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题名大跨度预应力张弦式管道试验与有限元分析
被引量：2
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作者
薛伟辰
刘晟
王恒栋
卫丹
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机构
同济大学建筑工程系
上海市政工程设计研究总院
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出处
《建筑科学与工程学报》
CAS
2007年第4期74-81,共8页
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基金
混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室开放基金项目(2005)
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文摘
以一榀100 m跨度预应力张弦式管道为原型,设计了1∶15比例缩尺模型,在中国首次开展了张弦式管道在预应力张拉阶段、正常使用阶段及承载力极限阶段的受力全过程试验研究。基于ANSYS软件对试验全过程进行了非线性有限元模拟,并结合一致缺陷模态法与柱面弧长法,进行了同时考虑初始几何缺陷与几何非线性的屈曲分析。结果表明:半跨荷载对预应力张弦式管道较为不利,结构整体变形与上弦应力增长较为迅速;结构对平面外的初始几何缺陷较为敏感,半跨荷载下的屈曲临界荷载较全跨荷载作用时稍低;结构具有可靠的稳定性与较大的安全储备,极限承载力达到设计荷载的2.68倍;有限元计算值与试验结果吻合良好;该非线性有限元分析方法能较好地实现对预应力张弦式管道受力全过程的模拟。
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关键词
大跨度预应力张弦式管道
预应力张弦梁
模型试验
非线性有限元全过程分析
屈曲分析
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Keywords
long-span prestressed beam string pipe
prestressed string beam
model test
nonlinear finite element full-range analysis
buckling analysis
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分类号
TU393.3
[建筑科学—结构工程]
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题名100m跨预应力张弦式管道优化设计研究
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作者
刘晟
薛伟辰
卫丹
王恒栋
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机构
同济大学土木工程学院
上海市政工程设计研究总院
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出处
《水利水运工程学报》
CSCD
北大核心
2007年第3期17-25,共9页
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基金
教育部混凝土与预应力混凝土重点试验室2005年开放课题
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文摘
对100 m跨预应力张弦式管道的矢跨比、垂跨比及上、下弦截面等设计参数进行了有限元分析与优化,并分析了不同支承条件下该结构的非线性稳定性.以优化后的设计方案为原型,通过1:15缩尺模型的预应力张拉与加载试验,进一步研究了张弦式管道的全过程受力性能.结果表明,半跨荷载工况在张弦式管道设计中起控制作用;张弦式管道对平面外的几何缺陷较为敏感,通过合理设置侧向斜撑可以保证结构的平面外稳定性;有限元计算值与试验结果吻合良好.
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关键词
预应力张弦式管道
优化设计
非线性有限元分析
非线性稳定性
缩尺模型试验
ANSYS
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Keywords
prestressed beam string pipe
optimization design
nonlinear finite element analysis
nonlinear stability
scaled model test
ANSYS
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分类号
TU311.2
[建筑科学—结构工程]
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