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CIPP修复腐蚀与脱节钢筋混凝土管道的接头力学行为
1
作者 方宏远 初佳军 +3 位作者 李斌 张富鑫 王念念 杜雪明 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第8期834-850,共17页
钢筋混凝土管道(RCP)接头问题是引发管道失效的主要诱因.采用原位固化法(CIPP)技术可有效修复接头病害,但修复后复合结构的协载特性尚不明确.为此,开展了CIPP-RCP接头复合结构三边加载试验,分析了内衬壁厚、腐蚀宽度、顶部腐蚀深度和脱... 钢筋混凝土管道(RCP)接头问题是引发管道失效的主要诱因.采用原位固化法(CIPP)技术可有效修复接头病害,但修复后复合结构的协载特性尚不明确.为此,开展了CIPP-RCP接头复合结构三边加载试验,分析了内衬壁厚、腐蚀宽度、顶部腐蚀深度和脱节长度对接头屈服荷载、极限荷载和内衬应变的影响规律.基于双线性牵引-分离响应的黏结单元,建立了复合结构三维数值模型,探讨了各因素对CIPP内衬von Mises应力的影响,并基于模拟结果推导了内衬最大von Mises应力预测方程.结果表明:复合结构失效过程分为线性增长、屈服强化、波动下降和稳定下降4个阶段,达到屈服荷载后接头顶部和底部内壁率先开裂.内衬壁厚从4 mm增至16 mm时,屈服荷载与极限荷载分别增长31.8%和80.3%.顶部腐蚀深度小于保护层厚度时,腐蚀宽度扩大对复合结构的屈服荷载影响可以忽略,极限荷载与腐蚀宽度呈正相关;顶部腐蚀深度大于保护层厚度时,复合结构的屈服荷载和极限荷载骤降.脱节长度小于10 cm时,CIPP可有效恢复原RCP接头的极限荷载;脱节长度大于10 cm时,修复效果减弱.内衬应变发展呈线性缓慢增长和非线性快速增长两个阶段.内衬壁厚与腐蚀宽度越大,内衬越稳定;顶部腐蚀深度与脱节长度越大,内衬越易屈服.推导的内衬最大von Mises应力预测方程精度较高. 展开更多
关键词 原位固化法 钢筋混凝土管道 腐蚀 脱节 复合结构 三边加载试验 接头力学行为
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滞回荷载下钢壳-混凝土组合索塔剪跨比分析
2
作者 张圣建 梁桓玮 +3 位作者 许春荣 陈泰旭 林昱 赵灿晖 《世界地震工程》 北大核心 2025年第1期209-217,共9页
为研究钢壳-混凝土组合索塔的破坏模式与受力特征,首先,进行了不同剪跨比下的索塔结构滞回试验,测试得到了各试件的破坏特征、滞回曲线与钢壳应变发展;其次,结合有限元软件进行分析,得到了多剪跨比下索塔结构承载能力与破坏模式;最后,... 为研究钢壳-混凝土组合索塔的破坏模式与受力特征,首先,进行了不同剪跨比下的索塔结构滞回试验,测试得到了各试件的破坏特征、滞回曲线与钢壳应变发展;其次,结合有限元软件进行分析,得到了多剪跨比下索塔结构承载能力与破坏模式;最后,在分析模型的基础上,进一步探究了组合索塔截面中含钢率、混凝土强度和穿孔钢筋直径对结构承载能力与延性的影响规律。研究结果表明:剪跨比为2和4的试件均呈现弯曲破坏模式,破坏特征为混凝土压溃,两者的峰值弯矩与延性一致;组合索塔截面具有较强的抗剪承载力,在剪跨比为1时仍呈现弯曲破坏特征;结构达到峰值承载力的时刻取决于钢壳屈服,截面含钢率的提升显著增大结构峰值承能力的同时也使结构的延性有所下降;混凝土强度与穿孔钢筋直径的提升对结构承载力的影响较小,但分别对结构的延性有正面和负面的影响。 展开更多
关键词 桥梁工程 组合结构 滞回试验 承载能力 破坏模式
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陡峻边坡峡谷单塔悬索桥隧道锚设计研究
3
作者 马坤 杨健 +1 位作者 刘建军 黄金钗 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期135-141,共7页
