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落石冲击下钢混组合梁桥桥面板动力行为及易损性分析
1
作者
吴昊
杨琳珂
彭琦
《振动与冲击》
北大核心
2025年第1期177-189,共13页
针对山区钢混组合梁桥上部结构面临落石冲击的威胁,开展了钢混组合梁桥桥面板动力行为及易损性分析。首先,基于已有冲击试验,提出并验证了适用于落石冲击桥面板的数值仿真分析方法。其次,建立了落石冲击某原型钢混组合梁桥桥面板的精细...
针对山区钢混组合梁桥上部结构面临落石冲击的威胁,开展了钢混组合梁桥桥面板动力行为及易损性分析。首先,基于已有冲击试验,提出并验证了适用于落石冲击桥面板的数值仿真分析方法。其次,建立了落石冲击某原型钢混组合梁桥桥面板的精细化有限元模型,分析了桥面板和剪力钉的损伤演化过程、破坏模式和动力响应。然后,讨论了混凝土强度、纵筋屈服强度、直径和配筋率、横筋配筋率以及配箍率等设计参数对桥面板抗落石冲击性能的敏感性和影响规律。最后,综合考虑桥面板几何与材料特性以及落石冲击荷载的随机性,基于响应面法和蒙特卡洛模拟开展了桥面板的易损性分析。结果表明:提高混凝土强度及配筋率,可有效地增强桥面板抵抗400 kJ能级落石冲击的性能;对于所考虑工况,当落石速度在10~25 m/s时,桥面板跨中峰值挠度与板厚比值低于0.75。
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关键词
落石冲击
钢混组合梁桥
桥
面板
动力行为
易损性分析
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职称材料
落石撞击下钢混组合梁桥上部结构动力响应分析
被引量:
8
2
作者
康俊涛
章豪
《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期36-42,共7页
基于HJC混凝土损伤本构模型,利用非线性显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA建立了钢混组合梁桥上部结构的有限元模型,并采用能量守恒原理检验了计算结果的稳定性。从落石速度、落石质量、接触面积、碰撞位置四个影响因素方面,研究了钢混组...
基于HJC混凝土损伤本构模型,利用非线性显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA建立了钢混组合梁桥上部结构的有限元模型,并采用能量守恒原理检验了计算结果的稳定性。从落石速度、落石质量、接触面积、碰撞位置四个影响因素方面,研究了钢混组合梁桥上部结构在落石撞击下的动力响应。研究表明:(1)各影响因素中,落石速度变化对钢混组合梁桥上部结构的影响最显著;(2)落石对桥面板的破坏以局部破坏为主;(3)综合了落石速度和落石质量的落石动能可以作为落石撞击钢混组合梁桥研究中的自变量;(4)碰撞位置不变时,落石动能与混凝土损失体积呈正相关。
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关键词
钢混组合梁桥
落石撞击
动力响应
有限元分析
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职称材料
曲线钢混凝土组合梁桥徐变效应分析
被引量:
2
3
作者
阮先虎
郭增伟
吴树广
《混凝土》
CAS
北大核心
2022年第3期25-29,34,共6页
针对混凝土桥面板徐变过程对曲线钢混组合梁桥力学性能的影响,以某座5×30 m的曲线双工字钢板组合梁桥为工程背景,使用ANSYS软件建立精细化实体有限元模型,利用其中的Creep准则进行徐变等效计算,在考虑施工过程后研究钢混组合梁桥...
