桥梁结构钢裂纹塑性区的研究及应用 被引量：1

1

作者 渠昱 顾安邦 +1 位作者 曾勇 杜柏松 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期720-726,共7页

为了研究裂纹塑性对裂纹扩展的影响,利用工程简化算法、应力函数法、扩展有限元法对桥梁钢裂尖塑性区的尺寸和形状分别进行了计算;由于平面应力和平面应变情况下尾迹场循环塑性的特性不同,利用不连续扩展有限元对两种情况下尾迹场的循... 为了研究裂纹塑性对裂纹扩展的影响,利用工程简化算法、应力函数法、扩展有限元法对桥梁钢裂尖塑性区的尺寸和形状分别进行了计算;由于平面应力和平面应变情况下尾迹场循环塑性的特性不同,利用不连续扩展有限元对两种情况下尾迹场的循环塑性和塑性累积进行了模拟分析,探讨了裂尖塑性区、循环塑性区的形成和尾迹场产生压应力的机理.研究结果表明:裂尖塑性区尺寸与应力水平(名义应力与屈服极限的比值)的平方成正比,当应力水平大于0.4时,裂尖塑性区尺寸需要考虑应力水平的影响;裂尖塑性区的形状以蝶形向前伸展,使裂纹尾迹场免受裂尖高应力场的拉伸作用,有利于裂纹闭合;裂尖塑性区存在材料的逆向流动,在循环塑性区裂纹表面的塑性累积产生压应力效应有利于裂纹提前闭合,这种塑性诱发的裂纹提前闭合对研究变幅加载、过载引起的裂纹扩展滞后有重要意义. 展开更多

关键词 裂尖塑性区 循环塑性区 塑性累积 裂纹闭合 裂纹扩展滞后 不连续伽辽金扩展有限元法

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纤维增强碱激发水泥基材料的研究进展 被引量：16

2

作者 张兰芳 王道峰 岳瑜 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期325-330,共6页

碱激发水泥力学性能优异,化学耐久性强,是新型胶凝材料。本文综合评述了国内外关于纤维增强碱激发水泥基材料的研究进展,总结了各种纤维对碱激发水泥基材料性能的影响,重点介绍了钢纤维、聚丙烯纤维和玄武岩纤维对碱激发水泥基材料的力... 碱激发水泥力学性能优异,化学耐久性强,是新型胶凝材料。本文综合评述了国内外关于纤维增强碱激发水泥基材料的研究进展,总结了各种纤维对碱激发水泥基材料性能的影响,重点介绍了钢纤维、聚丙烯纤维和玄武岩纤维对碱激发水泥基材料的力学性能、收缩开裂及耐久性的影响,并提出了当前纤维增强碱激发水泥基材料研究中存在的问题和今后的研究方向。 展开更多

关键词 纤维 水泥基材料 物理力学性能 耐久性

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桥梁失效成本组成的定量研究 被引量：2

3

作者 曾勇 于福 +1 位作者 邹晓勇 谭红梅 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第3期32-37,128,共7页

用失效成本来评估桥梁失效后果,提出了桥梁失效成本组成的定量模型;把桥梁失效成本分为重建成本、交通延迟成本、道路与交通管理成本、人身损害赔偿成本及其它间接成本,重点研究了各组成成本的特点与计算方法;提出用分项成本指标来考虑... 用失效成本来评估桥梁失效后果,提出了桥梁失效成本组成的定量模型;把桥梁失效成本分为重建成本、交通延迟成本、道路与交通管理成本、人身损害赔偿成本及其它间接成本,重点研究了各组成成本的特点与计算方法;提出用分项成本指标来考虑失效成本在不同时间的影响,用后果严重性系数来比较不同桥梁失效程度的严重性,并进行了实例分析。研究结果表明:提出的桥梁失效成本定量模型具有一定的代表意义,可供桥梁管理者进行科学的养护决策。但涉及到社会影响等因素,失效成本往往更复杂,是进一步研究的方向。 展开更多

关键词 桥梁工程 桥梁失效 失效成本 构件失效 系统失效

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公轨两用大跨度单索面钢桁梁斜拉桥动力特性研究 被引量：11

4

作者 曾勇 曾渝茼 +1 位作者 谭红梅 周建庭 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期64-70,共7页

