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落石撞击钢筋混凝土箱梁数值仿真与损伤分析 被引量:1
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作者 祝露 林立华 +1 位作者 方海 韩娟 《南京工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期91-98,共8页
为研究落石撞击对钢筋混凝土箱梁的影响,通过ANSYS/LS-DYNA有限元软件对落石撞击某匝道桥箱梁的过程进行数值模拟,计算竖直方向的落石撞击力,分析桥面破损情况和箱梁开裂形态,并与现场检测结果进行对比。结果表明:落石与箱梁发生了5次撞... 为研究落石撞击对钢筋混凝土箱梁的影响,通过ANSYS/LS-DYNA有限元软件对落石撞击某匝道桥箱梁的过程进行数值模拟,计算竖直方向的落石撞击力,分析桥面破损情况和箱梁开裂形态,并与现场检测结果进行对比。结果表明:落石与箱梁发生了5次撞击,产生了多个撞击力峰值,桥面出现5处凹坑;落石撞击力类似三角形脉冲荷载,瞬时峰值大,持续时间短;首次撞击时落石撞击力最大,瞬时峰值达到10705 kN,基于瑞士公式和日本道路公团公式计算的最大落石撞击力比模拟值小,将其直接用于落石-箱梁碰撞计算是偏不安全的;有限元计算得到的桥面凹坑分布和箱梁开裂破损情况与事故测量结果吻合较好,再现了落石撞击钢筋混凝土箱梁的过程;落石撞击箱梁所造成病害主要是碰撞接触区域的局部损伤,首次撞击时病害最严重,桥面破损范围大,箱梁翼缘板上表面混凝土开裂并向下延伸至翼缘与腹板交界处。 展开更多
关键词 钢筋混凝土箱梁 落石 撞击力 桥面损伤 数值模拟 桥面凹坑
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面向韧性的大跨度桥钢筋混凝土桥塔抗震性能设计与控制指标 被引量:1
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作者 管仲国 徐瑜窈 +2 位作者 李建中 吴勇木 肖益锋 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期521-530,627,共11页
国内外大跨度桥钢筋混凝土桥塔在安全性设防地震下的性能目标基本一致,但具体的性能控制指标并不相同。系统分析了震后继续服役结构的承载能力极限状态和正常使用极限状态的性能要求,提出了面向韧性的结构抗震性能设计指标,包括残余承... 国内外大跨度桥钢筋混凝土桥塔在安全性设防地震下的性能目标基本一致,但具体的性能控制指标并不相同。系统分析了震后继续服役结构的承载能力极限状态和正常使用极限状态的性能要求,提出了面向韧性的结构抗震性能设计指标,包括残余承载力、残余位移、残余刚度和残余裂缝宽度等。基于巴拿马运河四桥,对比研究了首次屈服、等效屈服、有限延性q=1.5以及钢筋拉应变达到0.01或混凝土压应变达到0.004等4种钢筋混凝土桥塔性能控制指标。结果表明,4种性能控制指标所对应的地震动作用强度差异很大,已超过安全性设防地震和功能性设防地震的差异。基于建立的面向韧性的结构抗震性能设计指标,对4种性能控制指标进行评价。首次屈服、等效屈服和有限延性q=1.5等3种性能控制指标均可满足结构震后不需修复或经简单修复即可继续使用的性能目标;我国现行大跨度桥钢筋混凝土桥塔采用的等效屈服指标过于保守,至少可采用有限延性q=1.5;在充分考虑震后刚度折减对伸缩缝、支座、阻尼元件等变形需求的影响后,可采用钢筋拉应变达到0.01或混凝土压应变达到0.004的材料应变性能控制指标。 展开更多
关键词 大跨度桥梁 钢筋混凝土桥塔 韧性性能设计指标 残余承载力 残余位移 残余刚度 性能控制指标
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爆炸冲击荷载下装配式钢筋混凝土工字梁桥损伤机理研究 被引量:1
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作者 李源 蔺渠通 +2 位作者 殷怡萍 王尧翔 董勤龙 《桥梁建设》 北大核心 2025年第1期72-79,共8页
