地震作用下浮式桥梁动力响应及参数影响分析

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作者 王丕光 沈一鸣 +2 位作者 曲杨 赵密 杜修力 《振动与冲击》 北大核心 2025年第14期149-161,共13页

针对目前浮式桥梁地震响应特征及关键参数影响规律尚不明确的问题,建立了主梁-墩柱-浮筒-锚索整体有限元数值模型。为解决结构-水体间相互作用问题,采用附加质量法模拟地震运动引起的水动力惯性力,而作用在浮筒和锚索上的其他水动力载... 针对目前浮式桥梁地震响应特征及关键参数影响规律尚不明确的问题,建立了主梁-墩柱-浮筒-锚索整体有限元数值模型。为解决结构-水体间相互作用问题,采用附加质量法模拟地震运动引起的水动力惯性力,而作用在浮筒和锚索上的其他水动力载荷则采用Morison方程进行模拟;分析了不同地震动特性、不同地震动强度及不同地震方向作用下,浮式桥梁系统动力响应特性及关键参数影响规律。结果表明:不同地震特性的地震动引发的浮式桥梁响应存在显著差异,低频且能量较为集中的长周期地震动会引发浮桥产生较大的响应,而高频且能量较为分散的短周期地震动引发的浮桥响应相对较小;单独施加x方向地震时,会引发系统z方向上的动态响应,导致单独z向和x-y-z向结构地震动响应存在明显区别,后者动力响应明显大于前者;考虑附加质量的浮式桥梁加速度和位移响应均大于无附加质量的情况;结构阻尼对浮桥的响应有一定抑制作用;而浮筒和锚索的拖曳力对系统响应的影响相对较小。 展开更多

关键词 浮式桥梁 地震响应 水与结构相互作用 参数分析

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内嵌式光纤布拉格光栅传感器智能钢绞线有效预应力监测技术的工程应用

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作者 贾俊峰 侯智献 +3 位作者 杜瑞民 王蕾 白石 李小龙 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期228-237,244,共11页

为了解决实际工程中预应力混凝土结构体内有效预应力无法监测的问题,根据光纤布拉格光栅传感器在结构健康监测中具有精度高、实时性强等优点,探讨内嵌式光纤布拉格光栅传感器智能钢绞线有效预应力监测技术的工程应用;通过对该智能钢绞... 为了解决实际工程中预应力混凝土结构体内有效预应力无法监测的问题,根据光纤布拉格光栅传感器在结构健康监测中具有精度高、实时性强等优点,探讨内嵌式光纤布拉格光栅传感器智能钢绞线有效预应力监测技术的工程应用;通过对该智能钢绞线开展拉伸试验,检验智能钢绞线的拉伸强度、线性度等参数;以云南省某高速公路预应力混凝土T梁桥示范工程为例,同时监测预应力混凝土T梁桥正、负弯矩区智能钢绞线张拉过程中智能钢绞线内的有效预应力,得到正弯矩区混凝土弹性压缩、智能钢绞线与孔道间摩擦、锚具变形和智能钢绞线内缩造成的预应力损失,并与千斤顶张拉应力及预应力损失的规范理论计算值对比。结果表明:该智能钢绞线力学性能和线性度良好,并且应变灵敏度系数即每微应变波长的变化值为1.22~1.26 pm,与应变灵敏度系数的理论值1.21 pm相差较小;相对于千斤顶张拉应力及有效预应力的规范理论计算值,预应力混凝土T梁桥正、负弯矩区智能钢绞线张拉过程中各测点处光纤布拉格光栅传感器监测应力的最大误差不超过3.86%,并且与预应力损失的规范理论计算值相比,该智能钢绞线在各测点处的预应力损失监测值误差较小;该智能钢绞线表现出良好的可靠性和稳定性,能满足实际工程需求。 展开更多

关键词 结构健康监测 有效预应力 智能钢绞线 光纤布拉格光栅传感器 工程应用

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新西兰可控摇摆提离高墩桥梁设计建造综述——以南兰吉提克铁路桥为例

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作者 贾俊峰 郦炎森 +2 位作者 郭彬立 郭河 庞伟 《地震工程学报》 北大核心 2025年第5期1001-1011,共11页