绿汁江大桥为主跨780 m的单塔地锚式钢箱梁悬索桥,楚雄岸边坡陡峻无法设置桥塔,中跨主缆经滚轴式复合索鞍转向后直接锚固于山体隧道锚中。为实现陡峻边坡零开挖的建设目标,楚雄岸隧道锚采用由缆洞、横向联络通道和隧道锚洞室构成的“一... 绿汁江大桥为主跨780 m的单塔地锚式钢箱梁悬索桥,楚雄岸边坡陡峻无法设置桥塔,中跨主缆经滚轴式复合索鞍转向后直接锚固于山体隧道锚中。为实现陡峻边坡零开挖的建设目标,楚雄岸隧道锚采用由缆洞、横向联络通道和隧道锚洞室构成的“一通转四洞”结构设计方案。结合建设条件,楚雄岸隧道锚轴线长度为70 m,其中锚塞体长度为37 m,轴线倾角为18.7°,锚塞体前锚面外轮廓尺寸为9.8 m×11.4 m,后锚面外轮廓尺寸为18 m×23 m。采用FLAC3D数值模拟软件建立楚雄岸隧道锚三维地质力学模型,对楚雄岸隧道锚抗拔稳定性和围岩稳定性进行分析,并基于此设计、制作缩尺比为1∶100的隧道锚模型开展模型试验,分析在工程荷载作用下的锚塞体位移。结果表明:工程荷载作用下,楚雄岸隧道锚抗拔稳定性满足要求,围岩可保持稳定;锚岩系统极限承载能力为13倍设计缆力,满足设计要求。 展开更多
关键词 地锚式悬索桥 隧道锚 复合索鞍 稳定性 极限承载力 结构设计 数值模拟 模型试验
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隧道支护组合结构大偏心受压性能试验研究
4
作者 王明胜 王奎 +1 位作者 路军富 张宏鑫 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期1188-1201,共14页
为保证隧道初期支护型钢拱架与喷射混凝土两者更好地协同工作,考虑隧道支护结构常处于偏心受压的受力特点,提出在型钢拱架上添加不同形式的栓钉剪力件形成组合支护结构并进行室内大偏心受压试验。试验对自然黏结状态以及添加栓钉剪力件... 为保证隧道初期支护型钢拱架与喷射混凝土两者更好地协同工作,考虑隧道支护结构常处于偏心受压的受力特点,提出在型钢拱架上添加不同形式的栓钉剪力件形成组合支护结构并进行室内大偏心受压试验。试验对自然黏结状态以及添加栓钉剪力件的组合结构进行承载性能分析,探究栓钉剪力件最优的布设方式,并对组合结构极限承载力的理论计算公式进行推导。研究结果表明:自然黏结状态下的型钢混凝土构件进行大偏心受压试验之后,其破坏形态与实际隧道支护结构破坏一样,混凝土极易剥落,当型钢腹板布设栓钉剪力件时,裂缝扩展范围会有所减小,组合结构的协同承载能力有了较大的提升,而栓钉剪力件梅花形布设相比双排布设在抑制构件破坏方面更为有效。布设栓钉剪力件的构件其延性、承载性能和抗弯刚度均得到了增强,与自然黏结工况相比,双排和梅花形布设的构件极限承载力分别提升了14.83%与27.63%,侧向挠度值分别减少了24.27%与30.21%;在加载至极限荷载的0.4倍时,自然黏结构件已无法满足平截面假定,而双排和梅花形布设的构件在加载至0.8倍和0.9倍极限荷载时仍能满足平截面假定。通过试验分析可知,梅花形布设栓钉的方式对于提高组合结构的承载性能更为合理。基于平截面假定,提出并验证了型钢-混凝土组合结构大偏压极限承载力理论计算公式,研究结果可为隧道初期支护设计提供理论支撑。 展开更多
关键词 栓钉剪力件 型钢-混凝土组合结构 共同承载 平截面假定 偏心受压试验 极限承载力
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PBL键钢芯板混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究及承载力设计方法
5
作者 涂庭婷 吴函恒 +2 位作者 王辰 党世杰 隋璐 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第4期200-212,共13页
为拓展开孔板(perfobond leiste,PBL)剪力连接键的应用范围,该文设计了1个型钢混凝土组合剪力墙试件和4个PBL键钢芯板混凝土组合剪力墙试件,进行低周往复加载试验,系统研究各试件的破坏机制和抗震性能。研究结果表明,剪力墙在水平荷载... 为拓展开孔板(perfobond leiste,PBL)剪力连接键的应用范围,该文设计了1个型钢混凝土组合剪力墙试件和4个PBL键钢芯板混凝土组合剪力墙试件,进行低周往复加载试验,系统研究各试件的破坏机制和抗震性能。研究结果表明,剪力墙在水平荷载作用下的破坏模式可分为弯曲破坏和弯剪破坏两类。墙体高宽比、钢芯板配置及PBL键的布置方式是影响破坏模式的重要因素。PBL键可确保钢芯板与混凝土协同工作性能完好,此外增设钢芯板可提高墙体的承载能力。剪力墙的承载力随高宽比的增大而减小,PBL键竖向布置优于PBL键横向布置。基于欧洲规范EN 1994-1-1:2004中建议的型钢混凝土柱压弯承载力设计方法,提出了PBL键钢芯板混凝土组合剪力墙的压弯承载力设计公式。经过对比验证,设计公式可准确计算大高宽比试件的压弯承载力。 展开更多
