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外嵌钢板UHPC无腹筋梁抗剪性能试验研究
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作者 李立峰 侯淼 +1 位作者 刘慈军 邵旭东 《土木工程学报》 北大核心 2025年第1期77-89,共13页
超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)构件通常设计为无腹筋梁等薄壁形式,以适应结构装配化的需求。为提高UHPC无腹筋梁的抗剪承载力并简化施工,提出外嵌钢板UHPC无腹筋梁的新型结构形式。选取钢板面积、间距、倾斜角... 超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)构件通常设计为无腹筋梁等薄壁形式,以适应结构装配化的需求。为提高UHPC无腹筋梁的抗剪承载力并简化施工,提出外嵌钢板UHPC无腹筋梁的新型结构形式。选取钢板面积、间距、倾斜角度、单侧或双侧布置为试验参数,完成7片UHPC梁的抗剪性能试验,获得各试验梁的裂缝分布、破坏模式、抗剪承载力及剪切延性等结果。基于桁架-拱理论,提出外嵌钢板UHPC无腹筋梁的抗剪计算模型,推导了相应的计算公式。结果表明:外嵌钢板能够有效提升UHPC无腹筋梁的抗剪强度,斜裂缝均能越过钢板,钢板能起到和箍筋类似的作用;将箍筋分项抗剪贡献换算为等量钢板的外嵌钢板梁承载力略低于有腹筋梁,在同等用钢量下,钢板单、双侧布置对承载力影响不大;斜向钢板试件裂缝发展更为充分,双面外嵌钢板梁表现出较好的剪切延性;按桁架-拱理论的计算值与试验值之比为1.02,吻合较好。外嵌斜钢板梁表现出良好的结构性能,具有较好的研究潜力和应用前景。 展开更多
关键词 UHPC梁 外嵌钢板 抗剪性能:桁架-拱模型 剪切延性
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基于控制试验的行人流特性模型及失稳研究
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作者 郑韬 周继彪 +2 位作者 毛新华 董升 张振亚 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第1期146-153,共8页
为探究行人流失稳的阈值条件,开展双人碰撞、多人碰撞和高密度多人碰撞3种不同场景的控制试验,构建考虑碰撞挤压力、速度、密度、流量的行人流模型;通过无人机与压力传感设备采集试验数据,分析得到行人轨迹、行人流特性及行人间碰撞挤... 为探究行人流失稳的阈值条件,开展双人碰撞、多人碰撞和高密度多人碰撞3种不同场景的控制试验,构建考虑碰撞挤压力、速度、密度、流量的行人流模型;通过无人机与压力传感设备采集试验数据,分析得到行人轨迹、行人流特性及行人间碰撞挤压力的变化特征;在此基础上,利用分段Hermite三次插值法,探究速度、密度对碰撞挤压力大小的影响;基于Van Aerde模型,引入碰撞挤压力参数,构建力-速度-密度-流量四维模型,判断行人流失稳的阈值条件。结果表明:当行人密度达2.46人/m^(2),行人流开始失稳;当行人密度达3.59人/m^(2),行人流完全失稳;失稳过程中,行人受到的碰撞挤压力区间为[187.32,258.11]N。 展开更多
关键词 行人交通安全 控制试验 行人流失稳 行人流特性 碰撞挤压力
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基于图像序列分析的城市道路交通事故预测 被引量:2
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作者 胡正华 周继彪 +1 位作者 毛新华 张敏捷 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期91-102,共12页