可控摇摆提离桥梁是新型桥梁抗震体系中的重要研究方向,通过双柱式高墩在横桥向交替升降,使桥墩产生横向提离摇摆以控制传递到细长钢筋混凝土桥墩上的地震作用,同时在桥墩底部摇摆界面处设置消能器以限制墩柱摇摆提升及相应桥台面横向... 可控摇摆提离桥梁是新型桥梁抗震体系中的重要研究方向,通过双柱式高墩在横桥向交替升降,使桥墩产生横向提离摇摆以控制传递到细长钢筋混凝土桥墩上的地震作用,同时在桥墩底部摇摆界面处设置消能器以限制墩柱摇摆提升及相应桥台面横向移位。文章首先介绍了自复位摇摆桥梁结构和可控摇摆系统设计理念,对采用可控摇摆提离技术的南兰吉提克铁路桥的设计思想、构造及连接设计、实验研究,以及摇摆桥梁动力行为等进行了系统介绍和总结;然后,概括总结了南兰吉提克铁路桥筒体、桥墩及箱梁等主要构件的施工过程;最后总结了典型可控摇摆提离高墩桥梁的应用前景。研究表明:摇摆结构的自振周期与振幅相关联且非固定,自振频率在一定范围内变化且非平稳存在,不能利用模态正交性分解结构的运动;可控提离高墩桥梁具有较好的地震稳定性,摇摆提离过程中的滞变阻尼效果相当明显,墩柱提离摇摆碰撞及附加消能减震装置可进一步抑制桥梁的地震响应,减小残余位移,增强桥墩自复位能力。该研究可为我国强震区韧性抗震桥梁设计及建造提供经验借鉴。 展开更多

关键词 摇摆抗震 可控摇摆提离桥梁 自复位摇摆 阻尼器 韧性抗震

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地震诱发滚石链生灾害下桥梁失效路径及动力响应特性研究

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作者 陈宇轩 温佳年 +2 位作者 宋彦臣 韩强 杜修力 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第4期697-711,共15页

山区桥梁可能存在地震诱发滚石链生灾害威胁,然而其失效路径和动力响应规律尚不清晰。本文提出了地震诱发滚石链生灾害下桥梁损伤破坏高精度数值分析方法,建立了典型梁式桥的多灾害动力分析有限元模型,并基于现有试验验证了该数值分析... 山区桥梁可能存在地震诱发滚石链生灾害威胁,然而其失效路径和动力响应规律尚不清晰。本文提出了地震诱发滚石链生灾害下桥梁损伤破坏高精度数值分析方法,建立了典型梁式桥的多灾害动力分析有限元模型,并基于现有试验验证了该数值分析方法的准确性。在此基础上,研究了不同地震动特性、滚石参数及冲击点位置对地震诱发滚石作用下桥梁失效路径及动力特性的影响规律。分析结果表明:前序地震作用下,桥梁支座和挡块较早出现损伤,桥墩大多出现轻微至中等损伤,而在滚石链生灾害作用下,桥墩则发生严重破坏以致失效,最终破坏模式为剪切破坏;与单独滚石作用相比,地震诱发滚石多灾害作用下桥梁动力响应显著增加,其中在前序Chalfant Valley地震作用后桥墩墩底弯矩、剪力增加34%和41%,桩基础最大弯矩、剪力分别增大80%和98%;不同滚石参数也会对桥梁动力响应产生较大影响,如滚石速度从5 m/s增加到30 m/s,桥墩最大弯矩、剪力分别增大96%和94%,滚石直径从1.0 m增加到1.8 m,桥墩最大弯矩、剪力分别增大23%和22%。 展开更多

关键词 地震诱发滚石链生灾害 山区桥梁 数值模拟 失效路径 动力响应

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可更换预应力筋自复位双柱墩桥梁抗震设计及数值验证

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作者 庞伟 江昊 +2 位作者 贾俊峰 朱安静 边嘉琛 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第4期819-828,共10页