为提升装配式工字梁桥的抗爆防护性能,制作3片跨径150 cm的钢筋混凝土工字试验梁,进行接触爆炸试验,得到试验梁在50、100、200 g爆炸当量下的损伤表征,并与数值模型分析结果对比验证。以中山西环高速公路桥为背景,建立装配式工字梁桥数... 为提升装配式工字梁桥的抗爆防护性能,制作3片跨径150 cm的钢筋混凝土工字试验梁,进行接触爆炸试验,得到试验梁在50、100、200 g爆炸当量下的损伤表征,并与数值模型分析结果对比验证。以中山西环高速公路桥为背景,建立装配式工字梁桥数值分析模型,根据美国联邦紧急措施署(FEMA)标准,分析等效227 kg和454 kg爆炸当量下的装配式工字梁桥受爆力学性能和动力响应。结果表明:工字试验梁在50、100、200 g爆炸当量的接触爆炸试验中表现出局部冲剪破坏模式,顶板破坏特征为由腹板向自由边45°方向的混凝土脱落,并出现纵向裂缝,腹板破坏为显著的冲剪破坏,其冲剪高度随爆炸当量的增加而增大;在爆炸荷载下,装配式工字梁桥结构损伤特征表现为局部冲剪破坏、整体弯曲变形和高频振动;454 kg爆炸当量下,工字梁桥主梁动能峰值显著高于227 kg爆炸当量,到达峰值时间更早,且残余变形明显,导致承载能力下降;装配式工字梁桥设计时应优先增强结构的局部抗冲剪性能,同时加强横向联系及主梁截面高度。 展开更多
关键词 装配式梁桥 钢筋混凝土工字梁 爆炸当量 冲剪破坏 动力响应 模型试验 爆炸试验 数值分析
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RC双柱式桥墩横桥向抗震性能及塑性铰区高度的试验研究
4
作者 董慧慧 郑子成 +2 位作者 封文昊 韩强 杜修力 《振动与冲击》 北大核心 2025年第13期218-229,共12页
为研究钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)双柱式桥墩横桥向的抗震性能及塑性铰区高度,设计了4个不同墩高的RC双柱式桥墩,对其开展了恒定轴力作用下的水平循环往复拟静力加载试验。系统地分析了RC双柱式桥墩的损伤状态、失效机理、滞... 为研究钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)双柱式桥墩横桥向的抗震性能及塑性铰区高度,设计了4个不同墩高的RC双柱式桥墩,对其开展了恒定轴力作用下的水平循环往复拟静力加载试验。系统地分析了RC双柱式桥墩的损伤状态、失效机理、滞回性能和塑性铰区高度的影响规律。试验结果表明:随着墩高的增加,RC双柱式桥墩破坏模式由剪切破坏转为弯剪以及弯曲破坏;桥墩的墩顶和墩底均产生明显的塑性损伤区域,特别的,墩顶和墩底的塑性损伤状态出现明显的不对称现象,同时,每个塑性损伤区域的受拉和受压两侧的损伤状态也明显的不同。RC双柱式桥墩的滞回曲线饱满,但是展现出了明显的刚度和强度退化现象。随着墩高的增加,RC双柱式桥墩的刚度和强度明显降低,但是耗能能力、残余侧移率和延性系数没有一致的变化规律。RC双柱式桥墩的临界塑性铰区高度与墩高基本呈正相关的变化规律,且基于现有的反弯点假定以及等效塑性铰模型计算结果远低于RC双柱式桥墩的塑性铰区长度实测值。该研究结果可为RC双柱式桥墩进一步损伤、失效机理的研究以及其抗震设计提供参考。 展开更多
关键词 钢筋混凝土(RC)双柱式桥墩 损伤状态 失效机理 滞回性能 塑性铰区长度 循环往复拟静力加载试验
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G3铜陵长江公铁大桥主桥桥塔施工关键技术 被引量:2
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作者 郑冰 梁伟 +2 位作者 叶庆旱 姚森 赵吉祥 《桥梁建设》 北大核心 2025年第2期10-17,共8页
