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开口T形加劲肋正交异性钢桥面板疲劳性能研究 被引量:2
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作者 姜磊 元敏 +2 位作者 邹博文 刘永健 杨万鹏 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期78-88,共11页
为了分析并对比采用开口T形加劲肋形式正交异性钢桥面板的疲劳性能,采用Midas Civil建立全桥模型,提出横隔板顶部不开孔的开口T肋正交异性钢桥面板、横隔板顶部开孔的开口T肋正交异性钢桥面板、闭口U肋共3种设计方案,采用Abaqus分别建... 为了分析并对比采用开口T形加劲肋形式正交异性钢桥面板的疲劳性能,采用Midas Civil建立全桥模型,提出横隔板顶部不开孔的开口T肋正交异性钢桥面板、横隔板顶部开孔的开口T肋正交异性钢桥面板、闭口U肋共3种设计方案,采用Abaqus分别建立局部三维实体模型,对3种设计方案展开参数分析,并采用热点应力法进行疲劳性能评估。结果表明,全桥疲劳易损断面位置处于跨中顶板厚度为18 mm的E类梁段。方案3在各个疲劳构造细节处的热点应力幅均高于方案1和方案2。方案1仅在疲劳构造细节⑤处的热点应力幅小于方案2,其余几个疲劳构造细节的应力幅均高于方案2,在疲劳构造细节①处的热点应力幅降幅最大,约为34.75%,在疲劳构造细节③的热点应力幅降幅最小,仅为7.16%。无论顶板厚度变化还是横隔板厚度变化,变化幅度最大的位置均是疲劳构造细节①和②,其余位置疲劳应力幅对于顶板厚度变化较横隔板厚度变化敏感。方案2并无超出热点应力S‑N曲线疲劳截止限的位置,而方案1和方案3超出疲劳截止限的位置疲劳性能均满足规范中对正交异性钢桥面板疲劳性能验算的要求。 展开更多
关键词 桥梁工程 正交异性钢桥面板 开口T肋 疲劳构造细节 热点应力法 疲劳性能评估
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架桥剂对MS-PTPE结构组成及性能的影响
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作者 刘永超 孙长红 +6 位作者 王晓燕 曹伟 刘恒源 田谋锋 张磊 韩丹辉 周少杰 《塑料》 北大核心 2025年第1期41-46,共6页
为了改善橡胶和塑料共混物的相容性,得到相畴尺寸均匀且细小、形态结构易控、力学性能稳定的聚丙烯热塑性弹性体,以PP、乙丙橡胶和丁苯橡胶为原料,不饱和羧酸盐为架桥剂,采用过氧化物引发剂,制备得到力学参数综合指标较好的微相分离型... 为了改善橡胶和塑料共混物的相容性,得到相畴尺寸均匀且细小、形态结构易控、力学性能稳定的聚丙烯热塑性弹性体,以PP、乙丙橡胶和丁苯橡胶为原料,不饱和羧酸盐为架桥剂,采用过氧化物引发剂,制备得到力学参数综合指标较好的微相分离型聚丙烯热塑性弹性体(MS-PTPE)样品,研究了架桥剂含量对MS-PTPE的化学结构及力学性能的影响。结果表明,随着架桥剂含量的增加,MS-PTPE样品中,参与反应的PP及弹性体的比例得到提高;当架桥剂的含量为14.50%时,样品力学参数综合指标达到最优,拉伸强度为8.42 MPa、100%定伸应力为6.55 MPa、断裂伸长率为363%、撕裂强度为49.5 kN/m、扯断永久变形为69%。 展开更多
关键词 聚丙烯 乙丙橡胶 丁苯橡胶 热塑性弹性体 架桥剂 结构 性能
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全金属可溶桥塞卡瓦结构锚定性能优化
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作者 崔璐 常文权 +4 位作者 王澎 邹方 赵景辉 王航 程嘉瑞 《润滑与密封》 北大核心 2025年第3期118-127,共10页
