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小跨度整体式板梁在重载铁路中的应用研究
1
作者 陈树礼 王泽涛 +2 位作者 周晔 许宏伟 刘永前 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第9期52-57,共6页
研究目的:针对大轴重运输条件下既有铁路小跨度桥梁开裂严重、挠度偏大和振动加剧等系列问题,以某重载铁路30余孔12.0 m跨度板梁更换施工为背景,采用静载试验、数值模拟和实际工程应用等手段,开展新型小跨度整体式预应力板梁在大轴重运... 研究目的:针对大轴重运输条件下既有铁路小跨度桥梁开裂严重、挠度偏大和振动加剧等系列问题,以某重载铁路30余孔12.0 m跨度板梁更换施工为背景,采用静载试验、数值模拟和实际工程应用等手段,开展新型小跨度整体式预应力板梁在大轴重运输条件下的静力适应性试验和极限承载能力研究,探索繁忙干线短时天窗条件下小跨度梁快速换架技术。研究结论:(1)1.2倍设计静活载作用下,小跨度整体式预应力板梁各关键截面的荷载-应变/位移曲线均呈线性变化,各控制截面应变及位移实测结果均小于理论计算值;试验过程中,板梁未发生开裂且始终处于弹性工作阶段;(2)整体式板梁发生破坏时的跨中弯矩为1.67×10^(4) kN·m,破坏特征为顶部混凝土压溃;(3)采用“吊车+走行台车”的整体换架技术,能够在4 h短时天窗时间内实现整孔小跨度板梁的更换作业;(4)本研究成果可为重载铁路桥梁强化改造提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 重载铁路 小跨度整体式板梁 强化改造 荷载试验 数值模拟 快速换架
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全局迭代的实时子结构试验方法及其验证 被引量：10
2
作者 郭进 赵维刚 +2 位作者 杜彦良 陈伟 徐瑞祥 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1498-1503,共6页
针对传统实时子结构试验方法存在数值积分稳定性和伺服加载时滞等问题,提出了全局迭代的实时子结构试验方法。该方法的数值计算和试验加载分别在动力荷载地震作用时间段内独立进行,它们之间传递整个时间段的位移计算结果或试验恢复力,... 针对传统实时子结构试验方法存在数值积分稳定性和伺服加载时滞等问题,提出了全局迭代的实时子结构试验方法。该方法的数值计算和试验加载分别在动力荷载地震作用时间段内独立进行,它们之间传递整个时间段的位移计算结果或试验恢复力,迭代进行;中间子时间步不存在数据交互,这就避免了对数值积分方法显式格式和稳定性及精度的苛刻要求,伺服加载的时滞效应也不存在。以高速铁路32 m常用跨径简支梁桥的简化模型为例,对所提试验方法进行了验证。结果表明随着迭代的进行,试验趋于收敛。经过5次迭代之后,不同工况的收敛指标值均小于2%,满足工程精度要求。进一步分析了数值模型初始误差对迭代次数的影响,结果表明,初始误差越小,迭代收敛的速度越快,达到误差限值所需的迭代次数越少。最后指出了本文方法的适用范围。本文所提全局迭代的实时子结构试验方法是可行和有效的,将为工程结构的试验提供新的有效途径。 展开更多
关键词 全局迭代 实时子结构 试验 稳定性 时滞 收敛
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一种墩底隔震高架桥梁结构体系 被引量：3
3
作者 曹飒飒 孙卓 +2 位作者 闫聚考 叶锡钧 关青锋 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2017年第5期162-168,共7页