以某公轨两用大跨度单索面钢桁梁斜拉桥为背景,采用有限元结构分析软件MIDAS/Civil 2019建立考虑施工阶段的全桥3维有限元模型,考虑几何非线性并采用子空间迭代法对桥梁振型进行分析,对索面布置、恒载集度、塔刚度、索刚度、梁刚度、辅... 以某公轨两用大跨度单索面钢桁梁斜拉桥为背景,采用有限元结构分析软件MIDAS/Civil 2019建立考虑施工阶段的全桥3维有限元模型,考虑几何非线性并采用子空间迭代法对桥梁振型进行分析,对索面布置、恒载集度、塔刚度、索刚度、梁刚度、辅助墩数量进行参数改变,研究其对桥梁动力特性的影响。结果表明:单索面钢桁梁双塔斜拉桥抗弯、抗扭刚度较弱,将单索面布置改为双索面布置,可增强斜拉桥的抗扭刚度,并在一定程度上避免弯扭耦合振型的出现;选择轻型2期恒载可增强桥梁的抗震、抗风稳定性;提高塔和梁的刚度可增强桥梁的抗震和抗风稳定性,但索刚度的变化对桥梁动力特性影响较为复杂;科学地增设辅助墩可优化桥梁的动力性能。 展开更多

关键词 公轨两用斜拉桥 单索面 钢桁梁 动力特性 有限元法 参数

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双碑嘉陵江大桥带铰组合挂篮加载试验研究 被引量：9

5

作者 曾勇 桂永旺 +1 位作者 张雪松 杨寿忠 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期67-72,共6页

重庆双碑嘉陵江大桥为主跨330m的高、低塔单索面预应力混凝土斜拉桥,主梁为单箱三室斜腹板结构,采用新型带铰组合挂篮悬臂现浇施工,挂篮重269t,最大承重594t。为验证该新型带铰组合挂篮的受力性能与安全性以及已浇0号块主梁的安全性,采... 重庆双碑嘉陵江大桥为主跨330m的高、低塔单索面预应力混凝土斜拉桥,主梁为单箱三室斜腹板结构,采用新型带铰组合挂篮悬臂现浇施工,挂篮重269t,最大承重594t。为验证该新型带铰组合挂篮的受力性能与安全性以及已浇0号块主梁的安全性,采取模拟混凝土浇筑工艺过程进行挂篮加载试验,测试挂篮主要杆件的承载力和变形、斜拉索的索力、主梁0号块翼板混凝土的应力增量,观测0号块裂纹情况。结果表明:在各工况下,挂篮主要构件的承载力和变形满足规范要求,弧形梁及三角桁架的应力增量均比较正常,铰的存在降低了挂篮翼板处的刚度;斜拉索索力与理论计算相符;挂篮加载对主梁混凝土的变形与应力影响较小,主梁混凝土无新增裂纹。 展开更多

关键词 斜拉桥 组合挂篮 铰接 静载试验 应力 位移 裂纹

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大跨悬索桥主缆-吊杆-钢箱梁一体模型疲劳试验研究 被引量：5

6

作者 曾勇 渠昱 +1 位作者 谭红梅 顾安邦 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期78-84,共7页

以往的悬索桥疲劳试验往往只针对索梁锚固区、正交异性钢桥面板和吊杆钢丝等钢桥的单一构件或部位,受边界条件影响较大,而一体化疲劳试验能够反应结构的整体疲劳性能。以某主跨788 m钢箱梁悬索桥为背景,为全面评估其主缆-吊杆-钢箱梁一... 以往的悬索桥疲劳试验往往只针对索梁锚固区、正交异性钢桥面板和吊杆钢丝等钢桥的单一构件或部位,受边界条件影响较大,而一体化疲劳试验能够反应结构的整体疲劳性能。以某主跨788 m钢箱梁悬索桥为背景,为全面评估其主缆-吊杆-钢箱梁一体化结构关键构造细节的疲劳性能,验证其设计的合理性、安全性和耐久性,进行该桥1∶4缩尺的主缆-吊杆-钢箱梁一体化的模型疲劳试验研究。结果表明:在设计疲劳荷载作用下,实测位移与荷载大致呈线性关系,加/卸过程中位移有很好的对称性与可恢复性,应力重分布现象不明显;结构处于弹性工作阶段,该结构关键构造细节处均未发现疲劳裂纹,结构疲劳性能满足设计要求。通过一体化模型的疲劳试验研究,掌握了该结构的疲劳性能与传力规律,试验结果能反映主缆-吊杆-钢箱梁的实际抗疲劳性能,具有一定的工程参照意义。 展开更多

