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轴力作用下焊接方管Π型节点的极限承载力分析
被引量:
1
1
作者
刘岩
陈奕贤
+2 位作者
王鑫
樊晨阳
武艳如
《华南理工大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期32-42,共11页
目前规范中还未规定Π型构造形式的方管节点承载力计算公式。该文在经过试验验证有限元分析准确性的基础上,基于两种方管不同区域的材料本构关系模型,利用Abaqus软件对85组在轴力作用下的节点进行了数值模拟,得到了方管Π型节点在轴力...
目前规范中还未规定Π型构造形式的方管节点承载力计算公式。该文在经过试验验证有限元分析准确性的基础上,基于两种方管不同区域的材料本构关系模型,利用Abaqus软件对85组在轴力作用下的节点进行了数值模拟,得到了方管Π型节点在轴力作用下的极限承载力。随后,通过参数化分析和多元回归,得出影响Π型节点极限承载力的因素以及修正的承载力计算公式。结果表明,支管-主管宽度比β对节点极限承载力和初始刚度影响较大,增大支管宽度,能够显著提高节点的极限承载力,支管上施加的荷载由主管上表面的抗弯、抗剪作用和主管侧壁共同承担,节点的破坏模式也取决于β;主管宽厚比2γ越大,意味着主管上翼缘和支管连接区域变得更加细长,降低了主管上翼缘的抗弯刚度,节点承载力和初始刚度因此降低;支管-主管高宽比η和支管间距g对节点极限承载力有一定影响,增大支管截面的高度和支管间隙,即增大了沿主管纵向方向的支管、主管相交区域,使得支管在主管翼缘更宽的区域传递荷载,节点的塑性区域更大,材料利用更充分,因此提高了节点的承载能力;支管-主管厚度比τ对节点极限承载力和初始刚度影响不大,支管的壁厚增加,提高了支管的承载力,但节点最终破坏是主管上翼缘达到屈服破坏而并非支管破坏,因此支管厚度的变化对节点承载能力影响不明显。根据有限元模型的分析结果,通过曲线拟合提出了计算方管Π型节点极限承载力的参数方程,并对该方程的准确性进行了评价,为这类节点的进一步研究和工程应用提供了参考。
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关键词
焊接方管节点
轴力作用
方管材料特性
极限承载力
有限元分析
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职称材料
轴力作用下液化土中端承桩的水平振动特性
被引量:
7
2
作者
秦世伟
莫泷
史蕙质
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第4期987-995,共9页
将地震液化场地土层分为非液化表层土、中部的液化土层和底部的基层,基于饱和多孔介质理论和Novak薄层法,研究轴向压力作用下液化黏弹性土层中端承桩的水平动力特性。利用Helmholtz分解和变量分离法,得到液化土层对桩水平振动的阻抗。...
将地震液化场地土层分为非液化表层土、中部的液化土层和底部的基层,基于饱和多孔介质理论和Novak薄层法,研究轴向压力作用下液化黏弹性土层中端承桩的水平动力特性。利用Helmholtz分解和变量分离法,得到液化土层对桩水平振动的阻抗。利用矩阵传递法,在频率域得到轴力作用下液化土层中端承桩简谐振动的解析解和桩头复刚度的表达式,并进行参数研究,分析轴力、桩-土模量比、桩长径比、液-固耦合系数等对桩头动力刚度和阻尼的影响。结果表明,在轴力作用下,不同长径比、桩-土模量比、液-固耦合系数时的动力刚度绝对值均比无轴力作用时减小,但随频率的变化趋势相同;轴力对桩水平振动的动力阻抗影响显著,随着轴力的增加,桩的水平振动动力刚度因子的绝对值减小,若轴力继续增大,其绝对值趋近于0,桩发生失稳破坏;桩长径比和桩土模量比对桩的水平振动动力阻抗有显著的影响,而液-固耦合系数的影响较小。
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关键词
液化土
轴力作用
端承桩
水平振动
动力刚度
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职称材料
基于贝叶斯理论评估轴力作用下带损伤段梁
被引量:
2
3
作者
房长宇
张耀庭
马超
《科学技术与工程》
北大核心
2014年第8期65-69,82,共6页
提出利用半幅函数求得带损伤段梁在轴力作用下自由振动的近似解。考虑模型误差和量测噪声的影响,在基于动力响应的损伤识别中引入了贝叶斯估计理论。通过构造基于前两阶自振频率的损伤位置指标和损伤程度指标,分别获取了损伤段参数的后...
