圆管形波纹钢结构涵洞变形指标分析 被引量：1

1

作者 李涵 黄志福 +2 位作者 刘百来 王志宏 吴清 《安徽建筑大学学报》 2022年第6期14-20,共7页

鉴于波纹钢的柔性特点,该结构涵洞实施中应实时检测调整波纹结构断面变形,然而国内外各标准规范对波纹钢结构断面变形指标的技术要求不尽相同。为获取波纹钢变形控制研究方法、合理给定指标,采用ABAQUS有限元软件,通过控制波形与管径、... 鉴于波纹钢的柔性特点,该结构涵洞实施中应实时检测调整波纹结构断面变形,然而国内外各标准规范对波纹钢结构断面变形指标的技术要求不尽相同。为获取波纹钢变形控制研究方法、合理给定指标,采用ABAQUS有限元软件,通过控制波形与管径、覆土厚度等变量进行受力变形数值仿真分析。得出结论如下:相同波形相同孔径,壁厚增加,抗变形能力增强;相同波形相同壁厚,管径增大,抗变形能力减弱;区别于现有的模拟数据趋势,当水平变形和竖向变形与椭圆度的单调线性趋势改变时,呈现椭圆度增大、竖向椭圆态增加、最大等效应力不减反增的规律,同时,相当安全系数的范围缩小;当安装误差控制在(±1%D)以内,在荷载作用下,回填后波纹钢管体更趋近圆形,有利于荷载均布,形成土拱效应。 展开更多

关键词 涵洞 波纹钢结构 变形指标 质量检验评定

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波纹钢板-混凝土组合箱型桥梁的结构设计 被引量：1

2

作者 李百建 杨勇华 丁洪涛 《广州建筑》 2024年第2期26-30,共5页

为了探索波纹钢板-混凝土组合箱型结构设计思路,本文依托于某工程实例,系统地论述了波纹钢板-混凝土加劲肋的概念、应用技术和设计步骤。首先根据刚度等效原则将波纹钢板-混凝土加劲肋统一换算成钢板拱,然后建立有限元分析模型,求解结... 为了探索波纹钢板-混凝土组合箱型结构设计思路,本文依托于某工程实例,系统地论述了波纹钢板-混凝土加劲肋的概念、应用技术和设计步骤。首先根据刚度等效原则将波纹钢板-混凝土加劲肋统一换算成钢板拱,然后建立有限元分析模型,求解结构内力,依据规范中的验算条件进行判别结构是否可靠,基础设计过程可参考相关公路桥梁规范。该结构的首次应用为桥梁工程提供一种新的结构方式,其工程经验可为相似工程提供参考。 展开更多

关键词 波纹钢结构 钢合梁 设计方法 工程经验

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接触爆炸下波纹钢⁃混凝土板复合结构水下防爆效果评价 被引量：1

3

作者 曹克磊 付乔峰 +2 位作者 张建伟 黄锦林 赵瑜 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期972-985,共14页

为探究不同波纹钢⁃混凝土板复合结构的水下抗爆防护效果,采用有限元⁃光滑粒子流体动力学耦合算法(FEM⁃SPH)建立水下多介质耦合爆炸模型;设计不同波纹钢⁃混凝土板复合结构防护方案,探究不同复合结构防护层(含3,6,9,12 mm厚波纹钢复合结... 为探究不同波纹钢⁃混凝土板复合结构的水下抗爆防护效果,采用有限元⁃光滑粒子流体动力学耦合算法(FEM⁃SPH)建立水下多介质耦合爆炸模型;设计不同波纹钢⁃混凝土板复合结构防护方案,探究不同复合结构防护层(含3,6,9,12 mm厚波纹钢复合结构、含30°,45°,60°,75°波纹钢复合结构和含10,30,50,70 mm波高波纹钢复合结构)的水下削波吸能效果,并提出耗能分担率对复合结构进行防护效果评价。研究结果表明:混凝土板迎爆面与背爆面的模拟结果与试验结果较为吻合,验证了水下接触爆炸模拟过程;不同复合结构防护方案下,含12 mm厚波纹钢复合结构、含75°波纹钢复合结构和含70 mm波高波纹钢复合结构防护方案较无防护方案测点峰值压力最大降幅为63.2%,60%和57.9%,最大防护率分别为63.2%,60.0%和57.9%,耗能分担率为69.48%,66.26%和63.51%;最优型式(厚度为12 mm/夹角为75°/波高为70 mm)复合结构的削波吸能效果及防护效果均显著优于单一因素影响下的复合结构。研究成果可为不同波纹钢⁃混凝土板复合结构在水下抗爆防护领域的应用提供理论基础。 展开更多

