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SiO_(2)气凝胶/纤维复合材料的耐紫外老化性能研究 被引量：1
1
作者 康壮苏 范传斌 +8 位作者 施方长 陈焕勇 姚志安 贾帅德 康大伟 闵亮 李佳 孟庆坤 戚继球 《无机盐工业》 北大核心 2025年第9期53-60,共8页
以正硅酸乙酯作为硅源,三甲基氯硅烷作为疏水改性剂,玄武岩纤维、玄武岩纤维-高硅氧纤维复合材料、高硅氧纤维作为基体材料,通过溶胶-凝胶法和超临界干燥技术制备出3种SiO_(2)气凝胶复合材料,探究紫外环境下气凝胶复合材料微观结构与性... 以正硅酸乙酯作为硅源,三甲基氯硅烷作为疏水改性剂,玄武岩纤维、玄武岩纤维-高硅氧纤维复合材料、高硅氧纤维作为基体材料,通过溶胶-凝胶法和超临界干燥技术制备出3种SiO_(2)气凝胶复合材料,探究紫外环境下气凝胶复合材料微观结构与性能变化。结果表明紫外老化测试前,纤维作为复合材料的骨架被气凝胶紧密包裹,两者之间形成紧密结合。老化测试后玄武岩纤维/气凝胶复合材料、玄武岩纤维-高硅氧纤维/气凝胶复合材料及高硅氧纤维/气凝胶复合材料表面均出现了微坑状结构,少量纤维从气凝胶中脱离,气凝胶结构也开始变得松散,力学性能分别降低了9.8%、11.9%、9.1%,热导率则上升了8.3%、8.5%、5.4%。基于等效辐射量理论建立自然环境下紫外老化寿命的预测方程,以力学性能衰退低于10%作为失效阈值,预测其自然环境下紫外老化寿命分别为10.0、10.8、10.9 a。3种气凝胶复合材料均呈现出桥梁紫外辐射环境下长期稳定服役的潜力,有望应用于桥梁防火领域。 展开更多
关键词 桥梁防火 气凝胶复合材料 紫外老化 抗拉强度 隔热性能
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高温多雨地区钢桥面铺装脱粘病害成因试验研究
2
作者 王端宜 司徒坚文 聂文 《桥梁建设》 北大核心 2025年第5期34-40,共7页
为研究高温多雨地区钢桥面铺装脱粘病害的影响因素与规律,以广州某大型钢桥的沥青铺装层维修工程为背景,针对钢桥面铺装防水粘结层所使用的环氧树脂碎石材料开展剪切试验,分析温度与浸水时长对材料粘结性能的影响。采用Abaqus软件建立... 为研究高温多雨地区钢桥面铺装脱粘病害的影响因素与规律,以广州某大型钢桥的沥青铺装层维修工程为背景,针对钢桥面铺装防水粘结层所使用的环氧树脂碎石材料开展剪切试验,分析温度与浸水时长对材料粘结性能的影响。采用Abaqus软件建立钢桥面铺装有限元模型,利用剪切试验结果分析防水粘结层的受力规律与损伤机制,并给出避免脱粘病害的措施。结果表明:钢桥面铺装脱粘病害以粘结界面的剪切破坏为主要形式,环氧树脂碎石的剪切强度和剪切刚度系数在高温浸水10 d时分别降低78.9%和84.4%,无法满足现行规范要求;脱粘病害呈现脆性破坏的特征,高温浸水总时长10 d时,脱粘病害快速发展并在铺装结构中形成空缺;为避免脱粘病害,应当通过排水措施将防水粘结层的浸水时长缩短至10 d以内,或者选择将高温浸水后剪切强度不低于0.949 MPa、极限变形不小于7.437 mm的环氧树脂作为防水粘结层材料。 展开更多
关键词 桥面铺装 环氧树脂碎石层 防水粘结层 脱粘病害 剪切试验 有限元法
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高石粉机制砂混凝土组成设计与性能优化
3
作者 张同生 李凯 +5 位作者 谭康豪 常泽洲 谭艳臣 唐亮 杨东来 曾思清 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期123-136,共14页