G3铜陵长江公铁大桥主桥为主跨988 m的斜拉-悬索协作体系桥,3号、4号桥塔采用钢筋混凝土门形结构,塔柱高度分别为228.5 m和222.5 m(含4.5 m高的塔座),设1道下横梁、1道上横梁(均采用预应力混凝土结构),塔顶设高25 m的L形钢结构装饰件。... G3铜陵长江公铁大桥主桥为主跨988 m的斜拉-悬索协作体系桥,3号、4号桥塔采用钢筋混凝土门形结构,塔柱高度分别为228.5 m和222.5 m(含4.5 m高的塔座),设1道下横梁、1道上横梁(均采用预应力混凝土结构),塔顶设高25 m的L形钢结构装饰件。该桥桥塔设置三期塔吊辅助施工,塔柱施工首次采用9 m液压爬模施工技术,工期效益明显;塔柱施工设置4道主动横撑,解决了内倾塔柱施工过程中应力和线形控制问题;桥塔下横梁、上横梁均与塔柱异步施工,避免爬模在横梁位置二次安拆;下横梁采用落地支架法施工,合理设置分层高度有效避免横梁产生裂缝;上横梁采用“钢靴+桁片”式支架法施工,支架刚度大、整体性好、安拆便捷,实现了大跨度开口槽形截面上横梁快速施工;根据现场塔吊布置特点及起重能力,塔顶装饰件采用分节段吊装施工,设计了一种适应各异形节段吊装的吊具,提高了吊装工效并降低了吊装风险。 展开更多
关键词 公路铁路两用桥 斜拉-悬索协作体系桥 钢筋混凝土桥塔 液压爬模 分节段吊装 施工技术
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基于优化Kriging代理模型的钢筋混凝土拱桥地震时变易损性分析方法研究
6
作者 韩洪举 张基进 +2 位作者 田仲初 刘小飞 刘建军 《桥梁建设》 北大核心 2025年第5期74-81,共8页
为研究钢筋混凝土拱桥在长期服役状态下抗震性能的退化规律,提出一种基于优化Kriging代理模型的钢筋混凝土拱桥地震时变易损性分析方法。该方法通过建立钢筋混凝土结构的性能退化模型,采用混合抽样方法生成Kriging代理模型样本点,构建... 为研究钢筋混凝土拱桥在长期服役状态下抗震性能的退化规律,提出一种基于优化Kriging代理模型的钢筋混凝土拱桥地震时变易损性分析方法。该方法通过建立钢筋混凝土结构的性能退化模型,采用混合抽样方法生成Kriging代理模型样本点,构建基于优化Kriging的钢筋混凝土拱桥地震时变易损性分析代理模型。以贵州沿河沙坨大桥为背景,基于优化Kriging代理模型计算考虑钢筋锈蚀的不同服役年限和地震强度下的拱桥结构时变易损性曲线并进行分析。结果表明:相较于传统有限元模型和蒙特卡洛法(FEM-MCS),所提方法计算效率更高;随着服役年限的增加,钢筋锈蚀率增大,桥梁在不同地震峰值加速度下的损伤超越概率也随之增加,抗震设计时应充分考虑服役年限内钢筋锈蚀的影响;地震作用下拱上立柱发生损伤的概率相较于拱上T梁和拱圈更高,实际工程中应针对不同结构构件的抗震性能进行针对性的抗震设计。 展开更多
关键词 钢筋混凝土拱桥 抗震性能 钢筋锈蚀 Kriging代理模型 地震时变易损性分析
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地震作用下不等高度桥墩多跨钢筋混凝土桥梁的碰撞效应与脆弱性
7
作者 陈甫君 袁飞云 +3 位作者 于建华 李小军 岚涛 郭达 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第17期7303-7317,共15页
为解决地震引起的桥梁碰撞问题,基于OpenSees有限元软件的非线性时程分析,开发并比较了有无碰撞两种情况下常规和不规则箱梁公路桥梁的整体系统及各个组件的地震脆弱性曲线。研究设定了4种损伤条件,从常规到严重。通过脆弱性函数,阐明... 为解决地震引起的桥梁碰撞问题,基于OpenSees有限元软件的非线性时程分析,开发并比较了有无碰撞两种情况下常规和不规则箱梁公路桥梁的整体系统及各个组件的地震脆弱性曲线。研究设定了4种损伤条件,从常规到严重。通过脆弱性函数,阐明了不规则性和桥面板与桥台之间的碰撞对多跨箱梁公路桥梁地震脆弱性的交互作用。同时引入了转换系数r_(p),明确了冲击碰撞对桥梁组件及整体系统脆弱性的影响,应用了传统分析方法(静态与简化分析)和技术地震模型,调整了碰撞和不规则性的脆弱性值。研究结果表明:碰撞对所有结构组件都有不利影响。随着损伤等级的增加,桥柱延性和防落梁的r_(p)离散性增加。地震编号2中,轻微(DC_(1))损伤条件下的r_(p)为0.95,而中等(DC_(2))为1.02。在脉冲型地震动下,碰撞显著增加了工程需求参数(engineering demand parameter,EDP)的损害程度,编号3中,有碰撞时基础平移的平均r_(p)为0.71,而无碰撞为0.57,表明了碰撞对基础平移的破坏作用显著。通过对所有类别的中值比较,发现地震编号3和编号1A的中值小于地震编号2和编号1B的中值,表明了在较低的地震动强度下,碰撞导致的损伤更为严重。研究结论为桥梁抗震设计提供了重要的参考依据,有助于改进设计规范,增强桥梁结构的抗震性能,具有重要的工程意义和实际应用价值。 展开更多