基于可快速修复的理念,提出一种墩底隔震的城市高架桥梁结构体系。探讨了新型结构体系的设计原则、施工难点和独特的抗震构造措施。以某高架桥为实例,将新型体系和传统的墩顶隔震体系进行对比研究。结果表明:与墩顶隔震体系相比,新型体... 基于可快速修复的理念,提出一种墩底隔震的城市高架桥梁结构体系。探讨了新型结构体系的设计原则、施工难点和独特的抗震构造措施。以某高架桥为实例,将新型体系和传统的墩顶隔震体系进行对比研究。结果表明:与墩顶隔震体系相比,新型体系的支座位移和桥墩最大弯矩基本相同,但是对桩基的抗震要求有很大程度的降低;新型体系的整体性更好。 展开更多
关键词 墩底隔震 可恢复 高架桥 抗震设计原则
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近接基坑工程有限土体失稳模式研究 被引量：1
4
作者 张振波 李秉欣 +2 位作者 杨茜 刘志春 刘义 《岩土力学》 北大核心 2025年第1期266-277,共12页
随着城市地铁建设不断发展,基坑紧邻既有地下结构的情况日益增多,然而仍然缺乏对近接基坑工程土体失稳模式的系统研究。针对既有地铁车站近接增建基坑工程,采用数值分析方法研究近接基坑工程对称/非对称有限土体失稳模式,提出不同失稳... 随着城市地铁建设不断发展,基坑紧邻既有地下结构的情况日益增多,然而仍然缺乏对近接基坑工程土体失稳模式的系统研究。针对既有地铁车站近接增建基坑工程,采用数值分析方法研究近接基坑工程对称/非对称有限土体失稳模式,提出不同失稳模式下适用条件,分析内支撑数量、基坑深度、基坑与既有地铁车站空间位置关系等对土体稳定性及滑移面性状的影响规律。研究表明:(1)近接基坑工程非对称和对称有限土体失稳模式分别有3种和6种情况;(2)随着内支撑数量的增加,滑移体范围不断扩大,且起始位置沿围护结构不断下移,有限土体稳定性安全系数逐渐增加;(3)随着基坑深度的增加,滑移体的范围先增大后减小,有限土体稳定性安全系数逐渐减小;(4)针对近接基坑工程非对称滑移面分析,随着既有地铁车站覆土厚度的增加,滑移面在既有地铁车站侧的近接范围逐渐减少且起始位置外移。以上研究可以为既有地铁车站近接增建基坑工程的有限土体土压力的计算、基坑围护结构的设计以及既有地铁车站安全控制措施的选取提供理论依据。 展开更多
关键词 基坑工程 近接增建 有限土体 滑移面 安全系数 失稳模式
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山岭隧道建造全过程瓦斯风险评估方法:以中梁山隧道工程为例
5
作者 张振波 郄宝盛 +1 位作者 李献民 温嘉伟 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第16期6933-6941,共9页
隧道施工瓦斯风险评估是保证穿越瓦斯段隧道安全建设的关键性问题之一。针对隧道建设过程中的勘察、设计与施工3个阶段,采用解释结构模型揭示了以上3个阶段瓦斯风险影响因素的层次关键,建立风险评估层次模型,明确了风险评价指标的权重... 隧道施工瓦斯风险评估是保证穿越瓦斯段隧道安全建设的关键性问题之一。针对隧道建设过程中的勘察、设计与施工3个阶段,采用解释结构模型揭示了以上3个阶段瓦斯风险影响因素的层次关键,建立风险评估层次模型,明确了风险评价指标的权重计算方法,结合资料搜集、文献整理与工程调研,基于隶属度理论提出风险评价指标赋值标准,构建了隧道建造过程瓦斯风险评估方法。并结合工程实例,验证提出方法的合理性。结果表明:勘察阶段孕险环境为前置条件,勘察扰动为诱发因素;设计阶段孕险环境为前置条件,设计因素为诱发因素;施工阶段孕险环境为前置条件,施工扰动为诱发因素,现场管理为根本原因;勘察阶段揭露了风险,设计阶段降低了风险,施工阶段保证了安全;所提出的方法与现场揭露情况一致,验证了所提方法的合理性。研究成果可以为隧道穿越瓦斯区的风险确定提供理论依据,为后续工程措施的选取提供参考。 展开更多
关键词 瓦斯风险 解释结构模型 层次模型 隶属度 风险评估
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经验知识监督的RC墩柱力学性能神经网络分析方法
6
