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题名滞回荷载下钢壳-混凝土组合索塔剪跨比分析
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作者
张圣建
梁桓玮
许春荣
陈泰旭
林昱
赵灿晖
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机构
河南省黄河高速公路有限公司
西南交通大学土木工程系
中交公路规划设计院有限公司
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出处
《世界地震工程》
北大核心
2025年第1期209-217,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(U21A20154),河南省交通运输科技计划项目:大跨径钢混组合索塔斜拉桥关键技术研究(22-7-1)。
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文摘
为研究钢壳-混凝土组合索塔的破坏模式与受力特征,首先,进行了不同剪跨比下的索塔结构滞回试验,测试得到了各试件的破坏特征、滞回曲线与钢壳应变发展;其次,结合有限元软件进行分析,得到了多剪跨比下索塔结构承载能力与破坏模式;最后,在分析模型的基础上,进一步探究了组合索塔截面中含钢率、混凝土强度和穿孔钢筋直径对结构承载能力与延性的影响规律。研究结果表明:剪跨比为2和4的试件均呈现弯曲破坏模式,破坏特征为混凝土压溃,两者的峰值弯矩与延性一致;组合索塔截面具有较强的抗剪承载力,在剪跨比为1时仍呈现弯曲破坏特征;结构达到峰值承载力的时刻取决于钢壳屈服,截面含钢率的提升显著增大结构峰值承能力的同时也使结构的延性有所下降;混凝土强度与穿孔钢筋直径的提升对结构承载力的影响较小,但分别对结构的延性有正面和负面的影响。
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关键词
桥梁工程
组合结构
滞回试验
承载能力
破坏模式
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Keywords
bridge engineering
composite structure
hysteresis test
bearing capacity
failure mode
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分类号
U442.55
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名无主筋组合桥塔钢壳-混凝土界面连接构造形式研究
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作者
傅立军
梁桓玮
许春荣
夏富友
赵灿晖
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机构
河南省黄河高速公路有限公司
西南交通大学桥梁工程系
中交公路规划设计院有限公司
抗震安全与韧性四川省重点实验室
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出处
《桥梁建设》
北大核心
2025年第4期84-92,共9页
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基金
国家自然科学基金区域联合基金项目(U21A20154)
河南省交通科技计划项目(2022-7-1)。
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文摘
为寻求无主筋组合桥塔钢壳-混凝土界面连接的合理结构形式,采用滞回试验及有限元法进行研究。设计、制作界面连接构造分别采用竖向加劲肋及竖向加劲肋+成排栓钉的无主筋组合桥塔钢壳-混凝土界面节段简化试件进行滞回试验,对比2种试件的钢壳屈曲应变、破坏特征及滞回曲线,建立有限元模型分析不同轴压比作用下2种试件的受力性能,并对界面连接处的构造尺寸进行分析。结果表明:采用竖向加劲肋+成排栓钉试件较采用竖向加劲肋试件的钢壳屈曲应变更大,分别为-2 101με和-995με;2种试件均为受拉侧钢壳先达到屈服,其后受压侧混凝土压溃,呈大偏心破坏的特征;2种试件钢壳-混凝土界面连接构造形式均合理,滞回荷载下的峰值水平力基本一致;小轴压比(小于0.3)下钢壳屈曲对试件抗弯承载力的影响不显著,当截面的轴压比增大后,仅采用竖向加劲肋试件中钢壳屈曲使截面抗弯承载力明显降低;当仅采用竖向加劲肋时,竖向加劲肋间距与钢壳厚度之比不宜大于72.71,当采用竖向加劲肋+成排栓钉时,栓钉竖向间距与竖向加劲肋间距之比不宜大于0.7。
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关键词
无主筋组合桥塔
钢壳-混凝土界面连接构造
轴压比
受力性能
滞回试验
有限元法
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Keywords
reinforcement-free composite pylon
steel shell-concrete connection detail
axial compression ratio
load bearing capacity
hysteresis testing
finite element method
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分类号
U443.38
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
U441.4
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名高烈度区大跨斜拉桥纵向约束体系研究
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作者
刘得运
董德全
白晓宇
潘静
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机构
中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司
河南省黄河高速公路有限公司
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出处
《桥梁建设》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期94-100,共7页
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基金
河南省科技计划项目(2021-2-2)。
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文摘
针对高烈度区大跨斜拉桥静、动力性能差的技术难题,以高烈度区大跨斜拉桥——安罗黄河特大桥为背景,采用有限元法开展纵向约束体系研究。在常规半飘浮体系和弹性约束体系静、动力响应分析的基础上,提出塔梁间纵向设置多功能动力耗能装置的约束体系(简称多功能动力耗能体系),确定多功能动力耗能装置合理的关键参数,并与常规半飘浮体系和弹性约束体系进行对比。结果表明:高烈度区大跨斜拉桥在设置常规纵向半飘浮体系或纵向弹性约束体系时,均无法同时满足桥梁的静、动力性能;多功能动力耗能体系可避免主梁温度变形对桥塔产生的影响,同时在静力荷载和荷载组合作用下能够发挥弹性约束作用,在地震作用下可发挥减震耗能作用,有效改善大跨斜拉桥纵向静、动力性能,解决了高烈度区大跨斜拉桥设计中的关键技术难题。所提出的多功能动力耗能体系已成功应用于安罗黄河特大桥。
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关键词
斜拉桥
约束体系
多功能动力耗能装置
静力响应
动力响应
有限元法
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Keywords
cable-stayed bridge
restraint system
multifunctional dynamic energy dissipation device
static response
dynamic response
finite element method
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分类号
U448.27
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
U442.5
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名钢壳-混凝土组合桥塔横向加劲肋性能研究
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作者
武建立
梁桓玮
许春荣
夏富友
赵灿晖
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机构
河南省黄河高速公路有限公司
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出处
《世界桥梁》
2025年第5期70-76,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(U21A20154)
四川省科技计划项目(2022NSFSC0441)
河南省交通运输科技计划项目(22-7-1)。
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文摘
钢壳-混凝土组合桥塔中横向加劲肋作为剪力键并控制钢壳变形,为计算其抗剪承载力并明确横向加劲肋布设角度的影响,设计推出试验测试试件的破坏特征及抗剪承载力,并利用有限元软件分析横向加劲肋的承载机理,基于承载机理提出不同角度横向加劲肋的抗剪承载力计算公式;根据组合桥塔的施工特点和薄板变形理论,提出钢壳浇筑变形计算公式。结果表明:横向加劲肋在剪切荷载下呈局部承压破坏,横向加劲肋与竖向钢板夹角的减小能使横向加劲肋上部的混凝土参与承载,提升了抗剪承载力;有限元模型重现了变角度横向加劲肋的受力过程,与试验结果吻合良好;提出的横向加劲肋抗剪承载力计算公式计算值与试验结果吻合良好,提出的钢壳浇筑变形计算公式能有效地计算不同钢壳厚度、纵向加劲肋间距下所需的横向加劲肋间距,可供组合桥塔设计参考。
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关键词
桥梁工程
钢壳-混凝土组合桥塔
横向加劲肋
布设角度
推出试验
承载机理
抗剪承载力
变形控制
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Keywords
bridge engineering
steel shell-concrete composite tower
transverse stiffener
installation angle
push-out test
load bearing mechanism
shear resistance
deformation control
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分类号
U443.38
[建筑科学]
U441
[交通运输工程]
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