关键词 主缆-吊杆-钢箱梁 一体化 疲劳性能 悬索桥 疲劳开裂

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基于可靠度与状况指标的桥梁维修优化方法 被引量：5

7

作者 曾勇 江伟 谭红梅 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期69-76,共8页

提出基于桥梁可靠度与状况指标的维修优化方法,该方法以桥梁的可靠度和状况指标为约束函数,以维修成本现值为目标函数,以维修时机和维修措施为优化变量,来寻找更合理的桥梁维修方案.以重涂防腐涂层措施(A方案)和硅烷浸渍防腐措施(B方案... 提出基于桥梁可靠度与状况指标的维修优化方法,该方法以桥梁的可靠度和状况指标为约束函数,以维修成本现值为目标函数,以维修时机和维修措施为优化变量,来寻找更合理的桥梁维修方案.以重涂防腐涂层措施(A方案)和硅烷浸渍防腐措施(B方案)为例,分别建立了基于单一指标、基于双指标的防腐维修优化模型,通过MATLAB中的GA函数求解优化函数.研究结果表明,在桥梁服役100a的周期内,基于桥梁可靠度的维修优化,A方案要比B方案少花费12.5%,A方案的维修次数多1次.基于桥梁状况指标的维修优化,A方案要比B方案多花费25.1%,A方案的维修次数要多1次;基于双指标的维修中,A方案要比B方案多花费17%.而基于双指标的维修明显比基于单指标的维修成本高;组合维修方案(A+B方案)比单一的维修措施效果更经济,比单独采用A方案要低26.4%,比单独采用B方案要低9.4%. 展开更多

关键词 公路桥梁 最优维修时机 可靠度 状况指标 维修效果模型 累计维修成本现值

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高压水射流冲蚀混凝土破碎区演进特征及裂纹扩展规律研究 被引量：15

8

作者 刘佳亮 李坤元 张娣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第24期131-137,共7页

高压水射流冲击下混凝土内部裂纹扩展规律是洞察水力破碎机制的重要基础。借助相似材料、模型试验及高速摄像技术,构建了高压水射流冲击透明类混凝土冲蚀孔洞及裂纹扩展检测系统,研究了射流冲击混凝土冲蚀破碎区演化历程及裂纹扩展模式... 高压水射流冲击下混凝土内部裂纹扩展规律是洞察水力破碎机制的重要基础。借助相似材料、模型试验及高速摄像技术,构建了高压水射流冲击透明类混凝土冲蚀孔洞及裂纹扩展检测系统,研究了射流冲击混凝土冲蚀破碎区演化历程及裂纹扩展模式。结果表明,在射流冲击下混凝土破碎区演进过程分为三个典型阶段:水锤压缩区扩展、非压缩区扩展及侵彻贯通后扩展。在水锤压缩区冲蚀孔洞以近似“花瓣”状形态向自由面扩展,在冲蚀孔洞阵前面存在显著的塑性屈服区及交错裂纹网,并从理论上提出了冲蚀孔洞演进的临界判据;在非压缩区冲蚀孔洞近域塑性屈服区明显减少,材料去除演变为完全脆性破碎模式,冲蚀孔洞轴向演进速度呈现阶段性停滞;侵彻贯通后冲蚀孔洞径向维度将继续增大,并在孔壁近域出现不连续、半球状微裂纹区域,当扩展至初始贯通孔径2倍左右时,主冲蚀孔洞将趋于稳定。 展开更多

关键词 高压水射流 混凝土 模型试验 裂纹

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水力冲击混凝土裂纹扩展机理及CT尺度损伤研究 被引量：9

9

作者 刘佳亮 张娣 王梦瑾 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期68-74,共7页

借助CT扫描技术对水力作用下混凝土的细观破裂状态进行全方位检测。结合液固碰撞理论,阐释了水力冲击下混凝土内部“V”状锥形破碎核、表面裂纹、环向裂纹等致裂态形成的力学过程,探讨了混凝土“启裂-扩展-溃裂”不同破坏阶段的致裂机理... 借助CT扫描技术对水力作用下混凝土的细观破裂状态进行全方位检测。结合液固碰撞理论,阐释了水力冲击下混凝土内部“V”状锥形破碎核、表面裂纹、环向裂纹等致裂态形成的力学过程,探讨了混凝土“启裂-扩展-溃裂”不同破坏阶段的致裂机理,揭示了 5种典型水力致裂裂纹的扩展特征和力学机制。通过对CT扫描图像进行直方图均衡化、阈值分割处理,利用提出的基于图像灰度值的损伤表征方法,进一步研究了水力冲击混凝土内部CT尺度损伤分布特征,定量地指出水力强冲击作用会在混凝土未破碎区的骨料与砂浆基体过渡区形成明显的损伤,并且距离致裂裂纹越近,损伤劣化程度越严重。 展开更多