全金属可溶桥塞由于具有良好的可控自溶解性,逐渐被用于储层压裂改造作业中。桥塞卡瓦结构锚定过程中,卡瓦牙与套管的不均匀咬合所引起的桥塞承载能力不足,是影响压裂效率的关键。为提升桥塞卡瓦结构的锚定性能,以影响套管咬合深度和接... 全金属可溶桥塞由于具有良好的可控自溶解性,逐渐被用于储层压裂改造作业中。桥塞卡瓦结构锚定过程中,卡瓦牙与套管的不均匀咬合所引起的桥塞承载能力不足,是影响压裂效率的关键。为提升桥塞卡瓦结构的锚定性能,以影响套管咬合深度和接触应力的4个主要参数齿槽轴心角、齿槽深度、齿端距和齿槽倾角为对象,分析不同参数下前后排卡瓦牙对套管的咬合深度及接触应力的变化趋势。结果表明:随着齿槽轴心角增大,套管咬合深度差值先减小后增大,套管接触应力差值逐渐减小,齿槽轴心角为28°时咬合较为均匀;随着齿槽深度的增大,套管咬合深度差值逐渐增大,套管接触应力差值出现上下波动,齿槽深度为6.7 mm时咬合较为均匀;随着齿端距的增大,套管咬合深度差值不断增加,套管接触应力差值先逐渐增大最后保持稳定,齿端距为13 mm时咬合较为均匀;随着齿槽倾角的增加,套管咬合深度差值和套管接触应力差值逐渐增大,齿槽倾角为65°或67°时咬合较为均匀。以齿槽轴心角、齿槽深度、齿端距和齿槽倾角的变化作为输入层,以套管接触应力和咬合深度作为输出层,应用多目标优化方法确定出卡瓦基座最优结构参数为:齿槽轴心角为27.9°,齿槽深度为6.7 mm,齿端距为13 mm,齿槽倾角66°。在最优参数下套管的接触应力和咬合深度在轴向更加均匀。 展开更多
关键词 全金属可溶桥塞 卡瓦结构 锚定性能 多目标优化 井下压裂工具
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可降解塑料包装袋土埋降解性能研究
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作者 周雅丽 黄少云 +3 位作者 周振基 邹洋 贺嘉 李鑫 《包装工程》 北大核心 2025年第1期49-56,共8页
目的塑料污染已成为全球环境污染的一个突出问题,对新型绿色生物可降解塑料的需求不断增加。为评估不同生物可降解材料在土壤环境中的降解性能,并探讨加速材料降解的主要因素。方法设计一系列土埋实验,模拟材料在自然环境中的土壤条件... 目的塑料污染已成为全球环境污染的一个突出问题,对新型绿色生物可降解塑料的需求不断增加。为评估不同生物可降解材料在土壤环境中的降解性能,并探讨加速材料降解的主要因素。方法设计一系列土埋实验,模拟材料在自然环境中的土壤条件。实验使用淀粉+聚乙烯(PE)、聚乳酸(PLA)+聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)+淀粉、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)+聚乳酸(PLA)+玉米基材以及高密度聚乙烯(HDPE)+细胞外基质(ECM)降解母料,并以聚乙烯(PE)作为对照组。通过改变埋土深度、土壤湿度和土壤pH值等实验条件,结合傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、热力学分析等技术,探究不同材料的降解速率、降解性能差异以及材料分子结构可能的变化。结果研究表明,样品的结晶度显著影响其降解性能。尤其是PLA+PBAT+淀粉样品,由于分子间作用力增强和热触发运动性能的降低,在实验中表现出较低的最大失重速率和较高的失重峰温,表现出最高的热稳定性和最佳的降解性能。结论样品表现出良好的热稳定性和降解性,为生物可降解塑料的开发和应用提供了科学依据,有助于解决塑料污染问题。 展开更多
关键词 可降解塑料 土埋降解性能 分子结构 热稳定性
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亚甲基桥联三唑-噁二唑不敏感含能化合物的合成及性能
5
作者 刘尊棋 谭明 +1 位作者 易文斌 于琼 《含能材料》 北大核心 2025年第5期469-476,共8页
以5-氨基-3-硝基-1,2,4-三唑(ANTA)为原料,通过三步反应合成新型亚甲基桥联氮氧杂环含能化合物1-((3-氨基-1,2,4-噁二唑-5-基)甲基)-3-硝基-1H-1,2,4-三唑-5-胺(3),并深入研究了溶剂,反应温度和反应时间等反应条件。利用核磁共振(NMR)... 以5-氨基-3-硝基-1,2,4-三唑(ANTA)为原料,通过三步反应合成新型亚甲基桥联氮氧杂环含能化合物1-((3-氨基-1,2,4-噁二唑-5-基)甲基)-3-硝基-1H-1,2,4-三唑-5-胺(3),并深入研究了溶剂,反应温度和反应时间等反应条件。利用核磁共振(NMR)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和元素分析(EA)等方法对化合物1~3进行了表征。同时对化合物3进行了晶体培养和X射线单晶衍射测试,利用真空密度仪、热重-差示扫描量联用仪、撞击/摩擦感度仪等测试仪器,对化合物3进行性能研究,并运用高斯软件研究了其理论爆轰性能。结果表明,化合物3基于ANTA的总收率为35.4%,晶体堆积属于P21/c单斜晶系,每个晶胞包含4个化合物3分子(Z=4),分子内、分子间存在大量氢键,其密度为1.68 g·cm^(-3),分解温度为232.2℃,摩擦感度>360 J,撞击感度>40 J,理论爆速D为7196 m·s^(-1),爆压p为22 GPa,优于传统炸药TNT(D,6881 m·s^(-1);p,21.3 GPa)。 展开更多