为提升桥梁工程的震后功能可快速恢复性及结构可修复性,提出一种配置可更换曲线预应力筋的摇摆自复位双柱墩桥梁及其结构与构造。以某市政桥梁工程为背景,研究并确定了自复位双柱墩桥梁的抗震性能目标、设计方法和设计流程。基于OpenSee... 为提升桥梁工程的震后功能可快速恢复性及结构可修复性,提出一种配置可更换曲线预应力筋的摇摆自复位双柱墩桥梁及其结构与构造。以某市政桥梁工程为背景,研究并确定了自复位双柱墩桥梁的抗震性能目标、设计方法和设计流程。基于OpenSees软件平台建立了摇摆自复位双柱式墩数值模型,分析墩顶水平往复加载条件下墩柱的抗震能力,验证了基于所提出的基于直接位移的抗震设计方法得到的预应力筋初始张拉应力、配筋率以及消能部件面积比等关键设计参数的合理性。研究结果表明:双柱墩在墩顶加载偏移率达5%时,其抗侧刚度和水平承载力基本不降低;卸载后残余偏移率仅为0.17%,具有优异的自复位能力。本文提出的摇摆自复位双柱墩桥梁结构及其抗震设计方法可以实现预期抗震性能目标,可根据该方法得到结构合理设计参数。本文研究可为高烈度区市政和公路桥梁抗震设计提供参考。 展开更多

关键词 摇摆自复位桥梁 可更换预应力筋 抗震设计 性能目标 残余偏移率

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新型桥梁“耗能-限位”一体化弧形板装置力学性能试验及参数敏感性分析 被引量：1

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作者 耿波 顾冉星 +3 位作者 贾俊峰 刘海明 王浩 唐光武 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1143-1153,共11页

为解决强震作用下中小跨径简支梁桥的落梁问题,研发了一种经济高效、安装便捷的新型“耗能限位”梁一体化弧形板装置.首先采用拟静力试验研究了不同截面的弧形板装置滞回耗能行为和疲劳破坏机理,接着采用数值分析的手段探讨了参数对装... 为解决强震作用下中小跨径简支梁桥的落梁问题,研发了一种经济高效、安装便捷的新型“耗能限位”梁一体化弧形板装置.首先采用拟静力试验研究了不同截面的弧形板装置滞回耗能行为和疲劳破坏机理,接着采用数值分析的手段探讨了参数对装置力位移骨架曲线及等效阻尼比的影响规律,并补充了弧形板装置的防落梁行为模式与极限承载能力.结果表明:提出的新型弧形板装置具有优异的耗能能力,T形截面的弧形板结构更加合理,等效阻尼比最大能达到近40%;弧形板装置可通过分离几何参数对耗能能力、滞回强度、刚度及位移能力进行设计,增大中间截面的腹板高度h2是提高弧形板耗能能力的最有效手段,增加50%的h2能提高50.1%的最大强度与约4.7%的等效阻尼比.所提出的新型防落梁装置为桥梁中小震消能和强震柔性防落梁提供一体化装置解决方案. 展开更多

关键词 桥梁抗震 弧形钢板装置 消能阻尼器 防落梁装置 拟静力试验 有限元分析

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震后RC桥墩竖向承载力最优工程需求参数的选取方法 被引量：1

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作者 董慧慧 马睿 +1 位作者 韩强 杜修力 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期59-70,共12页

桥墩结构的震后竖向承载力是评估梁式桥梁震后通行功能的重要指标,但其难以测量。为了快速定量地评估桥梁结构的震后通行能力,对评估梁式桥梁结构震后竖向承载力的最优工程需求参数(EDP)进行了系统地研究。首先选取与墩柱残余侧移和损... 桥墩结构的震后竖向承载力是评估梁式桥梁震后通行功能的重要指标,但其难以测量。为了快速定量地评估桥梁结构的震后通行能力,对评估梁式桥梁结构震后竖向承载力的最优工程需求参数(EDP)进行了系统地研究。首先选取与墩柱残余侧移和损伤相关的5个EDPs,通过对考虑了材料不确定性的RC桥墩进行Pushover分析和动力时程分析得到5个EDPs,进一步对震后的桥墩进行Pushdown分析获取震后竖向承载力。然后采用回归模型对所选EDPs与震后竖向承载力损失比的关系曲线进行回归分析,选取竖向承载力损失比关系曲线的最优回归模型为在ln(x)-y坐标系中的正态累积函数模型,进一步通过最优EDP评价准则对评估竖向承载力损失比的5个EDPs进行评价分析。评价结果表明:当考虑震后可计算性时,峰值侧移率最优;当考虑震后可测性时,残余侧移率最优;当考虑余震时,改进的Park-Ang指标最优。通过选取的最优EDP可以建立桥梁结构功能指标与抗震性能指标之间的联系,为进一步发展和完善桥梁结构的抗震韧性评估和设计提供参考。 展开更多