在机制砂制备过程中,大量石粉被筛分掩埋,导致资源浪费和环境污染。为提高机制砂石粉利用率,将废弃石粉高值化应用在混凝土中,并将机制砂中的石粉视作胶凝组分替代水泥,使用XRD、TG、SEM等测试手段研究花岗岩石粉对硬化水泥浆体微结构... 在机制砂制备过程中,大量石粉被筛分掩埋,导致资源浪费和环境污染。为提高机制砂石粉利用率,将废弃石粉高值化应用在混凝土中,并将机制砂中的石粉视作胶凝组分替代水泥,使用XRD、TG、SEM等测试手段研究花岗岩石粉对硬化水泥浆体微结构演变的影响,确定了石粉替代水泥最佳范围。通过调控机制砂石粉含量、粗骨料级配、砂率与水胶比等,优化混凝土工作性能和力学性能,揭示浆体体积分数对混凝土工作性能和力学性能的影响机制,利用高石粉含量机制砂制备了低成本、工作性能与力学性能满足要求的混凝土。结果表明:石粉替代10%(质量分数)的P. II 52.5硅酸盐水泥时,7 d和28 d浆体水化产物数量没有明显减少,微结构仍然较为致密;当石粉替代水泥比例超过20%(质量分数)时,浆体中水化产物数量减少超过20%(质量分数)、孔隙增多,导致强度大幅度降低;随机制砂石粉含量的增加,相同坍落度下混凝土减水剂掺量有所增加,浆体体积分数在31%~32%时,混凝土可获得良好工作性能和力学性能。在此基础上,采用石粉含量(质量分数)为15.1%、16.5%和18.7%的机制砂分别制备了满足工程性能要求的C30、C40和C50混凝土,水泥用量分别减少54、63和92 kg/m3,显著降低了混凝土成本和碳排放。 展开更多
关键词 高石粉含量 机制砂混凝土 配合比设计 微观结构
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西北太平洋历史台风参数化风场重构与验证 被引量：1
4
作者 朱超 方根深 +1 位作者 赵林 葛耀君 《土木工程学报》 北大核心 2025年第10期88-96,共9页
西北太平洋是全球台风发生次数最多、强度最高、影响范围最广的海域,重构历史台风风场演变过程对于沿海防灾减灾研究具有重要价值。文章基于日本气象局提供的1977~2015年历史台风最佳路径数据库的风场信息,结合台风边界层半解析参数化... 西北太平洋是全球台风发生次数最多、强度最高、影响范围最广的海域,重构历史台风风场演变过程对于沿海防灾减灾研究具有重要价值。文章基于日本气象局提供的1977~2015年历史台风最佳路径数据库的风场信息,结合台风边界层半解析参数化三维风场模型,并采用加权拟合的方法,对西北太平洋历史台风不同时刻的关键风场参数开展最优估计研究,获取了历史台风23511个时刻的最大风速半径Rmax,s和气压剖面形状系数Bs;并结合风场参数和路径参数的相关性分析,提出了Rmax,s和Bs的线性加权递推模型,为台风参数提供更高精度的随机模拟算法;将拟合的风场参数和历史路径信息代入三维风场模型,重构了历史台风近地面风场和风速剖面的演变过程,并结合实测数据验证了参数拟合结果的精度。研究内容有效扩充了台风最佳路径数据库涵盖的参数信息,对于推动沿海地区工程结构抗台风设计和风险评估等系列研究工作的深入开展有重要意义。 展开更多
关键词 台风 风场参数 三维风场 结构抗风 风灾
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基于Archard模型的悬索桥短吊杆连接件自润滑轴承磨损评估方法
5
作者 刘一力 张亚妮 +4 位作者 陈一馨 刘豪 肖广成 董忠红 周勇军 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期3737-3747,共11页
为确保悬索桥短吊杆连接件自润滑关节轴承的安全服役性能,准确评估聚四氟乙烯(PTFE)织物衬垫的磨损寿命,本文建立了一种适用于此类关节轴承的磨损寿命评估方法。首先,基于Archard磨损理论,构建了关节轴承的磨损仿真模型,表征了PTFE织物... 为确保悬索桥短吊杆连接件自润滑关节轴承的安全服役性能,准确评估聚四氟乙烯(PTFE)织物衬垫的磨损寿命,本文建立了一种适用于此类关节轴承的磨损寿命评估方法。首先,基于Archard磨损理论,构建了关节轴承的磨损仿真模型,表征了PTFE织物衬垫在载荷作用下的磨损行为;其次,建立了关节轴承的刚柔耦合动力学模型,完成了恒定载荷下关节轴承磨损寿命的仿真;第三,整合桥梁结构在运营期间实测获得的交变载荷以及吊索连接件与桥身之间的相对位移,构建了作用于轴承的载荷谱与关键偏转角随时间的变化历程;最后,以某实际悬索桥工程为依托,通过实时追踪轴承中心偏移量动态表征PTFE织物衬垫的局部磨损深度,定量评估悬索桥在交变载荷与运动耦合作用下自润滑关节轴承磨损寿命。研究结果表明:在1 000 kN恒定载荷下,仿真计算的轴承磨损寿命与依据标准JB/T 8565-2010计算的额定寿命的相对误差仅为3.7%,验证了所建立磨损仿真模型和评估方法的适用性与可靠性。基于实测载荷的评估结果显示,悬索桥自润滑关节轴承PTFE织物衬垫的使用寿命评估值约为9.68 a。 展开更多