关键词 不敏感含能化合物 亚甲基桥联结构 合成 晶体结构 爆轰性能
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混凝土浇筑顺序对波纹腹板组合弯梁桥受力性能的影响
6
作者 郑宗利 关惠军 +1 位作者 苟想伟 张戎令 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第4期122-130,共9页
为研究桥面板混凝土浇筑顺序对波纹腹板组合弯梁桥结构性能的影响,以甘肃某高速公路的波形钢腹板钢-混组合梁桥为背景,选取三种混凝土浇筑顺序进行对比分析.结果表明:在竖向挠度方面,不同浇筑顺序下内外箱梁底板挠度分布规律一致,外箱... 为研究桥面板混凝土浇筑顺序对波纹腹板组合弯梁桥结构性能的影响,以甘肃某高速公路的波形钢腹板钢-混组合梁桥为背景,选取三种混凝土浇筑顺序进行对比分析.结果表明:在竖向挠度方面,不同浇筑顺序下内外箱梁底板挠度分布规律一致,外箱梁挠度大于内箱梁,先浇支点区段混凝土可使中跨挠度最小且成桥线形最平顺;对于截面翘曲变形,各工况下跨中截面钢箱梁底板纵向翘曲变形值微小且差异不大;在截面正应力方面,跨中截面钢箱梁上翼缘与底板正应力受浇筑顺序影响显著;至于截面剪应力,各工况下腹板剪应力无明显差异,沿腹板高度方向线性分布,且各腹板在不同工况下剪力分配比例基本相同,同时腹板底部剪应力大于顶部,外箱梁腹板沿高度方向的剪应力梯度低于内箱梁腹板. 展开更多
关键词 波形钢腹板 组合弯梁桥 结构性能
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拱上建筑对主拱抗震性能的影响
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作者 冯万里 徐略勤 +2 位作者 谢冬 龚浩 徐粒寒 《世界地震工程》 北大核心 2025年第3期144-153,共10页
为了研究地震作用下拱上建筑对主拱抗震性能的影响,以3座典型上承式钢筋混凝土拱桥为例(2座梁式拱上建筑和1座拱式拱上建筑),分别建立了非线性动力分析模型。首先,对比分析了梁式拱上建筑的不同布置形式(简支、连续和刚构)对主拱地震响... 为了研究地震作用下拱上建筑对主拱抗震性能的影响,以3座典型上承式钢筋混凝土拱桥为例(2座梁式拱上建筑和1座拱式拱上建筑),分别建立了非线性动力分析模型。首先,对比分析了梁式拱上建筑的不同布置形式(简支、连续和刚构)对主拱地震响应的影响;其次,基于IDA(incrementaldynamic analysis)探讨了拱上建筑对主拱关键截面损伤的影响;再次,在此基础上提出了响应贡献系数η,来表征拱上建筑对主拱抗震性能的影响程度;最后,从主拱跨径(质量比)和拱上建筑类型(梁式和拱式)等角度阐释了拱上建筑对主拱抗震性能的影响规律。研究表明:梁式拱上建筑的约束作用对主拱地震轴力的影响较大,尤其是最不利的拱脚截面,而对主拱地震弯矩的影响则比较小,当采用约束作用最小的简支拱上建筑时,主拱出现损伤的截面增多,且截面能需比明显更小;主拱跨径增大后,拱上建筑的相对质量比降低,对主拱地震响应和抗震性能的影响也趋于下降;相比梁式拱上建筑,拱式拱上建筑有利于提高主拱的抗震能力,且面内抗震能力受到的有利影响更加明显。 展开更多
关键词 拱桥 拱上建筑 主拱 抗震性能 约束作用 质量比
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基于力学响应分析的钢桥面铺装结构与材料的一体化 被引量:1
8
作者 李东旭 江照伟 +4 位作者 彭建 李高俊 孙强 张进 刘恒彬 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第7期2974-2982,共9页