关键词 桥墩 震后通行能力 竖向承载力损失 最优EDP 残余侧移率 损伤程度

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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

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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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移动荷载作用下简支梁桥挠度冲击系数的数值计算与试验验证

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作者 刘越 龙金喜 +5 位作者 荚瑞馨 董方 朱尚清 车功健 蔡刚 韩强 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第6期715-724,共10页

针对移动荷载作用下简支梁桥动力评价方法不足和传统动载试验测量方法费时费力的问题,以某简支梁桥为研究对象,提出一种基于移动荷载作用下简支梁桥动力评价方法,该方法首先通过精确化建立车桥耦合模型,并基于毫米波雷达的动态位移测量... 针对移动荷载作用下简支梁桥动力评价方法不足和传统动载试验测量方法费时费力的问题,以某简支梁桥为研究对象,提出一种基于移动荷载作用下简支梁桥动力评价方法,该方法首先通过精确化建立车桥耦合模型,并基于毫米波雷达的动态位移测量、结合模态分析、动载试验来验证模型的准确性,同时考虑桥面不平整度和车速对桥梁挠度冲击系数的影响,并与现行规范进行比较。结果表明:挠度冲击系数与车速不呈线性相关,而是在某个速度下出现峰值;不同梁跨中的挠度冲击系数存在差异,但变化规律一致;随着桥面等级的劣化,桥梁振动响应显著增大,而规范中挠度冲击系数仅与桥梁基频相关,与实际结果有较大差别;毫米波雷达作为一种新型非接触式测试方法,能准确测量桥梁的复杂振动。 展开更多

关键词 桥梁 车桥耦合 挠度冲击系数 试验验证 数值模拟 毫米波雷达

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钢管混凝土柱-钢桁架梁复杂节点核心区力学性能研究

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作者 韩强 王佳畅 +1 位作者 张轩 张强 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第2期64-73,共10页

为研究钢管混凝土柱-钢桁架梁复杂节点核心区的力学性能,文中基于某相关节点的循环加载试验,采用ABAQUS有限元分析软件建立了精细化三维模型并对其有效性进行了验证,后续通过构造措施在试验试件基础上设计了多组“强构件、弱节点”式节... 为研究钢管混凝土柱-钢桁架梁复杂节点核心区的力学性能,文中基于某相关节点的循环加载试验,采用ABAQUS有限元分析软件建立了精细化三维模型并对其有效性进行了验证,后续通过构造措施在试验试件基础上设计了多组“强构件、弱节点”式节点模型,对比分析了桁架梁倾斜角、结构柱轴压比、钢管柱宽厚比对节点域性能的影响。结果表明:钢管混凝土柱-钢桁架梁复杂节点发生核心区破坏时,破坏部位主要为下弦杆范围内的节点域及桁架梁端部。桁架梁倾斜角对节点域力学性能及破坏状态影响较小。结构柱轴压比较大时,节点域抗剪承载力及延性系数下降明显,建议结构柱轴压比不宜大于0.3。钢管柱宽厚比为敏感参数,随着钢管柱宽厚比的减小,节点域的抗剪承载力、初始刚度及延性系数均有显著变化。 展开更多

关键词 钢管混凝土柱-钢桁架梁复杂节点 有限元分析 抗剪承载力 初始刚度 结构柱轴压比 钢管柱宽厚比

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场地土层速度结构的贝叶斯反演方法及其应用

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作者 李小军 张誉潇 +1 位作者 荣棉水 倪萍禾 《岩土力学》 北大核心 2025年第7期2237-2252,共16页

基于散射场理论的水平竖向谱比HVSR(horizontal-to-vertical spectral ratio)正演算法建立了地表HVSR与场地土层特性的联系,通过与地震动地表观测数据的结合实现了场地土层速度结构的反演。然而,当前的HVSR大多采用传统确定性的反演方法... 基于散射场理论的水平竖向谱比HVSR(horizontal-to-vertical spectral ratio)正演算法建立了地表HVSR与场地土层特性的联系,通过与地震动地表观测数据的结合实现了场地土层速度结构的反演。然而,当前的HVSR大多采用传统确定性的反演方法,导致反演结果具有明显的不唯一性,且难以评估其不确定性。提出了一种针对土层速度结构的贝叶斯反演方法,可以实现反演参数不确定性的评估。该方法将贝叶斯原理与地震动的水平竖向谱比(earthquake horizontal-to-vertical spectral ratio,简称EHV)正演算法相结合,以强震动观测记录的S波成分作为数据源,实现了场地土层结构的反演。通过算例验证了所提出方法的有效性和适用性。结果表明,所提出的贝叶斯反演方法能有效地识别场地土层速度结构,并能够对反演模型中参数的不确定性进行综合评估。 展开更多

