考虑材料冻融劣化与多年冻土退化影响效应的桥梁桩基础抗震性能

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作者 张熙胤 于生生 +1 位作者 王万平 文海荣 《中外公路》 2025年第1期20-30,共11页

以中国青藏高原为代表的高寒高烈度地区,由冻融循环作用导致的材料性能劣化和气候变暖导致的多年冻土退化问题日益严峻,给桥梁桩基础抗震性能评估带来巨大挑战。为系统研究多年冻土退化以及材料冻融劣化对桥梁桩基础抗震性能的影响,确... 以中国青藏高原为代表的高寒高烈度地区,由冻融循环作用导致的材料性能劣化和气候变暖导致的多年冻土退化问题日益严峻,给桥梁桩基础抗震性能评估带来巨大挑战。为系统研究多年冻土退化以及材料冻融劣化对桥梁桩基础抗震性能的影响,确保其合理的抗震设计,该文建立考虑多年冻土退化和材料冻融劣化的桩-冻土相互作用有限元模型,对比分析了不同因素对多年冻土区桥梁桩基础抗震性能的影响机制。研究结果表明:随着桥梁服役时间的增加,桩-冻土体系的水平承载力、等效刚度和耗能能力均呈下降趋势;多年冻土退化与材料冻融劣化的叠加效应对桩基础抗震性能的影响更显著,具体表现为在桥梁服役100年时,桩-冻土体系的水平承载力降至初始值的55%左右,但仅考虑多年冻土退化时,其水平承载力降至初始值的89%左右。因此,如果忽略材料冻融劣化的影响,会导致桥梁桩基础抗震性能评估结果偏不安全。在多年冻土区桥梁桩基础的抗震性能分析中,除了考虑多年冻土退化的影响,还必须充分考虑材料冻融劣化的影响。 展开更多

关键词 桥梁桩基础 抗震性能 多年冻土退化 材料冻融劣化 有限元模型

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多年冻土区铁路桥梁桩基础竖向承载特性分析 被引量：1

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作者 张熙胤 刘宁宁 +3 位作者 蔡德钩 闫宏业 刘晓贺 王万平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期77-89,共13页

为研究多年冻土区铁路桥梁桩基础在竖向荷载作用下的承载性能及荷载传递机理,以多年冻土区广泛存在的高桩承台基础为研究对象,通过室内缩尺模型试验结合有限元方法分析桩基础几何尺寸和多年冻土温度对桩基础竖向承载性能的影响。结果表... 为研究多年冻土区铁路桥梁桩基础在竖向荷载作用下的承载性能及荷载传递机理,以多年冻土区广泛存在的高桩承台基础为研究对象,通过室内缩尺模型试验结合有限元方法分析桩基础几何尺寸和多年冻土温度对桩基础竖向承载性能的影响。结果表明:增加桩长能减小桩基础的沉降量并提高桩基础的极限承载力,桩长从1.5 m增至3.0 m过程中,每增加0.5 m,桩基础极限承载力分别增加41%,23%和15%,且能够减小桩基础端承力及其占比,但对桩基础的轴力、桩身应力和侧摩阻力的分布规律影响较小;多年冻土的存在对桩基础承载性能的提升更为显著,其中侧摩阻力发挥重要作用,且多年冻土的温度越低,其提升效果越明显,在多年冻土层温度为-5和-9℃时,桩基础的极限承载力分别为125.9和199.5 kN,相较于融土条件分别提升了2.98和5.31倍;桩基础在多年冻土层中的最大侧摩阻力分别约为300和500 kPa,是上部融土层的2.1和3.5倍;在上部融土层和多年冻土层的交界处桩身轴力、侧摩阻力、土体应力均发生明显变化。 展开更多

关键词 桩基础 多年冻土 承载特性 缩尺模型 室内试验 有限元分析

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西北季节性冻土场地地震反应特性研究

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作者 黄安琪 张熙胤 +3 位作者 管嘉达 张益舶 孙斌洁 丁明波 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期156-164,共9页