为解决钢桥面铺装耐久性不足问题,以两种双层沥青玛蹄脂混合料(stone mastic asphalt, SMA)铺装结构为研究对象,采用有限元分析方法确定典型桥面板最不利荷载位置,计算对比两种结构在该荷载位置下的力学响应,优选钢桥面铺装结构组合并... 为解决钢桥面铺装耐久性不足问题,以两种双层沥青玛蹄脂混合料(stone mastic asphalt, SMA)铺装结构为研究对象,采用有限元分析方法确定典型桥面板最不利荷载位置,计算对比两种结构在该荷载位置下的力学响应,优选钢桥面铺装结构组合并提出设计指标要求;其次,室内制备A、B两种高黏高弹改性沥青,以沥青胶结料及混合料路用性能为考察标准,对比分析胶结料类型对钢桥面铺装沥青混合料路用性能的影响规律,优选沥青胶结料类型;最后,借助室内拉拔及斜剪试验,对铺装层与钢板之间的层间黏结状况进行评价,并结合实体工程对最不利温度条件下铺筑层的黏结性能进行检验。结果表明:跨中位置为钢桥面的最不利荷位,应以铺装层在该位置的拉应力、竖向位移及层底剪应力作为钢桥面铺装的主要设计指标;所设计的两种铺装结构力学响应规律一致,其中,结构2(SMA-13+SMA-10+沥青胶砂)的竖向位移及层底剪应力较小,宜作为优选结构;A、B高黏高弹改性沥青的路用性能较SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物)改性沥青优势显著,又以A高黏高弹改性沥青性能最优,用其制备的混合料路用性能最为优异;拉拔试验测试结果表明,25℃及60℃温度条件下铺装层-钢板间黏结强度均满足设计要求,工程应用地区铺装结构层内温度呈周期变化规律,最高温度未超60℃,以该温度层间黏结强度作为设计指标科学合理,同时不利温度下实体工程各结构层间黏结强度均满足设计要求。 展开更多
关键词 钢桥面 铺装结构 高黏高弹改性沥青 温度场监测 层间黏结性能
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基于高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱联用技术的依达拉奉注射液杂质谱分析 被引量:1
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作者 贾文君 曹玉 +2 位作者 戴震 邵冉薇 李玲 《天津师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期18-24,共7页
为了明确依达拉奉注射液的杂质,优化其生产工艺,采用高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(high performance liquid chromatography-quadrupole time-of-flight tandem mass spectrometry,HPLC-Q-TOF-MS)联用技术对依达拉奉注射液及其强制... 为了明确依达拉奉注射液的杂质,优化其生产工艺,采用高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(high performance liquid chromatography-quadrupole time-of-flight tandem mass spectrometry,HPLC-Q-TOF-MS)联用技术对依达拉奉注射液及其强制降解实验样品中的杂质结构进行鉴定.结果显示:①HPLC-Q-TOF-MS对依达拉奉及其杂质分离能力良好;②依达拉奉注射液及其强制降解实验样品中共检出8个主要杂质,其中3个为已知杂质,分别为杂质4(依达拉奉杂质Ⅳ)、杂质6(依达拉奉杂质Ⅰ)和杂质8(依达拉奉杂质Ⅲ);③依达拉奉易被氧化,依达拉奉杂质Ⅰ和依达拉奉杂质Ⅲ为氧化降解杂质. 展开更多
关键词 依达拉奉注射液 杂质谱 强制降解 结构鉴定 高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱
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D-S理论和Markov链组合的桥梁性能退化预测研究 被引量:1
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作者 杨国俊 田里 +2 位作者 唐光武 毛建博 杜永峰 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2024年第4期416-428,共13页
