大跨椭球面圆形钢拱结构的强度及稳定性分析 被引量：23

1

作者 赵阳 陈贤川 董石麟 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期15-23,共9页

九寨沟甘海子国际会议度假中心温泉泳浴中心为一平面尺寸150m×65m的椭球形壳体。为满足建筑设计简洁通透的要求,该工程采用了沿椭球面短轴方向布置圆形钢拱结构为主要承载构件、拱间沿长轴方向布置矩形钢管作为檩条的结构方案。圆... 九寨沟甘海子国际会议度假中心温泉泳浴中心为一平面尺寸150m×65m的椭球形壳体。为满足建筑设计简洁通透的要求,该工程采用了沿椭球面短轴方向布置圆形钢拱结构为主要承载构件、拱间沿长轴方向布置矩形钢管作为檩条的结构方案。圆形钢拱则采用了一种新颖的上部∏形截面、下部圆管截面构成的组合截面形式。本文介绍了该结构的结构选型,分别给出了单拱结构、整体结构的内力分析、线性特征根屈曲分析及几何非线性分析的分析结果。分析表明,在升温条件下壳体结构出现很大的薄膜压应力,结构的稳定承载能力急剧下降。本文提出通过在结构中部设置伸缩缝的方法调整壳体屈曲前的薄膜应力状态,释放部分温度应力,从而达到提高结构整体稳定性的目的。 展开更多

关键词 钢结构 钢拱 椭球壳 结构分析 稳定 屈曲

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桩网结构模型试验柔性拱研究 被引量：12

2

作者 肖宏 蒋关鲁 魏永幸 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期3032-3036,共5页

基于E.Buckinghamπ定理,应用因次分析方法,对桩网结构模型进行了相似理论推导,求解了模型与原型之间的相似关系,并基于所得的相似关系,结合现场工程实践对桩网结构模型进行了设计与制作。模型试验结果表明,(1)应用因次分析方法推求模... 基于E.Buckinghamπ定理,应用因次分析方法,对桩网结构模型进行了相似理论推导,求解了模型与原型之间的相似关系,并基于所得的相似关系,结合现场工程实践对桩网结构模型进行了设计与制作。模型试验结果表明,(1)应用因次分析方法推求模型与原型之间的相似关系是可行的;(2)桩网结构柔性拱的沉降波形呈"网兜"状;(3)土工格栅应变随着路基填筑的增高与循环加载次数的增加而增大,土拱形成前格栅应变增大较快,土拱形成后应变增长变得缓慢。 展开更多

关键词 模型试验 相似理论 柔性拱 桩网结构

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拱支网壳结构的力学性能分析 被引量：12

3

作者 沈祖炎 李元齐 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期127-133,共7页

拱支网壳结构体系是在综合了网壳 (网架 )及拱结构等优点的基础上 ,构思出的一种新型大跨度空间杂交结构形式 .在理论分析和模型试验研究的基础上 ,对该结构体系的力学性能进行了分析 ,并比较其经济性指标 .研究结果表明 ,由于拱结构的... 拱支网壳结构体系是在综合了网壳 (网架 )及拱结构等优点的基础上 ,构思出的一种新型大跨度空间杂交结构形式 .在理论分析和模型试验研究的基础上 ,对该结构体系的力学性能进行了分析 ,并比较其经济性指标 .研究结果表明 ,由于拱结构的参与 ,该杂交结构的受力性能得到明显改善 。 展开更多

关键词 拱支网壳 结构体系 力学性能 杂交结构 大跨度空间结构 临界荷载值 失稳模式

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三拱立柱式地铁地下车站结构三维精细化非线性地震反应分析 被引量：20

4

作者 陈磊 陈国兴 +1 位作者 陈苏 龙慧 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期100-107,共8页

