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桩板式桥梁管桩框架抗震性能试验和数值模拟研究 被引量:1
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作者 朱俊 江信焱 +2 位作者 杨大海 屈宏雅 李建中 《世界桥梁》 北大核心 2025年第3期48-55,共8页
为了解采用预应力高强混凝土管桩的桩板式桥梁管桩框架(简称PHC管桩框架)抗震性能及其影响因素,以某桩板式桥梁为背景,通过拟静力试验和数值模拟相结合的方式,研究背景桥梁连续墩处PHC管桩框架的破坏模式和滞回特性,在验证数值模型的有... 为了解采用预应力高强混凝土管桩的桩板式桥梁管桩框架(简称PHC管桩框架)抗震性能及其影响因素,以某桩板式桥梁为背景,通过拟静力试验和数值模拟相结合的方式,研究背景桥梁连续墩处PHC管桩框架的破坏模式和滞回特性,在验证数值模型的有效性后,分析管桩初始预应力轴压比和普通钢筋配筋率对PHC管桩框架抗震性能的影响规律并给出设计建议。结果表明:在拟静力加载下,PHC管桩框架因管桩底部预应力筋拉断而破坏,PHC管桩框架的滞回圈面积较小、耗能能力差;利用纤维截面单元及粘结-滑移单元建立的数值分析模型可以合理反映PHC管桩框架的破坏模式、滞回特性和位移能力;管桩初始预应力轴压比和普通钢筋配筋率对PHC管桩框架的抗震性能影响较大;在抗震设计时,可适当降低管桩的初始预应力轴压比或提高管桩的普通钢筋配筋率以增加PHC管桩框架的位移能力,进而提高结构的抗震性能。 展开更多
关键词 桩板式桥梁 PHC管桩框架 抗震性能 初始预应力轴压比 普通钢筋配筋率 拟静力试验 数值模拟
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偏心荷载作用下斜拉桥混合塔结合段受力性能及传力机理研究 被引量:1
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作者 孙颖 郑佳龙 +2 位作者 卓卫东 林道锦 苏绍铃 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第3期171-183,共13页
为探究斜拉桥混合塔结合段在偏心荷载作用下的受力特点及传力机理,以福安市栖云大桥混合塔的钢-钢壳混凝土结合段为研究对象,借助试验与数值分析手段,明确结合段在偏心荷载作用下的受力性能与传力机理,并对结合段传力效率的影响因素进... 为探究斜拉桥混合塔结合段在偏心荷载作用下的受力特点及传力机理,以福安市栖云大桥混合塔的钢-钢壳混凝土结合段为研究对象,借助试验与数值分析手段,明确结合段在偏心荷载作用下的受力性能与传力机理,并对结合段传力效率的影响因素进行参数分析。研究表明:后承压板式的斜拉桥混合塔结合段安全系数高,工作性能可靠,应力水平较低;竖向偏心荷载作用下,结合段受力性能符合偏心受压构件的受力特点,应变在截面上呈对称分布;结合段构件传力顺畅,荷载传递效率受承压板厚度及剪力连接件抗剪刚度的影响较大,传递效率随着承压板厚度或剪力连接件抗剪刚度的增大呈现先增大后趋于稳定的规律,当剪力键刚度增大至原设计抗剪刚度10倍以上或承压板厚度≥16 mm时,荷载传递效率基本保持不变;竖向偏心荷载在结合段内的传递存在明显的传力长度,超过该传力长度后,钢壳与填芯混凝土的承载比与结合段的截面刚度比基本接近,传力结束后钢壳与混凝土各自承担约50%左右的竖向荷载。 展开更多
关键词 斜拉桥混合塔 结合段 受力性能 传力机理 模型试验 有限元分析
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某铁路特大桥混凝土桥墩火损检测与评估 被引量:3
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作者 张腾 《世界桥梁》 北大核心 2025年第3期117-123,共7页