关键词 钢-混凝土组合结构 组合剪力墙 PBL剪力键 低周往复加载试验 承载力设计方法
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短剪力钉连接的钢-UHPC组合结构力学性能试验研究
6
作者 鞠晓臣 李彬洋 +1 位作者 左照坤 赵欣欣 《桥梁建设》 北大核心 2025年第2期43-49,共7页
为了解短剪力钉连接的钢-超高性能混凝土(UHPC)组合结构的力学性能及影响参数,进行该类结构的推出试验及疲劳试验。设计、制作9组不同钢筋横向间距及养护条件的短剪力钉连接钢-UHPC组合结构试件进行推出试验,4组试件进行不同剪应力幅值... 为了解短剪力钉连接的钢-超高性能混凝土(UHPC)组合结构的力学性能及影响参数,进行该类结构的推出试验及疲劳试验。设计、制作9组不同钢筋横向间距及养护条件的短剪力钉连接钢-UHPC组合结构试件进行推出试验,4组试件进行不同剪应力幅值疲劳加载,分析试件破坏形态、极限承载力、疲劳性能等,并将试件剪力钉抗剪承载力和疲劳强度试验值与国内外规范建议值进行对比。结果表明:推出试验及疲劳试验所有试件的失效模式均为剪力钉根部破坏,钢筋横向间距及养护条件对UHPC与工字钢连接的剪力钉的抗剪承载力影响不大;9组推出试件的平均极限承载力为66.56 kN,接近美国规范计算值;拟合回归得到4组疲劳试验试件的疲劳强度为107.90 MPa,高于我国与日本规范设计指标值。 展开更多
关键词 钢-UHPC组合结构 短剪力钉 钢筋横向间距 养护条件 极限承载力 疲劳强度 推出试验 疲劳试验
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型钢-UHPC轻型组合桥面板及其抗弯性能研究 被引量：8
7
作者 邵旭东 蔡文涌 +1 位作者 曹君辉 刘梦麟 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期152-168,共17页
正交异性钢桥面是目前800m以上国内外特大跨径钢桥的唯一选择,主因是自重轻、强度高、架设方便。但其存在疲劳开裂风险大、运维成本高的缺点。随着高性能材料UHPC的研发和应用,为构建自重轻、病害少、经济性好的桥面新结构提供了可能性... 正交异性钢桥面是目前800m以上国内外特大跨径钢桥的唯一选择,主因是自重轻、强度高、架设方便。但其存在疲劳开裂风险大、运维成本高的缺点。随着高性能材料UHPC的研发和应用,为构建自重轻、病害少、经济性好的桥面新结构提供了可能性。经过多年研究,作者提出一种新型桥面板结构——型钢-UHPC轻型组合桥面结构,将型钢、钢板条与UHPC组合,桥面板的形成无任何板件焊接,因而具有高抗疲劳性,且与传统钢桥面相比,自重持平、造价减半,可作为除“正交异性钢桥面”外的“第二种”大跨径钢桥的桥面结构方案。该文研究这种轻型组合桥面板预制板及横向接缝的抗弯性能,制作4个条带模型(包括2个预制板试件和2个接缝试件),开展三点弯曲的横向接缝负弯矩试验和预制板正弯矩试验,并对试验结果进行分析;基于“条带法”建立预制板试件极限承载力计算模型,提出接缝试件的UHPC开裂名义拉应力计算方法;基于某斜拉桥应用实例,进行整体计算和局部计算,验证新型组合桥面结构在实桥上应用的可行性。研究结果表明:(1)型钢与UHPC间在极限状态前相对滑移非常小,具有良好的协同受力性能;(2)预制板试件的正弯矩极限承载力以型钢屈服控制,而接缝试件负弯矩极限承载力以UHPC开裂和加密钢筋断裂控制;(3)接缝试件的“T形”接缝、加密钢筋、燕尾形的企口、交错式切割型钢钢条等构造设计对接缝整体抗弯拉性能有很好的提高效果;(4)预制板试件极限承载力计算模型所得计算值与试验值吻合良好,该模型搭配名义拉应力计算方法,可帮助工程实际问题的设计与应用;(5)试验结果与实桥的有限元计算值相比,新型桥面结构均有1.3倍以上的安全系数,新型组合桥面应用于实桥具有可行性。 展开更多
关键词 桥梁工程 型钢-UHPC组合桥面结构 三点弯曲试验 接缝构造 承载能力 裂缝宽度
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大跨度钢-混结合梁悬索桥涡激振动控制指标体系研究 被引量：2
8
作者 李永乐 朱金 +2 位作者 万田保 李涵 秦顺全 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期22-30,共9页