针对混凝土桥面板徐变过程对曲线钢混组合梁桥力学性能的影响,以某座5×30 m的曲线双工字钢板组合梁桥为工程背景,使用ANSYS软件建立精细化实体有限元模型,利用其中的Creep准则进行徐变等效计算,在考虑施工过程后研究钢混组合梁桥的徐变效应,并探讨不同加载龄期下的预制板对徐变效应的影响。研究结果表明:桥面板徐变导致的5跨连续梁跨中截面徐变应力在边跨最大,中跨次之,次边跨最小;横桥向上靠近钢纵梁处徐变应力大,远离钢纵梁处应力小;受到“弯扭耦合”影响,外侧钢纵梁应力变化比内侧钢纵梁应力变化更加明显,两者徐变应力值最大差异为32.28%。徐变导致的应力重分布使钢混组合梁中的桥面板应力向钢主梁转移,且钢梁上缘应力的增幅比下缘更为显著,边跨跨中钢梁上缘增幅是下缘的5.6倍。连续梁恒载变形会随着混凝土桥面板徐变持续增加,且边跨跨中附加挠度>中跨>次边跨;混凝土预制板加载龄期越长,徐变效应产生的主梁附加挠度越小,30 d的加载龄期下边跨徐变挠度是180 d加载龄期的1.5倍。
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关键词
钢混组合梁桥
施工过程
徐变效应
加载龄期
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职称材料
后结合预应力组合梁桥的混凝土预应力实效测试与分析
被引量:
11
4
作者
苏庆田
邹迪升
+2 位作者
张龙伟
陶仙玲
黄超
《同济大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期1061-1069,F0002,共10页
为了研究后结合预应力法在组合结构连续梁桥中的应用效果,并与常规预应力组合梁的预应力实施情况进行比较,基于换算截面法分别推导了后结合和常规结合连续组合梁桥的中支点截面应力计算公式,结合国内首座大跨度后结合预应力组合连续梁...
为了研究后结合预应力法在组合结构连续梁桥中的应用效果,并与常规预应力组合梁的预应力实施情况进行比较,基于换算截面法分别推导了后结合和常规结合连续组合梁桥的中支点截面应力计算公式,结合国内首座大跨度后结合预应力组合连续梁桥开展实桥受力性能测试,测量负弯矩区中支点截面在各施工工况中的应力状态。测量结果表明:后结合预应力法不会在钢梁中产生压应力,有效提升了预应力在混凝土中的施加效率,后结合法产生在混凝土中的预压应力是常规预应力法的1.3倍。计算分析表明,采用后结合预应力法在跨径70 m以下连续组合梁中可以实现混凝土桥面板为全预应力状态,在跨径110 m以下连续组合梁中可以实现混凝土不开裂的A类预应力状态。
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关键词
钢混组合梁桥
后结合预应力法
负弯矩区
混凝土
桥
面板
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职称材料
钢-混组合梁桥车桥耦合竖向振动分析
被引量:
3
5
作者
李喜梅
徐伟
母渤海
《沈阳工业大学学报》
CAS
北大核心
2022年第2期227-233,共7页
针对车桥耦合作用下钢混组合梁桥竖向振动响应及冲击效应问题,运用ANSYS软件建立有限元模型,基于分离迭代法编写车桥耦合振动求解程序,采用Newmark-β法求得不同因素下钢混组合梁桥边跨跨中竖向位移响应并据此评价行人舒适度.结果表明:...
针对车桥耦合作用下钢混组合梁桥竖向振动响应及冲击效应问题,运用ANSYS软件建立有限元模型,基于分离迭代法编写车桥耦合振动求解程序,采用Newmark-β法求得不同因素下钢混组合梁桥边跨跨中竖向位移响应并据此评价行人舒适度.结果表明:车速变化对钢混组合梁桥竖向振动影响较小;车重对该桥型竖向振动影响比较明显;桥面不平顺是该桥型竖向振动最重要的影响因素.重车过桥时,宜将车速限值在40~60 km/h范围内,可有效减少对桥梁的冲击,同时桥面不平顺对冲击系数有明显影响,要加强桥面养护;桥面不平顺是求得的冲击系数数值解和规范限值之间产生差异的最重要影响因素.