某铁路特大桥一圆端形混凝土桥墩在施工期间发生火灾,桥墩过火时间约为10 min。为了解火灾对桥墩力学性能、承载能力的影响,指导后续维修加固,对桥墩外观、混凝土抗压强度、碳化深度、钢筋保护层厚度进行了专项检测;采用X-射线衍射(XRD... 某铁路特大桥一圆端形混凝土桥墩在施工期间发生火灾,桥墩过火时间约为10 min。为了解火灾对桥墩力学性能、承载能力的影响,指导后续维修加固,对桥墩外观、混凝土抗压强度、碳化深度、钢筋保护层厚度进行了专项检测;采用X-射线衍射(XRD)技术、热重-差示扫描热(TG-DSC)同步热分析以及扫描电子显微镜(SEM)分析推测火场最高温度;根据检测及热分析结果对墩身混凝土材料力学性能与剩余承载力进行分析。结果表明:墩身过火区域有混凝土剥落现象,混凝土抗压强度仍满足规范限值要求,且碳化深度较小,钢筋保护层厚度满足要求;受火时火场最高温度不超过800℃;火灾对桥墩核心混凝土材料力学性能影响很小,过火后桥墩剩余承载力满足设计要求。根据检测与评估结果,提出凿除受损区域局部混凝土后增设钢丝网片结合喷射混凝土或水泥砂浆将桥墩修复至设计截面尺寸的处治措施。 展开更多
关键词 铁路桥 混凝土桥墩 火灾 检测 温度场 承载能力 评估 处治
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基于神经网络代理模型的门式墩优化方法及软件研发 被引量:1
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作者 柏华军 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第3期106-112,共7页
针对门式墩结构设计影响因素多、计算耗时长、传统优化方法易陷入局部最优等问题,基于BPNN代理模型和NSGAII遗传算法研发了预应力混凝土门式墩结构尺寸优化软件。首先,建立以结构工程数量为优化目标、安全指标为约束条件的结构尺寸优化... 针对门式墩结构设计影响因素多、计算耗时长、传统优化方法易陷入局部最优等问题,基于BPNN代理模型和NSGAII遗传算法研发了预应力混凝土门式墩结构尺寸优化软件。首先,建立以结构工程数量为优化目标、安全指标为约束条件的结构尺寸优化数学模型;然后,基于有限元法构建门式墩训练样本集,采用拉丁超立方开展试验设计,建立BPNN神经网络代理模型;最后,采用NSGAII遗传优化算法对BPNN神经网络代理模型进行搜索,实现门式墩最优结构尺寸和钢束线形的搜索推荐。依托某门式墩结构设计,开展算法有效性和效率验证,结果表明,案例的优化时间由有限元法的45 h缩短至智能优化算法的15 min,优化算法在保证预测精度的同时提高优化效率180倍。 展开更多
关键词 铁路桥梁 门式墩 结构优化 BP神经网络 代理模型 多目标优化 NSGAII算法 拉丁超立方设计
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桥梁爬模技术发展及爬模系统创新技术研究
5
作者 周功建 张栋 +1 位作者 赵全成 沈大才 《桥梁建设》 北大核心 2025年第5期26-33,共8页
20世纪60年代末,爬模技术开始在建筑行业兴起,目前已普遍应用于桥梁超高墩(塔)结构施工。爬模技术在桥梁工程上的应用和发展总体可分为3代:第一代机械爬模、第二代液压爬模、第三代智能爬模。爬模结构主要包括爬架系统、动力系统、模板... 20世纪60年代末,爬模技术开始在建筑行业兴起,目前已普遍应用于桥梁超高墩(塔)结构施工。爬模技术在桥梁工程上的应用和发展总体可分为3代:第一代机械爬模、第二代液压爬模、第三代智能爬模。爬模结构主要包括爬架系统、动力系统、模板系统,针对第二代液压爬模智能化及机械化程度低、施工效率与质量矛盾突出等问题,第三代智能爬模以空中移动工厂为理念,主要从结构设计革新、工艺效能突破、智能控制升级方面进行创新,采用低位支承技术、模块化架体及大顶力液压系统显著提升了爬模系统对变截面塔柱的适应性与稳定性;采用双层模板系统、单层模板+智能包裹养护系统、9 m级超高节段浇筑实现了质量与效率的协同提升;采用智控云台系统构建了施工全过程数字化管控体系;采用混凝土自动温控系统有效提升了混凝土施工质量。未来爬模系统将向模块化、标准化、轻量化结构方向,以及多功能集成、高度智能化与自动化方向发展,为超高墩(塔)施工提供核心技术支撑。 展开更多
关键词 桥梁工程 超高墩(塔) 爬模技术 智能爬模 爬架系统 模板系统 智能云台系统 系统创新
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RC双柱式桥墩横桥向抗震性能及塑性铰区高度的试验研究
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作者 董慧慧 郑子成 +2 位作者 封文昊 韩强 杜修力 《振动与冲击》 北大核心 2025年第13期218-229,共12页