关键词 水下接触爆炸 波纹钢⁃混凝土板复合结构 削波吸能效果 防护效果评价

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不同波纹钢-混凝土板复合结构水下抗爆机理及损伤等级预测 被引量：1

4

作者 曹克磊 付乔峰 赵瑜 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期73-89,共17页

为探究不同波纹钢-混凝土板复合结构的水下抗爆机理,采用光滑粒子流体动力学与有限单元(FEM-SPH)耦合方法模拟混凝土板在水下接触爆炸下的损伤过程,并与试验结果对比,以验证数值方法的有效性;采用FEMSPH方法探究不同防护方案下墙面板毁... 为探究不同波纹钢-混凝土板复合结构的水下抗爆机理,采用光滑粒子流体动力学与有限单元(FEM-SPH)耦合方法模拟混凝土板在水下接触爆炸下的损伤过程,并与试验结果对比,以验证数值方法的有效性;采用FEMSPH方法探究不同防护方案下墙面板毁伤过程及失效模式,揭示其水下防爆机理,并构建出墙面板损伤等级预测曲线。研究结果表明:模拟结果与试验结果较为吻合,验证了模拟方法的有效性;在含12 mm厚波纹钢的复合结构(T-12)、含75°夹角的波纹钢复合结构(A-75)和含厚70 mm波纹钢的复合结构(WH-70)三种防护方案下,墙面板的毁伤范围较未加固墙面板最大降幅分别为83.0%、81.6%和82.5%;预测曲线可以直观评估出炸药量和复合结构中波纹钢波高变化对墙面板损伤等级的影响。 展开更多

关键词 波纹钢-混凝土板复合结构 毁伤演化特征 水下抗爆机理 损伤等级预测

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波纹钢厚度对复合结构损伤特性及抗爆性能的影响 被引量：1

5

作者 赵瑜 付乔峰 +2 位作者 曹克磊 张建伟 汤长兴 《水电能源科学》 北大核心 2024年第2期47-51,133,共6页

为探究不同厚度波纹钢加固混凝土板的抗爆性能,采用FEM-SPH耦合方法建立接触爆炸荷载下波纹钢-混凝土板复合结构三维精细化数值仿真模型,对比分析爆炸试验模拟结果与试验结果;探究波纹钢厚度变化对复合结构动力响应、损伤演化特征及毁... 为探究不同厚度波纹钢加固混凝土板的抗爆性能,采用FEM-SPH耦合方法建立接触爆炸荷载下波纹钢-混凝土板复合结构三维精细化数值仿真模型,对比分析爆炸试验模拟结果与试验结果;探究波纹钢厚度变化对复合结构动力响应、损伤演化特征及毁伤模式的影响,揭示复合结构中冲击波的传播机理,并对复合结构毁伤预测并评价。研究结果表明,波纹钢-混凝土板复合结构中混凝土板爆坑直径的模拟结果与试验结果高度吻合;复合结构中波纹钢跨中位移、峰值应力和应变随波纹钢厚度增加而减小,而能量吸收值随波纹钢厚度增加而增大;复合结构的损伤范围随波纹钢厚度增大逐渐缩小,其破坏模式为混凝土板的爆坑和贯穿破坏;预测公式可以很好地算出混凝土板爆坑直径和深度,复合结构抗爆性能随波纹钢厚度增加而提高。研究成果可为波纹钢-混凝土板复合结构在结构抗爆防护领域的应用提供理论基础。 展开更多