关键词 水平竖向谱比(HVSR) 强震动观测记录 贝叶斯反演方法 土层速度结构 井上井下谱比(SBSR) 正演算法

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基于强震动记录统计分析的不同场地分类方法比较

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作者 李小军 程晓芳 +1 位作者 荣棉水 张斌 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第4期677-684,共8页

以特定深度范围内岩土层等效剪切波速作为控制参数的单指标场地分类及以特定深度内土层等效剪切波速和覆盖土层厚度作为控制参数的双指标场地分类是国际上的两大类场地分类方法,两类方法的适用性和合理性一直是工程界所关注和讨论的问... 以特定深度范围内岩土层等效剪切波速作为控制参数的单指标场地分类及以特定深度内土层等效剪切波速和覆盖土层厚度作为控制参数的双指标场地分类是国际上的两大类场地分类方法,两类方法的适用性和合理性一直是工程界所关注和讨论的问题。工程场地分类的基本用途是合理地考虑场地条件对地震动影响以确定建设工程的设计地震动参数,同一分类场地中强震动记录频谱特性的一致性程度是说明场地分类方法合理性的最有效标准。利用日本KiK-net观测台网的强震动记录和台站钻孔资料进行统计分析,探讨了已有的多个场地分类方法的差异和优劣。首先采用中国、美国和日本等国家规范中及近年来提出的几种新的场地分类方法分别进行台站场地类别划分和强震动记录分组,而后针对不同分类方法中同类场地台站的地表地震动加速度记录进行加速度反应谱(包括峰值加速度)与震级和震中距关系的统计分析,并通过加速度反应谱统计残差分析,探讨了不同场地分类方法中同类场地台站强震动记录加速度反应谱的一致性和聚类性。研究结果表明:在所研究的场地分类方法中,土层等效剪切波速和覆盖土层厚度为控制参数的双指标的中国抗震规范场地分类方法为最优方法。 展开更多

关键词 场地分类 剪切波速 强震动记录 加速度反应谱 残差分析

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近断层速度脉冲型地震动纵向输入下综合管廊振动台试验

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作者 储箭 陈红娟 +3 位作者 李小军 高明禛 贺秋梅 周龙云 《地震学报》 北大核心 2025年第3期438-454,共17页

基于振动台试验,探讨了速度脉冲对综合管廊动力响应的影响,重点阐明了地震动速度脉冲特性如何影响综合管廊和周围土壤的地震行为。选取具有速度脉冲的实际地震动记录和合成的与实际地震动记录具有相同反应谱的无速度脉冲地震动时程,同... 基于振动台试验,探讨了速度脉冲对综合管廊动力响应的影响,重点阐明了地震动速度脉冲特性如何影响综合管廊和周围土壤的地震行为。选取具有速度脉冲的实际地震动记录和合成的与实际地震动记录具有相同反应谱的无速度脉冲地震动时程,同时将其加速度幅值分别调整为0.10g,0.20g,0.30g作为输入,设计并开展了地震动纵向输入下的综合管廊振动台试验。基于试验数据分析了场地土体的地震反应变化规律、综合管廊结构的地震响应特征和土-结构相互作用效应。研究结果表明:(1)土体在连续试验加载下结构发生变化,其固有频率随加载强度的增加而逐渐降低,阻尼比呈现先减后增趋势;速度脉冲会显著增大土体位?移縂和变形,影响土体反应地震动的反应谱和卓越频率,并引起更大的峰值加速度,在地表处尤为突出;(2)管廊结构的地震反应特点受地震动速度脉冲特性与幅值的共同影响;速度脉冲型地震动对管廊结构响应增大效应较明显;(3)管廊结构受周围土体约束作用,表现出与周围土体相似的地震反应规律;速度脉冲型地震动引起的土-管廊系统的加速度响应显著高于无脉冲型,在0.30g强度下差异尤为明显。 展开更多