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关键词
钢混组合梁桥
车
桥
耦合振动
桥
面不平顺
NEWMARK-Β法
分离迭代法
路面功率谱
行人舒适度
冲击系数
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职称材料
客货共线铁路钢混组合结构桥梁动力分析
被引量:
3
6
作者
孙宗磊
李克冰
班新林
《铁道建筑》
北大核心
2021年第5期1-5,21,共6页
以应用于客货共线铁路的32、40 m跨度钢混组合结构简支梁和3×40、3×48 m钢混组合结构连续梁为研究对象,分析了不同形式钢混组合结构桥梁的自振特性。以美国六级谱生成的轨道不平顺为激励源,对CRH2型列车通过时的车桥动力响应...
以应用于客货共线铁路的32、40 m跨度钢混组合结构简支梁和3×40、3×48 m钢混组合结构连续梁为研究对象,分析了不同形式钢混组合结构桥梁的自振特性。以美国六级谱生成的轨道不平顺为激励源,对CRH2型列车通过时的车桥动力响应进行了数值模拟。研究结果表明:不同形式的钢混组合结构桥梁在CRH2列车作用下的车桥动力响应满足运行安全性与舒适性的要求;40 m跨度简支梁的竖向加速度小于32 m跨度简支梁,有砟轨道形式的简支梁竖向加速度小于无砟轨道形式;钢混组合结构连续梁在计算速度范围内出现共振响应,但共振响应幅值较小,对列车动力响应影响较小;相同跨度条件下,不同轨道结构形式对列车动力响应影响较小。
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关键词
铁路
桥
梁
动力分析
数值模拟
钢混组合梁桥
客货共线铁路
车
桥
动力响应
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职称材料
题名
落石冲击下钢混组合梁桥桥面板动力行为及易损性分析
1
作者
吴昊
杨琳珂
彭琦
机构
同济大学土木工程学院
长沙理工大学土木工程学院
出处
《振动与冲击》
北大核心
2025年第1期177-189,共13页
基金
国家自然科学基金(52378526)。
文摘
针对山区钢混组合梁桥上部结构面临落石冲击的威胁,开展了钢混组合梁桥桥面板动力行为及易损性分析。首先,基于已有冲击试验,提出并验证了适用于落石冲击桥面板的数值仿真分析方法。其次,建立了落石冲击某原型钢混组合梁桥桥面板的精细化有限元模型,分析了桥面板和剪力钉的损伤演化过程、破坏模式和动力响应。然后,讨论了混凝土强度、纵筋屈服强度、直径和配筋率、横筋配筋率以及配箍率等设计参数对桥面板抗落石冲击性能的敏感性和影响规律。最后,综合考虑桥面板几何与材料特性以及落石冲击荷载的随机性,基于响应面法和蒙特卡洛模拟开展了桥面板的易损性分析。结果表明:提高混凝土强度及配筋率,可有效地增强桥面板抵抗400 kJ能级落石冲击的性能;对于所考虑工况,当落石速度在10~25 m/s时,桥面板跨中峰值挠度与板厚比值低于0.75。
关键词
落石冲击
钢混组合梁桥
桥
面板
动力行为
易损性分析
Keywords
rockfall impact
steel-concrete composite beam bridge
bridge deck
dynamic behavior
vulnerability analysis
分类号
TU312.3 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
落石撞击下钢混组合梁桥上部结构动力响应分析
被引量:
8
2
作者
康俊涛
章豪
机构
武汉理工大学土木工程与建筑学院
出处
《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期36-42,共7页
基金
湖北省自然科学基金(2015CFB393)。
文摘
基于HJC混凝土损伤本构模型,利用非线性显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA建立了钢混组合梁桥上部结构的有限元模型,并采用能量守恒原理检验了计算结果的稳定性。从落石速度、落石质量、接触面积、碰撞位置四个影响因素方面,研究了钢混组合梁桥上部结构在落石撞击下的动力响应。研究表明:(1)各影响因素中,落石速度变化对钢混组合梁桥上部结构的影响最显著;(2)落石对桥面板的破坏以局部破坏为主;(3)综合了落石速度和落石质量的落石动能可以作为落石撞击钢混组合梁桥研究中的自变量;(4)碰撞位置不变时,落石动能与混凝土损失体积呈正相关。
关键词
钢混组合梁桥
落石撞击
动力响应
有限元分析
Keywords