作者 刘振亮 李素超 赵存宝 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期35-43,共9页
基于试验或数值模拟的单一墩柱力学性能分析方法难以兼顾计算精度和效率,纯数据驱动的分析方法存在可解释性差和对数据依赖性强等问题。为此,本文通过研究钢筋混凝土(RC)墩柱力学性能试验数据、经验知识和机器学习的融合机制,提出了经... 基于试验或数值模拟的单一墩柱力学性能分析方法难以兼顾计算精度和效率,纯数据驱动的分析方法存在可解释性差和对数据依赖性强等问题。为此,本文通过研究钢筋混凝土(RC)墩柱力学性能试验数据、经验知识和机器学习的融合机制,提出了经验知识监督的RC墩柱力学性能神经网络(knowledge-guided neural network,KGNN)分析方法。首先,建立了包含761组RC墩柱拟静力试验样本的数据库;随后,基于经验知识分析了RC墩柱主要特征对其力学性能的影响规律,构建了相应的数学表征方法;最后,将RC墩柱试验数据及经验知识融入人工神经网络架构和训练过程,建立了高精度、可解释、可通用且不依赖大量训练数据的RC墩柱力学性能KGNN分析模型。本文提出的KGNN分析方法与纯数据驱动神经网络(BPNN)的结果对比表明:BPNN在测试集上表现更好,在分析墩柱承载力时均方根误差(E)和拟合系数(R^(2))分别为0.070和0.978,KGNN模型的E和R^(2)分别为0.108和0.942;但由于BPNN所预测的墩柱特征对承载力的影响规律与经验知识并不吻合,即未能准确反映墩柱特征与其力学性能间的关系,BPNN模型发生了过拟合;而KGNN方法不仅可以快速准确获得RC墩柱力学性能,且预测规律与经验知识吻合较好,具有更高的可靠性和实用性。因此,融合试验数据与经验知识的神经网络有望成为一种新的RC结构力学性能分析方法。 展开更多
关键词 钢筋混凝土墩柱 数物融合的神经网络 经验知识 力学性能 试验数据库
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考虑层间效应的钢纤维混凝土隧道单层衬砌受力特征模型试验研究 被引量：23
7
作者 周平 王志杰 +4 位作者 雷飞亚 杜彦良 侯伟名 徐海岩 王李 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期116-128,共13页
为探究考虑层间接触效应的钢纤维混凝土隧道单层衬砌内力分布规律,自行设计考虑层间效应的单层衬砌模型并研制竖向油压5MPa和侧向压力1.5MPa作为逐级施加的卧式加载试验台架,开展不同荷载作用下的钢纤维混凝土隧道单层衬砌受力特征模型... 为探究考虑层间接触效应的钢纤维混凝土隧道单层衬砌内力分布规律,自行设计考虑层间效应的单层衬砌模型并研制竖向油压5MPa和侧向压力1.5MPa作为逐级施加的卧式加载试验台架,开展不同荷载作用下的钢纤维混凝土隧道单层衬砌受力特征模型试验。研究结果表明:不考虑层间接触特征的单层衬砌与考虑接触特征的单层衬砌在拱腰和墙角处的安全系数均为最低,最容易出现弯矩和轴力突变;考虑层间接触特征的单层衬砌最大弯矩与最大轴力均出现在拱脚处,层间接触面存在明显黏结力,结构的轴力增加和弯矩减小,内力变得均衡,结构的整体安全性高于不考虑层间接触面,相对不考虑层间效应,受力最不利的左右拱脚处的安全系数分别增加143.7%、149.4%;当竖向油压达到3MPa、侧向油压值达到0.9MPa时,仰拱周围层间接触面压力增长速度显著加快,仰拱处混凝土由线弹性转变为塑性,竖向油压达到4MPa,侧向油压值达到1.2MPa时,仰拱、拱角与拱顶层间接触面应力值有减小或反向增长的趋势,仰拱、墙角等界面发生破坏;钢纤维在单层衬砌裂缝扩展在30%～70%之间阻裂效果最好。 展开更多
关键词 隧道工程 钢纤维混凝土 单层衬砌 层间效应 受力特征
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雷诺数对圆柱气动力和流场影响的试验研究 被引量：12
8