关键词 接触爆炸 波纹钢-混凝土板复合结构 波纹钢厚度 损伤特性 毁伤预测 抗爆性能

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基于机械臂的隧道波纹钢支护结构装配控制技术探究 被引量：5

6

作者 李晓冉 丁文其 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第4期520-530,共11页

为研究隧道新型波纹钢初期支护快速装配施工技术,基于隧道施工常用工业机械臂分析实现搬运装配等特定功能的控制方法和二次开发手段。主要研究和结论如下:1)从机械臂的计算机集成控制角度出发,提出实现工业机械臂二次开发功能(如智能装... 为研究隧道新型波纹钢初期支护快速装配施工技术,基于隧道施工常用工业机械臂分析实现搬运装配等特定功能的控制方法和二次开发手段。主要研究和结论如下:1)从机械臂的计算机集成控制角度出发,提出实现工业机械臂二次开发功能(如智能装配或搬运)的研究思路。研究中选用ABB机器人RobotStudio离线编程平台,完成机械臂运动算法的预编程。机械臂与计算机之间采用PC SDK方式进行通信,交换运动目标点等数据。在计算机端联合开发设计C#程序模块,实现网络集成控制及用户交互的功能。2)为验证控制方案的合理性,在RobotStudio中导入波纹钢3D模型并搭建机械臂装配虚拟仿真试验平台,设置工作站I/O信号逻辑。3)利用二次开发软件控制波纹钢搬运装配运动的仿真试验运行成功,验证了基于机械臂的波纹钢装配集成控制技术的可行性,虚拟试验仿真数据可以为实际应用提供可靠的参考,并为未来波纹钢支护结构装配施工智能化的相关研究提供基础成果。 展开更多

关键词 隧道 装配式波纹钢结构 工业机械臂 集成控制 离线编程 二次开发 仿真试验

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内部悬挂荷载作用下波纹钢综合管廊结构特性研究——以河北省衡水市武邑县地下综合管廊工程(一期)为例 被引量：1

7

作者 钱洪涛 王延镇 +3 位作者 杨和平 张钰 张海力 刘保东 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第S02期141-150,共10页

为明确悬挂荷载对波纹钢管廊结构特性的影响,以河北省衡水市武邑县地下综合管廊工程(一期)为依托,采用现场试验和有限元分析相结合的方法,分析悬挂荷载下波纹钢综合管廊的变形及受力情况。研究结果表明:1)现场试验挂点位置在拱顶90... 为明确悬挂荷载对波纹钢管廊结构特性的影响,以河北省衡水市武邑县地下综合管廊工程(一期)为依托,采用现场试验和有限元分析相结合的方法,分析悬挂荷载下波纹钢综合管廊的变形及受力情况。研究结果表明:1)现场试验挂点位置在拱顶90°(两侧各45°)范围以内,悬挂荷载作用下结构变形不大于2 mm,当前设计管线悬挂荷载对结构影响不大;2)悬挂荷载作用点离拱顶位置越近,结构响应越大,对结构越不利;3)悬挂荷载存在某一限值,在此之前结构最大应力由覆土恒荷载控制,超过该限值后结构最大应力转为由所施加的悬挂荷载控制;4)随着悬挂荷载的不断增加,加载点位置出现局部应力屈服,但结构整体承载刚度保持不变。 展开更多

关键词 综合管廊 波纹钢结构 悬挂荷载 结构特性 荷载试验 有限元模拟

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波纹钢埋置式结构螺栓连接强度的中美试验值和设计值对比分析 被引量：1

