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题名基于不同连接方式的预制装配空心墩抗震性能试验研究
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作者
张军
于博
王小平
刘屺阳
耿江玮
杜慧
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机构
甘肃省交通科学研究院集团有限公司
甘肃省桥梁隧道健康监测与安全评估技术重点实验室
甘肃省公路试验检测创新服务平台
兰州交通大学土木工程学院
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出处
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第4期1686-1699,共14页
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基金
中国铁建股份有限公司重大科技计划项目(2019-A01)
甘肃省公路交通建设集团有限公司科技项目(2022-ZH-061)
兰州市科技计划项目(2022-5-48)。
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文摘
为了研究预应力连接(MQ-1)、钢筋直螺纹套筒连接(MQ-2)和承插式连接(MQ-3)3种连接方式的预制装配式空心薄壁墩在抗震性能方面的差异性,分析后浇带连接部位的破坏形态,通过室内拟静力试验在双向受力作用下得出了3种不同连接方式的试件位移滞回曲线,并对试件进行位移延性分析、残余位移分析、刚度退化分析、耗能能力分析及纵筋应变分析,对比研究预应力连接装配式桥墩、钢筋直螺纹套筒连接装配式桥墩与承插式连接装配式桥墩的抗震性能。研究结果表明:1)预应力连接试件在桥墩与承台连接处产生1条环向贯通裂缝,钢筋直螺纹套筒连接试件后浇带产生大面积网状裂缝,承插式连接试件在后浇带产生多条不规则的放射状裂缝,且都为典型的弯曲破坏;2) 3种不同连接方式的试件滞回曲线均呈捏缩型,捏缩效应随荷载的增大而加强,并且预应力连接的试件承载能力大于其他2种连接试件;3)预应力连接试件与其他2种连接试件相比,残余位移降低50%左右,同时由于配置了预应力筋,提高试件的自复位能力;4)预应力连接试件相较于钢筋直螺纹套筒连接试件位移延性大92%、与承插式连接试件相比位移延性大24%,同时钢筋直螺纹套筒连接试件相较于承插式连接试件位移延性少55%;5)通过加载预应力连接试件、钢筋直螺纹套筒连接试件和承插式连接试件,等效刚度分别降低至初始刚度的12.0%、8.8%、7.4%;6)预应力连接试件相较于钢筋直螺纹套筒连接试件耗能能力降低35.94%、与承插式连接试件相比耗能能力降低35.65%,配置了预应力筋并未提高试件的耗能。可见在相同的设计参数下,通过研究发现预应力连接的试件抗震性能要优于其他2种连接试件,这可为实际工程设计与施工提供参考价值。
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关键词
桥梁工程
预制装配桥墩
拟静力试验
抗震性能
后浇带
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Keywords
bridge project
prefabricated assembled bridge piers
proposed static test
seismic performance
backwater zone
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分类号
U24
[交通运输工程—道路与铁道工程]
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题名归一化叠加曲率模态方差比桥梁损伤识别研究
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作者
李一鸣
刘屺阳
张戎令
刘德安
张军
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机构
甘肃省交通科学研究院集团有限公司
甘肃省公路试验检测创新服务平台
兰州交通大学土木工程学院
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出处
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第6期2824-2834,共11页
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基金
兰州市科技计划项目(2022-5-48)
甘肃省公路交通建设集团有限公司科技项目(2022-ZH-061)。
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文摘
针对传统曲率模态差法在结构损伤识别应用中振型节点处损伤识别不敏感与损伤程度反映不准确的问题,通过理论推导,分析曲率模态差法存在局限性的原因。经过改进曲率模态差指标,提出归一化叠加曲率模态方差比指标和单元损伤估算方法,从理论层面解决了曲率模态差指标的不足。此外,通过室内简支梁试验及实际连续梁桥有限元算例,验证了新指标较曲率模态差指标在损伤识别及程度分析方面的优势。进一步提出了完整曲线法,对归一化叠加曲率模态方差比指标的使用进行补充,通过模拟无损桥梁模态曲线,为实际桥梁检测时无损状态下模态参数难以获得的问题提供了解决方案,最后研究了噪音对新指标的影响。研究结果表明:1)归一化叠加曲率模态方差比指标能够准确识别结构损伤位置;2)单元损伤估算方法准确度为94.9%,相较于节点损伤估算法提高23.4%,可以较好地反映结构损伤程度;3)完整曲线法拟合复相关系数均值为0.995,与无损结构模态曲线的拟合负相关系数均值为0.935,属于高度相关,表明完整曲线法可以有效模拟桥梁无损状态下的模态曲线;4)噪音作用下,新指标可以准确识别结构损伤位置,损伤程度估算准确度下降2.6%,完整曲线法对无损模态曲线的拟合负相关系数均值为0.866,减小0.069,仍属于高度相关,说明噪音对归一化叠加曲率模态方差比指标、单元损伤估算方法及完整曲线法的影响较小。研究成果可为实际桥梁损伤识别提供参考。
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关键词
桥梁工程
曲率模态
桥梁损伤识别
曲线拟合
损伤程度评定
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Keywords
bridge project
curvature modes
bridge damage identification
curve fitting
damage assessment
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分类号
TU311.3
[建筑科学—结构工程]
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