关键词 桥梁工程 地震脆弱性 多跨钢筋混凝土桥梁 碰撞效应 非线性时程分析
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移动荷载下开裂钢筋混凝土梁刚度时变演化分析
8
作者 王剑明 郭健 《振动与冲击》 北大核心 2025年第22期207-215,223,共10页
为揭示钢筋混凝土结构开裂对车-桥耦合振动的影响,构建裂缝间黏结滑移关系和截面非线性应变分布模型,通过计算模型中应变特征值,推导出开裂区域的局部刚度。将局部刚度代入车-桥数值模型中,综合考虑振动平衡位置变化,实现车-桥耦合振动... 为揭示钢筋混凝土结构开裂对车-桥耦合振动的影响,构建裂缝间黏结滑移关系和截面非线性应变分布模型,通过计算模型中应变特征值,推导出开裂区域的局部刚度。将局部刚度代入车-桥数值模型中,综合考虑振动平衡位置变化,实现车-桥耦合振动分析;基于获得的振动响应,重新计算截面应变特征值,修正开裂区域局部刚度,进而建立了车-桥耦合振动分析与局部刚度相互影响的迭代分析方法。采用开裂钢筋混凝土梁模型试验,对所建立的方法进行了验证。结果表明:随着移动荷载靠近跨中,裂缝张开位移增大,钢筋与混凝土间的黏结刚度下降,导致钢筋对混凝土的约束能力削弱,从而使得结构抗弯刚度降低,其中试验梁跨中开裂截面的抗弯刚度最大降幅达初始值的49%;此外,刚度变化引起结构振动平衡位置的变化,该变化会增大车-桥耦合振动变形,试验中振动变形峰值增大约31%。通过对开裂区域局部刚度时变演化效应的准确分析,所提出的方法能够准确预测振动变形,为开裂钢筋混凝土结构在动力作用下的力学行为评估提供了新思路。 展开更多
关键词 钢筋混凝土梁 车-桥耦合分析 混凝土裂缝 时变刚度 非线性应变分布
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基于混凝土塑性损伤模型的裂缝缺陷拱损伤演化分析 被引量:1
9
作者 蔡岳 田仲初 +2 位作者 戴业 史洪涛 王贵波 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期191-200,共10页
开展悬浇拱施工期可开裂思想的后续研究,探明悬浇拱桥施工期初始裂缝缺陷下的拱桥结构受力情况。通过混凝土塑性损伤模型对打磨滩桥缩尺试验拱进行仿真模拟,并验证模型结果合理性;根据裂缝受力状态的不同,设置相应的裂缝缺口建立方式,... 开展悬浇拱施工期可开裂思想的后续研究,探明悬浇拱桥施工期初始裂缝缺陷下的拱桥结构受力情况。通过混凝土塑性损伤模型对打磨滩桥缩尺试验拱进行仿真模拟,并验证模型结果合理性;根据裂缝受力状态的不同,设置相应的裂缝缺口建立方式,分析不同位置、宽度、高度下的模型结构响应。在偏载作用下,近加载处拱脚下缘裂缝对于结构刚度影响较小,最大位移差值百分比小于2%;裂缝高度越接近于钢筋,则裂缝尖端混凝土更多表现为脆性受拉破坏;当裂缝宽度达到1 mm时,裂缝尖端损伤与高度无明显相关性。裂缝高度小于保护层厚度,宽度小于0.2 mm规范限制,其存在不影响结构初始破坏的发展,对于最终破坏形式影响也较小;研究结果可为悬浇拱施工期控制技术提升提供参考。 展开更多
关键词 钢筋混凝土拱桥 试验拱 混凝土塑性损伤模型 裂缝缺陷 损伤演化 结构失效
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基于IGWO-Kriging模型的钢筋混凝土拱桥主拱圈可靠度分析方法研究
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作者 张基进 韩洪举 +2 位作者 郭吉平 田仲初 张祖军 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期77-83,共7页