8

作者 卢傲 杜细春 段宝山 《中外公路》 北大核心 2018年第4期160-163,共4页

波纹钢埋置式结构具有适用范围广、填土高度高、对地基要求低、抗震性能良好、运输施工简便等优点,自19世纪末出现以来,在国外已有广泛的应用。近年来中国也开始逐渐推广,但研究仍比较滞后,主要集中于确定波纹型号、钢板壁厚和填土高度... 波纹钢埋置式结构具有适用范围广、填土高度高、对地基要求低、抗震性能良好、运输施工简便等优点,自19世纪末出现以来,在国外已有广泛的应用。近年来中国也开始逐渐推广,但研究仍比较滞后,主要集中于确定波纹型号、钢板壁厚和填土高度的对应关系,缺乏对细部尤其是波纹钢纵向螺栓连接强度的研究。该文通过对波纹钢板螺栓连接强度的试验值、美国规范设计值和中国规范设计值的对比分析,归纳总结了三者之间的差距和原因,并提出建议。 展开更多

关键词 波纹钢埋置式结构 螺栓连接强度 纵向接缝 中国规范 美国规范

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矩形波纹钢地下综合管廊结构抗震性能分析 被引量：2

9

作者 周剑敏 张琪 姬永红 《城市道桥与防洪》 2022年第5期232-236,254,M0021,共7页

以矩形断面波纹钢综合管廊结构为主要研究对象,结合有限元分析软件建立土层-结构数值模型,系统地探究了地震加速度峰值、波纹钢结构刚度、土体刚度等因素对矩形断面波纹钢综合管廊结构抗震性能的影响规律,明确了矩形断面波纹钢综合管廊... 以矩形断面波纹钢综合管廊结构为主要研究对象,结合有限元分析软件建立土层-结构数值模型,系统地探究了地震加速度峰值、波纹钢结构刚度、土体刚度等因素对矩形断面波纹钢综合管廊结构抗震性能的影响规律,明确了矩形断面波纹钢综合管廊结构在地震荷载作用下不同工况的最不利受力和变形位置。研究结果表明,管廊结构内力与变形随地震加速度峰值增大而增大;管廊结构刚度增大,结构内力随之增大,反之减小;管廊结构内力、变形和层间位移角均随土体刚度的增大而减小,且土层刚度越小,对结构变形影响更明显。 展开更多

关键词 波纹钢结构 综合管廊 数值模型 抗震性能

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《拱形波纹钢屋盖结构技术规程》的特点与应用

10

作者 刘锡良 张勇 《工程建设标准化》 2005年第6期34-39,共6页

中国工程建设标准化协会标准《拱形波纹钢屋盖结构技术规程》已于日前正式颁布实施。这是世界上第一本拱形波纹钢屋盖结构的专用技术规程。本文从材料、结构设计及质量控制等方面介绍了该规程的的主要特点,并运用规程中的简化设计方法... 中国工程建设标准化协会标准《拱形波纹钢屋盖结构技术规程》已于日前正式颁布实施。这是世界上第一本拱形波纹钢屋盖结构的专用技术规程。本文从材料、结构设计及质量控制等方面介绍了该规程的的主要特点,并运用规程中的简化设计方法设计分析了两个事故工程。 展开更多

关键词 拱形波纹钢屋盖结构 技术规程 设计方法 彩涂板 质量控制

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下部结构对拱形波纹钢屋盖结构承载力影响分析

11

作者 申成军 《中国建筑金属结构》 2022年第7期86-88,共3页

本文运用有限元软件STAAD计算分析了下部结构刚度变化对上部拱形波纹钢屋盖结构承载力的影响,得出了当下部结构刚度较弱时应该考虑下部结构对上部钢屋盖承载力影响的结论,并提出了对于拱形波纹钢屋盖结构和下部结构变形控制的设计建议... 本文运用有限元软件STAAD计算分析了下部结构刚度变化对上部拱形波纹钢屋盖结构承载力的影响,得出了当下部结构刚度较弱时应该考虑下部结构对上部钢屋盖承载力影响的结论,并提出了对于拱形波纹钢屋盖结构和下部结构变形控制的设计建议及相关构造要求。 展开更多