关键词 短吊杆连接件 自润滑轴承 磨损演化 寿命评估
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阈值法在沿海混合风气候极值风速预测中的对比与应用
6
作者 朱超 赵林 +2 位作者 方根深 代希华 鲜荣 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第4期726-735,共10页
台风等极端强风条件下,风速实测数据不足且分布不均匀,传统用于估算重现期极值风速的基于极值分布概率函数的阶段极值法难以应用。系统回顾了在小样本极值风速预测中常用的两种阈值法-越界峰值法(POT)和独立风暴法(MIS),结合Monte-Carl... 台风等极端强风条件下,风速实测数据不足且分布不均匀,传统用于估算重现期极值风速的基于极值分布概率函数的阶段极值法难以应用。系统回顾了在小样本极值风速预测中常用的两种阈值法-越界峰值法(POT)和独立风暴法(MIS),结合Monte-Carlo随机模拟理论,随机生成了服从六种常用风速概率分布的母体伪风速样本,事先可以获得预期的特定重现期风速极值,由此对比了POT和MIS法对阈值选取的敏感性以及在重现期极值风速预测中的差异。通过整理崇明岛气象站提供的1971年至2007年的日最大和台风条件逐时间隔的10 min风速数据,分别对混合气候(不区分良态风和台风数据类型)、良态气候和台风气候三种气候条件的风速分布概型进行比较,并采用阶段极值法和两种阈值法预测了不同气候条件下的重现期极值风速,在比较不同方法预测结果差异基础上,阐明了不同方法的准确性和实用性,为台风气候条件下基于实测数据的重现期极值风速预测提供参考。 展开更多
关键词 台风 良态风 越界峰值法 独立风暴法 重现期 极值风速
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接种蚯蚓对公路工程建设损毁赤红壤肥力及籽粒苋生长的影响 被引量：3
7
作者 袁中友 瑟竟 +3 位作者 李强 黄钰婷 吴家龙 戴军 《福建农业学报》 CAS 北大核心 2015年第10期970-977,共8页
采用盆栽籽粒苋实验法,研究接种赤子爱胜蚓和壮伟环毛蚓对公路工程损毁赤红壤肥力修复和植物生长的影响。试验设计4个处理,分别为对照(CK)、接种20条赤子爱胜蚓(20Ef)、接种20条壮伟环毛蚓(20Ar)以及分别接种10条赤子爱胜蚓和壮伟环毛蚓... 采用盆栽籽粒苋实验法,研究接种赤子爱胜蚓和壮伟环毛蚓对公路工程损毁赤红壤肥力修复和植物生长的影响。试验设计4个处理,分别为对照(CK)、接种20条赤子爱胜蚓(20Ef)、接种20条壮伟环毛蚓(20Ar)以及分别接种10条赤子爱胜蚓和壮伟环毛蚓(10Ef+10Ar)。结果表明:接种蚯蚓处理后,籽粒苋株高、茎粗、生物量和植株氮磷钾养分累积量显著高于CK处理(P<0.05)。接种表栖型赤子爱胜蚓较接种内栖型壮伟环毛蚓更能促进籽粒苋植株生长和养分累积,但组合接种效果低于单独接种,呈现出20Ef>20Ar>10Ef+10Ar>CK的趋势。蚯蚓活动有助于土壤有机质的分解和土壤养分的活化,能快速提高土壤供肥能力,利于作物吸收,促进作物生长。蚯蚓对土壤肥力的影响与蚯蚓生态类型、接种地土壤性状关系密切。在土壤修复中,根据不同土壤特征接种不同生态类型蚯蚓和添加适宜有机物非常有必要。 展开更多
关键词 赤子爱胜蚓 壮伟环毛蚓 籽粒苋 赤红壤 肥力 土地复垦
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纤维增强SiO_(2)气凝胶复合材料的湿热老化行为研究
8
作者 陈焕勇 姚志安 +5 位作者 贾帅德 康大伟 闵亮 李佳 孟庆坤 戚继球 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第1期150-158,共9页