steel-concrete composite beam bridge
rockfall impact
dynamic response
finite element analysis
分类号
TU312.3 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
曲线钢混凝土组合梁桥徐变效应分析
被引量:
2
3
作者
阮先虎
郭增伟
吴树广
机构
重庆交通大学土木工程学院
中交路桥建设有限公司
出处
《混凝土》
CAS
北大核心
2022年第3期25-29,34,共6页
基金
国家自然科学基金(51878106)
重庆市自然科学基金面上项目(cstc2019jcyj-msxmX0818)
+1 种基金
重庆市研究生联合培养基地建设项目(JDLHPYJD2020023)
桥梁工程结构动力学国家重点实验室开放基金(201501)。
文摘
针对混凝土桥面板徐变过程对曲线钢混组合梁桥力学性能的影响,以某座5×30 m的曲线双工字钢板组合梁桥为工程背景,使用ANSYS软件建立精细化实体有限元模型,利用其中的Creep准则进行徐变等效计算,在考虑施工过程后研究钢混组合梁桥的徐变效应,并探讨不同加载龄期下的预制板对徐变效应的影响。研究结果表明:桥面板徐变导致的5跨连续梁跨中截面徐变应力在边跨最大,中跨次之,次边跨最小;横桥向上靠近钢纵梁处徐变应力大,远离钢纵梁处应力小;受到“弯扭耦合”影响,外侧钢纵梁应力变化比内侧钢纵梁应力变化更加明显,两者徐变应力值最大差异为32.28%。徐变导致的应力重分布使钢混组合梁中的桥面板应力向钢主梁转移,且钢梁上缘应力的增幅比下缘更为显著,边跨跨中钢梁上缘增幅是下缘的5.6倍。连续梁恒载变形会随着混凝土桥面板徐变持续增加,且边跨跨中附加挠度>中跨>次边跨;混凝土预制板加载龄期越长,徐变效应产生的主梁附加挠度越小,30 d的加载龄期下边跨徐变挠度是180 d加载龄期的1.5倍。
关键词
钢混组合梁桥
施工过程
徐变效应
加载龄期
Keywords
steel-concrete composite girder bridge
construction procedure
creep effect
loading age
分类号
TU528.01 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
后结合预应力组合梁桥的混凝土预应力实效测试与分析
被引量:
11
4
作者
苏庆田
邹迪升
张龙伟
陶仙玲
黄超
机构
同济大学土木工程学院桥梁工程系
同济大学土木工程学院
台州市交通勘察设计院有限公司
台州高速公路建设指挥部
杭州市市政工程集团有限公司
出处
《同济大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期1061-1069,F0002,共10页
基金
浙江省交通运输厅科技项目(No.2020031)。
文摘
为了研究后结合预应力法在组合结构连续梁桥中的应用效果,并与常规预应力组合梁的预应力实施情况进行比较,基于换算截面法分别推导了后结合和常规结合连续组合梁桥的中支点截面应力计算公式,结合国内首座大跨度后结合预应力组合连续梁桥开展实桥受力性能测试,测量负弯矩区中支点截面在各施工工况中的应力状态。测量结果表明:后结合预应力法不会在钢梁中产生压应力,有效提升了预应力在混凝土中的施加效率,后结合法产生在混凝土中的预压应力是常规预应力法的1.3倍。计算分析表明,采用后结合预应力法在跨径70 m以下连续组合梁中可以实现混凝土桥面板为全预应力状态,在跨径110 m以下连续组合梁中可以实现混凝土不开裂的A类预应力状态。
关键词
钢混组合梁桥
后结合预应力法
负弯矩区
混凝土
桥
面板
Keywords
steel-concrete composite bridge
postcombined prestressing method
negative bending region
concrete deck
分类号
U443.35 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
钢-混组合梁桥车桥耦合竖向振动分析
被引量:
3
5
作者
李喜梅
徐伟
母渤海
机构
兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心
兰州理工大学防震减灾研究所
中国市政工程西北设计研究院有限公司
出处
《沈阳工业大学学报》
CAS
北大核心
2022年第2期227-233,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51808274).
