱形截面高墩。本文设计制作了1/10比例的缩尺试件,通过轴心和偏心受压试验,研究荷载偏心率、... 为改善传统钢筋混凝土高墩桥梁的抗震性能,基于能力设计原理和结构抗震韧性设计理念,本文提出一种可更换部件的四肢钢管混凝土柱-软钢板组合箱形截面高墩。本文设计制作了1/10比例的缩尺试件,通过轴心和偏心受压试验,研究荷载偏心率、软钢板厚度等对新型组合高墩受压性能的影响。试验结果表明:新型组合高墩试件在轴压作用下,四肢钢管混凝土柱基本整体协调变形;当加载至试件破坏时,四肢钢管及软钢板均早已受压屈服,钢管套箍作用充分发挥;破坏形态呈整体弯曲失稳。在受偏心压力作用且偏心率不超过0.405时,四肢钢管混凝土柱全截面受压,组合截面纵向应变分布在弹性阶段基本满足“平截面假定”,在弹塑性阶段近似满足“拟平截面假定”;当加载至试件破坏时,破坏形态亦呈整体弯曲失稳。此外,钢系梁受力较小,仅起构造作用;而增大软钢板厚度,可有效提高新型组合高墩的截面抗弯刚度和正截面受压承载力,降低其侧向挠度;故在计算新型组合高墩的受压承载力时,应充分考虑软钢板的“结构元件”作用。 展开更多
关键词 桥梁工程 受压性能 轴压试验 组合高墩 可更换构件 软钢板 拟平截面假定 钢管混凝土柱
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近场波动对钢筋混凝土框架结构地震响应的影响
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作者 彭丽 高智能 +2 位作者 凌远辉 左志成 谷音 《福建理工大学学报》 CAS 2024年第3期225-232,共8页
采用一维化时域方法将地震波动转化为等效节点荷载,通过三维黏弹性人工边界单元模拟远场地基辐射阻尼,建立基于刚性地基假定和考虑近场波动的三维钢筋混凝土框架结构有限元模型,对比内力和位移动力时程响应。研究表明:考虑近场波动使钢... 采用一维化时域方法将地震波动转化为等效节点荷载,通过三维黏弹性人工边界单元模拟远场地基辐射阻尼,建立基于刚性地基假定和考虑近场波动的三维钢筋混凝土框架结构有限元模型,对比内力和位移动力时程响应。研究表明:考虑近场波动使钢筋混凝土框架结构自振周期变长;与刚性地基假定相比,在观测点处,梁端弯矩幅值增大,轴力幅值减小,剪力幅值改变;柱端弯矩幅值减小,轴力幅值增大,剪力幅值也存在差异;顶点位移和层间位移均衰减。 展开更多
关键词 钢筋混凝土框架结构 近场波动 一维化时域方法 地震波动输入 地震响应规律
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多层RC框架底层中柱失效连续倒塌计算模型
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作者 林楷奇 李道远 蔡亮 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1299-1310,1335,共13页
多层RC框架结构在底层中柱失效后,不平衡荷载由失效柱上方各楼层共同承担,其承载力相比单层框架会大幅提升。然而,由于缺乏系统的多层RC框架连续倒塌试验和数值模拟研究,失效柱上部各楼层的连续倒塌抗力机制尚不明确,既有研究中关于多... 多层RC框架结构在底层中柱失效后,不平衡荷载由失效柱上方各楼层共同承担,其承载力相比单层框架会大幅提升。然而,由于缺乏系统的多层RC框架连续倒塌试验和数值模拟研究,失效柱上部各楼层的连续倒塌抗力机制尚不明确,既有研究中关于多层RC框架结构的抗连续倒塌承载力理论分析模型也十分有限。为此,首先依照中国规范设计了9座典型的RC框架结构,采用OpenSees开展了各框架在底层中柱失效时的连续倒塌分析,系统研究了各楼层梁的内力及应变分布,讨论了不同楼层的梁内连续倒塌抗力发展机制。在此基础上,结合单层RC框架梁柱子结构的连续倒塌承载力计算模型,依据各层梁的抗力贡献,建立了多层RC框架底层中柱失效的连续倒塌抗力计算模型,并与试验及数值模拟结果进行了对比验证。研究结果表明:(1)底层中柱失效后,多层RC框架首层梁存在显著的压拱机制和悬链线机制;(2)多层RC框架结构沿楼层高度方向布置不同尺寸构件时,截面尺寸变化的下部楼层梁会存在压拱受力机制;(3)除上述楼层外,其他楼层梁主要通过受弯机制提供连续倒塌抗力;(4)所提计算模型能较准确计算多层RC框架底层中柱失效时的抗连续倒塌承载力。 展开更多
关键词 多层RC框架 连续倒塌 数值模拟 受力机制 计算模型
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