关键词 拱形波纹钢屋盖结构 承载力 下部结构

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公路波纹钢管(板)结构计算与应用 被引量：4

12

作者 黄小英 穆程 《湖南交通科技》 2013年第4期115-118,165,共5页

波纹钢管(板)结构具有适用广泛,施工快捷,经济环保,寿命长等优点,在我国公路桥涵结构中应用较为广泛。对波纹钢管(板)的结构特点、性能优势、计算方法和应用情况等进行了阐述,并进一步探讨了波纹钢管(板)结构向大跨发展存在的问题和应... 波纹钢管(板)结构具有适用广泛,施工快捷,经济环保,寿命长等优点,在我国公路桥涵结构中应用较为广泛。对波纹钢管(板)的结构特点、性能优势、计算方法和应用情况等进行了阐述,并进一步探讨了波纹钢管(板)结构向大跨发展存在的问题和应用前景,以期为促进波纹钢管(板)结构在桥梁建设中的广泛应用提供参考。 展开更多

关键词 桥涵工程 波纹管钢(板)结构 应用情况 性能优势 计算方法

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预制装配式波纹钢综合管廊承载性能现场试验研究 被引量：8

13

作者 车鸿博 童立元 +2 位作者 刘松玉 战福军 李洪江 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期426-434,共9页

为了检验新型预制装配式波纹钢结构综合管廊的承载性能,采用新型光纤传感技术和全站仪开展了方拱形双舱综合管廊现场试验,对回填过程中极限载荷作用下各板片的应变应力、接缝螺栓应力、结构变形及沉降、渗漏水状态进行了实时监测与分析... 为了检验新型预制装配式波纹钢结构综合管廊的承载性能,采用新型光纤传感技术和全站仪开展了方拱形双舱综合管廊现场试验,对回填过程中极限载荷作用下各板片的应变应力、接缝螺栓应力、结构变形及沉降、渗漏水状态进行了实时监测与分析.试验结果表明:波纹钢结构综合管廊承载力高,当覆土厚度达到设计值3倍时结构仍未被破坏;增加覆土厚度将引起顶板的环向应变及挠度显著增大,而其他板片的相应监测值变化不明显,覆土厚度为10 m时最大应力值和最大挠度值分别为356.78 MPa和7.90 mm;环向接缝螺栓的轴向应力普遍大于纵向螺栓,最大轴向拉应力为120.96 MPa;综合管廊接头的最大张开量为0.43 mm,未出现漏水现象,仅出现3处小面积湿渍.试验结果均符合当前设计标准或技术规范,可为方拱形双舱波纹钢结构综合管廊的推广、施工及运行维护提供参考. 展开更多

关键词 波纹钢结构综合管廊 现场试验 光纤监测 力学特性 变形规律

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基于车-桥耦合的钢波纹板动力分析方法对比研究 被引量：12

14

作者 李百建 符锌砂 朱良生 《公路工程》 北大核心 2019年第6期1-8,32,共9页

钢波纹板结构在车辆运行下的动力分析主要依赖于实验,为了弥补实验的不足,基于3种车-桥耦合模型,以一座跨径为6.32 m的大波形钢波纹板桥梁为数值算例,对钢波纹板结构的动力分析方法做对比研究,并分析不同车速下的结构动力性能,结果表明... 钢波纹板结构在车辆运行下的动力分析主要依赖于实验,为了弥补实验的不足,基于3种车-桥耦合模型,以一座跨径为6.32 m的大波形钢波纹板桥梁为数值算例,对钢波纹板结构的动力分析方法做对比研究,并分析不同车速下的结构动力性能,结果表明:采用移动荷载模型分析本文数值算例较为合理;奇数测点的最大动应变分析值高于实测值,而偶数测点的最大动应变低于实测值,说明将钢波纹板等效为材料异性的矩形板会低估桥梁横向应变;实测阻尼均值为0.31,分析阻尼均值为0.197,误差约35%;10 km/h时应变增大系数为1.18,20 km/h时应变增大系数为1.41,30 km/h时应变增大系数为1.60;钢波纹板结构的动力性能与车速有关,位移、应变和动力增大系数在某一特定车速下达到最大值。 展开更多