我国西北地区被季节冻土全覆盖,且近年来该区域地震频发。为研究我国西北地区季节性冻土场地的地震反应特性,开展了季节性冻土场地振动台试验,并建立了不同冻结深度的三维实体有限差分模型,对比分析了不同地震激励作用下的季节性冻土场... 我国西北地区被季节冻土全覆盖,且近年来该区域地震频发。为研究我国西北地区季节性冻土场地的地震反应特性,开展了季节性冻土场地振动台试验,并建立了不同冻结深度的三维实体有限差分模型,对比分析了不同地震激励作用下的季节性冻土场地的地震反应特征和土体的动剪应力—动剪应变规律。结果表明:在地震激励下,冻土层的存在虽然有效抑制了地震动能量,但冻结期场地的水平位移与非冻结期相比明显较大,且竖向位移呈显著的层状震陷特征;冻土场地的峰值放大系数呈先增大后减小然后再增大的规律,并且冻土层深度越大其峰值放大系数越小。此外,通过土体的动剪应力—动剪应变关系可以发现,冻土场地地震反应具有明显的非线性特征,且冻土层的存在对地震能量具有一定的削弱作用。 展开更多

关键词 季节性冻土场地 地震反应特征 有限差分模型 动剪应力—动剪应变

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最小二乘法曲线拟合在桥梁施工应力监控中的应用 被引量：10

4

作者 张熙胤 陈兴冲 +1 位作者 王常峰 刘尊稳 《中外公路》 北大核心 2015年第4期138-141,共4页

在大跨度桥梁施工控制中一般都是以线形控制为主,应力控制为辅。作为施工过程中的安全预警系统和成桥内力的有效保证,应力控制应当和线形控制一样引起足够的重视,真正实现双控的目标。该文结合工程实例对应力控制的方法进行研究,用最小... 在大跨度桥梁施工控制中一般都是以线形控制为主,应力控制为辅。作为施工过程中的安全预警系统和成桥内力的有效保证,应力控制应当和线形控制一样引起足够的重视,真正实现双控的目标。该文结合工程实例对应力控制的方法进行研究,用最小二乘法原理对理论数据和实测数据分别进行曲线拟合,并比较两者的变化规律和趋势,由此分析得到施工状态和设计要求的差距,进而能及时调整状态使其更符合设计要求。用Matlab对曲线拟合进行程序化编译,以提高监控效率。工程实例表明:最小二乘法曲线拟合的方法进行应力监控是可行的,取得了预期的效果。 展开更多

关键词 桥梁施工 应力监控 最小二乘法 曲线拟合 MATLAB程序

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多年冻土区桥梁抗震研究进展 被引量：9

5

作者 张熙胤 陈兴冲 高建强 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2020年第2期116-120,共5页

本项研究从冻土场地效应、冻土对桥梁地震响应的影响、冻土与桥梁结构相互作用3个方面总结了冻土区桥梁抗震的多年研究现状,旨在推动多年冻土区桥梁抗震理论的发展.结果表明:冻土场地地震效应显著,目前多年冻土区桥梁抗震设计中未充分... 本项研究从冻土场地效应、冻土对桥梁地震响应的影响、冻土与桥梁结构相互作用3个方面总结了冻土区桥梁抗震的多年研究现状,旨在推动多年冻土区桥梁抗震理论的发展.结果表明:冻土场地地震效应显著,目前多年冻土区桥梁抗震设计中未充分考虑冻土场地效应的影响,且缺乏相应的抗震规范依据.大量数值分析结果显示,季节与多年冻土层均对桥梁地震响应产生显著影响,而目前多年冻土区桥梁结构-冻土体系的耗能机制及破坏特征的研究不充分,仍需大量震害调查和试验研究.对于多年冻土区桥梁工程广泛采用的桩基础形式,冻土层的存在使得地震作用下桩-冻土相互作用机理复杂化,桩-冻土相互作用理论计算模型有待完善.桥梁抗震分析中未充分考虑冻土水热效应的影响(冻土随温度和含水量等水热特性变化引起的力学性能的改变).上述问题都是今后多年冻土区桥梁抗震研究需重点关注的方向. 展开更多

关键词 多年冻土区 桥梁抗震研究 多年冻土场地效应 桩-冻土相互作用

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多变量GM(1,n)模型在桥梁施工挠度控制中的应用 被引量：13

