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搁置脚载荷下滚装船甲板接触计算与实验分析
1
作者
蒋嘉奇
徐志亭
+1 位作者
蔡忠华
王德禹
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第1期1-7,共7页
运输装置底部的搁置脚与滚装船甲板之间存在着复杂的非线性接触关系,不能简单地将搁置脚载荷视作均布载荷来处理。为探讨在搁置脚载荷作用下船舶甲板结构的接触压力与应力分布,以某钢质甲板结构为研究对象,采用Abaqus对其进行非线性接...
运输装置底部的搁置脚与滚装船甲板之间存在着复杂的非线性接触关系,不能简单地将搁置脚载荷视作均布载荷来处理。为探讨在搁置脚载荷作用下船舶甲板结构的接触压力与应力分布,以某钢质甲板结构为研究对象,采用Abaqus对其进行非线性接触数值计算,通过实尺度搁置脚载荷甲板强度实验,对搁置脚不同位置下甲板模型的接触压力、甲板板应力、纵骨应力进行分析,并将实验结果与仿真结果进行对比分析,验证搁置脚与甲板的接触压力分布规律,并在此基础上提出一种针对甲板板的简化计算方法,将复杂的非线性接触计算转变为较为简单的线弹性计算。结果表明,接触压力主要集中在搁置脚前端和横梁附近,以强横梁为代表的强构件是主要承载构件,甲板板高应力区域主要集中在搁置脚底部前端以及横梁附近,实验结果与数值计算结果吻合较好。本文计算模型具有较高的准确性,简化计算方法对滚装船甲板设计及强度计算具有较好的实用性。
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关键词
搁置脚
甲板
非线性接触
压力分布
简化算法
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职称材料
吊杆断裂破坏安全极限状态下中、下承式拱桥悬吊桥面系简化计算方法
被引量:
1
2
作者
吴庆雄
罗健平
+1 位作者
陈康明
林佳成
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第10期57-70,共14页
为简化吊杆断裂后中、下承式拱桥剩余结构动力响应的计算方法,提出悬吊桥面系强健性设计破坏安全极限状态,开展了大比例缩尺模型试验,采用ANSYS/LS-DYNA建立不考虑拱肋的悬吊桥面系结构有限元模型,提出弹性支撑悬吊桥面系简化计算模型,...
为简化吊杆断裂后中、下承式拱桥剩余结构动力响应的计算方法,提出悬吊桥面系强健性设计破坏安全极限状态,开展了大比例缩尺模型试验,采用ANSYS/LS-DYNA建立不考虑拱肋的悬吊桥面系结构有限元模型,提出弹性支撑悬吊桥面系简化计算模型,并采用五弯矩普通方程式,对弹性支撑悬吊桥面系计算长度进行简化,推导得到了悬吊桥面系简化计算方法;构建18种不同跨径标准拱桥的分析结果验证简化计算方法精度。研究结果表明:破坏安全极限状态恒载γG和活载γQ分项系数分别为1.2和0.9,1车道、2车道、3车道及以上的荷载横向分布系数分别取1.0、0.75和0.52,钢筋和钢结构强度分别取1.25倍和1.05屈服强度、其他材料强度取标准值;不考虑拱肋的悬吊桥面系结构有限元简化计算模型最大正误差仅为11.7%;建议短吊杆、次短吊杆以及长吊杆断裂工况下弹性支撑连续梁模型计算长度分别取D+2L、D+3L和4L,其偏差率分别为2.89%、2.40%、3.66%。吊杆断裂破坏安全极限状态下中、下承式拱桥悬吊桥面系简化计算方法的最大正误差分别为11.4%和10.1%,计算结果具有良好的精度且偏于安全。
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关键词
中、下承式拱桥
吊杆断裂冲击
破坏安全极限状态
悬吊桥面系简化计算方法
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职称材料
正交异性钢桥面ECO混凝土-SMA铺装层层间性能研究
3
作者
张爱品
马林东
+2 位作者
高英杰
申成庆
周德
《桥梁建设》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期48-55,共8页
为了解正交异性钢桥面改性聚氨酯(ECO)混凝土-沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)铺装层层间性能的影响因素,以贵州金仁桐高速公路桐梓河特大桥为背景进行研究。建立该桥面结构有限元模型,计算常温15℃与高温60℃下,不同铺装厚度、桥面纵坡下铺...