关键词 近断层 速度脉冲 综合管廊 振动台试验 地震反应

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钢-UHPC-NC螺栓连接组合梁负弯矩区抗弯试验研究

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作者 杨大海 汪志甜 +1 位作者 王倩 史俊 《桥梁建设》 北大核心 2025年第2期34-42,共9页

为改善装配式钢-混组合梁墩顶负弯矩区桥面板开裂问题,以某装配式双工字钢-混组合梁桥为背景,提出钢-超高性能混凝土(UHPC)-普通混凝土(NC)螺栓连接组合梁,并对其抗弯性能进行研究。按缩尺比1∶5设计并制作1根钢-NC栓钉连接组合梁试件(... 为改善装配式钢-混组合梁墩顶负弯矩区桥面板开裂问题,以某装配式双工字钢-混组合梁桥为背景,提出钢-超高性能混凝土(UHPC)-普通混凝土(NC)螺栓连接组合梁,并对其抗弯性能进行研究。按缩尺比1∶5设计并制作1根钢-NC栓钉连接组合梁试件(试件P-1)和1根钢-UHPC-NC螺栓连接组合梁试件(试件P-2),开展试验梁在负弯矩作用下的静力试验,对其裂缝特征、开裂荷载、钢-混界面滑移、极限承载力等进行对比分析;并采用Abaqus软件建立试验梁有限元模型,分析螺栓连接度、预紧力和UHPC层厚度对钢-UHPC-NC螺栓连接组合梁受弯性能的影响。结果表明:与试件P-1相比,试件P-2的开裂荷载提高了40%,最大裂缝宽度降低了71%,梁端钢-混界面滑移提高了约56.6%;高强度螺栓及UHPC-NC叠合桥面板的联合应用可显著提高钢-混组合梁的抗裂性能,但对钢-混组合梁极限承载力性能的提高作用不明显;当抗剪连接度大于1时,螺栓连接度对钢-混组合梁的刚度、极限承载力及开裂荷载的影响较小,螺栓预紧力对钢-混组合梁极限承载力无明显影响,提高UHPC层厚度可提高钢-混组合梁的各项性能,但成本较高。建议UHPC层厚度取为桥面板厚度的1/4。 展开更多

关键词 装配式钢-混组合梁 螺栓连接 负弯矩 裂缝 钢-混界面滑移 极限承载力 抗弯试验 有限元法

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车桥耦合振动的车轮多点接触模型与试验验证

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作者 龙金喜 朱尚清 +2 位作者 荚瑞馨 董方 蔡刚 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期555-562,共8页

针对现有车桥耦合数值模拟方法精度不足和计算效率偏低的问题,文章以某简支T梁桥为研究对象,提出一种考虑实际路面不平整度的车桥耦合数值模拟方法,通过ABAQUS建立多点接触模型,基于毫米波雷达测试数据验证模型的准确性;分析了在实测桥... 针对现有车桥耦合数值模拟方法精度不足和计算效率偏低的问题,文章以某简支T梁桥为研究对象,提出一种考虑实际路面不平整度的车桥耦合数值模拟方法,通过ABAQUS建立多点接触模型,基于毫米波雷达测试数据验证模型的准确性;分析了在实测桥面不平整度以及规范中4种等级的桥面不平整度条件下,多点接触模型与传统单点接触模型的接触作用效应,并利用某简支空心板桥的测试结果验证了所述模型的有效性与通用性。结果表明:毫米波雷达不仅具有非接触式测量的便利性,而且能够实现高精度的动态测试;多点接触模型比单点接触模型能更精确地预测车辆与桥梁的相互作用,随着桥面不平整度的变差,多点接触模型的计算精度更显著,在D级路面下2种模型的最大动挠度误差可达9.59%。某简支空心板桥的测试结果验证了多点接触模型的适应性,证明了多点接触模型较高的精度和可行性。 展开更多

关键词 车桥耦合 车轮接触模型 试验验证 毫米波雷达 桥面不平整度

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钢管混凝土桥塔加劲钢壁板PBL连接件屈曲拔出力研究

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作者 王琳 刘永健 孙立鹏 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期126-134,共9页