关键词 水力冲击 混凝土 裂纹 损伤 CT扫描

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基于塔-索-拱建模的大跨钢管混凝土拱桥施工阶段动力特性研究 被引量：6

10

作者 曾勇 谭红梅 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第5期17-21,36,共6页

扣塔、扣索和拱肋之间存在耦合效应,塔-索-拱一体化建模才能真实反应大跨度钢管混凝土拱桥施工阶段的动力特性。运用有限元软件ANSYS,建立了塔-索-拱一体化施工阶段的目前最大跨度的钢管混凝土拱桥合江长江一桥(模型1),研究了该体系的... 扣塔、扣索和拱肋之间存在耦合效应,塔-索-拱一体化建模才能真实反应大跨度钢管混凝土拱桥施工阶段的动力特性。运用有限元软件ANSYS,建立了塔-索-拱一体化施工阶段的目前最大跨度的钢管混凝土拱桥合江长江一桥(模型1),研究了该体系的动力特性,并与不考虑扣塔的索—拱模型(模型2)进行了对比。研究结果表明:考虑扣塔建模后,模型1的基频降低了12%,拱肋与扣塔相互耦合,高阶振型复杂,结构横桥向刚度弱,结构的风敏感性更为突出;两个模型的30阶后的频率接近一条直线,背、扣索的索力变化对低价频率影响不大。 展开更多

关键词 桥梁工程 塔-索-拱 钢管混凝土拱桥 一体化建模 振型 动力特性 基频 耦合

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考虑初始几何缺陷的大跨度上承式钢管混凝土拱桥的非线性稳定研究 被引量：10

11

作者 曾勇 于福 谭红梅 《铁道建筑》 北大核心 2014年第6期17-19,共3页

以主跨430 m的上承式钢管混凝土拱桥为研究对象,建立ANSYS空间有限元模型,对大桥进行非线性稳定性分析,研究了正、反对称偏心对大桥稳定性的影响,并分析了该桥6个关键工况的失稳形态。结果表明,正、反对称初始几何缺陷削弱了结构的刚度... 以主跨430 m的上承式钢管混凝土拱桥为研究对象,建立ANSYS空间有限元模型,对大桥进行非线性稳定性分析,研究了正、反对称偏心对大桥稳定性的影响,并分析了该桥6个关键工况的失稳形态。结果表明,正、反对称初始几何缺陷削弱了结构的刚度,增大了拱桥的初始附加弯矩,但各关键工况下的稳定系数均>2,满足相应的规范要求。各工况下结构的失稳形态与自重荷载工况类似,均以面内失稳为主,主要原因是结构自重为主要荷载,其它荷载的作用效应均小于自重引起的荷载效应。初始几何缺陷虽不会改变结构的失稳模态,但会引起荷载的稳定系数变小,应当引起足够重视。 展开更多

关键词 钢管混凝土拱桥 非线性 稳定性 初始几何缺陷 上承式 失稳形态

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不同养护组合对连续刚构箱梁混凝土早期温度场的影响研究 被引量：3

12

作者 曾勇 江东 刘山洪 《混凝土》 CAS 北大核心 2021年第6期124-128,共5页

混凝土水化热导致混凝土内部早期湿温度的变化,易使混凝土出现早期裂缝.根据桥梁所处的实际情况确定具体的养护方法是非常重要的.合理控制混凝土箱梁截面温度是防止混凝土开裂,确保混凝土质量的关键,但因夏季气候的原因,箱梁温度控制成... 混凝土水化热导致混凝土内部早期湿温度的变化,易使混凝土出现早期裂缝.根据桥梁所处的实际情况确定具体的养护方法是非常重要的.合理控制混凝土箱梁截面温度是防止混凝土开裂,确保混凝土质量的关键,但因夏季气候的原因,箱梁温度控制成为施工中的难点重点.以连续刚构桥主梁0#段为研究对象,利用有限元软件Midas/FEA研究在自然养护法、甲组合养护法和乙组合养护法等不同方法养护下的作用效果,分析了不同养护方法下箱梁温度场云图、截面各关键节点温度时程曲线和截面各位置内外温差时程曲线,以选出适合夏季的最佳早期养护工艺.研究结果发现模贴法+自动喷水雾法可以箱梁混凝土温控措施更好.研究结果可为解决箱梁夏季施工的温度难题提供技术支持。 展开更多