为了解正交异性钢桥面改性聚氨酯(ECO)混凝土-沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)铺装层层间性能的影响因素,以贵州金仁桐高速公路桐梓河特大桥为背景进行研究。建立该桥面结构有限元模型,计算常温15℃与高温60℃下,不同铺装厚度、桥面纵坡下铺装层层间最大剪应力、法向拉应力,并对ECO混凝土-SMA钢桥面铺装层层间应力简化计算方法进行拟合研究。结果表明:相同铺装层厚度及桥面纵坡下,60℃时的铺装层层间应力比15℃时略小。不考虑桥面纵坡时,层间最大剪应力与层间最大法向拉应力均随铺装层厚度的增大而减小。铺装层层间应力随桥面纵坡的增大而增大。拟合得到平坡时的层间应力简化计算公式计算结果与有限元计算结果的平均误差仅为3.1%,经纵坡修正后的计算结果与有限元计算结果误差均在10%以内,所提公式可用于铺装层层间应力的粗略预测。
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关键词
正交异性钢桥面铺装层
改性聚氨酯混凝土
沥青玛蹄脂碎石混合料
层间性能
影响因素
简化计算方法
有限元法
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职称材料
搁置脚载荷作用下的甲板压力分布特征实验和数值分析
被引量:
2
4
作者
熊群飞
徐志亭
+1 位作者
王福花
王德禹
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2018年第5期10-17,共8页
[目的]船舶上装载物的搁置脚与甲板之间存在着复杂的接触关系,不能简单地将搁置脚载荷视作均布载荷来处理。为探讨在搁置脚载荷作用下船舶甲板结构的压力分布,[方法]以某大型装备的搁置脚为例,首先采用有限元方法对其进行非线性接触数...
[目的]船舶上装载物的搁置脚与甲板之间存在着复杂的接触关系,不能简单地将搁置脚载荷视作均布载荷来处理。为探讨在搁置脚载荷作用下船舶甲板结构的压力分布,[方法]以某大型装备的搁置脚为例,首先采用有限元方法对其进行非线性接触数值计算,并分析在甲板板上的压力分布特征。然后,通过实验验证搁置架与甲板的接触力分布规律,并在此基础上提出一种运用等效轮印载荷代替搁置脚载荷的简化计算方法,以此将复杂的非线性接触计算转化为线弹性计算。[结果]结果表明,搁置脚与甲板之间的接触力主要分布在强横梁处和搁置脚前端,其中搁置脚前端的接触力使甲板板具有较大应力,该应力约占总载荷的25%;实验结果与数值计算结果吻合较好。[结论]所提简化计算方法对此类甲板设计及强度计算具有较好的实用性。
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关键词
搁置脚
轮印载荷
甲板
非线性接触
压力分布
简化计算方法
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职称材料
拱桥吊杆更换桥面位移控制方法
被引量:
11
5
作者
蒋国富
王华
郝天之
《世界桥梁》
北大核心
2020年第5期74-79,共6页
为准确、快速计算采用临时兜吊系统更换拱桥吊杆过程中兜吊处的桥面位移,提出一种拱桥吊杆更换桥面位移控制计算方法,该方法先偏安全地假设单对吊杆支撑单个梁段计算桥面位移和吊杆索力,然后采用桥面刚度系数修正计算结果。以某中承式...
为准确、快速计算采用临时兜吊系统更换拱桥吊杆过程中兜吊处的桥面位移,提出一种拱桥吊杆更换桥面位移控制计算方法,该方法先偏安全地假设单对吊杆支撑单个梁段计算桥面位移和吊杆索力,然后采用桥面刚度系数修正计算结果。以某中承式钢管混凝土桁架拱桥为例,采用试验性吊杆和有限元模型对所提方法进行验证,并在实桥上应用。结果表明:试验性吊杆和有限元计算均验证了该方法的可靠性,实桥吊杆更换中采用简化模型计算的位移与实际位移趋势一致且较为接近,二次调索后的桥面线形和索力满足规范要求。该方法能有效指导吊杆更换过程中的桥面位移控制,且计算简单。
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关键词
中承式拱桥
吊杆
更换
桥面位移
临时兜吊法
简化模型
刚度系数
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职称材料
基于截面索温度等效的悬索桥耐火性能分析
6
作者
多飞
杨青天
+1 位作者
侯立群
陈适才
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2023年第9期1233-1240,共8页
为分析悬索桥结构的耐火性能,提出基于分层截面索温度等效的耐火性能分析方法。首先基于传热理论推导平行钢绞线组成的索截面温度计算模型,并通过对比验证进一步建立简化的分层实心截面索的等效温度计算方法;然后建立等效强度的实心索...