作者 刘庆宽 邵奇 +3 位作者 郑云飞 李聪辉 马文勇 刘小兵 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期7-13,共7页
通过刚性模型测压风洞试验,研究了圆柱的气动阻力、气动升力系数和风压系数随雷诺数的变化规律,从流场分布的角度分析了气动力变化的原因,并研究了雷诺数影响下的流场在圆柱轴向的相关性。结果表明:在亚临界雷诺数区域,在时间平均上流... 通过刚性模型测压风洞试验,研究了圆柱的气动阻力、气动升力系数和风压系数随雷诺数的变化规律,从流场分布的角度分析了气动力变化的原因,并研究了雷诺数影响下的流场在圆柱轴向的相关性。结果表明:在亚临界雷诺数区域,在时间平均上流场沿模型两侧呈对称分布,雷诺数对平均阻力系数和流场影响较小,平均升力系数基本为零。在临界雷诺数区域,随着特定区域大负压区的出现,流场不再对称,出现不容忽视的平均升力和脉动升力。在超临界雷诺数区域,随着对称侧大负压区的出现,流场恢复对称状态,平均升力基本消失。雷诺数对流场的轴向相关性有显著的影响。在雷诺数较低时(亚临界区域),卡门涡在轴向上的尺度相对较大,而随着雷诺数的提高,该尺度逐渐减小,各断面流场的相关性降低。 展开更多
关键词 圆柱体 气动力 流场分布 雷诺数 轴向相关性
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昔格达地层隧道变形特性曲线及变形机理研究 被引量：19
9
作者 周平 王志杰 +4 位作者 徐海岩 杜彦良 侯伟名 许瑞宁 赵启超 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期107-121,共15页
昔格达地层隧道围岩开挖后易风化,遇水即泥化等性质严重影响成昆线复线的快速安全施工,因此展开对昔格达地层隧道围岩变形特性曲线及其变形机理等研究具有一定的现实意义。文中通过现场调查,物理力学试验,现场监测,数值模拟和理论研究... 昔格达地层隧道围岩开挖后易风化,遇水即泥化等性质严重影响成昆线复线的快速安全施工,因此展开对昔格达地层隧道围岩变形特性曲线及其变形机理等研究具有一定的现实意义。文中通过现场调查,物理力学试验,现场监测,数值模拟和理论研究等手段对昔格达地层隧道变形特性进行深入研究。研究结果表明:昔格达地层隧道主要发生拱顶大变形、水平收敛大和仰拱突泥隆起等,围岩呈现中厚层状、互层状和薄层状等水平层理发育;含水率对昔格达地层隧道围岩的力学性质影响很大;黄色砂岩夹页岩围岩试样压缩模量最小;含水率对灰色页岩夹砂岩围岩试样的黏聚力影响最大,对浅灰色页岩夹砂岩围岩的内摩擦角影响最大;拟合现场监测和数值模拟下的变形特性曲线,得到昔格达地层隧道开挖围岩变形全过程曲线:开挖初期缓慢变形,开挖中期急剧变形,开挖中后期变形减缓和开挖末期变形稳定;同时推导出在弹性、塑性和松动区状态下的昔格达地层围岩变形公式,得到弹塑性昔格达地层围岩变形特性曲线以及四个阶段昔格达地层隧道各部位变形松动区轮廓。最后从力学变形本构模型、物理和化学等角度对昔格达地层隧道围岩变形的力学机理进行分析。 展开更多
关键词 昔格达地层 围岩变形 变形特性曲线 变形机理
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缠绕螺旋线的斜拉桥斜拉索平均气动阻力特性的试验研究 被引量：8
10
作者 刘庆宽 李聪辉 +2 位作者 郑云飞 刘小兵 马文勇 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期97-104,共8页