为研究钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)双柱式桥墩横桥向的抗震性能及塑性铰区高度,设计了4个不同墩高的RC双柱式桥墩,对其开展了恒定轴力作用下的水平循环往复拟静力加载试验。系统地分析了RC双柱式桥墩的损伤状态、失效机理、滞... 为研究钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)双柱式桥墩横桥向的抗震性能及塑性铰区高度,设计了4个不同墩高的RC双柱式桥墩,对其开展了恒定轴力作用下的水平循环往复拟静力加载试验。系统地分析了RC双柱式桥墩的损伤状态、失效机理、滞回性能和塑性铰区高度的影响规律。试验结果表明:随着墩高的增加,RC双柱式桥墩破坏模式由剪切破坏转为弯剪以及弯曲破坏;桥墩的墩顶和墩底均产生明显的塑性损伤区域,特别的,墩顶和墩底的塑性损伤状态出现明显的不对称现象,同时,每个塑性损伤区域的受拉和受压两侧的损伤状态也明显的不同。RC双柱式桥墩的滞回曲线饱满,但是展现出了明显的刚度和强度退化现象。随着墩高的增加,RC双柱式桥墩的刚度和强度明显降低,但是耗能能力、残余侧移率和延性系数没有一致的变化规律。RC双柱式桥墩的临界塑性铰区高度与墩高基本呈正相关的变化规律,且基于现有的反弯点假定以及等效塑性铰模型计算结果远低于RC双柱式桥墩的塑性铰区长度实测值。该研究结果可为RC双柱式桥墩进一步损伤、失效机理的研究以及其抗震设计提供参考。 展开更多
关键词 钢筋混凝土(RC)双柱式桥墩 损伤状态 失效机理 滞回性能 塑性铰区长度 循环往复拟静力加载试验
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地震动持时对双层高架桥框架式桥墩抗震性能评价的影响
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作者 许成祥 吴双玙 +1 位作者 吴永昂 朱红兵 《地震工程学报》 北大核心 2025年第1期22-32,共11页
为研究地震动持时对双层高架桥框架式桥墩抗震性能评价的影响,基于双层框架式桥墩的拟静力试验,借助OpenSees有限元软件建立数值模型,将模拟结果与试验结果进行对比,两者吻合较好。选取两组具有长、短持时特性的地震动记录,通过增量动... 为研究地震动持时对双层高架桥框架式桥墩抗震性能评价的影响,基于双层框架式桥墩的拟静力试验,借助OpenSees有限元软件建立数值模型,将模拟结果与试验结果进行对比,两者吻合较好。选取两组具有长、短持时特性的地震动记录,通过增量动力分析(IDA)建立峰值地面加速度(PGA)与位移延性比u的关系,得到易损性曲线。长持时地震动作用下PGA中位值为0.35g、0.55g、0.78g、0.98g,短持时地震动作用下PGA中位值为0.35g、0.59g、0.91g、1.20g。随着损伤程度的加大,双层框架式桥墩易损性曲线的差异区间随着PGA的增大而增大;9度(0.40 g)罕遇地震时,长、短持时地震动作用下双层框架式桥墩发生严重损伤和完全破坏的概率分别为25.57%、8.61%和16.98%、4.79%,说明当PGA较大时,双层框架式桥墩在长持时地震动作用下更容易受到损伤。 展开更多
关键词 地震动持时 框架式桥墩 抗震性能 增量动力分析 易损性曲线
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高烈度区承插式预制拼装墩柱节点抗震性能试验研究
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作者 王志刚 舒泽凯 +2 位作者 杨泽伟 徐艳 林雷 《桥梁建设》 北大核心 2025年第5期90-97,共8页
为了解高烈度区承插式预制装配式桥墩墩柱节点抗震性能,以G0711乌鲁木齐至尉犁段高速公路永丰2号大桥为背景,设计、制作墩柱-盖梁、墩柱-承台2种承插式节点连接试件进行拟静力试验。分析构件破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、累积耗能、... 为了解高烈度区承插式预制装配式桥墩墩柱节点抗震性能,以G0711乌鲁木齐至尉犁段高速公路永丰2号大桥为背景,设计、制作墩柱-盖梁、墩柱-承台2种承插式节点连接试件进行拟静力试验。分析构件破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、累积耗能、残余位移、钢筋应变,并研究目标连接构件(盖梁或承台)尺寸及配筋对试件破坏模式的影响。结果表明:墩柱-盖梁、墩柱-承台试件的破坏模式分别为“等同现浇”的墩柱延性破坏和连接节点破坏模式;相较墩柱-盖梁试件,墩柱-承台试件的延性及累积耗能能力较差,“等同现浇”破坏模式显著优于连接节点破坏模式;目标连接构件尺寸对试件破坏模式的影响较小,配筋会影响构件侧壁抗弯承载能力,进而影响构件破坏模式。 展开更多