针对桥梁缆索防火需求,以玻璃纤维、玻璃纤维—玄武岩纤维复合材料和玄武岩纤维为基体,采用溶胶—凝胶和乙醇超临界干燥制备出三种SiO_(2)气凝胶复合材料,并探索气凝胶复合材料在湿热老化测试中的结构和性能变化。结果表明湿热老化测试... 针对桥梁缆索防火需求,以玻璃纤维、玻璃纤维—玄武岩纤维复合材料和玄武岩纤维为基体,采用溶胶—凝胶和乙醇超临界干燥制备出三种SiO_(2)气凝胶复合材料,并探索气凝胶复合材料在湿热老化测试中的结构和性能变化。结果表明湿热老化测试前三种气凝胶复合材料的纤维和基体都结合良好,气凝胶均匀填充在纤维组成的骨架中。在温度为60℃湿度为90%的湿热老化测试180天后,部分纤维从气凝胶中脱出,导致气凝胶块体发生破碎。湿热老化测试180天后,玻璃纤维/气凝胶复合材料、玻璃纤维—玄武岩纤维/气凝胶复合材料和玄武岩纤维/气凝胶复合材料的抗拉强度分别下降4.9%、11.7%、10.3%,而热导率分别升高5.6%、9.2%、8.4%。基于力学性能和隔热性能的衰减以及Hallberg Peck模型,建立自然环境下湿热老化寿命预测方程。以广州地区作为服役环境,并以力学性能和隔热性能的衰退均不超过10%作为气凝胶复合材料的失效标准,玻璃纤维/气凝胶复合材料、玻璃纤维—玄武岩纤维/气凝胶复合材料和玄武岩纤维/气凝胶复合材料在自然环境下的湿热老化寿命分别为18.7年、10.4年和11年。研究表明,三种气凝胶复合材料均可在桥梁潮湿环境中长期服役,在桥梁缆索火灾防火中具有重要的应用前景。 展开更多
关键词 桥梁防火 气凝胶复合材料 湿热老化 抗拉强度 隔热性能
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悬索桥双层板桁结合梁扭转刚度研究
9
作者 刘震北 吴玲正 +2 位作者 郑超南 刘永健 姚予康 《桥梁建设》 北大核心 2025年第5期82-89,共8页
为了解悬索桥双层板桁结合梁的扭转性能,开展该类型梁扭转刚度计算方法与参数研究。基于桁梁扭转刚度的简化计算模型与数值分析方法,提出双层板桁结合梁等效薄壁模型,采用卡式第二定理推导华伦式桁架等效板厚计算公式,以狮子洋大桥加劲... 为了解悬索桥双层板桁结合梁的扭转性能,开展该类型梁扭转刚度计算方法与参数研究。基于桁梁扭转刚度的简化计算模型与数值分析方法,提出双层板桁结合梁等效薄壁模型,采用卡式第二定理推导华伦式桁架等效板厚计算公式,以狮子洋大桥加劲梁为背景,采用有限元模型、本文方法及已有方法求解该桥加劲梁的扭转刚度,以验证所提方法的准确性,并分析加劲梁构造尺寸及用钢量变化对扭转刚度的影响。结果表明:数值模型的悬臂长度大于3倍梁宽时,计算的扭转刚度变化率在1.1%以内;所提出的双层板桁结合梁扭转刚度计算方法具有较高的计算精度,与有限元结果的偏差小于2%;桥面系与腹杆的板件厚度对扭转刚度影响较大,总用钢量变化较小时,增大腹杆板件厚度可以有效提升加劲梁扭转刚度。 展开更多
关键词 悬索桥 双层板桁结合梁 扭转刚度 等效薄壁模型 等效板厚 参数分析 有限元法
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桥面移动车辆横风气动特性数值模拟研究
10
作者 朱超 张佳明 +2 位作者 冯玉祥 马存明 陈旭骏 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期134-143,共10页
车辆的横风效应是影响大跨度桥梁桥面行车安全性和舒适性的重要因素,并直接关系到桥梁的正常运营,而当前关于车辆气动特性的研究却大多针对地面场景。基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)数值仿真平台,采用重叠动网... 车辆的横风效应是影响大跨度桥梁桥面行车安全性和舒适性的重要因素,并直接关系到桥梁的正常运营,而当前关于车辆气动特性的研究却大多针对地面场景。基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)数值仿真平台,采用重叠动网格技术同时模拟了集装箱货车在双箱梁桥面和地面上的真实运动,详细研究了桥面移动车辆在横风作用下的绕流流场和绕流气动力。结果表明:移动车辆在横风作用下的绕流特征主要与风速和车速所控制的合成风偏角有关;此外,与地面场景的模拟结果相比,桥面的存在显著降低了车辆的侧向力和横摆力矩,但在一定程度上增加了侧倾力矩,而且这种影响还与车辆在桥面上行驶的车道位置有关;最后,提出了桥面移动车辆气动力系数关于合成风偏角的经验公式以方便工程应用。 展开更多