基于ABAQUS软件研发的显式有限元并行计算集群平台,建立三拱立柱式地铁地下车站结构三维精细化有限元分析模型;研究大地震近场和远场地震动作用下地铁地下车站结构三维非线性地震反应特性。结果表明:地震作用下,三拱立柱式车站立柱底部... 基于ABAQUS软件研发的显式有限元并行计算集群平台,建立三拱立柱式地铁地下车站结构三维精细化有限元分析模型;研究大地震近场和远场地震动作用下地铁地下车站结构三维非线性地震反应特性。结果表明:地震作用下,三拱立柱式车站立柱底部为最危险部位,两侧副拱较中间主拱安全;两侧副拱拱璧损伤没有框架式车站结构外墙损伤严重;两侧副拱与竖向轴夹角约为30°处上、下拱壁上损伤指数最大;地铁地下车站结构峰值加速度沿车站纵轴线方向呈波浪状,纵轴线中点附近峰值加速度最大;三拱立柱式地铁车站的破坏主要和结构相对位移角有关,其破坏模式主要为剪切破坏。 展开更多

关键词 地铁地下车站结构 三拱立柱式 三维精细化有限元 非线性分析 地震反应特性

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卫星中心承力筒结构优化设计研究 被引量：8

5

作者 毛佳 江振宇 +1 位作者 陈广南 张为华 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期1-6,共6页

利用有限元软件ANSYS建立复合材料中心承力筒式卫星平台结构的参数化有限元分析模型,计算了整星结构振动模态,在此基础上对复合材料蜂窝夹层中心承力筒结构分析模型进行简化,在满足结构的强度、变形、振动和屈曲约束条件下,对承力筒结... 利用有限元软件ANSYS建立复合材料中心承力筒式卫星平台结构的参数化有限元分析模型,计算了整星结构振动模态,在此基础上对复合材料蜂窝夹层中心承力筒结构分析模型进行简化,在满足结构的强度、变形、振动和屈曲约束条件下,对承力筒结构进行优化设计,并对多种方案进行比较,提出的方法和思路为今后同类结构设计提供了参考。 展开更多

关键词 参数化模型 中心承力筒 优化设计 复合材料蜂窝夹芯结构

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支座沉降对拱壳杂交钢结构设计的影响 被引量：7

6

作者 张昭一 王元清 +2 位作者 高阳 石永久 李国星 《建筑科学与工程学报》 CAS 2010年第4期103-108,共6页

论述了支座沉降对结构设计的影响,合理地选取了支座沉降的最不利工况;采用SAP软件分析了新加坡植物园展览温室的拱壳杂交钢结构体系在各种工况作用下的结构内力,根据结构内力确定了结构主要构件的截面尺寸;采用ANSYS软件进行了8种组合... 论述了支座沉降对结构设计的影响,合理地选取了支座沉降的最不利工况;采用SAP软件分析了新加坡植物园展览温室的拱壳杂交钢结构体系在各种工况作用下的结构内力,根据结构内力确定了结构主要构件的截面尺寸;采用ANSYS软件进行了8种组合工况下的结构静力分析。结果表明:考虑支座沉降的组合工况作用下的结构应力与变形均满足要求,具有一定的安全性,支座沉降引起的附加应力与变形相对其他荷载而言较小,对该工程的影响不大;支座沉降工况的选取可为类似工程提供参考。 展开更多

关键词 拱壳杂交钢结构 支座沉降 结构设计 有限元静力分析

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大跨度拱支网壳结构体系及静力性能研究 被引量：9

7

作者 李元齐 沈祖炎 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期645-650,共6页

拱支网壳结构体系是在综合了网壳 (网架 )及拱结构等的优点的基础上 ,构思出的一种新型大跨空间结构形式 .论述了该结构形式的合理性 ,提出了该结构体系具有代表性的多种结构形式 .再与纯单层网壳对比 ,就该结构体系的静力性能进行比较... 拱支网壳结构体系是在综合了网壳 (网架 )及拱结构等的优点的基础上 ,构思出的一种新型大跨空间结构形式 .论述了该结构形式的合理性 ,提出了该结构体系具有代表性的多种结构形式 .再与纯单层网壳对比 ,就该结构体系的静力性能进行比较分析 ,并对三个缩尺模型的静力稳定作了试验研究 .结果表明该杂交结构能充分发挥两种结构形式的受力特点 ,整体受力性能在极限承载力、缺陷敏感性、结构延性等方面都得到明显改善 ,显示出该新型杂交结构体系将具有较广阔的应用前景 . 展开更多