为进一步提高路网交通事故预测的准确性,本文提出一种基于图像序列分析的短时交通事故预测方法。首先,使用过采样方法对微信小程序采集的交通事故数据进行插值处理,来消除事故数据内部大范围零值对模型训练准确性的影响;并将其与路网的... 为进一步提高路网交通事故预测的准确性,本文提出一种基于图像序列分析的短时交通事故预测方法。首先,使用过采样方法对微信小程序采集的交通事故数据进行插值处理,来消除事故数据内部大范围零值对模型训练准确性的影响;并将其与路网的流量数据及与引发事故相关的属性数据进行融合,得到稳定的时间序列作为模型的输入数据。然后,构建一个具有密集连接卷积的双向ConvLSTM U-Net(BCDU-Net)模型。该模型结合了一组双向ConvLSTM结构,将编码层和解码层的特征进行融合,以更全面地捕捉序列数据中的时空相关性。同时,模型还采用密集连接卷积结构,使特征图在深度方向上相互拼接,确保每一层都能够直接从损失函数中访问梯度。最后,通过将预测结果与实际交通事故数据的比较评价了模型的性能。结果表明,本文模型的预测结果相比全连接长短期记忆网络(FC-LSTM)模型,卷积长短期记忆网络(ConvLSTM)模型和U-Net模型,交叉熵损失函数分别降低了65.96%、15.70%和3.47%,均方根误差分别降低了21.48%、3.13%和1.71%,精确度分别增加了75.06%、11.82%和3.08%。说明本文所提出的方法在预测城市道路交通事故时具有更好的性能。 展开更多
关键词 智能交通 交通事故预测 深度学习 交通安全 BCDU-Net模型
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新型UHPC-NC组合盖梁的结构设计与试验分析 被引量:1
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作者 刘慈军 李立峰 +5 位作者 邵旭东 陈涛 张冠华 王佳伟 杨华振 赵亚龙 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2355-2363,2375,共10页
为了实现城市高架桥或高速公路改扩建工程超大规模盖梁的装配化、快速化施工,提出由钢板和超高性能混凝土(UHPC)制作的外壳及现浇核心混凝土(NC)组成的新型UHPC-NC组合盖梁.为了探究外壳UHPC和钢模板厚度对受力性能的影响,对不同UHPC和... 为了实现城市高架桥或高速公路改扩建工程超大规模盖梁的装配化、快速化施工,提出由钢板和超高性能混凝土(UHPC)制作的外壳及现浇核心混凝土(NC)组成的新型UHPC-NC组合盖梁.为了探究外壳UHPC和钢模板厚度对受力性能的影响,对不同UHPC和钢板厚度进行参数分析.分析结果表明,在自重作用下,外壳的刚度受UHPC和钢板厚度及其比例的共同影响.当张拉预应力和浇筑混凝土时,UHPC和钢板越厚,外壳的受力性能越好,但是经济性会降低,建议采用UHPC厚70 mm,钢板厚6 mm的方案.为了验证该方案的可行性和安全性,设计1∶2.5的缩尺模型,开展静力加载试验.结果表明,新型UHPC-NC组合盖梁的受力性能好,安全储备较高,可以为盖梁的装配化施工提供参考. 展开更多
关键词 盖梁 装配化施工 超高性能混凝土(UHPC) 方案设计
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基于排队论的道路交通警力资源配置研究 被引量:1
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作者 胡正华 周继彪 +1 位作者 郭旭 马昌喜 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期178-185,共8页
为缓解有限的交通警力资源与道路交通事故处理不及时之间的矛盾,提出道路网格化管理模式下基于排队论模型的交通警力优化配置方法。首先,利用城市路网卡口系统获取的车牌识别数据,提取车辆的历史出行轨迹,建立路段之间的相似度模型;其次... 为缓解有限的交通警力资源与道路交通事故处理不及时之间的矛盾,提出道路网格化管理模式下基于排队论模型的交通警力优化配置方法。首先,利用城市路网卡口系统获取的车牌识别数据,提取车辆的历史出行轨迹,建立路段之间的相似度模型;其次,采用谱聚类算法对路段进行聚类划分,形成路段之间关联度最高的集合,作为城市道路网格划分的结果;然后,针对网格范围内实时发生的交通事故,进一步提出利用排队论模型来计算每个网格所需的最少警员数量,以及相应的警力资源配置优化方案;最后,以宁波市鄞州区为例验证所提方法。结果表明:与传统的“事故即发生即派发警员”的方法相比,提出的警力资源配置优化方法能够减少18.18%的警员配置数量和10.87%的出警巡航路程,使事故处置的响应速度提高10.68%,表现出良好的优化性能。 展开更多
关键词 排队论 交通警力 资源配置 交通事故 网格化管理