关键词 风-车辆-桥梁系统 移动车辆 气动特性 计算流体动力学(CFD)数值模拟 重叠网格
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正交异性钢桥面板疲劳试验及裂纹识别方法研究
11
作者 李毅 邹威 +2 位作者 张亚妮 张鑫敏 马开臣 《桥梁建设》 北大核心 2025年第3期113-119,共7页
为寻求合适的正交异性钢桥面板裂纹识别方法,以南沙大桥为背景,设计、制作正交异性钢桥面板足尺节段模型进行疲劳试验,采用电阻应变片、分布式光纤、数字图像相关(DIC)技术3种方法识别疲劳裂纹的开裂情况、长度和拓展情况。结果表明:电... 为寻求合适的正交异性钢桥面板裂纹识别方法,以南沙大桥为背景,设计、制作正交异性钢桥面板足尺节段模型进行疲劳试验,采用电阻应变片、分布式光纤、数字图像相关(DIC)技术3种方法识别疲劳裂纹的开裂情况、长度和拓展情况。结果表明:电阻应变片和分布式光纤精度均较高,应变测试结果可以较好地反映结构开裂状况,但无法确定裂纹长度,分别适合长期监测疲劳细节是否出现疲劳开裂及长期监测方向垂直或交叉于光纤布置方向的裂纹扩展情况;DIC技术精度低于电阻应变片与分布式光纤,可反映疲劳裂纹扩展情况,识别裂纹长度和位置,且当荷载较大时,DIC技术可测得裂纹处的应力集中现象,但荷载较小时,裂纹处的应力集中现象将会被测试噪声湮没,适合监测疲劳开裂后疲劳裂纹扩展情况。 展开更多
关键词 正交异性钢桥面板 疲劳开裂 电阻应变片 分布式光纤 DIC技术 裂纹识别 疲劳试验
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跨海桥梁地震-冲刷联合作用危险性分析
12
作者 杨怀茂 马祥伟 陈上有 《震灾防御技术》 北大核心 2025年第3期627-635,共9页
本文以某跨海三塔斜拉桥为研究对象,开展了地震-冲刷联合作用下三塔斜拉桥危险性分析,给出了合理冲刷深度计算方法。首先,提出了地震-冲刷联合作用下桥梁危险性分析流程。其次,建立了符合P-Ⅲ分布的地震危险性模型,利用蒙特卡罗模拟的... 本文以某跨海三塔斜拉桥为研究对象,开展了地震-冲刷联合作用下三塔斜拉桥危险性分析,给出了合理冲刷深度计算方法。首先,提出了地震-冲刷联合作用下桥梁危险性分析流程。其次,建立了符合P-Ⅲ分布的地震危险性模型,利用蒙特卡罗模拟的数值结果拟合了冲刷危险性模型。同时,以该背景桥梁为原型建立了三塔斜拉桥的非线性动力分析模型,进行了一系列非线性时程分析,在地震和冲刷危险分析模型的基础上,建立了三塔斜拉桥在确定和可变冲刷深度下的破坏概率模型。最后,通过地震-冲刷联合作用下的破坏概率模型计算出合理的冲刷深度。本文提出的危险性分析框架和分析结果可为地震-冲刷灾害下类似桥梁的设计提供理论依据。 展开更多
关键词 三塔斜拉桥 地震 冲刷 危险性分析 破坏概率模型
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基于行车性能的大跨度公路悬索桥挠跨比限值研究
13
作者 张太科 柳文策 +2 位作者 郭峰超 陈上有 王茂强 《振动与冲击》 北大核心 2025年第15期11-18,共8页
为了得到大跨度公路工程挠跨比的合理限值,以国内某在建大跨度公路悬索桥作为研究对象。首先,通过有限元方法对不同构件的结构刚度及重力刚度进行敏感性分析,确立了刚度调控方法;其次,将行车安全性及舒适性作为评判指标,调整刚度大小进... 为了得到大跨度公路工程挠跨比的合理限值,以国内某在建大跨度公路悬索桥作为研究对象。首先,通过有限元方法对不同构件的结构刚度及重力刚度进行敏感性分析,确立了刚度调控方法;其次,将行车安全性及舒适性作为评判指标,调整刚度大小进行多工况车-桥分析,获取行车安全性及舒适性超出限值的刚度取值范围;最后,缩减刚度的折减幅度,直至行车安全性及舒适性结果达到限值,通过反推得到基于行车性能的主梁挠跨比限值。研究结果表明:大跨度公路悬索桥竖向结构刚度主要由主梁及主缆控制,横向结构刚度主要由主梁及桥塔控制;折减主梁和主缆的结构及重力刚度均会对总体刚度产生较明显的影响,但影响程度不同;大跨度公路悬索桥在满足行车安全性及舒适性的条件下主梁的竖向和横向挠跨比限值分别约为1/150、1/80。 展开更多