为准确预测桥梁性能退化,考虑到数据随机性和微小扰动发生状态跳跃,提出了一种D-S(Dempster-Shafer)证据理论和Markov链组合的桥梁性能退化组合预测模型和性能退化率的概念.该模型基于指数平滑(exponential smoothing,ES)方法获得新的... 为准确预测桥梁性能退化,考虑到数据随机性和微小扰动发生状态跳跃,提出了一种D-S(Dempster-Shafer)证据理论和Markov链组合的桥梁性能退化组合预测模型和性能退化率的概念.该模型基于指数平滑(exponential smoothing,ES)方法获得新的预测数据序列,并利用Markov链和D-S理论不断进行优化,从而实现桥梁性能退化的组合预测.实际工程的应用结果表明:性能退化率可以直观地表征在梁性能退化的速度.其次,该模型的平均相对误差为1.54%,较于回归、灰色和模糊加权Markov链模型,精度分别提高了1.11%,0.88%和2.8%,而后验差比值为0.242,小于0.35;模型的标准差为9.021,相比其他模型分别减小了3.978,3.405和7.500,而变异系数为0.109,均小于其他模型,验证了组合预测模型在精度和稳定性方面的优越性,可为在役桥梁结构性能退化预测与维护提供理论基础. 展开更多
关键词 桥梁工程 性能退化预测 D-S证据理论 MARKOV链 组合预测模型 桥梁性能退化率
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钢-混组合桥梁栓钉腐蚀疲劳失效及力学性能退化机理试验研究 被引量:2
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作者 肖林 黄雅茜 +2 位作者 卫星 赵骏铭 盛康 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期48-58,共11页
腐蚀环境中钢-混组合桥梁的栓钉连接件可能因腐蚀-疲劳耦合作用而劣化,为此设计制作3组10个栓钉推出试件,分别进行腐蚀后的静力、疲劳性能试验和腐蚀-疲劳耦合试验,研究栓钉的腐蚀-疲劳失效及力学性能退化机理。结果表明:腐蚀作用使得... 腐蚀环境中钢-混组合桥梁的栓钉连接件可能因腐蚀-疲劳耦合作用而劣化,为此设计制作3组10个栓钉推出试件,分别进行腐蚀后的静力、疲劳性能试验和腐蚀-疲劳耦合试验,研究栓钉的腐蚀-疲劳失效及力学性能退化机理。结果表明:腐蚀作用使得栓钉抗剪刚度显著退化;腐蚀-疲劳耦合作用下栓钉疲劳寿命明显低于腐蚀后疲劳寿命;栓钉初始疲劳裂纹产生于钉杆靠近焊趾截面的剪力作用侧,以剪切裂纹扩展为主,当疲劳裂纹或腐蚀疲劳裂纹发展至约1/2栓钉直径后,栓钉在拉-剪组合应力作用下断裂;影响栓钉损伤发展速率的主要因素为荷载比、腐蚀速率及腐蚀-疲劳耦合作用;腐蚀-疲劳耦合作用下栓钉抗剪刚度退化速度大于疲劳单独作用下,抗剪刚度退化包括快速退化和缓慢退化2个阶段,前一阶段约占栓钉腐蚀疲劳寿命的20%。 展开更多
关键词 钢-混组合桥梁 栓钉 腐蚀疲劳 失效机理 性能退化 试验研究
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基于性能的通航桥梁抗船撞评估方法及应用研究 被引量:6
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作者 王永祥 贾小龙 孙红兰 《世界桥梁》 北大核心 2024年第1期95-102,共8页
为合理有效地开展通航桥梁抗船撞性能评估,提出基于性能的桥梁抗船撞标准化评估方法。基于现行《公路桥梁抗撞设计规范》(JTG/T 3360-02-2020),从抗撞性能等级确定、设防代表船型确定、船撞力计算、船撞效应计算以及抗撞性能验算等方面... 为合理有效地开展通航桥梁抗船撞性能评估,提出基于性能的桥梁抗船撞标准化评估方法。基于现行《公路桥梁抗撞设计规范》(JTG/T 3360-02-2020),从抗撞性能等级确定、设防代表船型确定、船撞力计算、船撞效应计算以及抗撞性能验算等方面,采用结构性能目标作为评估准则,建立桥梁抗撞性能评估各环节流程的标准化评估方法。以江苏扬中三桥为应用实例,运用该方法进行该桥20号墩抗撞性能评估,结果表明:20号墩桩基顺桥向抗弯性能不满足JX1级要求,其余验算结果满足要求,桥墩抗撞性能综合评估结果为不满足要求。参照评估结果该桥加装了浮动式防撞设施。桥梁抗撞性能评估标准化,可准确高效实现桥梁抗撞性能等级确定、船撞效应计算、抗撞性能验算等预期的评估功能要求。 展开更多
关键词 桥梁工程 船撞桥 现行规范 结构性能目标 抗撞性能 标准化评估方法 工程应用
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大跨度钢-混结合梁悬索桥涡激振动控制指标体系研究 被引量:2
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作者 李永乐 朱金 +2 位作者 万田保 李涵 秦顺全 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期22-30,共9页