关键词 拱支网壳结构体系 杂交结构 试验研究

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某火车站无站台柱雨棚钢结构设计 被引量：5

8

作者 杨惠东 李娜 +2 位作者 王士裴 陆金钰 罗尧治 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2007年第2期17-20,24,共5页

研究目的:根据某火车站在改建工程中站台雨棚要求无柱化,提高通透性、舒适性的特点,对该站台雨棚的设计进行研究。研究方法:结合现场条件,采用单跨全覆盖的建筑形式。主体结构平面为41 m×400 m,两侧仅设置落地支撑28个,结构内部不... 研究目的:根据某火车站在改建工程中站台雨棚要求无柱化,提高通透性、舒适性的特点,对该站台雨棚的设计进行研究。研究方法:结合现场条件,采用单跨全覆盖的建筑形式。主体结构平面为41 m×400 m,两侧仅设置落地支撑28个,结构内部不设支撑柱,采用空间结构分析软件进行结构计算的研究方法。研究结果:通过铁路站台雨棚首次采用螺栓球网壳和落地立体管桁相结合的空间结构受力体系的实践,提出了成功的设计经验和有针对性的细部构造措施。研究结论:无站台柱雨棚采用正放四角锥双层柱面网壳与落地管桁结构的综合受力体系,不仅可以合理地发挥杆件效用,而且还可充分地展现建筑效果。对于体形较大的结构,温度效应的影响十分显著,在设计过程中采取相应的处理措施能有效地改善结构在温度作用下的受力性能;结构中的细部设计也应用了合理的分析计算方法,确保了结构的安全适用。 展开更多

关键词 无站台柱雨棚 网壳 管桁架 结构设计 连接构造

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斜拉网壳结构构件单元分析及结构动力性能 被引量：3

9

作者 沈祖炎 周岱 龚铭 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期127-133,共7页

阐明了斜拉索及塔柱的计算问题 ,数值计算、分析了斜拉网壳结构的动力性能问题 ,并与网壳结构计算结果进行了对比 .计算分析表明 ,斜拉网壳结构频谱密集 ,与网壳结构的对应振型差别很大 ;斜拉索的存在大大提高了网壳结构的刚度 ,明显改... 阐明了斜拉索及塔柱的计算问题 ,数值计算、分析了斜拉网壳结构的动力性能问题 ,并与网壳结构计算结果进行了对比 .计算分析表明 ,斜拉网壳结构频谱密集 ,与网壳结构的对应振型差别很大 ;斜拉索的存在大大提高了网壳结构的刚度 ,明显改变了网壳结构动力性能 ; 展开更多

关键词 斜拉索 塔柱 动力性能 斜拉网壳结构 空间结构型式 单元刚复 无阻尼自由振动 自振频率

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斜拉网壳结构的构件分析和非线性动力计算 被引量：15

10

作者 周岱 沈祖炎 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第6期40-46,共7页

斜拉网壳结构是空间网壳结构与柔性拉索族系的有机结合。文中导出了空间杆单元几何非线性刚度矩阵，阐明了斜拉索的非线性特性和塔柱计算，给出了结构非线性动力响应计算策略并做数值分析。计算表明，该类结构频谱密集，且自振频率明显... 斜拉网壳结构是空间网壳结构与柔性拉索族系的有机结合。文中导出了空间杆单元几何非线性刚度矩阵，阐明了斜拉索的非线性特性和塔柱计算，给出了结构非线性动力响应计算策略并做数值分析。计算表明，该类结构频谱密集，且自振频率明显高于对应的网壳结构；反应谱法与时程分析法的计算结果差别较大，因此对大跨度（斜拉）网壳结构须用后者验算。 展开更多

关键词 斜拉网壳结构 非线性 动力响应 斜拉索 塔柱

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地铁车站轨排井结构加强措施及布置方案分析 被引量：6

11

作者 薛建阳 王亚辉 +1 位作者 黄小刚 代武强 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第4期1209-1216,共8页