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界面处理对预制UHPC与现浇NC界面抗剪性能的影响 被引量:2
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作者 程文强 耿健 +2 位作者 柳根金 刘慈军 郑志辉 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期76-83,共8页
对未处理和经喷砂、凿毛、切槽界面处理后的预制超高性能混凝土(UHPC)与现浇普通混凝土(NC)组合试件进行双面剪切试验,记录加载过程中的剪切荷载与界面滑移,通过剪切荷载-界面滑移曲线分析不同界面处理方式对组合试件抗剪性能的影响.结... 对未处理和经喷砂、凿毛、切槽界面处理后的预制超高性能混凝土(UHPC)与现浇普通混凝土(NC)组合试件进行双面剪切试验,记录加载过程中的剪切荷载与界面滑移,通过剪切荷载-界面滑移曲线分析不同界面处理方式对组合试件抗剪性能的影响.结果表明:界面处理显著提高了预制UHPC与现浇NC组合试件的界面抗剪性能;不同界面处理方式下组合试件的破坏模式主要分为3种;采用边长18 mm正方形钢丝网格凿毛处理的组合试件界面抗剪强度与抗剪刚度均最大,其界面抗剪强度为未处理界面试件的4.69倍;凿毛与切槽处理使组合试件拥有较好的界面抗剪性能,表现为延性破坏;界面粗糙度相近但界面处理方式不同的组合试件抗剪性能表现出明显差异;各组试件界面抗剪强度与抗剪刚度变化趋势大致相同. 展开更多
关键词 预制超高性能混凝土 界面处理 组合试件 双面剪切试验
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碳纤维格栅网-UHPC 增强RC 连续梁 负弯矩区裂缝性能研究
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作者 郭东升 刘慈军 +2 位作者 张冠华 何化南 赵育鹏 《铁道建筑》 北大核心 2024年第7期67-74,共8页
为研究碳纤维格栅网-UHPC(Ultra-High Performance Concrete)增强RC(Reinforced Concrete)连续梁负弯矩处的抗裂性能,设计7根配置不同的UHPC及碳纤维格栅网的试验梁,进行五点弯曲加载试验,分析碳纤维格栅网和UHPC的掺入、碳纤维格栅的... 为研究碳纤维格栅网-UHPC(Ultra-High Performance Concrete)增强RC(Reinforced Concrete)连续梁负弯矩处的抗裂性能,设计7根配置不同的UHPC及碳纤维格栅网的试验梁,进行五点弯曲加载试验,分析碳纤维格栅网和UHPC的掺入、碳纤维格栅的网格尺寸、格栅的层数以及UHPC的铺设厚度等参数对负弯矩区开裂荷载和裂缝性能的影响,提出了适合碳纤维格栅网-UHPC增强的钢筋混凝土梁平均裂缝间距、裂缝宽度计算公式。试验结果表明:对照组试验梁的裂缝呈细且密的特点,有别于普通RC梁的裂缝少,宽度大;与普通RC梁相比,单独设置碳纤维格栅网、UHPC增强的试验梁负弯矩区段的开裂荷载分别提升了28.6%、85.7%,同时设置碳纤维格栅网和UHPC增强的4个试验梁分别提升了114.3%、128.6%、142.9%、171.4%;碳纤维格栅网格尺寸的减小、碳纤维格栅层数的增加、UHPC铺设厚度的增加均可以提高抗裂性能,并且使裂缝数量显著增加,裂缝间距和裂缝宽度明显减小。本文基于现有的国内外规范提出的适合碳纤维格栅网-UHPC联合加固的钢筋混凝土梁的平均裂缝间距、裂缝宽度计算值与试验值吻合较好,验证了计算公式的准确性。 展开更多
关键词 桥梁 钢筋混凝土连续梁 碳纤维格栅网 UHPC 抗裂性能
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V型墩刚构桥自平衡组合支护体系设计与施工
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作者 徐爱敏 王东妹 张杰 《世界桥梁》 北大核心 2024年第5期24-29,共6页