关键词 预制装配式桥墩 墩柱-盖梁 墩柱-承台 承插式连接节点 破坏模式 抗震性能 拟静力试验
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双层高架桥框架式桥墩近远场地震易损性分析
9
作者 许成祥 吴双玙 朱红兵 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第3期153-163,共11页
为了研究近、远场地震动下双层框架式桥墩的地震易损性,基于双层框架式桥墩的拟静力试验,借助OpenSees开放平台建立其数值模型,与试验结果进行对比,验证了模型的可行性。选取两组近、远场天然地震动记录,选择峰值地面加速度(PGA)和位移... 为了研究近、远场地震动下双层框架式桥墩的地震易损性,基于双层框架式桥墩的拟静力试验,借助OpenSees开放平台建立其数值模型,与试验结果进行对比,验证了模型的可行性。选取两组近、远场天然地震动记录,选择峰值地面加速度(PGA)和位移延性比μ作为地震动强度参数和工程需求参数,通过增量动力分析得到易损性曲线。从易损性曲线、破坏概率曲线和易损性指数三个方面评估两种场地对双层框架式桥墩的损伤影响。结果表明:对双层框架式桥墩进行易损性分析时,下层相对于上层更容易发生损伤,并且在采用了整体失效概率后能更加保守地评估其抗震性能。在近场地震动下,双层框架式桥墩发生轻微损伤、中度损伤、严重损伤和完全破坏的PGA中位值分别为0.27g、0.46g、0.69g、0.90g,远场地震动下桥墩不同破坏状态的PGA中位值分别为0.29g、0.50g、0.79g、1.06g。根据易损性曲线得到易损性指数,基于易损性指数的近、远场地震动下PGA中位值的下限、均值和上限分别为0.72g、0.61g、0.50g和0.83g、0.68g、0.55g,分别相差14.74%、12.19%和9.86%,即双层框架式桥墩在近场地震动下更容易受到损伤。 展开更多
关键词 近远场地震 地震易损性 框架式桥墩 增量动力分析 易损性指数
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单塔斜拉桥在船舶撞击下动力响应及防撞设计
10
作者 田力 张晗奇 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第4期343-356,共14页
首先,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立船-桥碰撞有限元模型,以附加质量模型考虑流体效应,利用落锤冲击试验验证了撞击作用下混凝土本构模型的有效性.其次,开展了不同撞击角度、不同船舶航速下船舶高速撞击斜拉桥桥塔数值模拟,分析了桥... 首先,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立船-桥碰撞有限元模型,以附加质量模型考虑流体效应,利用落锤冲击试验验证了撞击作用下混凝土本构模型的有效性.其次,开展了不同撞击角度、不同船舶航速下船舶高速撞击斜拉桥桥塔数值模拟,分析了桥塔损伤、碰撞力、桥塔位移、桥面位移、索力变化等方面的差异,并将碰撞力与国内外规范公式进行对比分析.再次,研究了30.0节(1节=0.5144 m/s)船速下桥塔瞬时倒塌过程及桥塔受损后持续荷载作用下倒塌机理.最后,为桥塔设计一种以FRP和橡胶为主要材料的防撞装置,模拟分析其在降低桥塔动力响应方面的防撞效果.结果表明:当船舶以高速撞击斜拉桥桥塔时,船桥碰撞整体动力响应随撞击角度和船舶航速增大而增大;采用一些国内外规范中的碰撞力公式偏于不安全;船桥碰撞后斜拉索索力迅速增大,靠近桥塔处索力变化率最大;船速为30.0节时,桥塔在碰撞后发生桥塔肢腿错位断裂的倒塌;船速为25.0节时,塔柱已有较大损伤破口,桥塔在遭受船舶碰撞后向碰撞侧倾斜,在重力及桥面荷载的持续作用下桥塔侧向位移逐渐增大而发生桥塔倒塌;设计的防撞装置能有效避免桥塔损伤,能削减碰撞力峰值、塔顶侧向位移、桥面位移及桥塔能量,同时保护斜拉桥与船舶. 展开更多
关键词 船-桥碰撞 数值模拟 附加质量 动力响应 防撞装置
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张靖皋长江大桥南航道桥南锚碇刚性接头地下连续墙三槽合一工艺试验研究