为探究钢管混凝土桥塔中PBL连接件屈曲拔出力的大小及其分布规律,采用有限元法分析了混凝土强度等级、开孔钢板厚度、开孔直径、肋间宽厚比和几何初始缺陷等因素的影响。以PBL连接件在弹性阶段所受的最大屈曲拔出力为设计基础,提出了加... 为探究钢管混凝土桥塔中PBL连接件屈曲拔出力的大小及其分布规律,采用有限元法分析了混凝土强度等级、开孔钢板厚度、开孔直径、肋间宽厚比和几何初始缺陷等因素的影响。以PBL连接件在弹性阶段所受的最大屈曲拔出力为设计基础,提出了加劲钢壁板的PBL连接件屈曲拔出力计算公式及其抗拔验算方法。研究结果表明:在弹性阶段,PBL连接件在钢壁板局部屈曲作用下的屈曲拔出力随着肋间宽厚比和几何初始缺陷的增加显著增大;当肋间宽厚比从20增至35时,屈曲拔出力增加32.5%;当几何初始缺陷从钢壁板单元短边长度的1/500减小到1/2 000时,屈曲拔出力减小了69.4%;混凝土强度、开孔钢板圆孔直径及开孔钢板加劲肋厚度对屈曲拔出力的影响较小;当设计的PBL加劲钢壁板各项参数在常用工程应用参数范围内时,PBL连接件在弹性抗拔刚度下的屈曲拔出力均远小于计算所得抗拔承载力,不会发生拔出破坏,因此可不进行抗拔承载力验算。 展开更多

关键词 钢管混凝土桥塔 PBL连接件 加劲钢壁板 有限元分析 屈曲拔出力

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硅铝型铁尾矿基地聚物注浆材料配比优化及机理研究

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作者 胡建林 孟志鹏 +4 位作者 周永祥 高通通 王恺 李智林 于志刚 《金属矿山》 北大核心 2025年第6期310-318,共9页

为促进铁尾矿等大宗固废的高值化利用,以冀北地区硅铝型铁尾矿为原料、水玻璃为碱激发剂制备了铁尾矿基地聚物注浆材料。以铁尾矿掺量、碱当量、水玻璃模数为影响因素,通过单因素试验和响应面法探究了各因素对浆材工作及力学性能影响,... 为促进铁尾矿等大宗固废的高值化利用,以冀北地区硅铝型铁尾矿为原料、水玻璃为碱激发剂制备了铁尾矿基地聚物注浆材料。以铁尾矿掺量、碱当量、水玻璃模数为影响因素,通过单因素试验和响应面法探究了各因素对浆材工作及力学性能影响,并对配比进行多目标优化。结果表明:铁尾矿掺量的增加降低了浆体的流动度和抗压强度,但有助于浆体后期强度的发展;适宜的碱性环境对浆体强度的增长具有正向协同作用;铁尾矿掺量和碱当量的交互作用对浆材的流动度和抗压强度有显著影响;当铁尾矿掺量为40%,碱当量为5.68%,水玻璃模数为1.56时,注浆材料综合性能最佳;铁尾矿、矿渣和粉煤灰在激发剂作用下发生地聚合反应,生成了C-S-H凝胶和AFt晶体,同时部分铁尾矿颗粒充填于孔隙之间,使得整体结构更为致密。 展开更多

关键词 铁尾矿 碱激发剂 地聚物 注浆材料 响应面法 水化机理

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基于PHI2方法的重载铁路PC简支T梁抗裂时变可靠度研究

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作者 宋泽伟 卢朝辉 +1 位作者 张升旺 李纯清 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期770-782,共13页

重载铁路预应力混凝土(PC)简支T梁在大轴重高频率列车荷载长期作用下开裂病害频发,严重影响了桥梁的耐久性能。为探究重载铁路PC简支T梁服役期内抗裂性能的可靠性,开展了正截面和斜截面抗裂时变可靠度研究。建立了考虑疲劳预应力损失和... 重载铁路预应力混凝土(PC)简支T梁在大轴重高频率列车荷载长期作用下开裂病害频发,严重影响了桥梁的耐久性能。为探究重载铁路PC简支T梁服役期内抗裂性能的可靠性,开展了正截面和斜截面抗裂时变可靠度研究。建立了考虑疲劳预应力损失和时变特性的T梁正截面和斜截面抗裂极限状态函数;开展了列车荷载的作用效应分析,建立了与荷载历程相关的疲劳预应力损失模型;分析了混凝土抗拉强度标准值、前期预应力损失、一期恒载、二期恒载和列车荷载的统计特征;考虑不同轴重与日通行频率的组合工况,应用PHI2方法进行了32 m重载铁路PC简支T梁的正截面与斜截面抗裂时变可靠度分析,并探讨了正截面和斜截面抗裂时变可靠度指标对前期预应力损失和二期恒载的敏感性。研究结果表明:同样的列车轴重下斜截面抗裂可靠度指标水平低于正截面,增大列车轴重对斜截面抗裂可靠度的不利影响大于正截面;列车轴重对抗裂可靠度的影响远大于列车日通行频率;年牵引质量相同的情况下,小轴重高日通行频率的组合对应正截面和斜截面抗裂可靠度水平较高;前期预应力损失对正截面抗裂可靠性的影响强于斜截面;荷载参数的均值对可靠度指标的影响程度大于变异系数。研究结果可为重载铁路PC简支T梁的设计与养护维修提供参考。 展开更多