6

作者 张熙胤 陈兴冲 王常峰 《世界桥梁》 北大核心 2013年第5期76-80,共5页

在大跨度桥梁施工控制中,传统单变量灰色理论受误差影响较大,为提高在多因素影响下的挠度预测精度,在单变量GM(1,1)模型的基础之上,通过建立多变量灰微分矩阵方程,结合灰色预测原理,提出一种多变量GM(1,n)关联预测模型。用MATLAB编制了... 在大跨度桥梁施工控制中,传统单变量灰色理论受误差影响较大,为提高在多因素影响下的挠度预测精度,在单变量GM(1,1)模型的基础之上,通过建立多变量灰微分矩阵方程,结合灰色预测原理,提出一种多变量GM(1,n)关联预测模型。用MATLAB编制了相应的计算程序,并将其应用于新建太中银铁路跨青银高速(75+120+75)m预应力混凝土连续梁的高程预测中,实践结果显示该模型基本准确地预测了架设过程中各梁段高程。 展开更多

关键词 桥梁工程 施工控制 灰色理论 GM（1 n）模型 关联预测 MATLAB程序

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梁拱组合桥吊杆力优化及工程应用 被引量：9

7

作者 张熙胤 陈兴冲 王常峰 《铁道建筑》 北大核心 2014年第1期4-6,共3页

吊杆是梁拱组合桥梁主梁和拱肋之间的传力构件,吊杆内力对主梁和拱肋协作受力合理与否起着关键性作用。以包西铁路跨黄延高速大桥主桥的简支梁拱组合桥为工程背景,运用已经在斜拉桥索力优化领域比较成熟的影响矩阵法原理,以结构应变能... 吊杆是梁拱组合桥梁主梁和拱肋之间的传力构件,吊杆内力对主梁和拱肋协作受力合理与否起着关键性作用。以包西铁路跨黄延高速大桥主桥的简支梁拱组合桥为工程背景,运用已经在斜拉桥索力优化领域比较成熟的影响矩阵法原理,以结构应变能最小为优化目标对成桥吊杆力进行优化,最终取得了很好的优化效果,进一步证明了影响矩阵法在梁拱组合桥吊杆力优化中具有很好的应用效果。同时本文的优化计算方法也为同类桥梁的优化问题提供了参考。 展开更多

关键词 梁拱组合桥 影响矩阵法 吊杆力优化 弯曲应变能

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季节冻土区铁路挖井基础桥墩地震破坏特征及抗震性能影响因素 被引量：2

8

作者 张熙胤 于生生 +3 位作者 王义 王万平 丁明波 马华军 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期18-29,共12页

以西北季节冻土区广泛采用的挖井基础桥墩为研究对象,运用ABAQUS有限元软件,建立土-挖井基础-桥墩相互作用体系有限元模型,通过拟静力模型试验验证其合理性,并基于该模型分析季节冻土区铁路挖井基础桥墩的地震破坏特征及抗震性能影响因... 以西北季节冻土区广泛采用的挖井基础桥墩为研究对象,运用ABAQUS有限元软件,建立土-挖井基础-桥墩相互作用体系有限元模型,通过拟静力模型试验验证其合理性,并基于该模型分析季节冻土区铁路挖井基础桥墩的地震破坏特征及抗震性能影响因素。结果表明:在地震作用下,存在季节冻土层时浅埋挖井基础桥墩的破坏模式从无冻土时基础周围土体的破坏转变为桥墩本身不同程度的破坏;与非冻结条件相比,存在0.2和0.4 m厚冻土层时,土-挖井基础-桥墩体系的峰值荷载分别提高了约76%和148%,累积耗能增加了约121%和167%;当表层冻土完全融化时,体系的峰值荷载下降接近70%,累计耗能仅为0.4 m厚冻土层时的21.4%;基础埋深的增加可有效提高季节冻土区挖井基础桥墩的抗震性能,但也会增加桥墩混凝土的破坏程度;墩身配筋率对埋深较小的挖井基础桥墩水平承载力影响较小。 展开更多

关键词 铁路 桥梁 挖井基础桥墩 季节冻土区 地震 破坏特征 抗震性能 影响因素

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多年冻土区铁路桥梁高承台桩基础地震破坏机理及易损性研究 被引量：16