通过天平测力风洞试验,在雷诺数为13×104~43×104范围内,对直径为120mm的光滑斜拉索模型和25种螺旋线斜拉索模型进行测力试验,得到了各个工况下阻力系数随雷诺数的变化规律,分析了螺旋线直径、缠绕间距对阻力系数的影响;将气... 通过天平测力风洞试验,在雷诺数为13×104~43×104范围内,对直径为120mm的光滑斜拉索模型和25种螺旋线斜拉索模型进行测力试验,得到了各个工况下阻力系数随雷诺数的变化规律,分析了螺旋线直径、缠绕间距对阻力系数的影响;将气动力系数按照亚临界、临界和超临界雷诺数区域进行分区,得到了各个区域内阻力系数的数值或者拟合公式;结果表明:缠绕螺旋线能减弱雷诺数效应;针对螺旋线直径相同缠绕间距不同的情况,在超临界雷诺数区阻力系数随缠绕间距的增大呈单调减小的趋势;针对缠绕间距相同螺旋线直径不同的情况,在超临界区阻力系数随螺旋线直径的增大呈单调增大的趋势;在具有抑振效果的螺旋线参数组合中,选择使得气动阻力最小的参数,可达到优化设计的目的。 展开更多
关键词 斜拉索 阻力系数 螺旋线 风洞试验 参数优化
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大跨度悬索桥主引桥碰撞效应振动台试验及数值研究 被引量：17
11
作者 闫聚考 李建中 +1 位作者 彭天波 王军文 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期234-240,261,共8页
为了研究大跨多塔连跨悬桥与引桥间的碰撞效应,以泰州长江公路大桥为背景,设计并制作1/40缩尺比例模型,进行了全桥振动台模型试验。主桥采用中塔与主梁间无连接的纵向约束结构体系,边跨梁每幅采用2个固定支座和4个聚四氟乙烯滑板支座,... 为了研究大跨多塔连跨悬桥与引桥间的碰撞效应,以泰州长江公路大桥为背景,设计并制作1/40缩尺比例模型,进行了全桥振动台模型试验。主桥采用中塔与主梁间无连接的纵向约束结构体系,边跨梁每幅采用2个固定支座和4个聚四氟乙烯滑板支座,初始伸缩缝间隙为3 mm,试验分别测试了3条地震波下主引桥间的碰撞响应。振动台试验表明,主桥与引桥相互靠近运动时,主引桥间的碰撞会减小引桥梁位移及固定墩内力的需求;当主桥追逐引桥运动时,主引桥间的碰撞会增大引桥梁位移及内力的需求。数值模拟结果表明:采用SAP2000商业软件组合Kelvin单元,接触刚度取引桥梁轴向刚度的0.2倍时,能较好的模拟试验结果;接触刚度取值可为相似桥梁碰撞效应模拟提供试验参考。 展开更多
关键词 大跨悬索桥 振动台试验 碰撞效应 行波效应 接触刚度
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MEMS微电容式传感器的传感特性研究 被引量：14
12
作者 王庆敏 杨要恩 +1 位作者 苏木标 刘玉红 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1396-1400,共5页
针对传统的传感器无法进行长期健康监测的不足,研发出一套新型的基于MEMS的硅微电容式传感器。对所研制的MEMS传感器的静态传感特性和动态特性进行了理论分析和对比实验研究。结果表明:MEMS硅微电容式传感器在反复加卸载实验中,线性拟... 针对传统的传感器无法进行长期健康监测的不足,研发出一套新型的基于MEMS的硅微电容式传感器。对所研制的MEMS传感器的静态传感特性和动态特性进行了理论分析和对比实验研究。结果表明:MEMS硅微电容式传感器在反复加卸载实验中,线性拟和度均在0.999%F.S以上,灵敏度系数为6.9840με/kN,其重复性误差为1.43%F.S;其动态传感特性与传统的加速度计吻合的很好。 展开更多
关键词 MEMS传感器 静态传感特性 动态传感特性 线性度 灵敏度
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基于液力测量的高速铁路无砟轨道路基沉降变形监测方法 被引量：25
13
作者 张玉芝 杜彦良 +1 位作者 孙宝臣 梁建昌 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期80-84,89,共6页