为保证已建桥梁发生涡激振动后桥梁结构的安全以及桥上行车和行人安全,提出综合考虑人员舒适性、结构受力和停车线形三方面的大跨度钢-混结合梁悬索桥涡激振动控制指标体系。该体系包含9项指标,分别为驾乘人员舒适度、驾乘人员晕动症、... 为保证已建桥梁发生涡激振动后桥梁结构的安全以及桥上行车和行人安全,提出综合考虑人员舒适性、结构受力和停车线形三方面的大跨度钢-混结合梁悬索桥涡激振动控制指标体系。该体系包含9项指标,分别为驾乘人员舒适度、驾乘人员晕动症、行人舒适度(狄克曼指标)、加劲梁强度、加劲梁应力、加劲梁挠度、桥面纵坡、竖曲线半径和停车视距。以武汉鹦鹉洲长江大桥为背景,分别计算了“限速”和“封桥”2个交通管制措施下9项指标对应的涡激振动振幅限值。在此基础上,将9项指标对应的涡激振动振幅限值的最小值作为涡激振动限值建议取值。结果表明:当该桥发生低阶竖弯涡激振动(VS1、VAS1)时,涡激振动的控制因素为加劲梁挠度指标;当大桥发生VAS2模态的竖弯涡激振动时,涡激振动由驾乘人员晕动症指标和行人舒适度指标共同控制;当大桥发生高阶竖弯涡激振动(VAS3、VAS4)时,涡激振动由行人舒适度指标控制。涡激振动控制指标体系及限值标准的计算框架可适用于不同桥型涡激振动限值的计算。 展开更多
关键词 悬索桥 钢-混结合梁 涡激振动 控制指标体系 人员舒适性 结构受力 行车线形
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钢桥面板U肋嵌补段对接焊缝疲劳开裂特性 被引量:2
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作者 姜旭 吕志林 +1 位作者 强旭红 范铭新 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期92-100,共9页
钢桥面板U肋嵌补段对接焊缝在车轮荷载反复作用下容易产生疲劳裂纹;这是钢箱梁典型的疲劳细节之一,直接影响桥梁结构的安全运营和耐久性能。为探明正交异性钢桥面板顶板U肋对接焊缝的疲劳开裂特性,采用有限元模拟建立钢桥面板局部模型,... 钢桥面板U肋嵌补段对接焊缝在车轮荷载反复作用下容易产生疲劳裂纹;这是钢箱梁典型的疲劳细节之一,直接影响桥梁结构的安全运营和耐久性能。为探明正交异性钢桥面板顶板U肋对接焊缝的疲劳开裂特性,采用有限元模拟建立钢桥面板局部模型,研究了嵌补段U肋对接焊缝的疲劳受力特征;然后设计4个足尺单U肋试件,并结合疲劳试验开展实际结构的疲劳性能分析。在此基础上,通过结构应力法提出适用于预测U肋对接焊缝疲劳寿命的修正主S-N曲线,并基于扩展有限元法(XFEM)探究该细节的疲劳裂纹扩展行为。研究结果表明:轮载作用下U肋对接焊缝应力纵向影响范围为2个横隔板间距,横向影响范围为1.5个U肋间距。圆弧过渡区域所受疲劳应力幅最大,应力集中显著,是潜在的疲劳易损点。试验观测到的疲劳裂纹均起裂于圆弧过渡处,并向纵肋底缘和腹板继续扩展。基于名义应力法评估得到对接焊缝平均疲劳强度为68 MPa,接近于欧洲规范规定的71 MPa等级。与基于等效结构应力法提出的主S-N曲线相比,该研究提出的修正主S-N曲线对预测疲劳寿命较为安全保守。采用扩展有限元法可有效模拟U肋对接焊缝的扩展行为。疲劳试验和扩展有限元均表明疲劳裂纹扩展方向取决于初始缺陷的位置。当初始缺陷出现在底板时,疲劳裂纹易于沿底板方向扩展;反之当初始缺陷位于腹板时,疲劳裂纹则易于沿腹板方向扩展。 展开更多
关键词 正交异性钢桥面板 对接焊缝 疲劳性能 结构应力法 扩展有限元
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空间索面异型轨道专用悬索桥设计及关键技术 被引量:1
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作者 王东绪 万田保 +1 位作者 唐贺强 张燕飞 《铁道建筑》 北大核心 2024年第12期88-92,共5页
以重庆市郊铁路跳磴至江津线跨江轨道专用桥为工程背景,结合建设条件和技术标准,从总体布置、结构设计两方面介绍该桥推荐方案——主跨610 m外张型空间索面异型悬索桥。针对该桥约束体系、结构刚度、高窄主梁抗风性能、钢梁疲劳性能等... 以重庆市郊铁路跳磴至江津线跨江轨道专用桥为工程背景,结合建设条件和技术标准,从总体布置、结构设计两方面介绍该桥推荐方案——主跨610 m外张型空间索面异型悬索桥。针对该桥约束体系、结构刚度、高窄主梁抗风性能、钢梁疲劳性能等关键技术开展研究:根据梁端纵向位移、跨中缆梁位移差等优选纵向高性能阻尼器参数和人字形柔性中央扣索数量;采用空间索面主缆、主跨梁顶设压重混凝土板、变高度钢箱梁、边跨混凝土-钢箱底板结合梁等多种措施综合提高结构刚度,并通过车桥耦合动力分析和轨道几何形位分析评估结构刚度合理性;结合风洞试验确定主梁气动外形优化措施;在设计钢箱梁顶底板板肋、明确钢梁疲劳检算部位及容许应力幅值基础上,开展钢箱梁疲劳检算。 展开更多