9

作者 张熙胤 于生生 +4 位作者 王万平 张益舶 徐振江 黄安琪 孙斌洁 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期77-89,共13页

多年冻土区铁路桥梁工程中广泛采用高承台桩基础形式,多年冻土层的存在会对铁路桥梁高承台桩基础抗震性能产生显著影响。为系统研究多年冻土区铁路桥梁高承台桩基础地震破坏机理及抗震性能,确保其合理的抗震设计,首先开展冻土-桩基础相... 多年冻土区铁路桥梁工程中广泛采用高承台桩基础形式,多年冻土层的存在会对铁路桥梁高承台桩基础抗震性能产生显著影响。为系统研究多年冻土区铁路桥梁高承台桩基础地震破坏机理及抗震性能,确保其合理的抗震设计,首先开展冻土-桩基础相互作用拟静力室内模型试验,并建立多年冻土区铁路桥梁桩基础有限元模型,分析多年冻土层对高承台桩基础地震破坏机理及抗震性能的影响规律;其次在验证有限元建模方法正确性的基础上,对拟静力试验中的原型桥梁桩基础进行IDA时程分析,并对96条地震波作用下桩基础地震反应的平均值进行线性回归分析,进而得到不同条件下桥梁高承台桩基础在不同破坏状态所对应的地震易损性曲线。结果表明,多年冻土层的存在能有效提高桩-土体系的水平承载力及变形能力,增强其整体刚度和耗能能力,同时也会改变桩基础的地震破坏模式,使桩基础的塑性区域扩大,破坏程度显著增加;随着地面峰值加速度PGA的增加,不同损伤状态下桥梁桩基础的破坏概率逐渐增加;随着多年冻土的退化,桩身最大曲率明显减小,高承台桩基础的破坏概率大幅度下降,而墩顶最大位移明显增大,降低了桩基础的地震稳定性;随着桩身自由段长度的增加,桩身最大曲率和墩顶最大位移均呈增大趋势,桥梁高承台桩基础的地震易损性逐渐增大。因此,对多年冻土区铁路桥梁高承台桩基础进行抗震设计时,应充分考虑多年冻土层和桩身自由段长度对其抗震性能产生的不利影响。 展开更多

关键词 多年冻土区 高承台桩基础 桩-土相互作用 拟静力试验 IDA时程分析 地震易损性

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多年冻土区桥梁桩基础抗震性能及影响因素分析 被引量：5

10

作者 张熙胤 王万平 +2 位作者 于生生 管嘉达 秦训才 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1635-1643,共9页

为研究多年冻土区桥梁桩基础抗震性能及影响因素,以中国多年冻土区广泛存在的高承台桩基础为研究对象,通过拟静力试验结合有限元方法探讨了多年冻土区桥梁桩基础地震破坏特征及冻土层物理力学特性变化对其抗震性能的影响规律。结果表明... 为研究多年冻土区桥梁桩基础抗震性能及影响因素,以中国多年冻土区广泛存在的高承台桩基础为研究对象,通过拟静力试验结合有限元方法探讨了多年冻土区桥梁桩基础地震破坏特征及冻土层物理力学特性变化对其抗震性能的影响规律。结果表明,随着土体温度的降低,桩–冻土体系的水平承载力、初始刚度均呈增大趋势,桩身位移在土体冻结前后变化显著。土体初始含水率的改变对桩–冻土体系的水平承载力及桩身位移的影响较小,但以土体最优含水率为界限,界限含水率两侧桩–冻土体系的刚度变化存在较大差异。土体压实度的改变对桩–冻土体系的水平承载力及桩身位移的改变影响较小,桩–冻土体系的初始刚度随着压实度的增大而增大。因此,在冻土区桩基础桥梁抗震设防中应当充分考虑桩周冻土物理力学特性变化对其抗震性能的影响。 展开更多

关键词 桥梁桩基础 抗震性能 拟静力试验 有限元分析 多年冻土区

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考虑多因素耦合效应的冻结兰州黄土动力学参数研究 被引量：2