11
作者 夏欢 戴俊平 +2 位作者 钟永新 徐杰 朱俊涛 《桥梁建设》 北大核心 2025年第3期27-34,共8页
张靖皋长江大桥南航道桥为主跨2300 m的双塔双跨吊钢箱梁悬索桥,南锚碇基础采用支护转结构复合地下连续墙基础,槽段间采用多道钢筋网片排插连接方式,形成非接触搭接刚性接头。为减少地下连续墙接头数量,提高地下连续墙整体抗渗性能,针... 张靖皋长江大桥南航道桥为主跨2300 m的双塔双跨吊钢箱梁悬索桥,南锚碇基础采用支护转结构复合地下连续墙基础,槽段间采用多道钢筋网片排插连接方式,形成非接触搭接刚性接头。为减少地下连续墙接头数量,提高地下连续墙整体抗渗性能,针对南锚碇地下连续墙内部大隔舱槽段提出三槽合一工艺,即将1个一期钢箱槽段与2个二期钢筋笼槽段一次成槽(形成超长槽段),下放钢筋笼,同步浇筑混凝土。为验证该工艺的可行性,开展超长槽段槽壁稳定性分析、高性能护壁泥浆试验及刚性接头承载力足尺抗弯试验等研究,并应用于实体工程。结果表明:三槽合一结构设计及施工工艺总体可行,采用高性能护壁泥浆能够保证超长槽段施工期间的槽壁稳定;在护壁泥浆中加入适量BaSO 4,并将其比重控制在1.15以上,槽壁变形控制及稳定性较好;刚性接头处钢筋笼与钢筋笼排插钢筋搭接长度由67 cm增至100 cm,显著提高了接头承载力,刚性接头承载力满足结构设计要求。该桥南锚碇地下连续墙三槽合一槽段已施工完成,槽壁变形实测最大值33 mm,与计算值较为吻合,验证了三槽合一工艺切实可行。 展开更多
关键词 悬索桥 锚碇 地下连续墙 刚性接头 三槽合一 工艺试验
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预制墩柱撞击性能与破坏机理研究
12
作者 马海英 邱媛 +2 位作者 夏烨 周锐根 王君杰 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1027-1034,共8页
以采用杯口连接的预制墩柱为研究对象,连接形式包括钢板和剪力键,分析其在撞击作用下的动力响应。首先,建立有限元动力数值分析模型,通过拟静力试验进行验证。然后,分析杯口连接的预制墩柱在不同撞击位置下的动力性能,并与现浇式整体墩... 以采用杯口连接的预制墩柱为研究对象,连接形式包括钢板和剪力键,分析其在撞击作用下的动力响应。首先,建立有限元动力数值分析模型,通过拟静力试验进行验证。然后,分析杯口连接的预制墩柱在不同撞击位置下的动力性能,并与现浇式整体墩柱进行比较。结果表明:对于杯口连接的预制墩柱,柱顶撞击时会出现弯曲破坏;钢板连接预制墩柱的破坏区域大于剪力键连接预制墩柱;由于杯口连接,预制墩柱塑性铰位置高于现浇墩柱;柱底撞击时会出现冲剪破坏,2种连接形式的破坏区域相当,且与现浇墩柱性能基本相同;相同撞击条件下预制墩柱的动抗弯承载力与现浇墩柱相似,动抗剪承载力高于现浇墩柱15%以上,且延性更优。 展开更多
关键词 桥梁工程 杯口连接 有限元模型 撞击荷载 破坏形态
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新型黏弹性自复位耗能支撑力学特性及减震性能研究
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作者 付兴 郭代恩瑞 +2 位作者 王德斌 王英豪 冷迅 《土木工程学报》 北大核心 2025年第4期75-87,共13页
为解决传统自复位支撑难以充分发挥其耗能性能的问题,基于桥式放大工作机理提出一种具有旋转位移放大功能的黏弹性自复位耗能支撑(RVSEB)。首先,介绍其基本构造和受力、位移及速度放大机理,对RVSEB试件进行低周往复加载试验,探讨支撑试... 为解决传统自复位支撑难以充分发挥其耗能性能的问题,基于桥式放大工作机理提出一种具有旋转位移放大功能的黏弹性自复位耗能支撑(RVSEB)。首先,介绍其基本构造和受力、位移及速度放大机理,对RVSEB试件进行低周往复加载试验,探讨支撑试件的支撑能力、耗能性能、复位性能及频率相关性;同时,建立其精细化有限元模型,数值模拟结果与试验结果基本吻合,验证有限元模型的准确性;最后,对附加RVSEB的双柱式桥墩结构进行非线性动力时程分析。结果表明:RVSEB支撑滞回曲线具有明显的旗帜型特征和良好的自复位性能,随着初始放大角度的减小其耗能能力和支撑能力均成倍增加;与无控结构相比,附加RVSEB双柱式桥墩结构墩顶位移、残余位移和墩底剪力均得到有效控制,罕遇地震作用下,初始放大角度为30°时,结构最大墩顶位移、墩底剪力和残余位移分别降低56.0%、87.1%和4.8%,RVSEB呈现出明显的支撑轴力放大效应,其耗能系统的变形、速度均迅速增加,支撑耗散的地震能量得到明显提高。 展开更多