宁波舟山港六横公路大桥梅山水道跨堤桥为(60+100+60)m V型墩刚构桥,主梁采用预应力混凝土箱梁,主墩为V型墩。针对该桥施工重难点,提出一种自平衡组合支护体系进行V型墩和0号块施工。该体系由临时支架系统和拉杆系统组成,临时支架系统包... 宁波舟山港六横公路大桥梅山水道跨堤桥为(60+100+60)m V型墩刚构桥,主梁采用预应力混凝土箱梁,主墩为V型墩。针对该桥施工重难点,提出一种自平衡组合支护体系进行V型墩和0号块施工。该体系由临时支架系统和拉杆系统组成,临时支架系统包括V型墩外侧支架和0号块中部支架两部分,在墩身竖直方向设置3层拉杆,每层布置5根拉杆。有限元计算结果表明:V型墩和0号块施工时支护体系受力满足要求,待主梁合龙后方可拆除V型墩外侧支架和墩身拉杆,4号梁段预应力施工完后方可拆除0号块中部支架。承台施工完成后,安装V型墩外侧支架及拉杆系统,墩身采用滑槽一次浇筑成型,拉杆分3个阶段张拉;V型墩施工完后安装0号块中部支架,0号块混凝土采用汽车泵分2次浇筑完成,拉杆分4个阶段张拉;0号块施工完成后进行主梁挂篮悬浇施工,支护体系按计算确定的拆除时机拆除。主梁施工完成后,墩身线形良好,墩底内、外侧及0号块箱梁内、外均无裂缝产生。 展开更多
关键词 刚构桥 V型墩 自平衡组合支护体系 临时支架系统 拉杆系统 施工技术
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新型超高性能混凝土湿接缝连续T梁抗弯性能试验及有限元分析 被引量:3
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作者 帅文学 贾立夫 +1 位作者 郭东升 贾艳敏 《森林工程》 北大核心 2023年第4期180-190,共11页
为提高普通混凝土连续梁桥负弯矩抗裂性能,以30 m预应力混凝土简支转连续T梁为原型和设计一个1∶5的缩尺试验模型梁,对其进行抗弯试验,具体对试验梁的破坏形态、跨中荷载-挠度关系、跨中截面应变、裂缝分布、刚度折减进行分析研究。采... 为提高普通混凝土连续梁桥负弯矩抗裂性能,以30 m预应力混凝土简支转连续T梁为原型和设计一个1∶5的缩尺试验模型梁,对其进行抗弯试验,具体对试验梁的破坏形态、跨中荷载-挠度关系、跨中截面应变、裂缝分布、刚度折减进行分析研究。采用有限元软件ABAQUS建立试验梁的有限元模型,利用有限元模型分析不同湿接缝材料、预制部分混凝土强度等级、纵向钢筋配筋率和超高性能混凝土(UHPC)抗拉强度对梁抗弯性能的影响。试验结果表明,新型构造湿接缝设计具有合理性,能提高梁的整体刚度、耐久性和安全性,满足工程实际要求。超高性能混凝土的引入能够有效地减小裂缝宽度,显著提高普通混凝土(normal concrete,NC)截面的刚度;实际试验值与模型模拟值拟合程度良好,所建立的有限元模型具有一定的准确性和适用性。参数分析表明,提高配筋率能够显著提高梁的极限承载力和开裂后的刚度,但是对开裂荷载和开裂前的抗弯性能影响较小;采用UHPC代替普通混凝土C30作为湿接缝材料明显提高了梁的承载能力和刚度,验证了此设计方案的合理性;预制部分的强度等级,能够提高梁的极限承载能力,但影响较小,对梁开裂前的受弯性能影响很小,而UHPC抗拉强度对梁整体的承载能力、刚度和破坏挠度几乎没有影响。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 简支转连续T梁 破坏形态 抗弯性能 有限元分析
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机制砂的级配对超高性能混凝土性能的影响 被引量:18
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作者 刘慈军 王全超 +3 位作者 周玉娟 徐文冰 占文 程璐 《混凝土》 CAS 北大核心 2022年第1期131-134,共4页
随着超高性能混凝土在建筑领域的应用增多,其成本较高问题逐渐突出。为降低超高性能混凝土成本,利用机制砂配制超高性能混凝土,研究机制砂的级配对超高性能混凝土力学性能及微观形貌的影响。结果表明:采用机制砂可配制出工作性能良好,2... 随着超高性能混凝土在建筑领域的应用增多,其成本较高问题逐渐突出。为降低超高性能混凝土成本,利用机制砂配制超高性能混凝土,研究机制砂的级配对超高性能混凝土力学性能及微观形貌的影响。结果表明:采用机制砂可配制出工作性能良好,28 d抗折、抗压分别大于30、160 MPa的试样;机制砂与水泥石基体结合紧密,钢纤维在水泥石基体中分布均匀,致密均匀的结构使试样的力学性能得到较大的提高。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 机制砂 最紧密堆积原理 力学性能
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