关键词 混凝土养护 连续刚构 温度场 模贴法 自然养护 自动喷水雾法

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基于小波尺度-能量的钢绞线张拉力识别研究 被引量：2

13

作者 钱骥 卢小明 +1 位作者 应晓波 李长春 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期824-831,共8页

目的研究预应力钢绞线长期服役后剩余应力水平,开展无损检测方法评估剩余应力.方法以工程中常用的钢绞线为研究对象,进行钢绞线逐级加载实验与超声导波实验,对端面传感器与侧面传感器采集到的导波信号进行小波分析与多尺度分析;定义不... 目的研究预应力钢绞线长期服役后剩余应力水平,开展无损检测方法评估剩余应力.方法以工程中常用的钢绞线为研究对象,进行钢绞线逐级加载实验与超声导波实验,对端面传感器与侧面传感器采集到的导波信号进行小波分析与多尺度分析;定义不同拉力状况下能量特征向量Ej之间的差值为LWE,能量Shannon熵特征向量Sj之间的差值为LWES,并以该值作为钢绞线张拉力识别指标.结果随着张拉力的增大,实测导波信号幅值降低,其频谱图幅值也降低,能量分布发生了改变;不同张拉力下,小波能量在尺度上分布有相似的规律,其峰值随张拉力的增大而下降;识别指标LWE和LWES随张拉力变化显著,线性规律强,可靠性系数R2均在0.94以上,传感器布置策略对其影响较小.结论构建的识别指标均能识别出钢绞线张拉力的变化,与小波尺度-能量Shannon熵图相比,小波尺度-能量图更能清晰地观察到能量随张拉力的变化趋势,基于小波能量的识别指标LWE敏感系数K值更大,可靠性越高,识别效果更佳. 展开更多

关键词 钢绞线 张拉力 尺度-能量 小波变换 识别指标

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单索面钢桁梁独塔斜拉桥施工阶段动力参数分析 被引量：11

14

作者 曾勇 郑慧君 +1 位作者 刘岩 张大伟 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期35-39,共5页

为研究单索面钢桁梁独塔斜拉桥结构参数对最大悬臂状态下桥梁动力特性的影响,以重庆某单索面公轨两用钢桁梁独塔斜拉桥为背景,运用有限元分析软件ANSYS建立全桥有限元模型,对其基本动力特性进行分析,并分析了主要构件刚度、斜拉索倾角... 为研究单索面钢桁梁独塔斜拉桥结构参数对最大悬臂状态下桥梁动力特性的影响,以重庆某单索面公轨两用钢桁梁独塔斜拉桥为背景,运用有限元分析软件ANSYS建立全桥有限元模型,对其基本动力特性进行分析,并分析了主要构件刚度、斜拉索倾角及辅助墩位置变化对该桥动力特性的影响。结果表明:该桥主梁的竖向频率大于其横向频率,扭转刚度较小;主梁刚度的增加有助于提高结构的扭转刚度,增强结构的抗风稳定性,桥塔及斜拉索刚度的增加有助于提高结构的竖向弯曲刚度及侧弯扭耦合刚度;斜拉索倾角对结构的整体刚度影响较大,辅助墩的设置位置对大桥的抗风稳定性产生较大影响。 展开更多

关键词 公轨两用桥 斜拉桥 钢桁梁 斜拉索 最大悬臂状态 有限元法 动力特性

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大跨单索面公轨两用钢桁梁斜拉桥施工风险分析 被引量：10

15

作者 曾勇 郑慧君 向中富 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第4期29-33,80,共6页