为改进地铁车站轨排井结构的设计,提高预留轨排井车站的受力性能,研究不同加强措施对地铁车站轨排井结构的影响,通过有限元模拟,进行了2种结构模型的对比,以及不同结构布置方案下轨排井车站的受力分析。结果表明:增设壁柱主要改变了结... 为改进地铁车站轨排井结构的设计,提高预留轨排井车站的受力性能,研究不同加强措施对地铁车站轨排井结构的影响,通过有限元模拟,进行了2种结构模型的对比,以及不同结构布置方案下轨排井车站的受力分析。结果表明:增设壁柱主要改变了结构侧墙的内力分布;双排桩围护对车站结构的侧向变形和顶纵梁范围内弯矩的减小有明显作用;拱形结构方案相对于传统的车站结构形式可使轨排井结构的受力更加均匀。 展开更多

关键词 预留轨排井结构 壁柱 双排桩 拱形布置结构

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多层坚硬顶板采场覆岩“拱壳”大结构形成机理研究 被引量：18

12

作者 霍丙杰 于斌 +1 位作者 张宏伟 路洋波 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第11期18-23,共6页

为得到多层坚硬顶板采场覆岩"拱壳"大结构形成机理,以大同矿区同忻煤矿石炭系多层坚硬顶板特厚煤层开采为工程背景,基于关键层理论分析了同忻煤矿3-5煤层特厚煤层综放开采多层坚硬顶板的破断特征和大空间采场覆岩结构特征;应... 为得到多层坚硬顶板采场覆岩"拱壳"大结构形成机理,以大同矿区同忻煤矿石炭系多层坚硬顶板特厚煤层开采为工程背景,基于关键层理论分析了同忻煤矿3-5煤层特厚煤层综放开采多层坚硬顶板的破断特征和大空间采场覆岩结构特征;应用弹性板理论,建立了大空间采场坚硬覆岩"拱壳"平衡大结构力学模型和数学模型。研究表明:坚硬覆岩"拱壳"平衡大结构理论,较好地揭示了同忻煤矿8105、8106等工作面开采过程中产生大小周期来压、采动影响范围大、易产生强矿压等特殊矿压现象的机理。研究成果为大同矿区石炭系坚硬覆岩特厚煤层开采工作面矿压控制提供理论依据。 展开更多

关键词 大同矿区 多层坚硬顶板 覆岩“拱壳”大结构 力学模型 矿压控制

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拱壳杂交钢结构的防连续倒塌分析 被引量：5

13

作者 石永久 高阳 +3 位作者 王元清 张昭一 李国星 刘健 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第5期817-822,共6页

目的验算新加坡植物园展览温室拱壳杂交钢结构的抗连续倒塌能力.方法采用常用的改变传力路径方法,选取结构的初始破坏状态以及计算工况,运用ANSYS有限元软件对结构进行静力分析、特征值屈曲分析及荷载位移全过程分析.结果与完善结构相比... 目的验算新加坡植物园展览温室拱壳杂交钢结构的抗连续倒塌能力.方法采用常用的改变传力路径方法,选取结构的初始破坏状态以及计算工况,运用ANSYS有限元软件对结构进行静力分析、特征值屈曲分析及荷载位移全过程分析.结果与完善结构相比,局部失效结构的内力及变形有较大提高,屈曲模态发生明显变化,结构在2.5倍左右的标准荷载作用下仍能继续承载.结论该结构在设定的初始破坏情况下不会发生连续倒塌,仍具有一定的整体性和延性,可见其具有良好的抗连续倒塌能力. 展开更多