为保证已建桥梁发生涡激振动后桥梁结构的安全以及桥上行车和行人安全,提出综合考虑人员舒适性、结构受力和停车线形三方面的大跨度钢-混结合梁悬索桥涡激振动控制指标体系。该体系包含9项指标,分别为驾乘人员舒适度、驾乘人员晕动症、... 为保证已建桥梁发生涡激振动后桥梁结构的安全以及桥上行车和行人安全,提出综合考虑人员舒适性、结构受力和停车线形三方面的大跨度钢-混结合梁悬索桥涡激振动控制指标体系。该体系包含9项指标,分别为驾乘人员舒适度、驾乘人员晕动症、行人舒适度(狄克曼指标)、加劲梁强度、加劲梁应力、加劲梁挠度、桥面纵坡、竖曲线半径和停车视距。以武汉鹦鹉洲长江大桥为背景,分别计算了“限速”和“封桥”2个交通管制措施下9项指标对应的涡激振动振幅限值。在此基础上,将9项指标对应的涡激振动振幅限值的最小值作为涡激振动限值建议取值。结果表明:当该桥发生低阶竖弯涡激振动(VS1、VAS1)时,涡激振动的控制因素为加劲梁挠度指标;当大桥发生VAS2模态的竖弯涡激振动时,涡激振动由驾乘人员晕动症指标和行人舒适度指标共同控制;当大桥发生高阶竖弯涡激振动(VAS3、VAS4)时,涡激振动由行人舒适度指标控制。涡激振动控制指标体系及限值标准的计算框架可适用于不同桥型涡激振动限值的计算。 展开更多
关键词 悬索桥 钢-混结合梁 涡激振动 控制指标体系 人员舒适性 结构受力 行车线形
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装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构抗震性能 被引量：6
9
作者 曹万林 杨兆源 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期165-179,共15页
为研究装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构抗震性能,对1个足尺轻钢框架结构试件和3个足尺轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构试件进行了低周反复荷载下的抗震性能试验及理论分析,试件变量包括:2种装配构造,即内嵌式装配墙板、外... 为研究装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构抗震性能,对1个足尺轻钢框架结构试件和3个足尺轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构试件进行了低周反复荷载下的抗震性能试验及理论分析,试件变量包括:2种装配构造,即内嵌式装配墙板、外贴式装配墙板;2种轻钢骨架轻混凝土墙板,即框架式轻钢骨架轻混凝土墙板、桁架式轻钢骨架轻混凝土墙板。研究了各试件的破坏特征和损伤演化过程,分析了结构滞回特性、承载力、变形能力、刚度退化、耗能性能和应变。结果表明:装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构共同工作性能良好,其水平承载力相比轻钢框架提高了204.7%~210.4%,抗侧刚度提高了257.3%~512.5%,结构变形及耗能能力有显著提高;内嵌墙板的自攻钉连接构造以及外贴墙板的螺栓连接构造传力性能可靠,结构具备2道抗震防线的受力特征;基于简化塑性分析模型以及拉压杆软化桁架模型,对试件承载力进行了计算,计算结果与试验符合较好。 展开更多
关键词 装配式组合结构 轻钢框架 轻钢骨架轻混凝土墙板 抗震性能 低周反复荷载试验 承载力计算
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GFRP布无损加固输电铁塔角钢受力性能研究 被引量：1
10
作者 王彦海 李书炀 +2 位作者 邓德慧 尹恒伟 吴德强 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期24-36,共13页
