检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2025年第3期42卷 181-190页

作者：郑俊浩王达荣管仲国林楷奇福州大学土木工程学院福建福州350116 可持续与创新桥梁福建省高校工程研究中心福建福州350108 福建省交通规划设计院有限公司福建福州350004 同济大学桥梁工程系上海200092 福建省土木工程多灾害防治重点实验室福建福州350116

大跨桥梁作为重要的基础工程设施,准确评估其即时服役状态、建立高保真数值模型是提升城市交通防灾水平的重要途径,实现上述目标依赖于高效可靠的复杂结构模型更新与分析技术。但已有研究多依赖商业软件平台,存在价格昂贵、算法更新速... 详细信息

大跨桥梁作为重要的基础工程设施,准确评估其即时服役状态、建立高保真数值模型是提升城市交通防灾水平的重要途径,实现上述目标依赖于高效可靠的复杂结构模型更新与分析技术。但已有研究多依赖商业软件平台,存在价格昂贵、算法更新速度较慢和软件接口复杂等局限性,限制了相关研究的深入发展。因此,该文基于开源有限元分析平台OpenSees和编程语言Python,开发了适用于复杂工程结构模型更新的开源程序框架。基于Python开发了工程结构模型更新所需的高效并行优化算法,进一步编写不同功能模块的软件接口,连接模型分析平台与并行优化算法,实现复杂工程结构模型的并行分析和模型更新。在此基础上,以一个简支梁损伤识别为例,验证了上述计算程序的有效性与计算精度。以苏通大桥振动台试验缩尺模型为研究对象,采用模态置信准则匹配有限元模型和振动台试验获得的模态振型和频率数据,构建模型更新所需的优化函数,采用高性能计算平台,开展试验桥梁的模型更新并验证上述程序框架的计算效率。结果表明,该框架可以实现大跨斜拉桥精细有限元模型的高效更新,匹配实测获得的结构模态数据,各阶计算频率与试验模型的误差在1%以下。进一步地,计算更新后的数值模型在PGA=0.1 g地震动作用下的动力时程响应,与试验数据对比验证了模型更新结果的准确性。研究成果可以为基于开源平台的复杂大跨桥梁的精细化与数据驱动建模提供参考。

关键词：开源程序框架并行优化算法大跨度桥梁精细化有限元模型模型更新

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空心板延伸桥面板桥温度胀缩变形研究

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桥梁建设 2018年第2期48卷 37-42页

作者：薛俊青陈宝春林健辉福州大学土木工程学院福建福州350116 可持续与创新桥梁福建省高校工程研究中心福建福州350116

为准确计算空心板延伸桥面板桥的梁端温度胀缩变形,以某空心板延伸桥面板桥为背景进行研究。监测该桥主梁截面温度场和梁端胀缩变形,与分别采用截面平均温度、桥面板温度、规范给出的有效温度标准值计算的梁端胀缩变形值进行对比。采用M... 详细信息

为准确计算空心板延伸桥面板桥的梁端温度胀缩变形,以某空心板延伸桥面板桥为背景进行研究。监测该桥主梁截面温度场和梁端胀缩变形,与分别采用截面平均温度、桥面板温度、规范给出的有效温度标准值计算的梁端胀缩变形值进行对比。采用MIDAS-FEA建立空心板横截面有限元模型,研究结构参数对空心板截面平均温度的影响,并对比我国不同气候区的空心板截面平均温度极值与规范值的差异。结果表明:采用截面平均温度变化值计算空心板延伸桥面板桥的梁端温度胀缩变形较为准确;历史极端高温阶段,随着主梁高度及桥面铺装厚度的增大,空心板截面平均温度最高值降低;采用规范给出的有效温度标准值,可能低估空心板延伸桥面板桥的梁端温度胀缩变形。

关键词：无伸缩缝桥梁延伸桥面板桥空心板胀缩变形截面温度场平均温度

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杉木人工林土壤施用生物炭对细菌群落结构及多样性的影响

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林业科学 2019年第8期55卷 184-193页

作者：胡华英张虹曹升殷丹阳周垂帆何宗明福建农林大学林学院福州350002 人工林可持续经营福建省高校工程研究中心福州350002

【目的】采集杉木人工林土壤,通过室内土壤培养实验,研究添加不同制备原料和制备温度的生物炭对土壤细菌群落结构及多样性的影响,为改善南方酸性红壤及合理应用生物炭提供科学依据。【方法】原土添加3%的300℃杉叶炭(BL300)、600℃杉叶... 详细信息