11

作者 张熙胤 孙斌洁 +3 位作者 徐振江 管嘉达 罗滔 于生生 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期289-299,共11页

为了探究多因素耦合效应对冻结兰州黄土动力参数的影响,以分布在我国西部季节冻土区的兰州黄土为研究对象,通过动三轴试验研究了不同围压(0.1、0.2、0.3 MPa)、温度(−1、−3、−5℃)、含水率(14%、16%、18%)及加载频率(1、2、4 Hz)影响下... 为了探究多因素耦合效应对冻结兰州黄土动力参数的影响,以分布在我国西部季节冻土区的兰州黄土为研究对象,通过动三轴试验研究了不同围压(0.1、0.2、0.3 MPa)、温度(−1、−3、−5℃)、含水率(14%、16%、18%)及加载频率(1、2、4 Hz)影响下冻结兰州黄土的动力参数变化特征。基于试验结果,分析了冻结兰州黄土最大动弹性模量、等效黏滞阻尼系数、参考应变幅值在温度、围压、含水率、加载频率等多因素耦合影响下的变化规律。结果表明,温度、含水率、加载频率和围压等耦合因素对冻结兰州黄土动弹性模量、参考应变幅值和等效黏滞阻尼系数的影响程度有差异。可以发现,冻结兰州黄土动弹性模量和参考应变幅值随温度变化的影响最显著,等效黏滞阻尼系数随加载频率变化表现最敏感。基于试验数据,对影响冻结兰州黄土的4种因素进行归一化和无量纲化处理,采用多元回归分析方法提出了冻结兰州黄土动力学参数的预测公式,有助于快速预测冻结兰州黄土在多因素耦合效应影响下的动力学参数变化特征。 展开更多

关键词 冻结兰州黄土 阶梯加载 动弹性模量 等效黏滞阻尼系数 参考应变幅值 耦合效应

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近远场地震作用下基于摩擦摆支座的高速铁路连续梁桥减隔震研究 被引量：17

12

作者 刘正楠 陈兴冲 +2 位作者 张永亮 刘尊稳 张熙胤 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期47-54,共8页

以1座跨径布置为(60+100+60)m高速铁路预应力混凝土连续梁为研究对象,采用SAP2000软件建立基于CRTSⅡ型板式无砟轨道系统的线桥一体化模型,运用非线性时程分析法,考虑近远场地震动,进行基于摩擦摆支座的高速铁路连续梁桥减隔震研究。结... 以1座跨径布置为(60+100+60)m高速铁路预应力混凝土连续梁为研究对象,采用SAP2000软件建立基于CRTSⅡ型板式无砟轨道系统的线桥一体化模型,运用非线性时程分析法,考虑近远场地震动,进行基于摩擦摆支座的高速铁路连续梁桥减隔震研究。结果表明:对于中小跨径高速铁路连续梁桥,在远场地震动下,主墩支座采用摩擦摆支座,联间墩支座采用普通盆式支座,可实现与全桥采用摩擦摆支座相当的减隔震效果;在近场地震动下,采用摩擦摆支座应用于主墩,普通盆式支座配合减震榫应用于联间墩,在避免邻梁碰撞的同时也可达到预期的减隔震效果;轨道约束系统对墩梁相对位移的限制及联间墩支座承担梁体质量较小是造成应用于联间墩的摩擦摆支座减隔震效果不佳的主要原因。 展开更多

关键词 高速铁路 连续梁桥 轨道约束 近远场地震动 摩擦摆支座 减震榫 减隔震

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考虑行波效应的无砟轨道铁路桥梁纵桥向地震响应 被引量：13

13

作者 刘正楠 陈兴冲 +2 位作者 张永亮 丁明波 张熙胤 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期142-149,共8页

