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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高速铁路连续梁-钢管混凝土拱组合体系桥梁关键参数研究

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作者 孙伟良 李金凯 +1 位作者 孙立鹏 景铁义 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第9期72-80,共9页

为明确高速铁路连续梁-钢管混凝土拱组合体系桥梁结构关键参数对其力学性能和工程经济性的影响规律,以新建平顶山至漯河至周口高速铁路漯商特大桥为依托工程,采用有限元法与正交试验相结合的方法,系统研究边中跨比、矢跨比和拱-梁刚度... 为明确高速铁路连续梁-钢管混凝土拱组合体系桥梁结构关键参数对其力学性能和工程经济性的影响规律,以新建平顶山至漯河至周口高速铁路漯商特大桥为依托工程,采用有限元法与正交试验相结合的方法,系统研究边中跨比、矢跨比和拱-梁刚度比对桥梁结构内力、变形、支座反力及工程量的影响规律,确定合理的设计参数范围。研究结果表明:边中跨比对拱脚和拱顶弯矩影响显著,当边中跨比从0.3增加到0.6时,拱脚负弯矩减少32.6%,但超过0.6后主梁边跨的竖向变形显著增大67.4%;矢跨比对主梁受力影响较小,但显著影响拱肋弯矩分布,当矢跨比为1/5时,较1/7时拱顶正弯矩降低93.4%,支反力系数达到最低,结构整体受力最合理;拱梁刚度比对结构受力和工程量影响最大,当刚度比大于1∶22时结构内力显著增大,小于1∶45时主梁变形迅速增加;拱梁刚度比对桥梁工程量的敏感性最高,占总影响的62.5%。因此,为兼顾结构性能和经济性,推荐边中跨比取0.4~0.6、矢跨比取1/5、拱梁刚度比取1∶45~1∶22,且在满足受力要求的前提下可适当减小拱梁刚度比以降低工程造价。以漯商特大桥实际工程条件(边中跨比0.54)为背景,正交试验得出最优参数组合为拱梁刚度比1∶35、矢跨比1/5,此方案工程量最低,经济效益最佳,能够为类似工程提供参考。 展开更多

关键词 铁路桥梁 连续梁-拱组合体系 参数优化 钢管混凝土 边中跨比 正交试验

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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：3

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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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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 被引量：1

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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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基于耐震时程法的近断层脉冲型地震动下斜拉桥动力响应分析

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作者 许莉 江正航 +3 位作者 张广达 温佳年 韩强 杜修力 《振动与冲击》 北大核心 2025年第16期172-184,共13页

耐震时程分析(endurance time analysis,ETA)法作为结构响应分析领域的有效简化方法,基于频域地震动反应谱合成的耐震时程曲线无法准确反映时域的脉冲特性,限制了其在近断层脉冲型地震中的应用。为将ETA法应用到近断层脉冲型地震动作用... 耐震时程分析(endurance time analysis,ETA)法作为结构响应分析领域的有效简化方法,基于频域地震动反应谱合成的耐震时程曲线无法准确反映时域的脉冲特性,限制了其在近断层脉冲型地震中的应用。为将ETA法应用到近断层脉冲型地震动作用下斜拉桥动力响应分析中,基于增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA)法研究了不同峰值下脉冲、高频分量对斜拉桥动力响应的贡献程度,构建了考虑脉冲和强度特性的斜拉桥动力响应预测模型,利用ETA法模拟高频分量下的斜拉桥动力响应并结合预测模型,预测了近断层脉冲型地震动下斜拉桥的动力响应。结果表明:建立的预测模型可以精确表达不同强度下高频分量与原始地震动响应之间的定量关系;基于ETA模型和IDA法计算出0.6 g下的平均动力响应最大相对误差不超过10%,具有良好的预测精度。研究成果为高效合理地计算近断层脉冲型地震动下斜拉桥的动力响应提供了技术支撑。 展开更多

关键词 近断层地震动 斜拉桥 耐震时程分析(ETA) 增量动力分析(IDA) 无量纲指标 动力响应

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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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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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钢-UHPC-NC螺栓连接组合梁负弯矩区抗弯试验研究 被引量：1

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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 被引量：1

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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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颗粒运动状态假设对多颗粒阻尼器减振性能影响对比分析

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作者 黄绪宏 胡保庄 +3 位作者 赵玉亮 苗吉军 刘俊伟 李小军 《振动与冲击》 北大核心 2025年第16期90-100,共11页