路基面沉降变形是高速铁路路基变形稳定性评估的一项重要指标.在分析沉降变形传感测试技术的基础上,设计开发了基于液力测量原理的适用于高速铁路路基面沉降变形长期监测的传感器,研制了相应的沉降自动监测系统,依托京沪高铁路基沉降变... 路基面沉降变形是高速铁路路基变形稳定性评估的一项重要指标.在分析沉降变形传感测试技术的基础上,设计开发了基于液力测量原理的适用于高速铁路路基面沉降变形长期监测的传感器,研制了相应的沉降自动监测系统,依托京沪高铁路基沉降变形监测项目进行了现场实际应用,描述了以研发的自动监测系统自动监测为主,人工监测为辅监测方案的实施过程,以及如何在一定程度上实现自动和人工两种监测手段的互相校核.监测结果验证了所采取基于液力测量的自动监测方法在高速铁路路基面沉降监测中的适用性和可靠性. 展开更多
关键词 高速铁路 无砟轨道 路基面沉降 液力压差 自动监测
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端板对二维矩形风洞试验模型气动特性的影响 被引量：19
14
作者 郑云飞 刘庆宽 +1 位作者 马文勇 刘小兵 《实验流体力学》 CSCD 北大核心 2017年第3期38-45,共8页
在节段模型风洞试验中,两端设置端板可以有效减小端部效应对风压分布的影响,从而保证气流在模型周围的二维流动,其中端板尺寸是影响端板效果的主要参数。为了明确不同尺寸端板对矩形断面气动特性的影响,以桥梁节段模型中最常见的3种宽高... 在节段模型风洞试验中,两端设置端板可以有效减小端部效应对风压分布的影响,从而保证气流在模型周围的二维流动,其中端板尺寸是影响端板效果的主要参数。为了明确不同尺寸端板对矩形断面气动特性的影响,以桥梁节段模型中最常见的3种宽高比(B/H分别为1、5和10)的二维矩形断面为研究对象,通过刚性模型测压试验,研究了端板尺寸对各模型的气动力、风压分布和斯托罗哈数St的影响。研究结果表明:模型的端部效应不仅仅对端部附近的风压有影响,对中间位置处风压的影响也不容忽视,设置端板是获得准确试验结果的重要保证;随着断面宽高比(B/H)逐渐增大,端部效应影响的程度和范围逐渐减小;随着端板尺寸的增大,模型背风面风压绝对值逐渐增大并趋向一稳定值;抑制端部效应的最小端板尺寸与结构的风迎角有关,风迎角增大,所需的端板也相应增大;有无端板对斯托罗哈数St也有明显影响。 展开更多
关键词 矩形断面 节段模型 端板 气动力 风压分布 斯托罗哈数
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不同纵向约束体系多塔悬索桥行波效应研究 被引量：9
15
作者 闫聚考 李建中 +1 位作者 彭天波 王军文 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期874-880,共7页
为了研究行波效应对不同纵向约束体系大跨多塔连跨悬索桥地震响应的影响,本文以泰州长江公路大桥为背景,设计并制作1/40缩尺比例模型,进行了全桥振动台模型试验。试验设计了3种纵向约束体系:无约束体系;弹性索体系和阻尼器体系,分别测... 为了研究行波效应对不同纵向约束体系大跨多塔连跨悬索桥地震响应的影响,本文以泰州长江公路大桥为背景,设计并制作1/40缩尺比例模型,进行了全桥振动台模型试验。试验设计了3种纵向约束体系:无约束体系;弹性索体系和阻尼器体系,分别测试了行波效应下3种约束体系多塔悬索桥的地震响应。比较3条不同地震波下考虑行波效应的结构地震响应,发现chichi波考虑行波输入时会极大地增加结构的位移,泰州波输入增加程度次之,EI Centro波输入甚至会减小结构的位移。比较无约束、弹性索和阻尼器体系3种结构体系下行波效应对结构地震响应的影响,发现弹性索和阻尼器体系受行波效应影响的程度更大。试验结果表明,行波效应对结构响应的影响与结构自身特性以及地震波特性密切相关。数值结果与试验结果吻合较好,说明此数值模拟方法可用于大跨度桥梁行波效应分析。 展开更多
关键词 多塔悬索桥 行波效应 纵向约束体系 振动台试验 数值模拟 弹性索 阻尼器系统 地震响应
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三塔两跨悬索桥行波效应振动台试验及数值研究 被引量：14
16