针对现役输电铁塔在覆冰、风荷载、边坡变形等作用下可能存在承载力不足的问题,研究玻璃纤维增强复合材料(GFRP)布无损加固铁塔角钢的受力性能。首先,利用文献中的物理试验对加固钢材数值试验方法进行验证;其次,以铁塔角钢为研究对象,... 针对现役输电铁塔在覆冰、风荷载、边坡变形等作用下可能存在承载力不足的问题,研究玻璃纤维增强复合材料(GFRP)布无损加固铁塔角钢的受力性能。首先,利用文献中的物理试验对加固钢材数值试验方法进行验证;其次,以铁塔角钢为研究对象,基于验证的数值试验方法建立72组有限元分析模型,探讨长细比、GFRP布粘贴层数、粘贴长度等因素对角钢极限承载力的影响;最后,推导并改进GFRP布角钢复合构件理论承载力计算方法。结果表明:不同长细比对构件极限承载力影响较大,当角钢长细比大于70时,加固后的承载力提升不明显;增加GFRP布粘贴层数,角钢承载力大幅提升,粘贴8层GFRP布的承载力提升率最高达41.03%;柱中GFRP布粘贴长度为75%与粘贴长度为100%的角钢极限承载力相比提升不大,仅为0.27%~2.10%;对推导的GFRP布角钢复合构件理论承载力计算方法引入修正系数后,数值试验与理论计算值相对误差缩小至-2.70%~1.77%,有效提升理论解计算精度。在对现役铁塔加固时,只需对角钢全长的75%粘贴6~8层GFRP布进行加固,且对于长细比λ≤70的角钢加固效果更好。 展开更多
关键词 输电铁塔 复合材料 钢结构无损加固 极限承载力 修正系数
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钢-混组合结构群钉连接件的连杆效应试验研究
11
作者 余晓琳 吴毓 +2 位作者 陈宇轩 罗宇蕃 贾布裕 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期254-261,共8页
钢—混组合结构连接件中栓钉式群钉连接件存在单钉承载力折减及群钉中栓钉的剪力分布不均匀的情况,本文提出一种带连杆的群钉连接件,旨在通过在栓钉之间设置连杆使群钉中栓钉之间的剪力分布更加均匀,并提高构件的整体承载能力。利用推... 钢—混组合结构连接件中栓钉式群钉连接件存在单钉承载力折减及群钉中栓钉的剪力分布不均匀的情况,本文提出一种带连杆的群钉连接件,旨在通过在栓钉之间设置连杆使群钉中栓钉之间的剪力分布更加均匀,并提高构件的整体承载能力。利用推出试验结合有限元模拟,揭示了带连杆群钉连接件的作用机理,并通过参数分析给出群钉构件合理的连杆布置位置以及尺寸。研究结果表明:在构件达到极限承载力时,合理的设置连杆能够减少83.76%的栓钉底部剪力分布的不均匀程度,对构件承载能力的提升能达到8.56%。本文研究可为带连杆群钉连接件的结构优化提供一定的理论基础,推动新型连接件的发展。 展开更多
关键词 组合结构 带连杆的群钉连接件 推出试验 承载力 非线性有限元分析 参数分析 剪力分布 结构优化
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结构用共挤木塑复合材承压性能研究 被引量：1
12
作者 李俞谕 侯剑山 +4 位作者 何文辉 程少杰 杨俊成 欧荣贤 丛沛桐 《木材科学与技术》 北大核心 2024年第5期57-67,共11页
以聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)基木塑复合材料与丙烯腈-苯乙烯共聚物为原料,采用共挤出成型工艺制备结构用共挤木塑复合材料(co-extruded wood-plastic composites,Co-WPC)。为推进Co-WPC在网壳结构领域的应用,以螺栓直径和加载... 以聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)基木塑复合材料与丙烯腈-苯乙烯共聚物为原料,采用共挤出成型工艺制备结构用共挤木塑复合材料(co-extruded wood-plastic composites,Co-WPC)。为推进Co-WPC在网壳结构领域的应用,以螺栓直径和加载方向为参数,对Co-WPC进行全孔承压试验,并对承压模型进行有限元分析。随着螺栓直径的增大,Co-WPC的承压强度下降,螺栓直径为10 mm时,Co-WPC的承压强度达到最小值(39.0 MPa);在螺栓直径相同的情况下,试件在垂直于挤出方向加载的承压强度大于平行方向加载,模拟与试验的承压强度相对误差控制在15%以内,模拟荷载-位移曲线与试验曲线吻合良好;根据各国现行木材设计标准和试验数据,提出Co-WPC的承压强度计算公式,相对误差控制在10%以内,较好地预测了Co-WPC的承压强度。 展开更多
关键词 结构用木塑复合材料 承压强度 孔周材性调整 有限元分析
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采用自复位U形连接件的装配式钢框架-复合墙结构性能研究 被引量：1