文摘
针对车桥耦合作用下钢混组合梁桥竖向振动响应及冲击效应问题,运用ANSYS软件建立有限元模型,基于分离迭代法编写车桥耦合振动求解程序,采用Newmark-β法求得不同因素下钢混组合梁桥边跨跨中竖向位移响应并据此评价行人舒适度.结果表明:车速变化对钢混组合梁桥竖向振动影响较小;车重对该桥型竖向振动影响比较明显;桥面不平顺是该桥型竖向振动最重要的影响因素.重车过桥时,宜将车速限值在40~60 km/h范围内,可有效减少对桥梁的冲击,同时桥面不平顺对冲击系数有明显影响,要加强桥面养护;桥面不平顺是求得的冲击系数数值解和规范限值之间产生差异的最重要影响因素.
关键词
钢混组合梁桥
车
桥
耦合振动
桥
面不平顺
NEWMARK-Β法
分离迭代法
路面功率谱
行人舒适度
冲击系数
Keywords
steel-concrete composite girder bridge
vehicle-bridge-coupled vibration
bridge surface roughness
Newmark-βmethod
separation iteration method
pavement power spectrum
pedestrian comfort
impact coefficient
分类号
TU398 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
客货共线铁路钢混组合结构桥梁动力分析
被引量:
3
6
作者
孙宗磊
李克冰
班新林
机构
中国铁路经济规划研究院有限公司
中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所
出处
《铁道建筑》
北大核心
2021年第5期1-5,21,共6页
基金
国家自然科学基金(71942006)
中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划(K2019G004)
中国铁道科学研究院集团有限公司基金(2019YJ046)。
文摘
以应用于客货共线铁路的32、40 m跨度钢混组合结构简支梁和3×40、3×48 m钢混组合结构连续梁为研究对象,分析了不同形式钢混组合结构桥梁的自振特性。以美国六级谱生成的轨道不平顺为激励源,对CRH2型列车通过时的车桥动力响应进行了数值模拟。研究结果表明:不同形式的钢混组合结构桥梁在CRH2列车作用下的车桥动力响应满足运行安全性与舒适性的要求;40 m跨度简支梁的竖向加速度小于32 m跨度简支梁,有砟轨道形式的简支梁竖向加速度小于无砟轨道形式;钢混组合结构连续梁在计算速度范围内出现共振响应,但共振响应幅值较小,对列车动力响应影响较小;相同跨度条件下,不同轨道结构形式对列车动力响应影响较小。
关键词
铁路
桥
梁
动力分析
数值模拟
钢混组合梁桥
客货共线铁路
车
桥
动力响应
Keywords
railway bridge
dynamic analysis
numerical simulation
steel-concrete composite girder bridge
mixed passenger and freight railway
dynamic response of vehicle-bridge
分类号
U448.13 [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
落石冲击下钢混组合梁桥桥面板动力行为及易损性分析
吴昊
杨琳珂
彭琦
《振动与冲击》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
落石撞击下钢混组合梁桥上部结构动力响应分析
康俊涛
章豪
《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》
CAS
CSCD
北大核心
2021
8
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职称材料
3
曲线钢混凝土组合梁桥徐变效应分析
阮先虎
郭增伟
吴树广
《混凝土》
CAS
北大核心
2022
2
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职称材料
4
后结合预应力组合梁桥的混凝土预应力实效测试与分析
苏庆田
邹迪升
张龙伟
陶仙玲
黄超
《同济大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
11
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职称材料
5
钢-混组合梁桥车桥耦合竖向振动分析
李喜梅
徐伟
母渤海
《沈阳工业大学学报》
CAS
北大核心
2022
3
在线阅读
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职称材料
6
客货共线铁路钢混组合结构桥梁动力分析
孙宗磊
李克冰
班新林
《铁道建筑》
北大核心
2021
3
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