为研究考虑行波效应的无砟轨道铁路桥梁纵桥向地震响应,选用某高速铁路连续梁及32 m简支梁桥作为研究对象,分别建立考虑轨道约束模型和传统全桥模型,基于绝对位移输入法(ADM),开展行波效应对两种不同抗震体系(延性及减隔震)铁路桥梁地... 为研究考虑行波效应的无砟轨道铁路桥梁纵桥向地震响应,选用某高速铁路连续梁及32 m简支梁桥作为研究对象,分别建立考虑轨道约束模型和传统全桥模型,基于绝对位移输入法(ADM),开展行波效应对两种不同抗震体系(延性及减隔震)铁路桥梁地震响应的影响分析。研究结果表明:对于延性抗震体系,行波对墩底曲率的影响表现为行波对结构反应更有利;对减隔震体系,行波对墩底内力的影响不及延性抗震体系明显。两种抗震体系中,墩梁相对位移的变化应予以考虑,防止邻梁碰撞现象。行波效应对轨道系统的影响应重点关注,避免其轴力过大发生扭曲。不同视波速下,简支与连续梁上的剪力齿槽水平剪力分配呈现此消彼长的现象,简支梁上剪力齿槽抗力应加强设计。行波中的拟静力成分对轨道系统地震响应的贡献显著,动力成分主导桥墩地震响应,两者共同决定总地震响应。 展开更多

关键词 铁路梁桥 行波效应 绝对位移法 轨道约束 抗震体系 地震响应

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高寒环境温度下圆钢管混凝土短柱轴压性能试验研究 被引量：7

14

作者 虞庐松 刘彪 +3 位作者 王力 李子奇 张熙胤 杜新龙 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期20-31,共12页

针对高寒环境温度对钢管混凝土结构力学行为影响显著的问题。开展钢管混凝土短柱轴压性能试验,分析试件在不同温度下的试验现象及破坏形态,探究不同环境温度对圆钢管混凝土短柱轴压力学性能的影响规律,揭示温度对钢管混凝土套箍效应的... 针对高寒环境温度对钢管混凝土结构力学行为影响显著的问题。开展钢管混凝土短柱轴压性能试验,分析试件在不同温度下的试验现象及破坏形态,探究不同环境温度对圆钢管混凝土短柱轴压力学性能的影响规律,揭示温度对钢管混凝土套箍效应的影响机理;针对现行规范在钢管混凝土承载力计算中未考虑温度作用的不足,基于试验结果分析提出考虑环境温度的钢管混凝土短柱承载力计算修正公式。结果表明:温度变化对钢管混凝土短柱承载力和延性影响显著,随着温度的下降,试件承载力增大,而延性大幅降低,脆性显著增大;温度从40℃降至-40℃,M型、L型试件承载力分别提高27.8%和34.3%;环境温度对构件套箍效应影响明显,套箍率越小越显著;提出的考虑温度影响的钢管混凝土短柱轴压承载力计算修正公式具有较好的可靠性和精度,可为高寒大温差地区钢管混凝土结构的设计提供必要依据。 展开更多

关键词 钢管混凝土短柱 轴压试验 承载力 温度 套箍效应

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铁路桩基础桥墩基底隔震摇摆模型试验研究 被引量：1

15

作者 马华军 陈兴冲 +1 位作者 丁明波 张熙胤 《兰州交通大学学报》 CAS 2018年第4期1-6,共6页

为了探究桥墩基底摇摆隔震技术在铁路桩基础桥梁中的应用效果,首先提出了无约束自由摇摆和设置限位钢筋约束摇摆两种不同的桥墩基底摇摆隔震模式.其次按照1∶10的比例制作了桥墩及桩基础缩尺模型,采用拟静力试验方法分析了两种不同摇摆... 为了探究桥墩基底摇摆隔震技术在铁路桩基础桥梁中的应用效果,首先提出了无约束自由摇摆和设置限位钢筋约束摇摆两种不同的桥墩基底摇摆隔震模式.其次按照1∶10的比例制作了桥墩及桩基础缩尺模型,采用拟静力试验方法分析了两种不同摇摆隔震桥墩模型的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线以及桩身应变等性能参数.试验结果表明:两种基底摇摆隔震桥墩模型均能够有效改善桩基础桥墩的力学特性和抗震性能,相对于自由摇摆隔震桥墩,约束摇摆隔震桥墩中增加的限位钢筋,可以有效地提高摇摆隔震桥墩在正常使用阶段或较小水平地震作用时的横向刚度和稳定性.通过对桩基础的应力分析发现:采用无约束自由摇摆和限位钢筋约束摇摆的两种隔震模型的桩身应变值均较小,说明两种桥墩基底的摇摆隔震措施均可以有效保护地震作用下的桩基础.此外,通过分析发现限位钢筋不仅提高了桥墩在摇摆过程中的抗倾覆能力,并且具有明显的耗能特性. 展开更多