13
作者 龚超 贾明明 刘信 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期262-269,共8页
对于内填RC墙的框架结构,为有效减小结构的损伤,改善结构力学性能,本文研究了一种在框架与墙之间设置开缝并安装耗能连接件,能够耗散能量从而有效地保护主体结构。采用ABAQUS分析了不同类型耗能连接件的内力特性以及节点的受力破坏模式... 对于内填RC墙的框架结构,为有效减小结构的损伤,改善结构力学性能,本文研究了一种在框架与墙之间设置开缝并安装耗能连接件,能够耗散能量从而有效地保护主体结构。采用ABAQUS分析了不同类型耗能连接件的内力特性以及节点的受力破坏模式。通过在两侧开缝的密肋复合墙-钢框架结构中设置可滑移连接,实现了节点的耗能作用。研究结构表明:U形连接件水平段长度对连接件极限位移影响较大,可以通过双折线理想弹塑性荷载-位移曲线描述U形连接件在竖向压力与水平剪切作用下的荷载-位移关系。采用耗能连接件的结构在加载前期残余变形小,具有一定的自复位能力,并且能满足结构的大变形要求。通过以上分析,本文基于承载能力极限状态提出了耗能连接件的设计公式。 展开更多
关键词 U形连接件 自复位性能 受力模式 塑性损伤 滞回曲线 装配式结构 框架-复合墙 抗震性能
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超大地面荷载下盾构工作井叠合结构的力学响应
14
作者 宋博 刘俊岩 +5 位作者 刘燕 宋享桦 扈萍 李春林 张亮亮 孙文昊 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期29-36,47,共9页
为了解决现行盾构工作井的设计缺乏对超大地面荷载作用的验算问题,通过开展室内缩尺模型试验,研究盾构工作井从施工期到服役期在超大地面荷载下地下连续墙与主体结构侧墙所构成叠合结构的力学响应,并考虑盾构工作井周围土体中地下水的作... 为了解决现行盾构工作井的设计缺乏对超大地面荷载作用的验算问题,通过开展室内缩尺模型试验,研究盾构工作井从施工期到服役期在超大地面荷载下地下连续墙与主体结构侧墙所构成叠合结构的力学响应,并考虑盾构工作井周围土体中地下水的作用,探讨土体抗剪强度减小对超大地面荷载最大值的影响。结果表明:在超大地面荷载作用下,盾构工作井中隔墙的抗压刚度较大,以受压的形式承担了大量的荷载效应,导致叠合结构上部容易发生低应力水平下的整体水平位移,进而在围护结构底部发生失稳,导致整体破坏;主体结构侧墙在施工期的初始挠度及叠合结构整体水平位移使得叠合结构中地下连续墙承担了大部分内力;通过观测室内缩尺模型中叠合结构的变形量,由模型数据换算得到盾构工作井顶部极限超载为445.5 kPa,远大于盾构工作井周围土体地基承载力特征值130 kPa,验证了采用地基承载力对超大地面荷载下地面硬化进行设计的安全、可靠性。 展开更多
关键词 盾构工作井 叠合结构 超大地面荷载 模型试验 地基承载力
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横州飞龙大桥主桥设计 被引量：1
15
作者 唐亚森 罗婷倚 +2 位作者 张云 王思豪 刘玉擎 《世界桥梁》 北大核心 2024年第3期17-22,共6页
横州飞龙大桥主桥为(100+2×185+100)m波形钢腹板连续刚构桥,主梁为单箱单室波形钢腹板组合箱梁,桥面宽13 m,中支点梁高10.9 m,跨中及边跨梁端梁高4 m。腹板采用1800型波形钢腹板,相比传统1600型腹板具有更高的整体屈曲应力;波形钢... 横州飞龙大桥主桥为(100+2×185+100)m波形钢腹板连续刚构桥,主梁为单箱单室波形钢腹板组合箱梁,桥面宽13 m,中支点梁高10.9 m,跨中及边跨梁端梁高4 m。腹板采用1800型波形钢腹板,相比传统1600型腹板具有更高的整体屈曲应力;波形钢腹板防屈曲构造采用内衬混凝土和纵、横向加劲肋混合布置的方式,减少了内衬混凝土长度,减轻了结构自重;波形钢腹板与顶板采用长孔型开孔板连接件,与底板采用外包型连接,提高了结合部施工便捷性和耐久性。主梁采用波形钢腹板悬臂自承重施工工法,先边跨后中跨合龙,采用研发的钢架吊篮与智能吊机组合的挂篮形式,提高了施工效率。 展开更多
关键词 波形钢腹板连续刚构桥 组合箱梁 1800型波形钢腹板 加劲肋 长孔型开孔板 外包型连接 腹板自承重施工 结构设计