提出利用半幅函数求得带损伤段梁在轴力作用下自由振动的近似解。考虑模型误差和量测噪声的影响,在基于动力响应的损伤识别中引入了贝叶斯估计理论。通过构造基于前两阶自振频率的损伤位置指标和损伤程度指标,分别获取了损伤段参数的后验概率分布表达式。考虑到贝叶斯公式中多维函数积分困难的问题,采用马尔科夫链蒙特卡罗抽样技术获取了损伤段参数的样本序列,得到了相应的数值统计特征值。数值算例表明提出的方法可以成功识别概率意义上的损伤位置和损伤程度。
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关键词
贝叶斯估计
损伤识别
动力响应
轴力作用
梁
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职称材料
考虑轴力作用下盾构下穿引起既有隧道变形解析解
被引量:
7
4
作者
乔晓延
齐晓强
《铁道标准设计》
北大核心
2022年第12期98-103,共6页
为研究盾构下穿对上覆既有隧道变形的影响,首先,采用修正Loganathan公式求解盾构开挖引起既有隧道轴线处的土体自由位移;其次,把土体自由位移转化成附加应力施加在既有隧道上,将既有隧道简化成无限长EulerBernoulli梁搁置在Kerr地基模型...
为研究盾构下穿对上覆既有隧道变形的影响,首先,采用修正Loganathan公式求解盾构开挖引起既有隧道轴线处的土体自由位移;其次,把土体自由位移转化成附加应力施加在既有隧道上,将既有隧道简化成无限长EulerBernoulli梁搁置在Kerr地基模型上,引入隧道轴力的二阶效应,根据既有隧道两端自由的约束条件提出盾构下穿引起既有隧道受力变形解析解。研究结果表明:与既有文献实测数据验证对比,本文所提方法计算结果与实测较为符合;与本文方法退化解析比较,本文方法预测结果更具有优越性。参数分析得到如下结论:地层损失率增大,既有隧道位移及其内力呈线性增大趋势;随着隧道开挖轴线埋深增加,既有隧道位移和内力均会大幅度减小;随着下穿隧道开挖直径增大,上覆既有隧道变形及其内力显著增大。
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关键词
盾构隧道
下穿既有隧道
EULER-BERNOULLI梁
地基模型
轴力作用
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职称材料
近距离爆炸作用下RC桥墩毁伤模式及其轴力效应数值模拟
被引量:
6
5
作者
院素静
杨凯
+1 位作者
刘泽瑞
宗周红
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期76-85,共10页
为研究近距离爆炸作用下钢筋混凝土桥墩的毁伤模式,利用显式非线性动力分析软件LS-DYNA建立了包含空气域、炸药和RC桥墩的精细化三维数值模型,通过与已有文献的试验结果进行对比,验证了有限元模型的有效性,并进一步分析了轴力效应对RC...
为研究近距离爆炸作用下钢筋混凝土桥墩的毁伤模式,利用显式非线性动力分析软件LS-DYNA建立了包含空气域、炸药和RC桥墩的精细化三维数值模型,通过与已有文献的试验结果进行对比,验证了有限元模型的有效性,并进一步分析了轴力效应对RC桥墩毁伤模式的影响.结果表明:近距离爆炸作用下RC桥墩的毁伤模式可归纳为无剥落破坏、剥落破坏和冲切破坏3种;对于圆柱试件,以爆炸距离0.2 m为例,当比例距离Z≥0.200 m/kg^(1/3)时,发生无剥落破坏;当0.117 m/kg^(1/3)≤Z<0.200 m/kg^(1/3)时,发生剥落破坏;当Z<0.117 m/kg^(1/3)时,发生冲切破坏.在近距离爆炸作用下,轴向荷载对RC桥墩抗爆性能的影响与其毁伤模式有关,当RC桥墩的毁伤模式是无剥落破坏或者轻微的剥落破坏时,随着轴向荷载的增加,RC桥墩的毁伤程度有所减轻;但当RC桥墩的毁伤模式是严重的剥落破坏或者冲切破坏时,随着轴向荷载的增加,RC桥墩的毁伤程度加剧.研究结果可为RC墩柱抗爆设计和毁伤评估提供参考.