关键词 轨道专用桥 空间索面异型悬索桥 桥梁设计 约束体系 结构刚度 抗风性能 疲劳性能
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自激非平稳振动数据驱动的拉索动力性能表征 被引量:1
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作者 赵瀚玮 丁幼亮 +2 位作者 李爱群 张小楠 王智文 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期539-547,共9页
跨海斜拉桥的拉索在非极端风环境下会产生自激振动,基于现代监测与数据分析技术可即时把握拉索自激振动的数字特征,并以此反映拉索的实时动力性能。根据某跨海大桥主航道斜拉桥拉索振动加速度长期监测数据中的共性特征,提出基于振动加... 跨海斜拉桥的拉索在非极端风环境下会产生自激振动,基于现代监测与数据分析技术可即时把握拉索自激振动的数字特征,并以此反映拉索的实时动力性能。根据某跨海大桥主航道斜拉桥拉索振动加速度长期监测数据中的共性特征,提出基于振动加速度时间序列信号上包络线高斯混合模型和频域功率谱的拉索风致自激振动非平稳段自动提取方法。提出基于各自激振动非平稳时间序列进行主导频率识别,并采用带通滤波后的最后1个下降段数据进行阻尼比识别的策略,排除了振动幅值上升段环境风自然激励带入能量对阻尼比识别的干扰。基于各自激振动非平稳段主导频率-阻尼比的识别结果,通过对频率值进行聚类,得到各阶模态对应的模态频率-阻尼比数据簇。根据阻尼比数据的离散、偏态特征提出采用对数正态分布模型的e^(μ)和其累积分布函数的分位值来描述拉索阻尼比统计规律。采用各数据簇的频率质心以及阻尼比概率特征参数作为表征拉索动力性能当前状态的指标。针对背景工程的主要结论包括:桥梁拉索振动加速度信号噪声强、干扰大,在动力特征分析时须排除类似干扰;桥梁拉索的自激振动加速度幅值最高已超过3000 mm/s^(2),振动幅度较大;桥梁拉索的阻尼比平均水平约为0.03%,与设计规范推荐值相比偏低。 展开更多
关键词 结构健康监测 桥梁拉索 自激振动 动力性能表征 非平稳行为
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三元材料锂离子电池的多阶段恒流恒压快充 被引量:3
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作者 林晏 吕鹏飞 +1 位作者 孙强 陈现涛 《电池》 CAS 北大核心 2024年第1期64-68,共5页
锂离子电池多采取单阶段恒流恒压快速充电,容量衰减严重,并有析锂的风险。结合XRD、SEM、TEM、显微共焦拉曼(Raman)光谱等方法分析以LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2)(NCM523)为正极活性物质软包装锂离子电池在单阶段和多阶段恒流恒压... 锂离子电池多采取单阶段恒流恒压快速充电,容量衰减严重,并有析锂的风险。结合XRD、SEM、TEM、显微共焦拉曼(Raman)光谱等方法分析以LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_(2)(NCM523)为正极活性物质软包装锂离子电池在单阶段和多阶段恒流恒压策略下的循环行为。经过600次循环后(电压3.80~4.35 V、电流0.60~1.50 C),采用多阶段恒流恒压快充方法的电池的循环容量保持率为94.24%,较单阶段提升了4.91个百分点,欧姆阻抗及电荷转移阻抗的增长率为21.05%和2.86%,对比单阶段循环后分别降低了26.32及3.11个百分点;三元正极材料的层状结构比单阶段完整,多阶段负极的石墨化度为0.061 7,比单阶段低0.028 2,析锂现象更轻微。多阶段恒流恒压充电在快充工况中的性能优势更加明显。 展开更多
关键词 锂离子电池 快速充电策略 容量衰减 电化学性能 结构稳定性
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大跨度上承式钢管混凝土拱桥抗震韧性评估 被引量:3