关键词 重载铁路预应力混凝土简支T梁 开裂失效 疲劳预应力损失 时变可靠度分析 敏感性分析

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钢-混组合梁抗剪连接件构造型式及其力学性能研究进展 被引量：2

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作者 韩强 倪玉龙 +1 位作者 胡梦涵 惠斌 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1369-1385,共17页

钢-混组合梁是将钢梁与混凝土桥面板通过抗剪连接件连接成整体,并考虑两者共同受力的桥梁结构型式。抗剪连接件作为其重要传力构件,其性能可靠性是钢材与混凝土协调工作的基础。为了进一步明确钢-混组合梁桥中抗剪连接件的构造型式及其... 钢-混组合梁是将钢梁与混凝土桥面板通过抗剪连接件连接成整体,并考虑两者共同受力的桥梁结构型式。抗剪连接件作为其重要传力构件,其性能可靠性是钢材与混凝土协调工作的基础。为了进一步明确钢-混组合梁桥中抗剪连接件的构造型式及其力学性能研究进展,对钢-混组合梁桥中抗剪连接件的相关研究进行了较为系统的梳理和总结。首先,介绍了常见抗剪连接件的类型、构造型式及抗剪机理,以及高性能材料在抗剪连接件中的应用,阐述了抗剪连接件的受力机理,对抗剪连接件分析模型及抗剪承载力计算公式进行了分类总结。最后,对钢-混组合梁抗剪连接件的发展趋势进行了展望,指出面向桥梁快速建造与低碳可持续发展的需求,急需开展基于高性能材料的钢-混组合梁桥抗剪连接件在预制拼装式桥面板中的应用研究。 展开更多

关键词 钢-混组合梁 抗剪连接件 高性能材料 抗剪承载力 受力机理 分析模型

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预制模壳填芯混凝土悬臂盖梁承载力分析 被引量：2

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作者 贾俊峰 张福香 +1 位作者 张瑞 张建勋 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期53-60,共8页

盖梁的轻量化发展是实现全预制桥梁的必然要求。基于已有的预制模壳填芯混凝土悬臂盖梁静力试验,采用有限元软件ABAQUS对试件PRC1进行数值分析,有限元计算结果和试验结果吻合较好,验证了有限元模型的可靠性。通过修改已验证的有限元模... 盖梁的轻量化发展是实现全预制桥梁的必然要求。基于已有的预制模壳填芯混凝土悬臂盖梁静力试验,采用有限元软件ABAQUS对试件PRC1进行数值分析,有限元计算结果和试验结果吻合较好,验证了有限元模型的可靠性。通过修改已验证的有限元模型参数,进一步分析外壳混凝土强度、纵筋配筋率和交界面接触设置对预制模壳填芯混凝土悬臂盖梁力学性能的影响。基于钢筋混凝土一般构件的承载力计算方法建立试件的理论计算公式,并对提出的计算公式进行验证。研究结果表明:当外壳材料为普通混凝土时,混凝土强度等级从C35增加到C60,峰值承载力仅提高1%,而当外壳材料为超高性能混凝土(UHPC)时,峰值承载力相较C35提高了22%。纵筋配筋率与峰值承载力呈线性增长趋势,当顶部第1排纵筋直径从14 mm增加到22 mm时,峰值承载力提高了34%。交界面接触设置为绑定约束比面面接触的峰值承载力更接近试验值,且后者是相对保守的。基于钢筋混凝土一般构件建立的承载力计算方法所计算结果与试验结果和有限元分析结果吻合较好。 展开更多

关键词 预制模壳填芯混凝土悬臂盖梁 静力试验 有限元 参数分析 承载力计算

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