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关键词
近距离爆炸
钢筋混凝土桥墩
数值模拟
毁伤模式
轴力作用
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职称材料
题名
轴力作用下焊接方管Π型节点的极限承载力分析
被引量:
1
1
作者
刘岩
陈奕贤
王鑫
樊晨阳
武艳如
机构
长安大学建筑工程学院
出处
《华南理工大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期32-42,共11页
基金
陕西省博士后基金资助项目(2023BSHTBZZ35)。
文摘
目前规范中还未规定Π型构造形式的方管节点承载力计算公式。该文在经过试验验证有限元分析准确性的基础上,基于两种方管不同区域的材料本构关系模型,利用Abaqus软件对85组在轴力作用下的节点进行了数值模拟,得到了方管Π型节点在轴力作用下的极限承载力。随后,通过参数化分析和多元回归,得出影响Π型节点极限承载力的因素以及修正的承载力计算公式。结果表明,支管-主管宽度比β对节点极限承载力和初始刚度影响较大,增大支管宽度,能够显著提高节点的极限承载力,支管上施加的荷载由主管上表面的抗弯、抗剪作用和主管侧壁共同承担,节点的破坏模式也取决于β;主管宽厚比2γ越大,意味着主管上翼缘和支管连接区域变得更加细长,降低了主管上翼缘的抗弯刚度,节点承载力和初始刚度因此降低;支管-主管高宽比η和支管间距g对节点极限承载力有一定影响,增大支管截面的高度和支管间隙,即增大了沿主管纵向方向的支管、主管相交区域,使得支管在主管翼缘更宽的区域传递荷载,节点的塑性区域更大,材料利用更充分,因此提高了节点的承载能力;支管-主管厚度比τ对节点极限承载力和初始刚度影响不大,支管的壁厚增加,提高了支管的承载力,但节点最终破坏是主管上翼缘达到屈服破坏而并非支管破坏,因此支管厚度的变化对节点承载能力影响不明显。根据有限元模型的分析结果,通过曲线拟合提出了计算方管Π型节点极限承载力的参数方程,并对该方程的准确性进行了评价,为这类节点的进一步研究和工程应用提供了参考。
关键词
焊接方管节点
轴力作用
方管材料特性
极限承载力
有限元分析
Keywords
welded square tube joints
axial load
tubular material property
ultimate bearing capacity
finite element analysis
分类号
TU391 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
轴力作用下液化土中端承桩的水平振动特性
被引量:
7
2
作者
秦世伟
莫泷
史蕙质
机构
上海大学土木工程系
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第4期987-995,共9页
基金
国家自然科学基金资助(No.10872124)
文摘
将地震液化场地土层分为非液化表层土、中部的液化土层和底部的基层,基于饱和多孔介质理论和Novak薄层法,研究轴向压力作用下液化黏弹性土层中端承桩的水平动力特性。利用Helmholtz分解和变量分离法,得到液化土层对桩水平振动的阻抗。利用矩阵传递法,在频率域得到轴力作用下液化土层中端承桩简谐振动的解析解和桩头复刚度的表达式,并进行参数研究,分析轴力、桩-土模量比、桩长径比、液-固耦合系数等对桩头动力刚度和阻尼的影响。结果表明,在轴力作用下,不同长径比、桩-土模量比、液-固耦合系数时的动力刚度绝对值均比无轴力作用时减小,但随频率的变化趋势相同;轴力对桩水平振动的动力阻抗影响显著,随着轴力的增加,桩的水平振动动力刚度因子的绝对值减小,若轴力继续增大,其绝对值趋近于0,桩发生失稳破坏;桩长径比和桩土模量比对桩的水平振动动力阻抗有显著的影响,而液-固耦合系数的影响较小。
关键词
液化土
轴力作用
端承桩
水平振动
动力刚度
Keywords
liquefied soils
axial force
end-bearing pile
horizontal vibration
dynamic stiffness
分类号
TU352 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
基于贝叶斯理论评估轴力作用下带损伤段梁
被引量:
2
3
作者
房长宇
张耀庭
马超
机构
华中科技大学土木工程与力学学院
广西科技大学土建学院
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2014年第8期65-69,82,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51278218)资助
文摘
提出利用半幅函数求得带损伤段梁在轴力作用下自由振动的近似解。考虑模型误差和量测噪声的影响,在基于动力响应的损伤识别中引入了贝叶斯估计理论。通过构造基于前两阶自振频率的损伤位置指标和损伤程度指标,分别获取了损伤段参数的后验概率分布表达式。考虑到贝叶斯公式中多维函数积分困难的问题,采用马尔科夫链蒙特卡罗抽样技术获取了损伤段参数的样本序列,得到了相应的数值统计特征值。数值算例表明提出的方法可以成功识别概率意义上的损伤位置和损伤程度。
关键词
贝叶斯估计
损伤识别
动力响应
轴力作用
梁
Keywords
Bayesian estimation damage identification dynamic response axially load beam