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张弦式钢-竹组合工字形梁的短期受弯性能 被引量：1
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作者 单奇峰 童科挺 +1 位作者 丁静姝 李玉顺 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期93-102,共10页
为研究张弦式钢-竹组合工字形梁的受弯性能,以预应力水平、张弦及加载方式为基本参数,设计制作了12根张弦式钢-竹组合工字形梁进行受弯试验,观察分析了加载过程中组合梁的试验现象、破坏特征,探究了各参数对组合梁承载能力、应变分布、... 为研究张弦式钢-竹组合工字形梁的受弯性能,以预应力水平、张弦及加载方式为基本参数,设计制作了12根张弦式钢-竹组合工字形梁进行受弯试验,观察分析了加载过程中组合梁的试验现象、破坏特征,探究了各参数对组合梁承载能力、应变分布、变形性能等的影响规律,并推导得出了张弦式组合梁承载力的近似计算公式。结果表明:张弦式组合梁的整体性能优良、组合效应突出,具有良好的变形性能及承载能力;张弦试件的破坏形态主要为翼缘竹材撕裂、局部钢材屈曲等破坏;施加预应力及提高预应力水平能有效增加组合梁的变形性能,以及在相同挠度控制条件下的承载能力,且采用二点张弦布置预应力筋时可获得更好的效果;张弦式组合梁跨中截面应变分布符合平截面假定,且随着预应力水平提高而中性轴下移;最后,基于理论计算得出的承载力与试验值较为接近且相对保守,近似计算公式具有较好的适用性。 展开更多
关键词 组合结构 张弦式钢-竹组合梁 受弯性能 张弦方式 承载力计算
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飞机复材主承力结构数字化高性能装配协调技术研究与应用 被引量：3
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作者 杨亚鹏 赵安安 +3 位作者 杜坤鹏 彭云 李游 郭飞燕 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第16期14-31,共18页
为满足新一代大型飞机复合材料主承力结构高精度、低损伤、低应力的装配性能与技术指标保证需求,本文以产品多种类关键特征耦合分析与控制为装配协调设计线索,以工程化应用研究为主线,系统地阐述了以关键特征识别、三维工艺容差仿真分... 为满足新一代大型飞机复合材料主承力结构高精度、低损伤、低应力的装配性能与技术指标保证需求,本文以产品多种类关键特征耦合分析与控制为装配协调设计线索,以工程化应用研究为主线,系统地阐述了以关键特征识别、三维工艺容差仿真分析、装配过程变形预测、实测数据预装分析、高精度装配补偿等方法为主要技术路径的飞机复材主承力结构数字化高性能装配协调技术体系,并以典型复材外翼盒段部件装配为对象,对上述体系方法进行了全流程工程应用研究与试验验证,解决了复材外翼盒段部件装配协调设计与产品补偿策略设计问题,产品装配质量满足设计要求。 展开更多
关键词 复材主承力结构 飞机装配协调 装配关键特征 三维工艺容差 装配过程变形 数字化预装分析
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新建组合减隔震简支梁桥地震失效机理
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作者 李新 江辉 +2 位作者 陈良江 周勇政 卢文良 《铁道建筑》 北大核心 2024年第12期63-68,共6页
为明确组合减隔震简支梁桥易损位置、损伤模式与失效机理,提升减隔震设计桥梁安全性与可恢复性,以采用回型钢阻尼器+双曲面球型减隔震支座的新建某大桥为工程背景,建立了考虑支座剪断、阻尼器失效、支座落座三级损伤工作状态的桥梁多尺... 为明确组合减隔震简支梁桥易损位置、损伤模式与失效机理,提升减隔震设计桥梁安全性与可恢复性,以采用回型钢阻尼器+双曲面球型减隔震支座的新建某大桥为工程背景,建立了考虑支座剪断、阻尼器失效、支座落座三级损伤工作状态的桥梁多尺度仿真模型。选取15组原桥址区地震波,并调幅为150组强度分布在0.1g~1.0g的地震波,开展桥梁地震响应分析。结果表明:强震作用下,减隔震桥梁的最易损位置为支座,其次为桥墩、主梁。在罕遇及以下地震作用下,支座未超过地震工作状态设计位移,桥墩基本保持弹性,但有可能发生梁间碰撞,基本符合设防要求。在峰值地面加速度超过0.9g时,主梁发生落座,桥墩进入中等损伤状态。支座横桥向峰值位移略大于纵桥向,桥墩纵桥向损伤显著高于横桥向,并且高墩损伤更为严重。减隔震桥梁支座剪断后有一定残余位移,而且会导致峰值位移放大,不利于桥梁抗震安全和震后恢复。 展开更多