关键词 桥梁隔震技术 桩基础桥墩 基底摇摆隔震 模型试验

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不同配筋率下铁路重力式桥墩抗震性能试验研究 被引量：7

16

作者 鲁锦华 陈兴冲 +2 位作者 丁明波 刘正楠 张熙胤 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期47-54,共8页

为研究配筋率对铁路重力式桥墩抗震性能的影响,设计制作了5个桥墩模型,通过低周往复荷载试验研究桥墩的破坏状态,并从滞回曲线、骨架曲线、刚对退化、位移延性系数、耗能能力及钢筋与混凝土之间的黏结滑移等方面分析配筋率对桥墩抗震性... 为研究配筋率对铁路重力式桥墩抗震性能的影响,设计制作了5个桥墩模型,通过低周往复荷载试验研究桥墩的破坏状态,并从滞回曲线、骨架曲线、刚对退化、位移延性系数、耗能能力及钢筋与混凝土之间的黏结滑移等方面分析配筋率对桥墩抗震性能的影响。结果表明:配筋率对桥墩破坏阶段响应的影响较大;配筋率小于0.5%的桥墩,破坏时均为纵筋拉断且墩底混凝土无明显剥落,未形成明显的塑性区域;配筋率越高,桥墩的滞回曲线越饱满,水平承载力越大,累积耗能越多,相同加载位移下刚度越大,变形能力越强;水平荷载达到峰值之后,随着加载位移的增加,配筋率小于0.5%桥墩的承载力无明显下降,而配筋率为1.0%的桥墩的承载力不断下降;对于配筋率较低的铁路重力式桥墩,宜采用首次屈服法计算容许位移延性系数;配筋率对黏结滑移位移的影响显著,随着配筋率的提高,影响逐渐减小。 展开更多

关键词 铁路 重力式桥墩 配筋率 试验 抗震性能

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少筋混凝土重力式桥墩抗震性能分析 被引量：12

17

作者 鲁锦华 陈兴冲 +1 位作者 丁明波 张熙胤 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2223-2232,共10页

基于2个呈弯曲破坏桥墩的拟静力试验结果,建立适合少筋混凝土重力式桥墩滞回分析的有限元模型,对少筋混凝土重力式桥墩的抗震性能进行研究,分析剪跨比、轴压比和配筋率对桥墩位移延性、刚度退化和耗能能力的影响。研究结果表明:轴压比越... 基于2个呈弯曲破坏桥墩的拟静力试验结果,建立适合少筋混凝土重力式桥墩滞回分析的有限元模型,对少筋混凝土重力式桥墩的抗震性能进行研究,分析剪跨比、轴压比和配筋率对桥墩位移延性、刚度退化和耗能能力的影响。研究结果表明:轴压比越大,桥墩的刚度退化速率越快,延性性能越小及耗能能力越弱;剪跨比的增加会使桥墩的刚度退化速率减慢,延性性能增强,但是耗能能力受配筋率的影响较大,配筋率越低,规律越不明显;提高配筋率可以显著提高桥墩的抗震能力;少筋混凝土重力式桥墩破坏时呈现出现脆性破坏特征,延性性能不足。 展开更多

关键词 少筋混凝土 重力式桥墩 数值模拟 抗震性能

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桥梁沉井基础抗震性能研究现状及展望 被引量：4

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作者 王义 陈兴冲 +2 位作者 张熙胤 张永亮 刘正楠 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2020年第1期44-55,共12页