关键词 大跨度公路悬索桥 挠跨比限值 刚度调控 行车安全性 行车舒适性
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超高变截面桥塔钢锚梁精密定位技术
14
作者 邹威 林训根 +1 位作者 徐明星 张赛勇 《世界桥梁》 北大核心 2025年第6期25-31,共7页
黄茅海跨海通道2座斜拉桥均位于宽阔海域中,5个桥塔均采用超高变截面独柱式桥塔,平均塔高约260 m,海上测量控制点加密条件差、布设难度大,超高变截面独柱式桥塔截面尺寸变化复杂,桥塔钢锚梁定位难度大。为确保跨海工程超高变截面桥塔钢... 黄茅海跨海通道2座斜拉桥均位于宽阔海域中,5个桥塔均采用超高变截面独柱式桥塔,平均塔高约260 m,海上测量控制点加密条件差、布设难度大,超高变截面独柱式桥塔截面尺寸变化复杂,桥塔钢锚梁定位难度大。为确保跨海工程超高变截面桥塔钢锚梁定位精度,在分析钢锚梁定位精度影响因素的基础上,提出了组合基准传递法进行高程和平面测量基准传递。该方法高程基准采用“短边高程传递”组合“天顶距法”,平面基准采用“边角交会”组合“竖直投点法”;精度分析和验证表明,高程基准传递可以实现亚毫米级精度,平面基准传递精度≤2 mm,具有较高的精度及可靠性。通过放样数据计算复核、合理选择测量放样时间、数控加工制作辅助定位工装、待施工面塔柱基准点布设等多种过程控制措施,应用组合基准传递法加密控制点进行海上斜拉桥钢锚梁精调,实测钢锚梁定位偏差小于5 mm,实现了钢锚梁在复杂环境下的精密定位。 展开更多
关键词 跨海桥梁 斜拉桥 变截面桥塔 钢锚梁定位 组合基准传递 精度 测量技术
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大跨度桥梁在非高斯紊流影响下的抖振时域数值模拟
15
作者 孙立洲 郭俊华 +2 位作者 叶飞 罗海生 王泽政 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期27-37,共11页
在桥梁抖振分析中,高斯过程假设普遍适用于紊流、风荷载、风致结构振动等3个方面。然而,大气边界层尤其是热带气旋中心区域附近常呈现非高斯紊流特性,其短时高速气流会加剧结构动力响应。因此,分析非高斯紊流对柔性结构特别是大跨度桥... 在桥梁抖振分析中,高斯过程假设普遍适用于紊流、风荷载、风致结构振动等3个方面。然而,大气边界层尤其是热带气旋中心区域附近常呈现非高斯紊流特性,其短时高速气流会加剧结构动力响应。因此,分析非高斯紊流对柔性结构特别是大跨度桥梁的影响,并将其风振响应与常规高斯紊流的风振响应进行比较十分有必要。采用有理函数逼近非定常自激气动力和气动导纳的桥梁时域抖振分析方法,对高斯和非高斯紊流激励下的振动进行了计算,采用Hermite多项式变换模拟了非高斯紊流的时程;通过蒙特卡罗模拟,得到了桥梁抖振响应的统计结果。研究结果表明:两类紊流激励下的振动过程均符合高斯分布,但非高斯紊流偏度会显著提升相同风速下的抖振响应均方根值与极值,其中响应增长率随风速增大呈衰减趋势,极值因子则随紊流偏度增加产生微小增幅。 展开更多
关键词 桥梁工程 抖振 时域分析 非高斯紊流 均方根响应 有限元法
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基于Vickery模型的气候变暖台风路径模拟
16
作者 陈清河 袁赛杰 +3 位作者 李瑞华 罗海生 陈旭骏 谭俊峰 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第2期365-374,共10页