作者 闫聚考 李建中 +1 位作者 彭天波 王军文 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期44-48,55,共6页
为了研究行波效应对大跨多塔连跨悬索结构抗震性能的影响,以泰州长江公路大桥为背景,设计并制作1∶40缩尺比例模型,进行了全桥振动台模型试验。采用中塔与主梁间弹性索连接的纵向约束结构体系,试验分别测试了不同视波速下行波效应对全... 为了研究行波效应对大跨多塔连跨悬索结构抗震性能的影响,以泰州长江公路大桥为背景,设计并制作1∶40缩尺比例模型,进行了全桥振动台模型试验。采用中塔与主梁间弹性索连接的纵向约束结构体系,试验分别测试了不同视波速下行波效应对全桥位移响应的影响。振动台试验表明,考虑行波效应时,中塔顶位移、北塔梁纵向相对位移会有明显增大,最大增幅>50%;主桥梁与引桥梁纵向相对位移也会有明显增大,增大幅值>1倍。因此,仅考虑一致地震激励不能保证大跨度多塔悬索桥的结构安全。通过比较试验结果和数值计算结果可知,试验结果与有限元数值模拟结果较接近、吻合较好。数值计算所采用的绝对位移法分析行波效应方法操作简单,力学概念清晰,可方便的应用到大跨度桥梁行波效应分析中。 展开更多
关键词 三塔两跨悬索桥 行波效应 振动台试验 数值模拟
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昔格达地层隧道局部浸湿失稳特征及突变预测研究 被引量：9
17
作者 周平 王志杰 +4 位作者 侯伟名 周飞聪 杜彦良 冯冀蒙 徐海岩 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期503-512,共10页
为研究"见风成粉、遇水成泥"的昔格达地层隧道局部侵湿失稳特征,开展室内土工试验测试含水率对昔格达地层力学性质的影响,应用数值模拟手段探究局部含水率变化的昔格达地层隧道围岩变形特征,引入局部突变理论,提出昔格达地层... 为研究"见风成粉、遇水成泥"的昔格达地层隧道局部侵湿失稳特征,开展室内土工试验测试含水率对昔格达地层力学性质的影响,应用数值模拟手段探究局部含水率变化的昔格达地层隧道围岩变形特征,引入局部突变理论,提出昔格达地层隧道围岩遇水软化稳定性判别方程,结合现场监测验证结果合理性。研究结果表明:昔格达地层围岩具有显著的水敏感性,其中浅灰色页岩夹砂岩原状围岩的力学性质受含水率的影响最大,当含水率超过敏感界限时,围岩迅速劣化,力学性质出现跳跃式下降;昔格达地层隧道环向局部含水率升高将导致隧道收敛变形加剧,其中拱顶及仰拱处围岩含水率达到30%时,拱顶沉降与基底下沉明显增大,边墙处局部浸湿对周边围岩的水平位移有较大影响,易引发围岩侵入建筑限界甚至突变失稳;纵向仰拱局部浸湿主要存在两种模式:端部浸湿的类悬臂梁模式与初支中部浸湿的类简支梁模式;类悬臂梁模式下,在低含水率下,围岩位移随着靠近浸湿部位而加速增大;在高含水率下,围岩位移随着靠近浸湿部位增长速率放缓;类简支梁模式下,浸湿中心处初期支护位移受含水率变化影响最为明显,拱顶竖向位移降低约64.2%,边墙水平位移降低62.5%左右,拱顶竖向位移降低约84.6%;中心两侧位移变化有所不同,靠近掌子面附近的围岩变形始终大于其他位置;基于昔格达地层围岩水敏感性与遇水软塑特性,建立围岩局部浸湿软化力学模型,导出的围岩稳定性判别方程在实际工程应用中具备可行性与较高的准确性;研究结果可为后期川藏铁路昔格达地层隧道的安全施工及稳定性评价提供指导。 展开更多
关键词 昔格达地层隧道 含水率 局部浸湿 突变理论 围岩稳定性
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季冻区重载铁路路基冻胀融沉监测及规律分析 被引量：16
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作者 张玉芝 杨威 +3 位作者 李锐 赵维刚 张广远 李裴 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1-10,共10页