为分析悬索桥结构的耐火性能,提出基于分层截面索温度等效的耐火性能分析方法。首先基于传热理论推导平行钢绞线组成的索截面温度计算模型,并通过对比验证进一步建立简化的分层实心截面索的等效温度计算方法;然后建立等效强度的实心索桥梁结构有限元模型,根据等效强度计算方法确定受火部位主缆索的温升曲线,最后通过热力耦合分析实现悬索桥结构的火灾反应过程和耐火性能研究。通过此方法对某悬索桥进行耐火性能实例分析,结果表明:对于此悬索桥主缆4层索截面,在车辆火灾50 min之前存在明显的不均匀温度场。考虑索截面不均匀温度场时的整体桥梁结构反应与不考虑时存在明显区别。基于等效面积和等效强度的分层截面索温度等效方法能考虑索截面温度场的不均匀分布,同时简化索桥结构有限元模型以及避免整体索桥结构的复杂热传导分析,实现索桥结构耐火性能的全过程分析。
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关键词
悬索桥
耐火性能
等效温度
数值模拟
简化计算方法
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职称材料
题名
搁置脚载荷下滚装船甲板接触计算与实验分析
1
作者
蒋嘉奇
徐志亭
蔡忠华
王德禹
机构
上海交通大学海洋工程国家重点实验室
上海船舶及海洋工程设计研究院
上海交通大学海洋装备研究院
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第1期1-7,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(U2241266)。
文摘
运输装置底部的搁置脚与滚装船甲板之间存在着复杂的非线性接触关系,不能简单地将搁置脚载荷视作均布载荷来处理。为探讨在搁置脚载荷作用下船舶甲板结构的接触压力与应力分布,以某钢质甲板结构为研究对象,采用Abaqus对其进行非线性接触数值计算,通过实尺度搁置脚载荷甲板强度实验,对搁置脚不同位置下甲板模型的接触压力、甲板板应力、纵骨应力进行分析,并将实验结果与仿真结果进行对比分析,验证搁置脚与甲板的接触压力分布规律,并在此基础上提出一种针对甲板板的简化计算方法,将复杂的非线性接触计算转变为较为简单的线弹性计算。结果表明,接触压力主要集中在搁置脚前端和横梁附近,以强横梁为代表的强构件是主要承载构件,甲板板高应力区域主要集中在搁置脚底部前端以及横梁附近,实验结果与数值计算结果吻合较好。本文计算模型具有较高的准确性,简化计算方法对滚装船甲板设计及强度计算具有较好的实用性。
关键词
搁置脚
甲板
非线性接触
压力分布
简化算法
Keywords
undercarriage
deck
nonlinear contact analysis
pressure distribution
simplified
calculation
method
分类号
U663.6 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
吊杆断裂破坏安全极限状态下中、下承式拱桥悬吊桥面系简化计算方法
被引量:
1
2
作者
吴庆雄
罗健平
陈康明
林佳成
机构
福州大学土木工程学院
福州大学福建省土木工程多灾害防治重点实验室
福州大学福建省高校工程结构重点实验室
出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第10期57-70,共14页
基金
国家自然科学基金(52078137,51678154)。
文摘
为简化吊杆断裂后中、下承式拱桥剩余结构动力响应的计算方法,提出悬吊桥面系强健性设计破坏安全极限状态,开展了大比例缩尺模型试验,采用ANSYS/LS-DYNA建立不考虑拱肋的悬吊桥面系结构有限元模型,提出弹性支撑悬吊桥面系简化计算模型,并采用五弯矩普通方程式,对弹性支撑悬吊桥面系计算长度进行简化,推导得到了悬吊桥面系简化计算方法;构建18种不同跨径标准拱桥的分析结果验证简化计算方法精度。研究结果表明:破坏安全极限状态恒载γG和活载γQ分项系数分别为1.2和0.9,1车道、2车道、3车道及以上的荷载横向分布系数分别取1.0、0.75和0.52,钢筋和钢结构强度分别取1.25倍和1.05屈服强度、其他材料强度取标准值;不考虑拱肋的悬吊桥面系结构有限元简化计算模型最大正误差仅为11.7%;建议短吊杆、次短吊杆以及长吊杆断裂工况下弹性支撑连续梁模型计算长度分别取D+2L、D+3L和4L,其偏差率分别为2.89%、2.40%、3.66%。吊杆断裂破坏安全极限状态下中、下承式拱桥悬吊桥面系简化计算方法的最大正误差分别为11.4%和10.1%,计算结果具有良好的精度且偏于安全。
关键词
中、下承式拱桥
吊杆断裂冲击
破坏安全极限状态
悬吊桥面系简化计算方法
Keywords
half⁃through and through arch bridges