分类号
TU378.2 [建筑科学—结构工程]
O212.8 [理学—概率论与数理统计]
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职称材料
题名
考虑轴力作用下盾构下穿引起既有隧道变形解析解
被引量:
7
4
作者
乔晓延
齐晓强
机构
中交第二公路工程局有限公司
青岛理工大学土木工程学院
出处
《铁道标准设计》
北大核心
2022年第12期98-103,共6页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFC0805300)。
文摘
为研究盾构下穿对上覆既有隧道变形的影响,首先,采用修正Loganathan公式求解盾构开挖引起既有隧道轴线处的土体自由位移;其次,把土体自由位移转化成附加应力施加在既有隧道上,将既有隧道简化成无限长EulerBernoulli梁搁置在Kerr地基模型上,引入隧道轴力的二阶效应,根据既有隧道两端自由的约束条件提出盾构下穿引起既有隧道受力变形解析解。研究结果表明:与既有文献实测数据验证对比,本文所提方法计算结果与实测较为符合;与本文方法退化解析比较,本文方法预测结果更具有优越性。参数分析得到如下结论:地层损失率增大,既有隧道位移及其内力呈线性增大趋势;随着隧道开挖轴线埋深增加,既有隧道位移和内力均会大幅度减小;随着下穿隧道开挖直径增大,上覆既有隧道变形及其内力显著增大。
关键词
盾构隧道
下穿既有隧道
EULER-BERNOULLI梁
地基模型
轴力作用
Keywords
shield tunnel
passing under existing tunnel
Euler-Bernoulli beam
foundation model
axis force influence
分类号
U455.43 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
近距离爆炸作用下RC桥墩毁伤模式及其轴力效应数值模拟
被引量:
6
5
作者
院素静
杨凯
刘泽瑞
宗周红
机构
长安大学公路学院
天津市政工程设计研究总院有限公司
东南大学爆炸安全防护教育部工程研究中心
东南大学土木工程学院
出处
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期76-85,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(52008031,52178462)
国家重点研发专项资助项目(2021YFC3100700)。
文摘
为研究近距离爆炸作用下钢筋混凝土桥墩的毁伤模式,利用显式非线性动力分析软件LS-DYNA建立了包含空气域、炸药和RC桥墩的精细化三维数值模型,通过与已有文献的试验结果进行对比,验证了有限元模型的有效性,并进一步分析了轴力效应对RC桥墩毁伤模式的影响.结果表明:近距离爆炸作用下RC桥墩的毁伤模式可归纳为无剥落破坏、剥落破坏和冲切破坏3种;对于圆柱试件,以爆炸距离0.2 m为例,当比例距离Z≥0.200 m/kg^(1/3)时,发生无剥落破坏;当0.117 m/kg^(1/3)≤Z<0.200 m/kg^(1/3)时,发生剥落破坏;当Z<0.117 m/kg^(1/3)时,发生冲切破坏.在近距离爆炸作用下,轴向荷载对RC桥墩抗爆性能的影响与其毁伤模式有关,当RC桥墩的毁伤模式是无剥落破坏或者轻微的剥落破坏时,随着轴向荷载的增加,RC桥墩的毁伤程度有所减轻;但当RC桥墩的毁伤模式是严重的剥落破坏或者冲切破坏时,随着轴向荷载的增加,RC桥墩的毁伤程度加剧.研究结果可为RC墩柱抗爆设计和毁伤评估提供参考.
关键词
近距离爆炸
钢筋混凝土桥墩
数值模拟
毁伤模式
轴力作用
Keywords
close-in explosion
reinforced concrete bridge column
numerical simulation
damage mode
axial load
分类号
U443.22 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
轴力作用下焊接方管Π型节点的极限承载力分析
刘岩
陈奕贤
王鑫
樊晨阳
武艳如
《华南理工大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
2
轴力作用下液化土中端承桩的水平振动特性
秦世伟
莫泷
史蕙质
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
7
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职称材料
3
基于贝叶斯理论评估轴力作用下带损伤段梁
房长宇
张耀庭
马超
《科学技术与工程》
北大核心
2014
2
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职称材料
4
考虑轴力作用下盾构下穿引起既有隧道变形解析解
乔晓延
齐晓强
《铁道标准设计》
北大核心
2022
7
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职称材料
5
近距离爆炸作用下RC桥墩毁伤模式及其轴力效应数值模拟
院素静
杨凯
刘泽瑞
宗周红
《东南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
6
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