关键词 拱壳杂交结构 连续倒塌 改变传力路径法 线弹性静力分析 非线性静力分析

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拱支网壳结构的试验研究 被引量：6

14

作者 李元齐 沈祖炎 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期25-32,共8页

拱支网壳结构体系是在综合了网壳（网架）及拱结构等优点的基础上，构思出的一种新型大跨度空间杂交结构形式。为进一步研究该结构形式的受力性能，本文制作了以Ｋ６－４型（Ｋｉｅｗｉｔｔ型）单层网壳结构为基础所构成的两种具有代表... 拱支网壳结构体系是在综合了网壳（网架）及拱结构等优点的基础上，构思出的一种新型大跨度空间杂交结构形式。为进一步研究该结构形式的受力性能，本文制作了以Ｋ６－４型（Ｋｉｅｗｉｔｔ型）单层网壳结构为基础所构成的两种具有代表性的拱支网壳结构模型，进行试验研究，同时还采用一个同尺寸的纯单层同壳模型作对比试验，并将试验结果与理论分析结果进行比较。结果表明，由于拱结构的参与，该杂交结构的受力性能得到明显的改善。 展开更多

关键词 拱支网壳结构 杂交结构 试验研究

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高层筒体结构整体稳定及二阶位移分析的改进条元法 被引量：1

15

作者 陆铁坚 余志武 李芳 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期29-33,共5页

根据柱壳理论,构造了一种柱壳曲条,本文结合柱壳曲条和平壳条元求解高层筒体结构的整体稳定及二阶位移。采用三次H erm ite插值函数模拟条元横截面的翘曲位移变化,能较好地反映筒体受力“剪切滞后”效应;采用一族能较好地逼近弯剪型变... 根据柱壳理论,构造了一种柱壳曲条,本文结合柱壳曲条和平壳条元求解高层筒体结构的整体稳定及二阶位移。采用三次H erm ite插值函数模拟条元横截面的翘曲位移变化,能较好地反映筒体受力“剪切滞后”效应;采用一族能较好地逼近弯剪型变形曲线的正交多项式作基函数来描述位移沿竖向变化。用最小势能原理建立稳定及二阶位移分析方程。该方法适用于任意平面形状的高层建筑筒体结构及剪力墙结构的稳定及二阶位移分析。与其它方法相比,该方法具有精度高、通用性强、计算量小等优点。 展开更多

关键词 高层建筑筒体结构 有限条元法 柱壳曲条 稳定及二阶分析

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王堤口渡槽橡胶布双曲扁壳新型闸门的构造原理 被引量：1

16

作者 颜宏亮 联伟强 +2 位作者 张洪存 李保栋 侯建华 《山东农业大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2004年第2期268-272,共5页

薄壳空间结构具有很多优点 ,我国在水工闸门中使用双曲扁壳结构的历史已有 37年 ,但尚未见到采用橡胶布面板的。笔者结合工程实际 ,采用薄膜理论并采取相应的结构和构造措施 ,提出了胶布双曲扁壳新型闸门的具体分析与设计方法。工程应... 薄壳空间结构具有很多优点 ,我国在水工闸门中使用双曲扁壳结构的历史已有 37年 ,但尚未见到采用橡胶布面板的。笔者结合工程实际 ,采用薄膜理论并采取相应的结构和构造措施 ,提出了胶布双曲扁壳新型闸门的具体分析与设计方法。工程应用中不但能消除面板的角点影响 ,而且保证了面板的无弯矩状态。 展开更多

关键词 渡槽 橡胶布 双曲扁壳结构 水工闸门 构造原理 薄膜理论 设计

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暗挖PBA车站顶拱矢跨比对钢管柱受力特征及地表变形影响研究——以北京地铁17号线香河园站为例 被引量：2

17

作者 郑立钢 常龙飞 +1 位作者 江华 江玉生 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第S01期174-182,共9页