【目的】采集杉木人工林土壤,通过室内土壤培养实验,研究添加不同制备原料和制备温度的生物炭对土壤细菌群落结构及多样性的影响,为改善南方酸性红壤及合理应用生物炭提供科学依据。【方法】原土添加3%的300℃杉叶炭(BL300)、600℃杉叶炭(BL600)、300℃木屑炭(BW300)及600℃木屑炭(BW600),与对照土壤进行对比,进行培养实验80天,运用高通量测序技术对PCR所扩增16SrDNA序列的V3+V4区域进行测定。【结果】OTU韦恩图分析表明,添加BL300的土壤细菌较对照丰度提高,其他生物炭处理丰度减小;通过PCoA分析和Beta多样性分析及UPGMA聚类分析得出,添加杉叶炭后土壤细菌群落结构及多样性与对照土壤的差异显著,其中BL600与对照差异最大,添加木屑炭结果与对照较相似;添加生物炭对不同物种水平上的土壤细菌结构和功能产生一定影响,其中杉叶炭处理影响十分显著,使土壤优势菌丰度变化较大,木屑炭处理对优势菌的影响相对较小。【结论】添加BL300生物炭提高了土壤细菌的丰度,而添加其他生物炭降低了细菌丰度;不同制备原料和温度对生物炭存在影响,由于木屑炭可利用氮素不足,杉叶生物炭对土壤细菌结构和多样性的影响比木屑生物炭更显著,高温炭灰分含量较多,因此对细菌多样性的影响大于低温炭;不同的土壤细菌种群生活习性与功能不同,对生物炭组分利用程度也不同,添加生物炭能够改变土壤中优势种群的相对丰度和土壤细菌群落的整体功能。

关键词：高通量测序生物炭杉木人工林土壤细菌多样性

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移动车辆作用对公路连续梁桥地震反应特性的影响

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振动工程学报 2017年第5期30卷 837-848页

作者：黄新艺卓卫东魏祥湘孙颖沈铂坦福州大学可持续与创新桥梁工程研究中心福建福州350116 福建省招标采购集团有限公司福建福州350002

随着汽车保有量的增加,地震发生时车辆在桥上存在车辆作用的概率大大增加。为探讨移动车辆对公路连续梁桥地震反应特性的影响,以3×40 m的连续T梁桥和汽车—超20级车队为研究对象,根据车轮与桥面接触点的作用力和位移协调条件,首先... 详细信息

随着汽车保有量的增加,地震发生时车辆在桥上存在车辆作用的概率大大增加。为探讨移动车辆对公路连续梁桥地震反应特性的影响,以3×40 m的连续T梁桥和汽车—超20级车队为研究对象,根据车轮与桥面接触点的作用力和位移协调条件,首先给出了移动车辆作用下连续梁桥地震反应的分析方法,然后考虑车辆本身动力特性的影响,采用多自由度的车辆模型组合成车队荷载模型,并借助ANSYS的APDL参数化语言编制了相应的分析程序,利用该程序分析了中低强度三向地震动作用下移动车辆作用对连续梁桥地震反应的影响参数。分析结果表明:典型三向地震动作用下,移动车辆对不同地震波作用下的连续梁桥地震反应有明显的影响,其影响程度与车速、轮胎刚度以及桥梁墩高直接相关。随着桥面上横向加载车道数的增加,顺桥向的墩底弯矩及支座位移逐渐减小,而横桥向的墩底弯矩及支座位移则逐渐增大,但响应的变化率随车道数增加而逐渐减小。车辆对桥梁地震响应的影响随着车速的变化和车身重量的变化而改变,但路面不平度的改变对移动车辆作用下桥梁地震反应影响甚微。部分研究成果与前人的研究结论相一致,但有些成果仍有待更进一步的试验验证。

关键词：公路连续梁桥移动车辆地震反应参数分析三向地震动

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单圆管CFST拱桥面外弹性分支屈曲临界荷载计算方法

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吉林大学学报（工学版） 2024年第10期54卷 2930-2940页

作者：黄卿维吴庆雄陈宝春陈康明叶智威福州大学土木工程学院福州350108 福州大学可持续与创新桥梁福建省高校工程研究中心福州350108 福建工程学院土木工程学院福州350118

单圆管钢管混凝土(CFST)拱桥常采用稀疏的横撑布置形式,面外失稳时具有较大的剪切变形,不适合采用现有基于不考虑剪切变形假定的计算方法。本文以缀板稀疏布置的格构柱为研究对象,推导得到考虑剪切变形后格构柱弹性分支屈曲临界荷载计... 详细信息