为分析钢筋混凝土拱桥主拱圈随服役时间的可靠性退化规律,提出一种基于改进灰狼算法(IGWO)-Kriging模型的钢筋混凝土拱桥主拱圈应力可靠度分析方法。该方法首先基于钢筋锈胀机理和结构可靠度理论建立钢筋混凝土拱桥主拱圈应力可靠度功... 为分析钢筋混凝土拱桥主拱圈随服役时间的可靠性退化规律,提出一种基于改进灰狼算法(IGWO)-Kriging模型的钢筋混凝土拱桥主拱圈应力可靠度分析方法。该方法首先基于钢筋锈胀机理和结构可靠度理论建立钢筋混凝土拱桥主拱圈应力可靠度功能函数;然后采用改进Sine混沌映射、非线性距离控制系数与高斯变异策略改进的IGWO,基于IGWO与Kriging构建钢筋混凝土拱桥结构响应面模型,提出钢筋混凝土拱桥主拱圈应力可靠指标求解方法。以贵州沿河沙坨大桥为背景,采用MIDAS Civil软件建立结构有限元模型并基于IGWO-Kriging模型拟合结构响应面,分析钢筋锈胀对主拱圈应力可靠指标的影响。结果表明:基于IGWO-Kriging的结构响应面模型可以精准拟合钢筋混凝土拱桥的结构响应特性,IGWO对Kriging模型参数寻优精度高、收敛速度快;随着服役时间增加,钢筋锈胀作用对主拱圈应力可靠指标的影响愈发明显,与不考虑钢筋锈胀作用的情况对比,考虑钢筋锈胀作用的主拱圈需要维修加固的时间提早了15年。 展开更多
关键词 钢筋混凝土拱桥 主拱圈 应力 结构可靠度 钢筋锈胀 KRIGING模型 改进灰狼算法
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悬浇拱循环嵌套多尺度模型索力算法构建及响应分析
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作者 蔡岳 张基进 +2 位作者 田仲初 闫玉林 王祺顺 《世界桥梁》 北大核心 2025年第3期72-80,共9页
针对目前悬臂浇筑钢筋混凝土拱(悬浇拱)扣锚索索力计算中施工期适用度较低的问题,提出了一种悬浇拱循环嵌套多尺度模型索力算法。该算法通过ANSYS软件二次开发编制循环计算程序,基于多尺度建模理念,对于悬浇拱易损位置,采用梁-壳-实体... 针对目前悬臂浇筑钢筋混凝土拱(悬浇拱)扣锚索索力计算中施工期适用度较低的问题,提出了一种悬浇拱循环嵌套多尺度模型索力算法。该算法通过ANSYS软件二次开发编制循环计算程序,基于多尺度建模理念,对于悬浇拱易损位置,采用梁-壳-实体单元组合方式建模,进而通过判断不同施工阶段结构损伤状态计算相应索力控制值,并与传统梁单元模型算法索力及结构响应结果进行对比。结果表明:本文方法相较于梁单元模型算法计算的索初张力减小,施工期多数索的最大索力变化幅度均稳定在±5%内,大部分索的最大索力降低,索规格总体而言有所减小,安全系数均满足大于规范2.0的要求;本文方法相较于梁单元模型算法计算的拱圈施工期线形下挠较为明显,可适当设置预拱度进行调整,拱圈拉应力最大增大了1 MPa,整体仍处于可控范围,符合预期效果。 展开更多
关键词 钢筋混凝土拱桥 悬浇拱 索力 循环嵌套 多尺度模型 结构损伤 结构响应 计算方法
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“桥建合一”枢纽站承轨层型钢混凝土柱脚力学性能实验研究
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作者 赵光伟 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第1期156-165,共10页
雄安枢纽站支撑承轨层的框架柱采用型钢混凝土柱,由于抗震设防的需要,型钢混凝土柱截面巨大。为减小传统埋入式型钢混凝土柱脚设计导致的柱脚埋深过大及施工风险大的问题,提出一种新型半埋入式柱脚方案,柱脚型钢埋入承台约1.35倍型钢截... 雄安枢纽站支撑承轨层的框架柱采用型钢混凝土柱,由于抗震设防的需要,型钢混凝土柱截面巨大。为减小传统埋入式型钢混凝土柱脚设计导致的柱脚埋深过大及施工风险大的问题,提出一种新型半埋入式柱脚方案,柱脚型钢埋入承台约1.35倍型钢截面高度,采用十字形布置靴梁、锚栓、U形筋、预应力筋组合构造方式将柱脚弯矩可靠传递至基础,同时减小了基础承台的厚度。为验证设计方案的可靠性,对柱脚方案进行简化,设计并制作缩尺比1∶6的柱脚节点模型,对其进行静力实验研究,获得柱脚节点在复杂荷载作用下的力学响应及破坏情况。