为探讨不同气候变暖模式下对未来台风路径的潜在影响,基于CCCma提供的在三种气候变暖假设下未来百年间海平面温度的预测值,完成了西北太平洋的全路径台风模拟。每年台风发生的次数按照历史观测值的PDF(时不变的负二项分布)随机模拟。台... 为探讨不同气候变暖模式下对未来台风路径的潜在影响,基于CCCma提供的在三种气候变暖假设下未来百年间海平面温度的预测值,完成了西北太平洋的全路径台风模拟。每年台风发生的次数按照历史观测值的PDF(时不变的负二项分布)随机模拟。台风模拟的路径、强度模型沿用Vickery模型,对于台风梯度风场的模型,在Georgious梯度风风场模型的基础上进行改进,基于神经网络模型(ANN)重新拟合了最大风速半径的关系式,模型输入有台风中心压差、纬度和海平面温度,可以将气候变化的影响也纳入到时变台风年极值风速PDF中。揭示了气候变化导致的海平面温度升高对台风登陆频率、台风移动速度、台风移动方向和台风中心压差的可能影响。结果表明,气候变暖对年极值风速PDF的影响具有地域性,大部分地区年极值风速PDF均值会变大,离散性也会更大,少部分地区的长期趋势未受气候变暖影响。采用Gumbel分布对年极值风速PDF进行拟合,Gumbel分布的位置参数和形状参数具有时变特性并通过正态分布量化线性拟合的误差,并称之为估计不确定性。 展开更多
关键词 台风危害 气候变化 路径模拟 海平面温度 负二项分布
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混凝土桥梁预应力钢筋锈蚀的研究进展
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作者 单志龙 侯福金 +4 位作者 梅波 刘庆阳 张守祺 张云升 路振宝 《材料导报》 北大核心 2025年第20期195-205,共11页
随着我国基础设施建设的飞速发展,预应力混凝土结构的耐久性问题日渐突出,尤其是预应力钢筋的锈蚀问题。本文系统梳理了预应力钢筋锈蚀的机理、检测方法及防护修复技术,讨论了电化学修复技术在预应力钢筋锈蚀修复上的适用性,分析了以声... 随着我国基础设施建设的飞速发展,预应力混凝土结构的耐久性问题日渐突出,尤其是预应力钢筋的锈蚀问题。本文系统梳理了预应力钢筋锈蚀的机理、检测方法及防护修复技术,讨论了电化学修复技术在预应力钢筋锈蚀修复上的适用性,分析了以声发射为代表的无损检测技术在预应力钢筋锈蚀检测的适用性,并对预应力钢筋锈蚀的修复方法和检测技术的未来发展趋势进行了探讨。分析表明:声发射的无损检测技术局限于预应力钢筋锈蚀初期的检测,电化学修复技术因其产生氢效应并不适用于预应力钢筋锈蚀的修复。在后续研究中,一方面应尝试将新型无损检测技术与电化学检测技术相结合寻求一个锈蚀量化等级区间;另一方面,应完善预应力钢筋氢脆断裂的腐蚀机制,克服电化学修复的氢效应影响。基于对钝化膜保护的重要性,浅析引入钼酸盐对预应力钢筋的钝化、再钝化以及通入惰性气体对预应力钢筋的保护。本文可为解决预应力钢筋锈蚀问题提供参考。 展开更多
关键词 预应力钢筋 锈蚀机理 无损检测 电化学修复
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边箱式π型断面涡振性能及导流板措施参数研究
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作者 王峰 邢丰 +4 位作者 熊川 王佳盈 郑晓东 张久鹏 黄晓明 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期114-122,共9页
π型断面因构造简单与受力性能好,被广泛应用于桥梁建设中,但其抗风性能差,易产生涡激振动问题.本文以边箱式π型断面桥梁为研究对象,采用宽高比10∶1的π型断面刚体节段模型进行同步测振测压试验,并且通过计算流体力学方法加以对比验证... π型断面因构造简单与受力性能好,被广泛应用于桥梁建设中,但其抗风性能差,易产生涡激振动问题.本文以边箱式π型断面桥梁为研究对象,采用宽高比10∶1的π型断面刚体节段模型进行同步测振测压试验,并且通过计算流体力学方法加以对比验证,研究π型断面涡振性能与导流板抑振机理.试验结果表明:边箱式π型断面在0°、±3°风攻角下发生显著涡激振动,通过在断面两侧加设特定形式及尺寸参数的导流板措施可抑制断面竖弯及扭转涡振.其中,倒L型导流板措施气动优化效果显著,可有效消除涡振振幅,而水平导流板措施的抑振效果有限,相较于竖弯涡振,扭转涡振对于水平导流板尺寸参数更为敏感.通过对比数值模拟结果与表面气动压力分布,表明倒L型导流板措施能够优化断面气动外形,削弱断面上下表面旋涡脱落尺度和能量,同时降低断面所受的周期性气动力,从而有效抑制断面涡振. 展开更多