为清晰多颗粒阻尼器复杂非线性特性,国内外学者在分析多颗粒运动状态基础上提出了不同等效单颗粒力学模型,然而不同力学模型假设条件的差异性对于正确认识颗粒阻尼器减振机理具有一定影响。为此,在充分解析实际单颗粒运动状态基础上,提... 为清晰多颗粒阻尼器复杂非线性特性,国内外学者在分析多颗粒运动状态基础上提出了不同等效单颗粒力学模型,然而不同力学模型假设条件的差异性对于正确认识颗粒阻尼器减振机理具有一定影响。为此,在充分解析实际单颗粒运动状态基础上,提出全状态等效单颗粒力学模型,并建立对应数值仿真分析方法。在此基础上,对比分析不同等效力学模型对减振效果的影响,并基于全状态等效单颗粒力学模型进行参数影响分析。研究结果表明:自由振动下多颗粒阻尼器附加阻尼比随结构位移衰减具有一定的非线性,且不同运动状态假设对非线性特性亦具有一定影响;简谐激励下减振效果对比分析结果表明,激励幅值对模型减振效果影响显著,且不同等效力学模型对应减振性能受激励幅值影响的变化规律存在差异;地震动记录下减振效果分析结果表明,运动状态假设对减震性能具有一定影响,不同力学模型对应减震性能随加速度峰值的变化规律与简谐激励下具有一定的相似性;参数影响分析结果表明,不同参数均对颗粒阻尼器减振效果具有一定影响,其中滚动摩擦影响并不明显。上述不同力学模型减振性能对比分析及参数影响分析对于进一步认清颗粒阻尼器复杂非线性特性具有较好的研究意义。 展开更多

关键词 颗粒阻尼器 等效单颗粒力学模型 运动状态 减振机理 参数分析

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圆形腔体与矩形腔体非堆积颗粒阻尼器减振性能对比试验研究

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作者 黄绪宏 李小军 +3 位作者 张纪刚 田超杰 赵玉亮 苗吉军 《振动与冲击》 北大核心 2025年第19期66-77,共12页

作为一种减振性能良好、耐久性能优异的被动减振装置,颗粒阻尼器对于复杂环境下结构抗震韧性提升具有较好的应用前景。考虑实际工程应用过程中外部激励方向的不确定性,提出一种圆形腔体非堆积颗粒阻尼器,依次进行简谐激励及地震动记录... 作为一种减振性能良好、耐久性能优异的被动减振装置,颗粒阻尼器对于复杂环境下结构抗震韧性提升具有较好的应用前景。考虑实际工程应用过程中外部激励方向的不确定性,提出一种圆形腔体非堆积颗粒阻尼器,依次进行简谐激励及地震动记录下振动台试验研究,并设计两类矩形腔体颗粒阻尼器进行对比,初步分析单向激励下不同腔体形状颗粒阻尼器减振性能。开展简谐激励下振动台试验研究,对比分析不同腔体形状非堆积颗粒阻尼器对应的颗粒群运动状态,并结合颗粒群运动状态分析不同腔体形状下填充率、激励频率及激励幅值对减振性能的影响规律及作用机理;开展地震动激励下振动台试验研究,对比分析不同腔体形状下地震动类别及加速度峰值对减震性能的影响规律。研究结果表明:不同腔体形状颗粒阻尼器颗粒群运动状态可大致分为局部冲击状态、整体冲击状态及类液化状态,同一运动状态不同腔体形状下颗粒群运动及耗能机理存在差异;当填充率较小时,圆形腔体颗粒阻尼器减振性能显著低于矩形腔体颗粒阻尼器,随着填充率的增加,因腔体形状引起的减振性能差异性逐渐减小,部分工况下圆形腔体颗粒阻尼器减振性能更加优异。上述对比试验研究为进一步开展复杂激励下颗粒阻尼器减振性能研究及颗粒阻尼器在实际工程应用提供相关研究基础。 展开更多

关键词 颗粒阻尼器 腔体形状 振动台试验 颗粒群运动状态 减振性能

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基于双墩协同受载的连续梁桥地震响应研究

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作者 吴晨阳 汪志斌 张文学 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第10期1994-2002,共9页