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作者 张季伟 杜轲 《地震研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期37-50,共14页
为评估大跨度上承式钢管混凝土(Concrete-filled Steel Tube,CFST)拱桥在不同地震动强度下的抗震韧性,以一座320 m上承式CFST拱桥为研究对象,利用Midas/Civil软件建立结构有限元模型并进行非线性结构响应分析,定义了拱桥的易损性组和性... 为评估大跨度上承式钢管混凝土(Concrete-filled Steel Tube,CFST)拱桥在不同地震动强度下的抗震韧性,以一座320 m上承式CFST拱桥为研究对象,利用Midas/Civil软件建立结构有限元模型并进行非线性结构响应分析,定义了拱桥的易损性组和性能组,开展地震易损性分析,分别评估在不同地震动强度作用下拱桥结构的维修费用和维修时间等抗震韧性指标,给出拱桥的抗震韧性评级方法和依据。结果表明:该结构最终抗震韧性评级为一星,其中维修时间是影响拱桥结构综合抗震韧性等级的关键指标,结构构件对拱桥结构的抗震韧性有较大的影响。 展开更多
关键词 大跨度上承式CFST拱桥 非线性结构响应分析 性能组 抗震韧性指标 抗震韧性评级
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高性能系列可溶桥塞的研制与应用 被引量:4
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作者 张勇 张国田 +3 位作者 刘宇 王方明 陈省身 赵贺谦 《石油机械》 北大核心 2024年第1期124-129,共6页
为提升可溶桥塞的工况适用性和稳定性,研发了多水解高分子基团可溶橡胶与高强度可溶金属材料及配方体系。通过开展不同温度下材料力学性能与溶解性能测试评价,验证了材料性能。根据可溶桥塞的结构原理及特点,研制了高性能系列可溶桥塞,... 为提升可溶桥塞的工况适用性和稳定性,研发了多水解高分子基团可溶橡胶与高强度可溶金属材料及配方体系。通过开展不同温度下材料力学性能与溶解性能测试评价,验证了材料性能。根据可溶桥塞的结构原理及特点,研制了高性能系列可溶桥塞,进行了综合性能试验和现场试验。试验结果表明:研制桥塞能够在30~150℃温度范围内确保70 MPa有效承压密封时间达24 h以上,且溶解时间可调可控。各大油气田区块现场试验及推广应用结果表明,其坐封、承压、溶解效果等综合性能稳定可靠,能够适用于复杂工况,能有效保障体积压裂施工作业。所得结论可为非常规油气资源的高效开发及水平井分段压裂的提质降本提供有力的技术支撑。 展开更多
关键词 可溶桥塞 结构设计 分段压裂 承压密封 溶解性能
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节段拼装U形曲梁胶接缝键齿受力行为及构造参数研究
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作者 王昊 唐子其 +2 位作者 周洋 巩振豪 韩衍群 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期80-86,共7页
为了解节段拼装U形曲梁胶接缝键齿受力性能,并选取合适的构造参数,以哥伦比亚波哥大地铁1号线高架桥为背景进行研究。采用ANSYS软件建立该桥跨中标准段U形曲梁模型分析其标准荷载工况下的受力行为,并对键齿分布、尺寸等构造参数进行分... 为了解节段拼装U形曲梁胶接缝键齿受力性能,并选取合适的构造参数,以哥伦比亚波哥大地铁1号线高架桥为背景进行研究。采用ANSYS软件建立该桥跨中标准段U形曲梁模型分析其标准荷载工况下的受力行为,并对键齿分布、尺寸等构造参数进行分析。结果表明:在预应力筋以及外加荷载作用下,尽管作用荷载为对称荷载,结构仍存在严重的扭转变形。键齿数量由4个增加到24个时,接缝抗剪承载力提高约17.28%;单个键齿底面积从0.04 m^(2)增大到0.15 m^(2)时,接缝抗剪承载力从121.302 MN增大到143.812 MN,提升约18.55%。通过减少曲梁内侧键齿数量,可以在基本不影响抗剪承载力的前提下,有效改善节段拼装U形曲梁的扭转变形。 展开更多
关键词 高架桥 U形曲梁 节段拼装梁 胶接缝 受力性能 构造参数 有限元法
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