实验结果表明,2个试件在1倍设计荷载作用下,钢构件均未屈服,仅柱脚受拉区出现裂缝,在2倍设计荷载作用下,2个试件柱脚受压区和承台出现裂缝,但钢筋、钢骨靴梁和钢骨均未屈服,证明该柱脚节点具有足够的安全储备。此外,预应力的施加使得柱脚节点的极限承载能力提高32.9%,同时提高柱脚节点变形能力,其中梁端最大竖向位移提高92.1%,柱端最大水平位移提高98.0%;此外,预应力的施加还可以提高抗冲切性能、减小承台上下层交界处的应变大小和裂缝宽度。该结构实验成果已应用于雄安枢纽站设计,提出的柱脚构造形式具有较高的安全储备及良好的可实施性,可在同类工程设计中推广应用,为相似工程问题提供解决方案。 展开更多
关键词 铁路客站 桥建合一 柱脚 型钢混凝土 组合结构 静力实验
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重载铁路钢筋混凝土板梁碳化锈蚀劣化分析方法
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作者 贾拴平 李振基 +1 位作者 尹段泉 阎武通 《铁道建筑》 北大核心 2025年第8期1-5,共5页
针对重载铁路钢筋混凝土板梁一般大气环境下的碳化锈蚀劣化问题,提出了考虑混凝土板梁开裂、混凝土碳化和钢筋锈蚀多物理场耦合的碳化锈蚀劣化分析方法。采用混凝土弥散裂缝模型分析重载列车作用下的梁体开裂状态;根据梁体裂缝分布,考... 针对重载铁路钢筋混凝土板梁一般大气环境下的碳化锈蚀劣化问题,提出了考虑混凝土板梁开裂、混凝土碳化和钢筋锈蚀多物理场耦合的碳化锈蚀劣化分析方法。采用混凝土弥散裂缝模型分析重载列车作用下的梁体开裂状态;根据梁体裂缝分布,考虑开裂混凝土的加速碳化效应,采用质量扩散模型分析混凝土板梁体碳化及钢筋开始锈蚀时间;考虑环境温湿度,采用锈蚀电流理论公式计算钢筋锈蚀率及锈胀变形,采用顺序耦合方式实现了考虑多物理场耦合的钢筋混凝土板梁碳化锈蚀劣化过程模拟。以重载铁路8 m跨度钢筋混凝土板梁为例,对比了不同运营列车荷载条件下的钢筋锈蚀率和梁体刚度劣化规律。结果表明:重车线、轻车线梁体100年周期内的相对刚度降低比例最大分别为20.0%、7.4%,结构刚度劣化速率及程度与运营荷载密切相关;钢筋锈胀作用引起保护层混凝土开裂,削弱了对结构刚度的贡献,是钢筋混凝土板梁刚度劣化的主要原因;随着保护层混凝土逐步被削弱,结构刚度劣化速率总体呈先快后慢的趋势。 展开更多
关键词 铁路桥梁 重载铁路 碳化锈蚀 数值计算 钢筋混凝土板梁 多场耦合
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UHPC-NC结合面直剪性能及抗剪承载力计算方法研究
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作者 贺绍华 黄旭 +2 位作者 邹罗泉 万志勇 肖光清 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期51-60,共10页
为研究UHPC-NC结合面的直剪性能,设计并制作6组共12个Z形UHPC-NC直剪试件,开展单面直剪试验,分析试件的破坏模式、剪切荷载~位移曲线和剪切荷载~应变曲线,探究结合面光滑、钢刷、钻孔、刻槽、凿毛、凿毛+植筋处理方式对UHPC-NC结合面黏... 为研究UHPC-NC结合面的直剪性能,设计并制作6组共12个Z形UHPC-NC直剪试件,开展单面直剪试验,分析试件的破坏模式、剪切荷载~位移曲线和剪切荷载~应变曲线,探究结合面光滑、钢刷、钻孔、刻槽、凿毛、凿毛+植筋处理方式对UHPC-NC结合面黏结性能(抗剪刚度、黏结抗剪强度、结合面剪切延性)的影响,并基于不同结合面黏结作用机制和受剪失效模式,建立UHPC-NC结合面抗剪承载力计算公式。结果表明:UHPC与NC结合面性能良好,两者间结合面黏结作用与结合面类型密切相关,极限状态下结合面呈现结合面剪坏、结合面+NC破坏、NC劈裂3种破坏模式;结合面抗剪承载力随结合面粗糙度和机械抗剪面积增大不断提高,与光滑结合面相比,粗糙度为2 mm和4 mm的UHPC-NC结合面开裂荷载分别增大了92.7%和126.5%,刻槽和钻孔结合面的开裂荷载分别变化了-6.27%和24.9%;对NC表面进行凿毛和植筋不仅能提高与UHPC的结合面黏结强度,还可提高抗裂和极限承载力,可作为优选结合面处理方式;提出的抗剪承载力计算公式可较好地预估不同类型UHPC-NC结合面的抗剪承载力,可为UHPC加固既有混凝土桥梁结合面设计提供参考。 展开更多