suspender fracture impact
break
the
safety limit state
suspension deck system simplifies the calculation method
分类号
TU392.3 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
正交异性钢桥面ECO混凝土-SMA铺装层层间性能研究
3
作者
张爱品
马林东
高英杰
申成庆
周德
机构
中铁开发投资集团有限公司
中南大学土木工程学院
出处
《桥梁建设》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期48-55,共8页
基金
中铁开发投资集团科技研究开发计划(2021-B类-04)。
文摘
为了解正交异性钢桥面改性聚氨酯(ECO)混凝土-沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)铺装层层间性能的影响因素,以贵州金仁桐高速公路桐梓河特大桥为背景进行研究。建立该桥面结构有限元模型,计算常温15℃与高温60℃下,不同铺装厚度、桥面纵坡下铺装层层间最大剪应力、法向拉应力,并对ECO混凝土-SMA钢桥面铺装层层间应力简化计算方法进行拟合研究。结果表明:相同铺装层厚度及桥面纵坡下,60℃时的铺装层层间应力比15℃时略小。不考虑桥面纵坡时,层间最大剪应力与层间最大法向拉应力均随铺装层厚度的增大而减小。铺装层层间应力随桥面纵坡的增大而增大。拟合得到平坡时的层间应力简化计算公式计算结果与有限元计算结果的平均误差仅为3.1%,经纵坡修正后的计算结果与有限元计算结果误差均在10%以内,所提公式可用于铺装层层间应力的粗略预测。
关键词
正交异性钢桥面铺装层
改性聚氨酯混凝土
沥青玛蹄脂碎石混合料
层间性能
影响因素
简化计算方法
有限元法
Keywords
pavement on orthotropic steel
deck
modified polyurethane concrete
SMA
interlayer performance
influential factor
simplified
calculation
method
finite element
method
分类号
U443.33 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U441 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
搁置脚载荷作用下的甲板压力分布特征实验和数值分析
被引量:
2
4
作者
熊群飞
徐志亭
王福花
王德禹
机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
中国船舶及海洋工程设计研究院
出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2018年第5期10-17,共8页
基金
财政部和教育部"船舶数字化智能设计系统"基金资助项目(201335)
文摘
[目的]船舶上装载物的搁置脚与甲板之间存在着复杂的接触关系,不能简单地将搁置脚载荷视作均布载荷来处理。为探讨在搁置脚载荷作用下船舶甲板结构的压力分布,[方法]以某大型装备的搁置脚为例,首先采用有限元方法对其进行非线性接触数值计算,并分析在甲板板上的压力分布特征。然后,通过实验验证搁置架与甲板的接触力分布规律,并在此基础上提出一种运用等效轮印载荷代替搁置脚载荷的简化计算方法,以此将复杂的非线性接触计算转化为线弹性计算。[结果]结果表明,搁置脚与甲板之间的接触力主要分布在强横梁处和搁置脚前端,其中搁置脚前端的接触力使甲板板具有较大应力,该应力约占总载荷的25%;实验结果与数值计算结果吻合较好。[结论]所提简化计算方法对此类甲板设计及强度计算具有较好的实用性。
关键词
搁置脚
轮印载荷
甲板
非线性接触
压力分布
简化计算方法
Keywords
undercarriage
wheel load
deck
nonlinear contact analysis
pressure distribution
simplified
calculation
method
分类号
U663.6 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
拱桥吊杆更换桥面位移控制方法
被引量:
11
5
作者
蒋国富
王华
郝天之
机构
广西交科集团有限公司
出处
《世界桥梁》
北大核心
2020年第5期74-79,共6页
基金
广西科技计划项目(桂科AD19245152)。
文摘