单圆管钢管混凝土(CFST)拱桥常采用稀疏的横撑布置形式,面外失稳时具有较大的剪切变形,不适合采用现有基于不考虑剪切变形假定的计算方法。本文以缀板稀疏布置的格构柱为研究对象,推导得到考虑剪切变形后格构柱弹性分支屈曲临界荷载计算公式,并以格构柱弹性分支屈曲临界荷载计算公式为基础,采用等效梁柱法推导得到考虑剪切变形的单圆管钢管混凝土拱桥面外弹性分支屈曲临界荷载计算公式。开展了单圆管钢管混凝土标准拱桥有限元参数分析,并将有限元分析结果与考虑和不考虑剪切变形计算公式、现有规范与参考文献推荐计算公式的计算结果进行对比分析。研究结果表明:在工程常用的结构尺寸范围内,现有规范和文献推荐公式计算结果比有限元计算结果小了1个数量级,不适用于计算单圆管钢管混凝土拱桥面外弹性分支屈曲临界荷载。本文提出的考虑剪切变形的单圆管钢管混凝土拱桥面外弹性分支屈曲临界荷载计算公式与有限元计算结果的误差在15%之内,具有较大的精度提升和较好的适用性。

关键词：桥梁工程钢管混凝土拱桥单圆管面外弹性稳定极限承载力算法

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流线型箱梁斜拉桥索梁锚固段应力分析

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新疆大学学报（自然科学版） 2016年第4期33卷 475-480页

作者：彭桂瀚朱承坚林伟福州大学土木工程学院福建福州350116 可持续与创新桥梁福建省高校工程研究中心福建福州350116

斜拉桥索梁锚固区是结构受力关键部位,构造与受力复杂.为掌握流线型箱梁斜拉桥索梁锚固段的应力特点,采用通用有限元软件ANSYS建立索梁锚固段实体计算模型,并通过光弹试验验证模型正确性.在此基础上,分析索梁锚固区的应力分布以及结构... 详细信息

斜拉桥索梁锚固区是结构受力关键部位,构造与受力复杂.为掌握流线型箱梁斜拉桥索梁锚固段的应力特点,采用通用有限元软件ANSYS建立索梁锚固段实体计算模型,并通过光弹试验验证模型正确性.在此基础上,分析索梁锚固区的应力分布以及结构传力特点.研究结果表明,加载端设在计算长度外的2倍桥宽处,可消除边界效应影响;在不利荷载作用下,结构以受压为主,应力分布均匀,且应力数值小;横梁横向受弯,合理的预应力设计使得横梁全截面受压;细化构造设计可缓解过人孔洞转弯处及斜拉索锚固点应力集中.

关键词：斜拉桥索梁锚固区有限元光弹试验应力分析

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多跨中承式系杆拱桥的系杆组合布置方案研究

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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2017年第2期41卷 213-217页

作者：彭桂瀚朱承坚林伟福州大学土木工程学院福州350116 可持续与创新桥梁福建省高校工程研究中心福州350116

以江西余兴贵大桥为背景工程,采用有限元分析方法,研究多跨中承式系杆拱桥中的通长系杆与分跨短系杆作用,讨论合理系杆布置方案.结果表明,边跨系杆减小拱脚负弯矩,可改善刚构区受力性能;中跨系杆增大拱脚负弯矩,不利于主拱肋受力;通长... 详细信息

以江西余兴贵大桥为背景工程,采用有限元分析方法,研究多跨中承式系杆拱桥中的通长系杆与分跨短系杆作用,讨论合理系杆布置方案.结果表明,边跨系杆减小拱脚负弯矩,可改善刚构区受力性能;中跨系杆增大拱脚负弯矩,不利于主拱肋受力;通长系杆作用与边跨系杆相同.从平衡推力、结构内力影响及施工便利等方面综合考虑,边跨系杆与通长系杆的组合为合理方案.

关键词：系杆拱桥系杆布置有限元边跨系杆通长系杆

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多层RC框架底层中柱失效连续倒塌计算模型

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防灾减灾工程学报 2024年第6期44卷 1299-1310,1335页

作者：林楷奇李道远蔡亮福州大学土木工程学院福建福州350116 可持续与创新桥梁福建省高校工程研究中心福建福州350108 福建省土木工程多灾害防治重点实验室福建福州350116

多层RC框架结构在底层中柱失效后,不平衡荷载由失效柱上方各楼层共同承担,其承载力相比单层框架会大幅提升。然而,由于缺乏系统的多层RC框架连续倒塌试验和数值模拟研究,失效柱上部各楼层的连续倒塌抗力机制尚不明确,既有研究中关于多... 详细信息