关键词 自复位 位移放大 耗能支撑 减震控制 残余变形
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可展开式桥墩船撞防护装置数值仿真及试验研究
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作者 宋旭明 司合想 +1 位作者 唐冕 罗祥威 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期3783-3796,共14页
针对现有主流桥墩防撞装置尺寸过大、防护效果不足等问题,设计一种基于夹层结构的新型可展开式桥墩船撞防护装置。首先,利用ANSYS有限元软件建立碰撞模型,对比波纹形、三角形和梯形这3种夹层防撞单元的防撞性能。随后,开展防撞单元试件... 针对现有主流桥墩防撞装置尺寸过大、防护效果不足等问题,设计一种基于夹层结构的新型可展开式桥墩船撞防护装置。首先,利用ANSYS有限元软件建立碰撞模型,对比波纹形、三角形和梯形这3种夹层防撞单元的防撞性能。随后,开展防撞单元试件的落锤冲击试验,分析防撞试件的动力响应和防护性能,并建立有限元模型进行模拟,验证数值模拟的合理性与准确性。最后,设计正交试验,通过数值仿真研究防撞单元的最优参数组合。研究结果表明:波纹形夹层防撞单元在3种构造形式中效果最佳;填充泡沫材料后,防撞单元的刚度增大,落锤试验测得的冲击力明显增大,锤头位移最大值相较于未填充时减小59.5%;当总质量为300 kg的落锤从1 m高处落下时,安装防撞单元试件时测得的冲击力相较于未安装时的冲击力减小约96.2%;有限元计算与落锤试验结果中冲击力和位移峰值的最大相对误差均小于10%,验证了有限元仿真的准确性;正交试验得到防撞单元最优参数组合是迎撞板厚度为9.0 mm,夹层板厚度为5.0 mm,横隔板厚度为6.0 mm,外侧板厚度为5.5 mm,夹层高宽比为1:0.95。基于试验与仿真计算结果,本文设计的防撞装置具有良好的吸能缓冲效果。 展开更多
关键词 夹层结构 防撞装置 落锤试验 防护性能
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基于轨道平顺性的无砟轨道斜拉桥成桥线形控制
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作者 庞志强 高芒芒 +4 位作者 李国龙 杨静静 杨飞 李秋义 王东方 《铁道建筑》 北大核心 2025年第2期1-7,共7页
为保证大跨斜拉桥上轨道平顺性,以主跨300~1100 m的三座大跨度斜拉桥为研究对象,分析温度变形和施工偏差对轨道平顺性的影响。基于轨道平顺性提出了利用轨道结构可调整量的无砟轨道分层精调方案。考虑验收时轨道和桥梁成桥线形差异,通... 为保证大跨斜拉桥上轨道平顺性,以主跨300~1100 m的三座大跨度斜拉桥为研究对象,分析温度变形和施工偏差对轨道平顺性的影响。基于轨道平顺性提出了利用轨道结构可调整量的无砟轨道分层精调方案。考虑验收时轨道和桥梁成桥线形差异,通过对三座斜拉桥成桥线形进行无砟轨道分层精调,得到铺设无砟轨道大跨度斜拉桥成桥线形验收建议限值。结果表明:温度变形与桥梁施工偏差引起的60 m弦测大值位于桥塔等刚度突变位置。主跨300~1100 m大跨度斜拉桥温度变形和施工偏差60 m弦测值最大值分别为4.63、36.63 mm。以多组合弦平顺性和各层最大可调整量为约束条件,总调整量最小为优化目标,利用无砟轨道各层可调整量对成桥偏差逐点调整。充分利用无砟轨道可调整量,三座大跨度斜拉桥成桥线形60 m弦测值分别为29.75、27.21、33.10 mm。偏安全考虑,建议主跨300~700 m大跨度斜拉桥在施工偏差下的桥梁线形验收值采用60 m弦25 mm。 展开更多
关键词 成桥线形控制 大跨度斜拉桥 无砟轨道精调 中点弦测法 施工偏差
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有粘结预应力连接装配式桥墩大比例缩尺模型拟静力试验研究
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作者 肖海珠 陈留剑 +1 位作者 别业山 高立强 《桥梁建设》 北大核心 2025年第1期24-32,共9页