为准确、快速计算采用临时兜吊系统更换拱桥吊杆过程中兜吊处的桥面位移,提出一种拱桥吊杆更换桥面位移控制计算方法,该方法先偏安全地假设单对吊杆支撑单个梁段计算桥面位移和吊杆索力,然后采用桥面刚度系数修正计算结果。以某中承式钢管混凝土桁架拱桥为例,采用试验性吊杆和有限元模型对所提方法进行验证,并在实桥上应用。结果表明:试验性吊杆和有限元计算均验证了该方法的可靠性,实桥吊杆更换中采用简化模型计算的位移与实际位移趋势一致且较为接近,二次调索后的桥面线形和索力满足规范要求。该方法能有效指导吊杆更换过程中的桥面位移控制,且计算简单。
关键词
中承式拱桥
吊杆
更换
桥面位移
临时兜吊法
简化模型
刚度系数
Keywords
half-through arch bridge
hanger
replacement
deck
displacement
temporary hammock
suspension
method
simplified model
stiffening coefficient
分类号
U443.38 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U445.7 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
基于截面索温度等效的悬索桥耐火性能分析
6
作者
多飞
杨青天
侯立群
陈适才
机构
北京工业大学建筑工程学院
中铁建设集团有限公司
出处
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2023年第9期1233-1240,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51678016,52278471)。
文摘
为分析悬索桥结构的耐火性能,提出基于分层截面索温度等效的耐火性能分析方法。首先基于传热理论推导平行钢绞线组成的索截面温度计算模型,并通过对比验证进一步建立简化的分层实心截面索的等效温度计算方法;然后建立等效强度的实心索桥梁结构有限元模型,根据等效强度计算方法确定受火部位主缆索的温升曲线,最后通过热力耦合分析实现悬索桥结构的火灾反应过程和耐火性能研究。通过此方法对某悬索桥进行耐火性能实例分析,结果表明:对于此悬索桥主缆4层索截面,在车辆火灾50 min之前存在明显的不均匀温度场。考虑索截面不均匀温度场时的整体桥梁结构反应与不考虑时存在明显区别。基于等效面积和等效强度的分层截面索温度等效方法能考虑索截面温度场的不均匀分布,同时简化索桥结构有限元模型以及避免整体索桥结构的复杂热传导分析,实现索桥结构耐火性能的全过程分析。
关键词
悬索桥
耐火性能
等效温度
数值模拟
简化计算方法
Keywords
suspension
bridge
fire performance
equivalent temperature
numerical simulation
simplified
calculation
method
分类号
U447 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U448.25 [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
搁置脚载荷下滚装船甲板接触计算与实验分析
蒋嘉奇
徐志亭
蔡忠华
王德禹
《舰船科学技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
吊杆断裂破坏安全极限状态下中、下承式拱桥悬吊桥面系简化计算方法
吴庆雄
罗健平
陈康明
林佳成
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
3
正交异性钢桥面ECO混凝土-SMA铺装层层间性能研究
张爱品
马林东
高英杰
申成庆
周德
《桥梁建设》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
4
搁置脚载荷作用下的甲板压力分布特征实验和数值分析
熊群飞
徐志亭
王福花
王德禹
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2018
2
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职称材料
5
拱桥吊杆更换桥面位移控制方法
蒋国富
王华
郝天之
《世界桥梁》
北大核心
2020
11
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职称材料
6
基于截面索温度等效的悬索桥耐火性能分析
多飞
杨青天
侯立群
陈适才
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2023
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职称材料
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