关键词 道路工程 钢波纹板结构 车-桥耦合 刚度等效 动力分析

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槽型波纹板组结构的局部屈曲承载能力研究 被引量：2

15

作者 高轩能 王健 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2004年第3期68-71,93,共5页

槽型波纹板组构件是组成拱型波纹钢屋盖结构的基本单元,截面中由冷成型引起的不规则波纹状褶皱和残余应力,使其工作机理复杂,难以进行精确的理论分析.另外,截面板件的宽厚比已大大超过我国冷弯薄壁型钢结构技术规范规定的上限,其局部屈... 槽型波纹板组构件是组成拱型波纹钢屋盖结构的基本单元,截面中由冷成型引起的不规则波纹状褶皱和残余应力,使其工作机理复杂,难以进行精确的理论分析.另外,截面板件的宽厚比已大大超过我国冷弯薄壁型钢结构技术规范规定的上限,其局部屈曲承载能力成为影响结构极限承载能力的主要因素之一.本文根据槽型波纹板组截面的特殊工作状态和边界约束条件,采用有限元方法对其局部相关屈曲特性进行了理论分析,并与足尺模型试验结果进行了比较分析,表明拱型波纹钢屋盖结构的极限承载能力取决于其在半跨均布荷载作用下槽型波纹截面板组的局部屈曲承载能力. 展开更多

关键词 极限承载能力 槽型波纹板组 拱型波纹钢屋盖结构 局部屈曲 有限元法

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基于竖向变位的公路覆土波纹钢桥涵评价

16

作者 李敏会 《河南科技》 2021年第10期92-95,共4页

本文基于竖向变位对公路覆土波纹钢桥涵进行评价。结果表明:对于下部小直径的CSSCS,以“卸荷拱”是否出现作评价为关键点,当填土高度超过“土拱”高度时,以填土路基作为评价对象,采用弯沉值作为评价指标;填土高度不超过“土拱”高度,采... 本文基于竖向变位对公路覆土波纹钢桥涵进行评价。结果表明:对于下部小直径的CSSCS,以“卸荷拱”是否出现作评价为关键点,当填土高度超过“土拱”高度时,以填土路基作为评价对象,采用弯沉值作为评价指标;填土高度不超过“土拱”高度,采用桥涵的评价体系,采用挠度作为评价指标。对于下部大直径的CSSCS,由于结构上部填土具有吸收冲击荷载和滤波作用,常规的动力参数并不适用,仍建议采用挠度作为长期安全性控制指标,建议就此结构提出新的挠度限值。 展开更多

关键词 覆土波纹钢结构 挠度 竖向变位 评价体系

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埋置式波纹钢-混凝土受力特性及地震动响应研究

17

作者 华智 刘文德 李金标 《公路交通技术》 2023年第2期138-144,共7页

埋置式波纹钢-混凝土结构多用于公路明挖隧道和棚洞,但目前对该类结构的研究较少。以某绕城高速公路为例,针对在高填方填土荷载及地震动力荷载作用下,研究明挖隧道中使用波纹钢-混凝土结构作为顶棚的安全性及其地震动力响应规律。研究表... 埋置式波纹钢-混凝土结构多用于公路明挖隧道和棚洞,但目前对该类结构的研究较少。以某绕城高速公路为例,针对在高填方填土荷载及地震动力荷载作用下,研究明挖隧道中使用波纹钢-混凝土结构作为顶棚的安全性及其地震动力响应规律。研究表明:1)在填土及地震动力荷载作用下,波纹钢-混凝土结构具有良好的整体受力性能,其挠度与应力均满足静力荷载下的安全要求;2)在选用的卧龙波作用下,波纹钢-混凝土结构在左侧拱肩处位移响应最大,在左侧拱肩至拱顶处应力与加速度响应最大;3)结构不同波峰、波谷、波中截面的地震动力响应差异不大。 展开更多

关键词 明挖隧道 波纹钢-混凝土结构 地震动力响应 数值模拟

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