为研究季冻区重载铁路路基冻胀融沉变化规律,提出构建路基长期自动监测系统,获取多参量监测数据以全面分析路基变形规律。首先,分析季冻区重载铁路路基稳定性特点,确定路基稳定性监测方案及系统构建原则;然后,以朔黄铁路典型路基病害地... 为研究季冻区重载铁路路基冻胀融沉变化规律,提出构建路基长期自动监测系统,获取多参量监测数据以全面分析路基变形规律。首先,分析季冻区重载铁路路基稳定性特点,确定路基稳定性监测方案及系统构建原则;然后,以朔黄铁路典型路基病害地段为例,建立路基稳定性远程自动监测系统,实现地温、含水量、冻胀变形及加速度等多参量远程自动连续的传输及采集。结果表明:在大气温度影响下,路基地温和含水量随之发生变化,进而引发冻胀融沉变形;监测断面横向存在地温和变形的差异;监测位置的含水量主要受大气降水影响;冻结期路基刚度和不均匀变形程度均增大,导致列车通过时的振动反应加剧。 展开更多
关键词 路基稳定性监测 季节性冻土 重载铁路 冻胀变形 加速度
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大攻角下分离双钢箱梁间距对涡振特性的影响 被引量：9
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作者 刘小兵 张海东 刘庆宽 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第14期202-207,233,共7页
以某座分离双钢箱梁桥为背景,开展了一系列的节段模型风洞试验。首先分析了-5°^+5°间8个不同风攻角下单箱梁的涡振特性,然后详细研究了+5°风攻角下分离双箱梁在16个不同间距(双箱梁的净间距D与单箱梁宽B之比D/B的变化范... 以某座分离双钢箱梁桥为背景,开展了一系列的节段模型风洞试验。首先分析了-5°^+5°间8个不同风攻角下单箱梁的涡振特性,然后详细研究了+5°风攻角下分离双箱梁在16个不同间距(双箱梁的净间距D与单箱梁宽B之比D/B的变化范围为0.025~4.0)时的涡振特性,并将结果与单箱梁的结果进行了对比。研究发现,间距对上游箱梁和下游箱梁涡振特性的影响均可大致分为4个区间。 展开更多
关键词 分离双箱梁 涡激振动 间距 大攻角 风洞试验
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设置BRB的桥梁排架墩抗震性能参数分析 被引量：7
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作者 石岩 张展宏 +1 位作者 韩建平 许继祥 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期71-76,90,共7页
汶川大地震中,桥梁双柱式排架墩遭到了严重的破坏,其抗震问题被广泛关注。作者基于结构"保险丝"的损伤控制理念,在双柱式桥梁排架墩中设置屈曲约束支撑(BRB),以提高横桥向的抗震性能。建立了考虑墩柱弹塑性、梁体与挡块碰撞... 汶川大地震中,桥梁双柱式排架墩遭到了严重的破坏,其抗震问题被广泛关注。作者基于结构"保险丝"的损伤控制理念,在双柱式桥梁排架墩中设置屈曲约束支撑(BRB),以提高横桥向的抗震性能。建立了考虑墩柱弹塑性、梁体与挡块碰撞和支座滑动效应的单个排架墩动力分析模型,通过输入远场地震动、具有向前方向性效应和滑冲效应的近断层地震动进行非线性地震反应时程分析,研究了BRB与排架墩水平刚度比、水平屈服位移比、BRB布置形式和排架墩形式等参数对桥梁排架墩抗震性能的影响。结果表明:设置BRB能有效地减小规则和不规则排架墩的地震损伤,BRB与排架墩水平刚度比和水平屈服位移比的合理取值范围分别为0.5～2.0和0.5～1.5。 展开更多
关键词 桥梁工程 双柱式排架墩 屈曲约束支撑 近断层地震动 速度脉冲
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