现有连续梁桥通常只设置一个固定墩来承担结构的水平力,这种单墩受载的模式在强震作用下抗震能力往往难以满足需求,本文提出了一种新型的自复位摩擦索装置。将装置置于活动墩墩顶,使活动墩与固定墩组成双墩协同受载结构,以提高连续梁桥... 现有连续梁桥通常只设置一个固定墩来承担结构的水平力,这种单墩受载的模式在强震作用下抗震能力往往难以满足需求,本文提出了一种新型的自复位摩擦索装置。将装置置于活动墩墩顶,使活动墩与固定墩组成双墩协同受载结构,以提高连续梁桥的整体抗震性能。为验证自复位摩擦索装置的有效性,设计并制作了1∶30连续梁桥缩尺模型,通过振动台加载试验,对比研究了传统单固定墩连续梁桥和应用自复位摩擦索装置的双墩协同受载连续梁桥的地震响应情况。结果表明:双墩协同受载结构可显著减小固定墩的地震响应,使其在强震下仍保持弹性;自复位摩擦索装置可有效限制主梁位移,并表现出优异的减震性能和自复位效果。 展开更多

关键词 连续梁桥 减隔震支座 振动台试验 双墩协同受载 自复位 自复位摩擦索装置 地震响应 缩尺模型

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生石灰激发高炉矿渣-粉煤灰地质聚合物固化土力学特性研究

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作者 胡建林 李智林 +2 位作者 周永祥 冷发光 杜修力 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第8期2912-2923,共12页

本文通过开展无侧限抗压强度试验探究固化剂配比(生石灰、高炉矿渣、粉煤灰占比)、固化剂掺量、养护龄期对生石灰激发高炉矿渣-粉煤灰地质聚合物固化土无侧限抗压强度(UCS)及变形模量的影响,并结合SEM-EDS微观测试揭示固化机理。结果表... 本文通过开展无侧限抗压强度试验探究固化剂配比(生石灰、高炉矿渣、粉煤灰占比)、固化剂掺量、养护龄期对生石灰激发高炉矿渣-粉煤灰地质聚合物固化土无侧限抗压强度(UCS)及变形模量的影响,并结合SEM-EDS微观测试揭示固化机理。结果表明:随着生石灰掺量增加,地质聚合物固化土无侧限抗压强度呈先增加后减小的趋势,增加高炉矿渣掺量可以有效提高固化土的无侧限抗压强度;地质聚合物固化土早期无侧限抗压强度提升速率大于水泥固化土,养护后期地质聚合物固化土无侧限抗压强度增长速率减小,但强度仍高于水泥固化土;固化土的变形模量随着高炉矿渣掺量、养护龄期的增加而增加,无侧限抗压强度和变形模量存在良好线性关系。生石灰激发下的地质聚合物生成的水化产物(C-S-H、C-A-S-H、C-A-H)能有效黏结土颗粒,促进致密固化土骨架结构的形成。研究结果为生石灰激发高炉矿渣-粉煤灰地质聚合物固化土在实际工程中的应用提供了理论参考。 展开更多

关键词 地质聚合物 生石灰 无侧限抗压强度 配合比 养护龄期 固化剂掺量 变形模量

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生石灰激发地质聚合物固化土剪切特性试验研究

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作者 胡建林 杨文龙 +2 位作者 周永祥 冷发光 杜修力 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期568-577,共10页

为提高土体抗剪强度,以生石灰作为碱激发剂制备地质聚合物并用来固化土体,通过直剪试验研究生石灰掺量、高炉矿渣与粉煤灰质量比、固化剂掺量、养护龄期对地质聚合物固化土抗剪强度的影响规律,并通过扫描电子显微镜(SEM)和能量色散谱仪(... 为提高土体抗剪强度,以生石灰作为碱激发剂制备地质聚合物并用来固化土体,通过直剪试验研究生石灰掺量、高炉矿渣与粉煤灰质量比、固化剂掺量、养护龄期对地质聚合物固化土抗剪强度的影响规律,并通过扫描电子显微镜(SEM)和能量色散谱仪(EDS)研究土体的微观结构。研究结果表明:生石灰掺量对地质聚合物固化土的抗剪强度存在显著的阈值效应,生石灰掺量为10%时,土体抗剪强度达到峰值;随着高炉矿渣与粉煤灰质量比的增大,土体抗剪强度逐渐增大;随着固化剂掺量的增加和养护龄期的延长,土体黏聚力和抗剪强度逐渐增大,内摩擦角呈先增大后趋于稳定的变化趋势;掺加适量的生石灰可促进缩聚反应,生成大量的C-A-S-H凝胶,从而改善土体结构,提高土体强度。研究结论为生石灰激发地质聚合物固化土的应用提供参考。 展开更多

关键词 直剪试验 地质聚合物固化土 剪切特性 微观结构 聚合产物 生石灰

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