关键词 混凝土桥 UHPC加固 UHPC-NC结合面 结合面处理方式 黏结性能 抗剪承载力 直剪试验
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基于内聚力模型的配筋钢纤维混凝土结构承载性能研究
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作者 孟栋栋 黄逸群 林本清 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第8期54-66,共13页
为研究配筋钢纤维混凝土结构在断裂破坏全过程中的力学响应及断裂损伤机理,基于内聚力单元提出了一种配筋钢纤维混凝土结构数值模型的建模方法,内聚力单元被用于表征钢纤维混凝土潜在断裂面及钢筋-混凝土界面。基于所建立模型,提出了综... 为研究配筋钢纤维混凝土结构在断裂破坏全过程中的力学响应及断裂损伤机理,基于内聚力单元提出了一种配筋钢纤维混凝土结构数值模型的建模方法,内聚力单元被用于表征钢纤维混凝土潜在断裂面及钢筋-混凝土界面。基于所建立模型,提出了综合考虑复合损伤作用、缝间摩擦以及纤维桥接效应的钢纤维混凝土本构模型。此外,在经典钢筋-混凝土界面黏结滑移模型的基础上,补充考虑界面法向分离及其对切向黏结性能弱化作用,建立了一种改进的钢筋-混凝土界面本构模型。为验证模型准确性,设计了一组配筋钢纤维混凝土梁的四点弯曲试验。通过对比模拟与试验结果,所建立的数值模型具有一定的适用性,能够较好地模拟配筋钢纤维混凝土的断裂破坏全过程力学响应以及相应的断裂形态。基于所建立本构模型的特点,进一步研究了纤维掺量和钢纤维混凝土缝间摩擦系数对结构承载性能的影响。研究结果表明,当纤维掺量较小以及摩擦系数取值不合理时(系数偏小或不考虑摩擦),结构的承载性能在塑性阶段会受到显著影响,主要表现为承载能力下降且脆性增大。 展开更多
关键词 钢纤维混凝土 内聚力模型 本构模型 损伤断裂 桥接效应 黏结滑移
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钢筋混凝土桥梁病害调查及维护研究 被引量:48
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作者 闻宝联 涂光备 +2 位作者 刘凯立 王宝来 张鸿宾 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期78-81,共4页
桥梁的腐蚀是桥梁工程建设中的一个重要问题。阐述了桥梁工程中钢筋及混凝土的腐蚀机理,调查了天津及周边地区钢筋混凝土桥梁的腐蚀情况,对常见的腐蚀类型进行了分析并进行了修补措施的研究。
关键词 桥梁 钢筋混凝土结构 病害 腐蚀 桥梁维修
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通过裂缝特征快速评估桥梁承载能力的试验研究 被引量:19
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作者 张文献 刘心亮 +1 位作者 罗冰 李明光 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1346-1349,共4页
桥梁承载能力的评定有多种方法,但都很难对其进行快速评定.针对钢筋混凝土简支板梁桥弯曲受力裂缝的成因,从结构承载能力研究入手,以期达到快速评估.利用5片钢筋混凝土矩形小梁模型,在跨径三分点处同时分级施加集中荷载进行破坏性试验,... 桥梁承载能力的评定有多种方法,但都很难对其进行快速评定.针对钢筋混凝土简支板梁桥弯曲受力裂缝的成因,从结构承载能力研究入手,以期达到快速评估.利用5片钢筋混凝土矩形小梁模型,在跨径三分点处同时分级施加集中荷载进行破坏性试验,得出了裂缝最大高度、平均高度、裂缝宽度与承载能力之间的关系,通过回归得出了经验公式.提出了采用裂缝特征方法对桥梁承载力进行快速检测评估.经与实测桥梁的荷载试验数据分析对比,证明该方法可靠且可行. 展开更多