随着国内外大跨桥梁特别是跨海桥梁建设的迅速发展,沉井基础在桥梁基础中所占的比例越来越大。虽然沉井基础作为1种刚性基础具有良好的力学性能,然而震害实践表明沉井基础在地震作用下也并非万无一失。通过分析国内外典型桥梁沉井基础... 随着国内外大跨桥梁特别是跨海桥梁建设的迅速发展,沉井基础在桥梁基础中所占的比例越来越大。虽然沉井基础作为1种刚性基础具有良好的力学性能,然而震害实践表明沉井基础在地震作用下也并非万无一失。通过分析国内外典型桥梁沉井基础的震害特征发现,沉井基础的地震破坏与桩基础有显著差异,且与埋置深度有直接关系;研究表明:地震作用下沉井基础的破坏机理及地基承载力与静力作用下明显不同,但目前在该方面的研究还较为欠缺;总结和对比了现有几种沉井基础-土相互作用研究方法,并分析了几种研究方法的优缺点和适用场合;同时也归纳和对比了各国抗震规范对桥梁沉井基础的基本规定、适用范围、计算方法和构造规定等方面的内容。最后结合现有的研究现状对沉井基础抗震性能研究的发展方向进行了展望,此外,随着我国跨海、跨江及跨库区大跨桥梁建设的发展,地震力和波浪力等多灾害因素共同作用下深水沉井基础桥梁破坏机理及设计方法的研究势在必行。 展开更多

关键词 沉井基础 抗震性能 震害 基础-土相互作用 分析方法

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塑性铰区纵向配筋率变化对重力式桥墩抗震性能的影响 被引量：5

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作者 鲁锦华 陈兴冲 +2 位作者 丁明波 张熙胤 马华军 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2288-2295,共8页

针对弯曲破坏型桥墩在地震中仅在墩底塑性铰区内发生严重破坏的情况,提出一种纵向钢筋的布置方法,即仅在墩身底部(2倍塑性铰长度)增加纵向钢筋的数量,其余墩身部位钢筋数量保持不变。设计了5个桥墩,运用ANSYS软件分析了墩身底部配筋率... 针对弯曲破坏型桥墩在地震中仅在墩底塑性铰区内发生严重破坏的情况,提出一种纵向钢筋的布置方法,即仅在墩身底部(2倍塑性铰长度)增加纵向钢筋的数量,其余墩身部位钢筋数量保持不变。设计了5个桥墩,运用ANSYS软件分析了墩身底部配筋率的变化对桥墩抗震性能的影响。研究结果表明:仅提高墩身底部配筋率,可以提高桥墩的承载能力,增强桥墩的耗能能力,增大桥墩的位移延性;与传统相同配筋率的桥墩相比,滞回曲线“捏缩”较为严重;提高低配筋率桥墩底部配筋率,桥墩的抗震性能基本可以达到全截面高配筋率桥墩的抗震性能。 展开更多

关键词 重力式桥墩 配筋率 塑性铰区 抗震性能

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特殊复杂场地条件下桥梁结构地震易损性研究现状及发展趋势分析 被引量：12

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作者 管嘉达 陈兴冲 张熙胤 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2022年第1期127-138,共12页

考虑到桥梁地震易损性分析中场地条件影响的不确定性,本文主要针对流水冲刷环境、可液化场地、近断层场地、氯盐侵蚀环境和冻土场地等特殊复杂场地条件对桥梁结构地震易损性的影响特征和机理进行了总结归纳,并提出了尚待进一步研究的关... 考虑到桥梁地震易损性分析中场地条件影响的不确定性,本文主要针对流水冲刷环境、可液化场地、近断层场地、氯盐侵蚀环境和冻土场地等特殊复杂场地条件对桥梁结构地震易损性的影响特征和机理进行了总结归纳,并提出了尚待进一步研究的关键问题。结果表明:特殊场地地震响应的复杂性和桥梁结构的特殊性相叠加,给复杂场地条件下桥梁的抗震性能评估带来了极大的挑战。在对特殊场地条件下的桥梁结构进行易损性分析时,综合考虑多个地震动强度指标和损伤指标可以更好地表征地震动输入和结构的损伤状态。因此,如何科学地衡量各种不确定性因素的影响,继而提出合理的等效简化分析模型,并建立考虑场地效应的桥梁系统易损性曲线有待进一步研究。此外,考虑结构全寿命周期和气候变化背景,从概率角度评估特殊复杂场地条件下桥梁的抗震性能,对既有桥梁的改造和新桥的设计具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 特殊复杂场地 桥梁结构 抗震性能 易损性分析 场地效应

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