关键词 组合减隔震简支梁桥 地震作用 回型钢阻尼器+双曲面球型减隔震支座 结构失效机理 增量动力分析
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螺栓连接的H型钢-竹集成材组合结构连接件推出试验
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作者 陆李铸 陈伯望 +1 位作者 高丹萍 王晓晗 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期27-36,共10页
将H型钢翼缘与侧压竹集成材通过螺栓连接形成一种钢-竹组合结构,完成了5组共15个试件的静态双面剪切推出试验,以研究其屈服模式和破坏特征,探讨螺栓直径和竹集成材厚度对钢-竹组合结构的力学性能影响。试验结果表明:钢-竹组合结构破坏时... 将H型钢翼缘与侧压竹集成材通过螺栓连接形成一种钢-竹组合结构,完成了5组共15个试件的静态双面剪切推出试验,以研究其屈服模式和破坏特征,探讨螺栓直径和竹集成材厚度对钢-竹组合结构的力学性能影响。试验结果表明:钢-竹组合结构破坏时,若竹集成材较厚,试件会发生双铰屈服,螺栓在竹集成材孔内以及H型钢翼缘孔内形成2个塑性铰,且螺栓直径较小时,会发生螺栓端头断裂;若竹集成材较薄,试件会发生单铰屈服,螺栓在H型钢翼缘孔内形成一个塑性铰,在竹集成材内保持刚直,且竹集成材会先于螺栓产生劈裂破坏。随着螺栓直径的增加,推出试件的屈服荷载、极限荷载和剪切滑移刚度均呈线性比例增加,延性无显著变化;试件的屈服荷载、极限荷载和延性随着竹集成材厚度的增加而增大,竹集成材厚度对剪切滑移刚度无显著影响。依据Johansen屈服模式Ⅲs和欧洲规范Eurocode 5考虑绳索效应,提出了适用于型钢-竹集成材螺栓连接的抗剪承载力公式,其计算值与试验值误差为12.92%,抗剪承载力计算值与试验值较吻合。 展开更多
关键词 钢-竹组合结构 螺栓连接 推出试验 屈服模式 抗剪承载力
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深部煤矿泡沫充填复合承载结构强度特征及应用研究
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作者 刘立仁 郭佳策 +2 位作者 陈博 邢真强 鹿文勇 《中国煤炭》 北大核心 2024年第8期78-86,共9页
深部煤矿开采带来的复杂环境和开采扰动积累的超高能量瞬间释放易造成冲击地压灾害。为了解决煤矿开采过程中上覆岩层移动及高能量瞬间释放冲击现象,采用实验室实验、数值模拟和现场实践相结合,研究了深部煤矿开采过程中顶板断裂的煤体... 深部煤矿开采带来的复杂环境和开采扰动积累的超高能量瞬间释放易造成冲击地压灾害。为了解决煤矿开采过程中上覆岩层移动及高能量瞬间释放冲击现象,采用实验室实验、数值模拟和现场实践相结合,研究了深部煤矿开采过程中顶板断裂的煤体承载区、协同承载区和泡沫充填体承载区承载特性。通过单轴压缩和声发射试验系统研究了泡沫充填体复合承载结构和破坏特征,揭示泡沫充填体的强度变化及裂纹扩展规律;探究了变形与能量耗散特性关系,应力越大,能量耗散越大,应变越大。采用数值模拟研究了泡沫充填法和直接垮落法应变能密度分布。结果表明:泡沫充填开采应变能密度分布不集中,比直接垮落法峰值低,泡沫充填可有效降低上覆顶板断裂能量释放。以三道沟煤矿45205综采工作面为例,提出了泡沫材料充填体压实吸能控制措施,可降低上覆岩层和采动过程中能量的瞬间释放;对45205综采工作面地表沉降及微震能量监测结果表明,当充填体充填率控制为80%时,与直接垮落法相比,工作面微震总数和释放能量显著降低。研究表明,泡沫充填体能够有效地减少采动岩石能量释放,从而实现矿山冲击地压管理和深部煤矿可持续开采。 展开更多
关键词 深部矿井 冲击地压 泡沫充填体 复合承载结构 破坏特征
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