在层次分析法的基础上提出了基于层次分析法-灰色系统理论-人工神经网络-有限元分析-蒙特卡罗理论的定性、定量风险分析方法,并将其应用于某大跨单索面公轨两用钢桁梁斜拉桥。研究结果表明:当结构位移状态仿真次数超过200万次时,钢桁梁... 在层次分析法的基础上提出了基于层次分析法-灰色系统理论-人工神经网络-有限元分析-蒙特卡罗理论的定性、定量风险分析方法,并将其应用于某大跨单索面公轨两用钢桁梁斜拉桥。研究结果表明:当结构位移状态仿真次数超过200万次时,钢桁梁最大悬臂端位移失效概率仅为3%,失效概率可控,该风险分析方法采用概率理论更加准确的确定了桥梁风险因素对桥梁结构的影响。 展开更多

关键词 桥梁工程 施工风险分析 层次分析法 斜拉桥 人工神经网络 蒙特卡罗理论 定量分析 单索面

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特大跨钢管混凝土拱桥徐变效应分析 被引量：7

16

作者 曾勇 李勇岐 +4 位作者 孙旭东 李学钦 薛晓芳 顾安邦 谭红梅 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期76-84,共9页

以某特大跨径钢管混凝土拱桥为研究对象,进行1∶2.5缩尺的拱肋拱脚段上弦管钢管混凝土构件徐变模型试验,并引入考虑钢管约束的新的钢管混凝土徐变系数,结合有限元模拟和实桥实测,研究特大跨钢管混凝土拱桥的徐变效应。结果表明:试验模型... 以某特大跨径钢管混凝土拱桥为研究对象,进行1∶2.5缩尺的拱肋拱脚段上弦管钢管混凝土构件徐变模型试验,并引入考虑钢管约束的新的钢管混凝土徐变系数,结合有限元模拟和实桥实测,研究特大跨钢管混凝土拱桥的徐变效应。结果表明:试验模型在180 t荷载持续加载1 a后,钢管承担的荷载增加了1.2倍,管内混凝土承担的荷载下降了53%,内力重分布现象明显;截面含钢率和钢与混凝土的弹性模量比对钢管混凝土徐变系数有较大的影响;钢管应力的有限元计算结果与实桥实测结果的变化趋势总体一致,数值接近,且随施工的推进而增大;管内混凝土的应力较复杂,有限元计算结果与实桥实测结果有一定的差别,实桥实测应力较小,甚至出现拉应力。 展开更多

关键词 拱桥 钢管混凝土 徐变效应 应力重分布 模型试验 有限元分析 现场实测

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XFEM及其在正交异性钢桥面板疲劳裂纹扩展中的应用 被引量：5

17

作者 渠昱 曾勇 +1 位作者 顾安邦 杜柏松 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第4期21-27,共7页

为了研究某大桥扁平钢箱梁正交异性钢桥面板模型试验中出现裂纹的原因,根据试验模型创建了三维扩展有限元(XFEM)模型进行整节段数值计算,利用不连续伽辽金扩展有限元(DG-XFEM)对裂纹扩展进行了模拟。结果表明:弧形开孔与U肋连接附近为... 为了研究某大桥扁平钢箱梁正交异性钢桥面板模型试验中出现裂纹的原因,根据试验模型创建了三维扩展有限元(XFEM)模型进行整节段数值计算,利用不连续伽辽金扩展有限元(DG-XFEM)对裂纹扩展进行了模拟。结果表明:弧形开孔与U肋连接附近为高应力区,该高应力与几何不连续、焊接缺陷引起的应力集中及残余应力等不利因素叠加,使得弧形开孔与U肋连接附近成为疲劳最敏感的部位,即疲劳裂纹产生地;裂纹扩展的初始阶段与主应力等值线垂直,沿最大主应力方向扩展;裂纹出现的位置、扩展路径和长度与试验结果符合很好,与实际桥梁裂纹出现的位置和形态基本一致,也与裂纹扩展的基本理论一致。 展开更多

关键词 桥梁工程 扩展有限元 不连续伽辽金扩展有限元 正交异性钢桥面板 疲劳裂纹扩展 横隔板弧形开孔

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基于概率的钢桥焊接构件疲劳养护策略优化方法 被引量：5

18

作者 曾勇 谭红梅 +3 位作者 孙士成 甘林坤 刘国强 曲美燕 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期29-34,共6页