为研究有粘结预应力连接装配式桥墩的抗震性能,以通苏嘉甬铁路杭州湾跨海大桥引桥为背景,进行装配式桥墩和相应现浇墩大比例缩尺模型拟静力试验,研究装配式桥墩破坏模式、滞回特性、耗能、残余位移和曲率分布,并与现浇墩进行对比分析;采... 为研究有粘结预应力连接装配式桥墩的抗震性能,以通苏嘉甬铁路杭州湾跨海大桥引桥为背景,进行装配式桥墩和相应现浇墩大比例缩尺模型拟静力试验,研究装配式桥墩破坏模式、滞回特性、耗能、残余位移和曲率分布,并与现浇墩进行对比分析;采用OpenSees软件建立试验墩数值模型,对预应力轴压比、预应力筋初张力、预应力筋位置和恒载轴压比与预应力轴压比的比值进行参数敏感性分析。结果表明:有粘结预应力连接装配式桥墩破坏集中于墩台接缝处,主要表现为墩台接缝的张开闭合,墩身基本处于弹性状态;其承载力和延性均大于现浇墩,耗能和残余变形均小于现浇墩,曲率变化集中于墩台接缝处。预应力钢束采用分散边缘布置时,当恒载轴压比为0.1,为了避免混凝土过早被压碎,预应力轴压比不应超过0.3;改变预应力筋初张力,承载力基本没有变化,但会改变峰值荷载对应的位移;桥墩边缘布置预应力筋,有利于提高承载力,桥墩中心布置预应力筋,有利于减小残余位移;为了降低恒载P-Δ效应,恒载轴压比与预应力轴压比的比值不应大于1。 展开更多
关键词 装配式桥墩 有粘结预应力 滞回特性 预应力轴压比 参数分析 拟静力试验 有限元法
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装配式钢内芯-UHPC组合空心柱抗震性能研究
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作者 邵旭东 赵相如 +2 位作者 伍隋文 邵宗暄 何广 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期1-16,共16页
为适应新型钢-UHPC拱桥的跨越能力、加快施工进度、减轻拱上建筑自重和造价,本文提出了一种新型装配式钢内芯-UHPC组合空心柱以及相应的插承式节点连接构造.新型柱由空心钢内芯与外部UHPC薄壁层组成,钢内芯可作为UHPC层的内模,同时提供... 为适应新型钢-UHPC拱桥的跨越能力、加快施工进度、减轻拱上建筑自重和造价,本文提出了一种新型装配式钢内芯-UHPC组合空心柱以及相应的插承式节点连接构造.新型柱由空心钢内芯与外部UHPC薄壁层组成,钢内芯可作为UHPC层的内模,同时提供额外的耗能.介绍了新型立柱及其与承台间连接构造的概念设计,通过设计2∶5的立柱缩尺模型,采用原桥初步设计中最不利轴压比(0.24)进行拟静力试验,研究该立柱的破坏模式、预制立柱界面处连接性能、位移延性、耗能能力、刚度退化、残余变形、曲率分布和钢板应变等.试验结果表明:试件为弯曲破坏模式,具体为柱底塑性铰区域钢筋钢板屈服,UHPC薄壁层压溃,但节点连接处保持完好,预制与后浇UHPC界面未见裂缝,表明提出的新型装配式连接构造是可靠的.此外,试件具有较高的等效阻尼比,但试件位移延性稍显不足,主要归因于试验模型钢内芯钢板厚度与UHPC薄壁层厚度不匹配,此外,高轴压比(0.24)也是潜在原因.其次,基于试验结果验证了有限元模型,并对原型柱开展参数分析,计算结果表明,新型柱随着轴压比的增加,延性降低,轴压比在0.05~0.20范围内,原型柱延性系数均接近或大于3.本研究成果可为后续钢内芯-UHPC立柱的设计与应用提供基础. 展开更多
关键词 钢内芯-UHPC组合柱 拱桥 抗震性能 拟静力试验 承插式连接
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大悬臂PC盖梁根部受力性能试验与分析
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作者 胡志坚 张申昕 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第3期55-68,共14页