关键词 钢筋混凝土 桥梁 裂缝 承载能力 检测 评估
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型钢-混凝土组合加固技术在空心板桥中的应用 被引量:22
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作者 金辉 徐岳 +1 位作者 郑求才 邵国涛 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期114-118,共5页
装配式空心板桥由于铰缝损伤而出现"单板受力"问题,为增强梁板间的横向连接,提出型钢-混凝土组合加固技术,以寿昌江二号桥(装配式预应力钢筋混凝土简支空心板桥)为背景,简述该技术在该桥中的应用。型钢-混凝土组合加固是在沿... 装配式空心板桥由于铰缝损伤而出现"单板受力"问题,为增强梁板间的横向连接,提出型钢-混凝土组合加固技术,以寿昌江二号桥(装配式预应力钢筋混凝土简支空心板桥)为背景,简述该技术在该桥中的应用。型钢-混凝土组合加固是在沿梁底铰缝两侧设置剪力键,纵向锚贴U形钢板,并在U形钢板和铰缝间灌注高强自密实灌浆料。为检验加固效果,对该桥第2跨进行加固前、后的静载试验。结果表明:加固后该桥跨中应变平均降低20%,挠度平均降低25%以上,桥梁的刚度有所提升;加固后1号板的横向分布系数增大,1号与2号梁板间的铰缝损伤得到修复。实践证明,型钢-混凝土组合加固技术可增强主梁间的横向联系,能有效解决"单板受力"问题。 展开更多
关键词 装配式梁桥 空心板桥 钢筋混凝土结构 型钢-混凝土 组合加固 单板受力 荷载试验 桥梁加固
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钢板-混凝土组合在钢筋混凝土梁加固中的应用 被引量:39
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作者 聂建国 赵洁 唐亮 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期76-79,共4页
钢板-混凝土组合加固是一种基于钢-混凝土组合梁理论的新方法。介绍该方法在桥梁工程中的实际应用。实践证明,组合加固具有不降低原桥桥下净空高度、不要求原结构表面平整,可显著提高桥梁的承载力、刚度及防撞击能力等显著优点,为旧桥... 钢板-混凝土组合加固是一种基于钢-混凝土组合梁理论的新方法。介绍该方法在桥梁工程中的实际应用。实践证明,组合加固具有不降低原桥桥下净空高度、不要求原结构表面平整,可显著提高桥梁的承载力、刚度及防撞击能力等显著优点,为旧桥加固提供了新方法。 展开更多
关键词 钢筋混凝土桥梁 钢板-混凝土组合 桥梁加固
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基于碳化的既有钢筋混凝土桥梁耐久性的概率分析 被引量:19
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作者 贡金鑫 水金锋 赵尚传 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期18-22,共5页
分析讨论了混凝土碳化机理及其影响因素,并探讨了混凝土碳化深度的预测数学模型,基于既有钢筋混凝土桥梁的实测数据,对碳化系数和混凝土强度进行回归分析,建立了根据混凝土强度预测碳化深度的数学模型。将混凝土强度,保护层厚度,计算模... 分析讨论了混凝土碳化机理及其影响因素,并探讨了混凝土碳化深度的预测数学模型,基于既有钢筋混凝土桥梁的实测数据,对碳化系数和混凝土强度进行回归分析,建立了根据混凝土强度预测碳化深度的数学模型。将混凝土强度,保护层厚度,计算模式不确定性系数作为随机变量,以混凝土的碳化深度作为一个随时间变化的随机过程,建立了混凝土碳化到钢筋表面的时变概率随机模型,并以一座实际桥梁为例,给出了在不同使用年限时混凝土碳化到钢筋表面的预测值。结果表明,该模型可用于大气环境下基于碳化的钢筋混凝土桥梁结构耐久性评估。 展开更多
关键词 桥梁 钢筋混凝土 混凝土碳化 耐久性 概率
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