为研究顶拱矢跨比的改变对车站钢管柱受力安全及地表变形的影响,以北京地铁17号线香河园站为背景,建立拱结构力学理论模型,通过理论分析得到拱结构在拱脚处的内力随矢跨比的变化规律;结合数值模拟方法及现场实测数据分析,得到不同顶拱... 为研究顶拱矢跨比的改变对车站钢管柱受力安全及地表变形的影响,以北京地铁17号线香河园站为背景,建立拱结构力学理论模型,通过理论分析得到拱结构在拱脚处的内力随矢跨比的变化规律;结合数值模拟方法及现场实测数据分析,得到不同顶拱矢跨比下钢管柱受力特征及地表变形规律。研究结果表明:1)不同顶拱矢跨比条件下,钢管柱剪力与弯矩最大值均出现在中板位置附近;2)随着顶拱矢跨比的增大,钢管柱的轴力和地表沉降最大值均呈先减小后增大趋势,与理论分析结果一致;3)PBA车站在二次衬砌扣拱施工阶段钢管柱轴力涨幅最大,此阶段完成时钢管柱轴力占车站完工轴力的75%以上;4)车站主体结构施作完成后,地表最大沉降在车站中线上方,沉降槽曲线以车站中线左右对称分布,与小导洞的对称形式相同,且顶拱矢跨比较小的车站,因施工引起的不均匀沉降较小,有利于控制地表变形。 展开更多

关键词 PBA工法 地铁车站 钢管混凝土柱 拱结构 矢跨比 有限元分析

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基于不同剪力墙模拟单元的框剪结构Pushover分析 被引量：1

18

作者 吴礼华 程绍革 +2 位作者 史铁花 王子寒 景晓昆 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2014年第5期8-14,共7页

全面系统地介绍了Pushover分析法,并着重介绍了3种不同的剪力墙模拟单元(模拟框架、等效柱及分层壳);通过框剪结构的一个工程算例,对3种模型分别进行Pushover分析。结果表明,这3种模型能从不同角度反映出框剪结构的抗震性能。

关键词 模拟框架 等效柱 分层壳 框剪结构 PUSHOVER分析

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微球形氧化铝的制备及其表征研究 被引量：2

19

作者 沈振娟 付庆涛 刘晨光 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期215-219,共5页

采用油柱成型法制备了一种核壳结构磁性氧化铝球,结果表明以球状Fe3O4为磁核合成的Fe3O4/Si O2/γ-Al2O3磁性球在500°C煅烧下,表面光滑,粒径分布为100-300μm,比表面积为200m2/g,平均孔径为16.8nm,孔容为0.77cm3/g,比饱和磁化强度... 采用油柱成型法制备了一种核壳结构磁性氧化铝球,结果表明以球状Fe3O4为磁核合成的Fe3O4/Si O2/γ-Al2O3磁性球在500°C煅烧下,表面光滑,粒径分布为100-300μm,比表面积为200m2/g,平均孔径为16.8nm,孔容为0.77cm3/g,比饱和磁化强度较高（15.1emu/g）,矫顽力和剩磁较低。 展开更多

关键词 磁性氧化铝球 核壳结构 油柱成型法 孔结构 磁性能

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京沈高铁北京朝阳站至五环路段全封闭声屏障结构设计 被引量：8

20

作者 张高明 程卫红 +1 位作者 刘枫 党辉 《铁道标准设计》 北大核心 2021年第6期147-154,共8页

京沈高铁北京朝阳站至五环路段为降低铁路给周围小区居民带来的噪声影响,采用全封闭式声屏障体系,总长约1.8 km。对该段全封闭式声屏障设计进行深入研究,包括平面、立面布置,现浇壳板与预制壳板对比,拱肋与壳板协同作用研究,拱结构配筋... 京沈高铁北京朝阳站至五环路段为降低铁路给周围小区居民带来的噪声影响,采用全封闭式声屏障体系,总长约1.8 km。对该段全封闭式声屏障设计进行深入研究,包括平面、立面布置,现浇壳板与预制壳板对比,拱肋与壳板协同作用研究,拱结构配筋方法研究,声屏障地基及基础设计等。声屏障主体采用不等跨拱式混凝土框架结构形式,采用常规设计软件计算存在较大难度,通过编程提高该类结构的设计效率;拱脚基础采用重力式挡墙形式,设置基底逆坡抵抗水平力,降低工程造价。研究提出一套行之有效的铁路封闭声屏障设计方法,解决了铁路声屏障结构设计问题。 展开更多

关键词 京沈高铁 全封闭声屏障 拱式混凝土框架结构 预制壳板 拱结构配筋 拱脚基础

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