将线弹性断裂力学、结构可靠度理论与全寿命成本分析法相结合,提出基于概率的钢桥焊接构件疲劳养护策略优化分析方法。根据钢桥焊接构件疲劳裂纹的尺寸,采用分级维修策略,根据全寿命思想将养护费用分为检测费用、维修费用和失效费用;基... 将线弹性断裂力学、结构可靠度理论与全寿命成本分析法相结合,提出基于概率的钢桥焊接构件疲劳养护策略优化分析方法。根据钢桥焊接构件疲劳裂纹的尺寸,采用分级维修策略,根据全寿命思想将养护费用分为检测费用、维修费用和失效费用;基于构件的需检、维修和失效概率,以构件满足最小允许可靠度的养护总费用最小为优化目标,进行养护策略优化分析。对某悬索桥钢箱梁横向加劲肋疲劳养护策略优化分析的结果表明,检测费用对最优检测维修时刻的影响最明显;检测费用增大,最优检测维修时刻推迟;维修费用增大,最优检测维修时刻提前;折现率能改变总费用的值;当失效概率很小时,失效费用增大对最优检测维修时刻影响不大。提出的养护策略优化方法简单实用,可操作性强,可用于类似钢结构的养护优化。 展开更多

关键词 钢桥 焊接构件 线弹性断裂力学 疲劳 优化 折现率 养护策略

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台风“布拉万”远端风场阵风特性分析 被引量：4

19

作者 王小松 郭增伟 +1 位作者 袁航 赵林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期34-41,共8页

基于安装于西堠门大桥上的风速仪收集到的台风"布拉万"远端风场风速资料,分析了"布拉万"过境时桥址处平均风速、风向和紊流特性的变化,重点探讨了不同计算时距条件下阵风因子的分布概型及其均值、极值的变化规律,... 基于安装于西堠门大桥上的风速仪收集到的台风"布拉万"远端风场风速资料,分析了"布拉万"过境时桥址处平均风速、风向和紊流特性的变化,重点探讨了不同计算时距条件下阵风因子的分布概型及其均值、极值的变化规律,研究结果表明:台风"布拉万"远端风场紊流强度和阵风因子随平均风速的增大而减小,高风速下顺风向紊流强度为0.18,大于桥梁抗风规范建议值,且横风向和竖向风速相对脉动强度均比桥梁抗风规范值小;台风"布拉万"远端风场顺风向、横风向和竖向的阵风因子均服从广义极值分布,随着计算时距的增大其分布概型逐渐由极值Ⅲ型转变为极值Ⅱ型,且95%保证率条件下顺风向阵风因子与建筑结构抗风规范取值一致;台风"布拉万"远端风场阵风因子随阵风计算时距的变换规律可以用对数高斯函数加以描述。 展开更多

关键词 台风 实测 紊流 阵风因子 概率分布

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装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥的预制桥道板安装过程有限元模拟方法 被引量：6

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作者 高燕梅 刘东 周志祥 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第20期86-92,共7页

为了掌握装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥施工阶段的受力性能,对预制桥道板安装过程进行了精细化有限元建模方法研究。根据该桥型的构造和施工特点,提出了两种不同的模拟方法。方法一为提出在安装钢桁单元时激活钢桁与桥道板之间的弹... 为了掌握装配式钢桁-混凝土组合连续刚构桥施工阶段的受力性能,对预制桥道板安装过程进行了精细化有限元建模方法研究。根据该桥型的构造和施工特点,提出了两种不同的模拟方法。方法一为提出在安装钢桁单元时激活钢桁与桥道板之间的弹性连接,以实现预制桥道板单元分批次安装在变形后的钢桁上;且仅设置SD_x方向刚度值,以此模拟桥道板独自获得预压应力的状态。待全桥桥道板安装及张拉完成后,再将弹性连接方式更换为刚性连接,使之成为组合梁承受后期荷载。方法二为在安装钢桁单元时激活钢桁与桥道板之间钢臂连接单元以实现预制桥道板单元分批次安装在变形后的钢桁上,且释放钢臂连接单元顶端转动及水平约束,以此模拟桥道板独自获得预压应力的状态。待全桥桥道板安装及张拉完成后,再恢复钢臂连接单元顶端的转动和水平约束,使之成为组合梁承受后期荷载。分别用以上两种方法建立了某主跨70 m依托工程的全桥计算模型,对其关键施工阶段进行了仿真模拟分析。计算结果表明:两种计算方法均能精确的模拟预制桥道板安装过程,且两种方法数据吻合较好,可供同类桥梁参考。 展开更多

关键词 钢桁-混凝土组合连续刚构桥 装配施工 预制桥道板 有限元建模方法

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