大悬臂预应力混凝土盖梁(以下简称大悬臂PC盖梁)通常会在悬臂根部设置折线段来保证结构的受力性能,但尚未有合理的折线段尺寸设计依据。为此,通过将附加折线段等效为弧线段,提出了折线段大悬臂PC盖梁的剪应力计算理论;针对大悬臂PC盖梁... 大悬臂预应力混凝土盖梁(以下简称大悬臂PC盖梁)通常会在悬臂根部设置折线段来保证结构的受力性能,但尚未有合理的折线段尺寸设计依据。为此,通过将附加折线段等效为弧线段,提出了折线段大悬臂PC盖梁的剪应力计算理论;针对大悬臂PC盖梁的折线段尺寸设计问题进行了1∶4的缩尺模型试验,分析了折线段对悬臂根部剪应力分布及受力性能的影响;并根据结构弯剪受力强度要求,给出了不同盖梁悬臂长度、受压边倾角及预应力水平等设计参数下的最小折线段长度比计算公式。结果表明:所提出的折线段变截面梁剪应力计算理论能较好地反映折线段设置对剪应力纵向分布带来的影响,顶缘最不利受力位置由悬臂根部转变为变受压边倾角处,随着折线段长度比的增加,盖梁顶底缘应力峰值均有所降低,需要通过控制折线段尺寸来保证结构受压边底缘的强度要求。所给出的最小折线段长度比计算公式对不同设计参数的大悬臂PC盖梁均能保证其有效精度,具有一定的实用性。 展开更多
关键词 折线段大悬臂盖梁 悬臂根部受力性能 剪应力计算 缩尺模型试验 折线段尺寸
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桥梁盖梁支架一体化智能升降装置研究与应用 被引量:1
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作者 潘春为 杨飚 +2 位作者 蔡有信 周同生 周祖衡 《桥梁建设》 北大核心 2025年第1期154-162,共9页
针对现有桥梁盖梁传统支架施工面临的高空作业多、施工难度大、安全风险高等问题,依托南中高速和清花高速桥梁工程项目,研发了一套桥梁盖梁支架一体化智能升降装置。该装置硬件主要包括上层电动抱箍、上连接座、下层电动抱箍、下连接座... 针对现有桥梁盖梁传统支架施工面临的高空作业多、施工难度大、安全风险高等问题,依托南中高速和清花高速桥梁工程项目,研发了一套桥梁盖梁支架一体化智能升降装置。该装置硬件主要包括上层电动抱箍、上连接座、下层电动抱箍、下连接座、顶升机构及驱动等,软件主要包括变频器、编程控制器、电气控制系统等,通过机构协同作业,实现整体同步顶升和下放。为验证该装置的工作性能,采用ANSYS软件建立该装置关键受力构件有限元模型,分析其承载状态下的受力及变形,开展智能升降装置空载荷、半载荷、满载荷3种工况下的现场试验,并进行实桥应用。结果表明:智能升降装置关键受力构件最大应力与最大竖向变形值均小于允许值;2个墩柱上2套智能升降装置的下连接座最大高度差为10~12 mm,能有效实现同步顶升;相较传统支架施工,采用该装置施工单个盖梁可减少工时11 h,工效提高14%,整体施工成本降低46.28%。该装置可将盖梁支架搭设的高空作业转化为地面作业,极大降低了施工安全风险,减少了对劳动力的依赖,提高了机械化程度。 展开更多
关键词 盖梁 支架一体化智能升降装置 硬件设计 软件设计 结构验算 有限元法 现场试验 工程应用
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圆柱式桥墩钢围-钢弹簧套箱柔性防撞结构原理与效果研究 被引量:1
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作者 施永灿 余小辉 +2 位作者 张锡祥 于宏明 李提军 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期9-17,111,共10页
为解决桥梁工程中薄弱型圆柱式桥墩“弱墩抗强撞”的防船撞技术难题,根据薄弱型圆柱式桥墩的船撞受力特点及现有圆柱式桥墩防撞结构的“全方位柔性防撞”缺陷,采用以防撞结构的结构形式创新提升其“全方位柔性防撞”能力的难题解决方法... 为解决桥梁工程中薄弱型圆柱式桥墩“弱墩抗强撞”的防船撞技术难题,根据薄弱型圆柱式桥墩的船撞受力特点及现有圆柱式桥墩防撞结构的“全方位柔性防撞”缺陷,采用以防撞结构的结构形式创新提升其“全方位柔性防撞”能力的难题解决方法,研发设计出一种新型圆柱式桥墩附着式钢围-钢弹簧套箱柔性防撞结构;在此基础上,根据新防撞结构的结构形式和功能分析,导出了新防撞结构的柔性防撞原理;根据新防撞结构实桥工程应用检验的桥墩船撞力降低、船舶撞损破坏减少和桥墩船撞作用偶然状况安全性改善结果,确定了新防撞结构的柔性防撞效果。研究结果表明,新防撞结构依靠其“冲击柔性”结构形式,具有远优于常规钢套箱防撞结构的柔性防撞效果,能大幅降低桥墩船撞力和船舶撞损破坏,能显著改善桥墩船撞作用偶然状况的承载能力极限状态安全性。 展开更多
关键词 桥梁工程 圆柱式桥墩 柔性防撞结构 钢围-钢弹簧套箱 柔性防撞原理 柔性防撞效果 弱墩抗强撞
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