关键词 π型断面 涡激振动 风洞试验 导流板 风压
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我国沿海混合强风区典型桥址设计风速取值研究 被引量：5
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作者 吴思哲 方根深 +3 位作者 潘放 胡小浓 赵林 葛耀君 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期599-607,共9页
为解决我国沿海典型强/台风混合风气候地区仅依赖实测样本难以准确估计不同风气候极值风速的问题,提出同时考虑台风与非台风的极值风速估计方法.对于非台风气候,利用最优概率密度分布拟合年极值风速样本,并考虑因有限样本和概率模型选... 为解决我国沿海典型强/台风混合风气候地区仅依赖实测样本难以准确估计不同风气候极值风速的问题,提出同时考虑台风与非台风的极值风速估计方法.对于非台风气候,利用最优概率密度分布拟合年极值风速样本,并考虑因有限样本和概率模型选择产生的不确定性,获取非台风极值风速区间,其中广义极值(GEV)分布与皮尔逊Ⅲ型(P3)分布估计不确定性约为3~8 m/s.对于台风气候,采用随机路径数值模拟方法,结合三维台风风场模型直接估计10 m高度、基准高度处的极值风速.由此将非台风和台风作为独立事件,采用两者极值风速曲线外包络作为推荐的极值风速设计曲线,并与现行规范进行比较.结果表明,以区间作为取值依据,可保证规范风速普遍低于上包络风速2~5 m/s,临近区间均值,落于区间内,提供了更全面的风速取值方法. 展开更多
关键词 混合强风 台风 非台风 极值风速 不确定性 随机模拟
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不同视线诱导系统下高速公路隧道入口减速行为试验研究 被引量：1
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作者 强伟杰 陈国俊 +3 位作者 杜志刚 陈伟锋 余亮 贝润钊 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第9期1863-1873,共11页
为分析驾驶人在隧道入口区域的减速行为特征,并定量评价不同视线诱导设施的调节作用,开展模拟试验,基于日间自由流状态构建场景1(行业标准、对照组)、场景2(2.5 m立面标记)、场景3(环形立面标记)、场景4(多层次视线诱导系统)4组试验场景... 为分析驾驶人在隧道入口区域的减速行为特征,并定量评价不同视线诱导设施的调节作用,开展模拟试验,基于日间自由流状态构建场景1(行业标准、对照组)、场景2(2.5 m立面标记)、场景3(环形立面标记)、场景4(多层次视线诱导系统)4组试验场景,采用开始减速位置、减速度变化率、油门开度变化率等指标进行分析。试验结果如下:1)驾驶人速度变化呈现“平稳—下降—较平稳”趋势;2)在行业标准下开始减速位置较近,导致需采取较大减速度、较少减速阶段实现车速下降,行车舒适度低于、操纵危险度大于其他场景;3)2.5 m立面标记与环形立面标记均能使驾驶人提前辨识洞门,行车舒适区间占比有所提升;4)多层视线诱导系统表现最优,开始减速位置提前65%,行车舒适区间提升最大(13.1%),且其采用的控制油门减速策略,平均油门开度最大(0.095)、油门操纵危险度最小(0.13),是入口区域较适宜的减速模式。试验结果表明:隧道入口洞门采用环形立面标记、增设多层次视线诱导系统有利于驾驶人早发现、早减速、缓减速,能显著提升隧道入口区域行驶安全性与舒适性。 展开更多
关键词 高速公路隧道 交通安全 隧道入口区域 减速行为 视线诱导系统
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