多层RC框架结构在底层中柱失效后,不平衡荷载由失效柱上方各楼层共同承担,其承载力相比单层框架会大幅提升。然而,由于缺乏系统的多层RC框架连续倒塌试验和数值模拟研究,失效柱上部各楼层的连续倒塌抗力机制尚不明确,既有研究中关于多层RC框架结构的抗连续倒塌承载力理论分析模型也十分有限。为此,首先依照中国规范设计了9座典型的RC框架结构,采用OpenSees开展了各框架在底层中柱失效时的连续倒塌分析,系统研究了各楼层梁的内力及应变分布,讨论了不同楼层的梁内连续倒塌抗力发展机制。在此基础上,结合单层RC框架梁柱子结构的连续倒塌承载力计算模型,依据各层梁的抗力贡献,建立了多层RC框架底层中柱失效的连续倒塌抗力计算模型,并与试验及数值模拟结果进行了对比验证。研究结果表明:(1)底层中柱失效后,多层RC框架首层梁存在显著的压拱机制和悬链线机制;(2)多层RC框架结构沿楼层高度方向布置不同尺寸构件时,截面尺寸变化的下部楼层梁会存在压拱受力机制;(3)除上述楼层外,其他楼层梁主要通过受弯机制提供连续倒塌抗力;(4)所提计算模型能较准确计算多层RC框架底层中柱失效时的抗连续倒塌承载力。

关键词：多层RC框架连续倒塌数值模拟受力机制计算模型

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蝴蝶型拱桥稳定性参数分析

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福州大学学报（自然科学版） 2017年第4期45卷 512-516页

作者：彭桂瀚高伟国吴庆雄福州大学土木工程学院福建福州350116 可持续与创新桥梁福建省高校工程研究中心福建福州350116

建立实桥有限元模型,研究蝴蝶拱桥稳定性能,对不同荷载作用、矢跨比、主拱倾角、拱肋连杆位置及构件刚度等参数进行分析.分析结果表明:选择合理主拱矢跨比与外倾角可使蝴蝶拱获得更优稳定性;跨中处肋间连杆对稳定性影响大;构件刚度对结... 详细信息

建立实桥有限元模型,研究蝴蝶拱桥稳定性能,对不同荷载作用、矢跨比、主拱倾角、拱肋连杆位置及构件刚度等参数进行分析.分析结果表明:选择合理主拱矢跨比与外倾角可使蝴蝶拱获得更优稳定性;跨中处肋间连杆对稳定性影响大;构件刚度对结构稳定的影响度依次为主拱肋、肋间连杆及副拱肋.

关键词：蝴蝶型拱桥结构稳定性参数分析有限元

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超高性能混凝土应用进展

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建筑科学与工程学报 2019年第2期36卷 10-20页

作者：陈宝春韦建刚苏家战黄伟陈逸聪黄卿维陈昭晖福州大学土木工程学院福建福州350108 福州大学可持续与创新桥梁福建省高校工程研究中心福建福州350108 福建工程学院土木工程学院福建福州350118

针对超高性能混凝土(UHPC)近年来成为土木工程领域研究热点的情况,首先统计分析了中国国家自然科学基金资助超高性能混凝土研究项目的数量,介绍了国际上主要的UHPC学术会议,然后综述了各国UHPC实际工程应用进展和标准制定进展,最后对UHP... 详细信息

针对超高性能混凝土(UHPC)近年来成为土木工程领域研究热点的情况,首先统计分析了中国国家自然科学基金资助超高性能混凝土研究项目的数量,介绍了国际上主要的UHPC学术会议,然后综述了各国UHPC实际工程应用进展和标准制定进展,最后对UHPC最低抗压强度、定义、工程应用和标准制定进行了讨论。结果表明:中国UHPC研究的广度、深度与系统性不断增强,已成为国际UHPC研究的重要力量,当前和未来一段时间内,UHPC实际工程应用将主要集中在亚洲国家;作为实际工程应用重要基础的UHPC标准(含规程、规范和指南)在不断的制订与更新之中,中国有关UHPC地方、协会与团体标准的制定呈井喷式现象,其中中国依托亚洲混凝土联合会,正在编制的亚洲UHPC材料和结构设计指南将成为第1个有关UHPC的国际团体标准;目前仍无法设计一个全球均可接受的UHPC强度最低要求和UHPC定义;为取得更好的经济效益和推广应用,建议中国的UHPC抗压强度最低要求定在120～130 MPa之间;中国在UHPC研究与应用方面具有广阔前景。

关键词：超高性能混凝土工程应用标准制定强度纤维增强

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