检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2025年第5期44卷 176-183页

作者：杨涵郑史雄马存明西南交通大学土木工程学院桥梁工程系成都610031 风工程四川省重点实验室成都610031

为研究附属设施对三箱梁涡激振动(vortex-induced vibration,VIV)的影响,以某公铁两用分离式三箱梁桥为背景,在XNJD-1回流串联风洞中进行了风洞试验。试验设置了多组工况,分别用于研究检修车轨道、单个梁上附属设施以及附属设施组合对... 详细信息

为研究附属设施对三箱梁涡激振动(vortex-induced vibration,VIV)的影响,以某公铁两用分离式三箱梁桥为背景,在XNJD-1回流串联风洞中进行了风洞试验。试验设置了多组工况,分别用于研究检修车轨道、单个梁上附属设施以及附属设施组合对三箱梁VIV的影响。对试验结果进行分析后发现,检修车轨道对三箱梁VIV特性的影响有限,公路风屏障会同时恶化竖向和扭转VIV,而铁路风屏障能够抑制VIV的发生,防撞护栏能够抑制竖向VIV但会激起扭转VIV。与防撞护栏相比,铁路风屏障在竖向VIV的抑制方面表现更为出色,而公路风屏障对竖向VIV的恶化作用要大于铁路风屏障和防撞护栏的抑制作用。公路风屏障是扭转VIV的主要激励源,带有公路风屏障的工况都产生严重的扭转VIV。通过计算流体动力学数值模拟,对三箱梁的流场特征进行了分析,结果发现附属设施促进了主梁间隙中漩涡的生成与发展,从而加剧了三箱梁的涡激振动。

关键词：三箱梁风洞试验附属设施涡激振动(VIV) 计算流体力学

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基于裂缝运动学的GFRP筋混凝土连续深梁剪力传递机制研究

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建筑结构学报 2025年

作者：彭飞管浩淇蔡育杭薛伟辰湖南大学土木工程学院桥梁工程安全与韧性全国重点实验室同济大学土木工程学院

为明确玻璃纤维增强复合材料（Glass Fiber-reinforced Polymer，GFRP）筋混凝土连续深梁的剪力传递机制，开展了4根大尺度双跨连续深梁受剪性能试验，试验参数包括剪跨比、是否配置箍筋和GFRP箍筋间距。通过数字图像相关（Digital Imag... 详细信息

为明确玻璃纤维增强复合材料（Glass Fiber-reinforced Polymer，GFRP）筋混凝土连续深梁的剪力传递机制，开展了4根大尺度双跨连续深梁受剪性能试验，试验参数包括剪跨比、是否配置箍筋和GFRP箍筋间距。通过数字图像相关（Digital Image Correlation，DIC）技术测量了整个加载过程中的裂缝运动轨迹，并结合相关力学模型，提出了一种量化各剪力传递机制贡献的分析方法。在此基础上，对裂缝间骨料咬合效应、纵筋销栓作用、受压区未开裂混凝土、裂缝间混凝土残余拉应力、箍筋等剪力传递机制的抗剪贡献和重分布过程进行量化评估。试验结果表明：连续深梁均在内剪跨形成临界剪切裂缝后发生剪切破坏。无腹筋梁的主要剪力传递机制为裂缝间骨料咬合效应和受压区未开裂混凝土，两者对抗剪承载力的贡献占比分别为45.0%和36.6%。配置GFRP箍筋后，骨料咬合效应的抗剪贡献占比由临界剪切裂缝形成时的约36%逐渐降低至破坏时的8.1%～8.8%。当有腹筋梁达到极限状态时，GFRP箍筋为主要的剪力传递机制，其对抗剪承载力的贡献达到69.1%～94.2%。纵筋销栓作用和混凝土残余拉应力的抗剪贡献非常有限。各剪力传递机制承担的剪力之和与抗剪承载力试验值之比为94.3%～114.8%，验证了本文所提方法的合理性。

关键词： GFRP筋连续深梁 DIC技术裂缝运动学剪力传递机制抗剪承载力

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格构式大行程形状记忆合金限位装置研究

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地震工程与工程振动 2025年第1期45卷 61-73页

作者：李永河王国炎党新志曹飒飒广州大学土木与交通工程学院广东广州510006 同济大学桥梁工程系上海200092

为限制墩梁间过大的相对位移,在单根大行程形状记忆合金限位装置(long-stroke shape memory alloy restrainer,LSR)的基础上,拟提出一种基于形状记忆合金棒的格构式大行程限位装置(latticed long-stroke restrainer,LLSR)。该装置由具... 详细信息

为限制墩梁间过大的相对位移,在单根大行程形状记忆合金限位装置(long-stroke shape memory alloy restrainer,LSR)的基础上,拟提出一种基于形状记忆合金棒的格构式大行程限位装置(latticed long-stroke restrainer,LLSR)。该装置由具有良好超弹性能和自复位性能的形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)棒、MC尼龙、钢管和缀条或者缀板组成。SMA棒可消耗地震动能量并提供自复位能力;MC尼龙和钢管构成防屈曲体系,可防止SMA棒在受压时发生屈曲。首先,阐明单根大行程形状记忆合金阻尼器和格构式大行程形状记忆合金阻尼器的构造和工作机理;其次,对不同热处理温度下的SMA棒进行拉伸试验,确定超弹性能最好的SMA棒,以超弹性能最好的SMA棒作为LSR的内芯,接着开展单根LSR的轴向拉压试验,进一步研究其力学性能;最后,以LSR试验数据为基础,并且基于ABAQUS有限元软件,对LLSR进行数值分析和参数分析,以数值分析和参数分析的结果为依据提出相应的设计方法。研究表明,LLSR不仅具有稳定的耗能能力,还有良好的自复位能力。

关键词：格构式阻尼器形状记忆合金 MC尼龙试验自复位

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基于开源程序的大跨桥梁模型更新

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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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LNG油罐车火灾下的大跨径悬索桥结构热力响应

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哈尔滨工业大学学报 2025年第3期57卷 34-45页

作者：杨明郭晓月刘志黄侨宋恒宇畅卫杰林阳子东南大学交通学院南京211189 同济大学土木工程学院上海200092 浙江舟山跨海大桥有限公司浙江舟山316053 广州市开博桥梁工程有限公司广州511449

国内某跨海悬索桥作为连接当地岛屿的交通要道,桥面上易燃物质LNG(液化天然气)的大量运输给该桥运营带来了不可忽视的安全隐患。针对该桥主桥跨中处如果发生两辆LNG油罐车追尾燃烧的小概率火灾事故,基于国内已有的油池燃烧实验,结合使... 详细信息

国内某跨海悬索桥作为连接当地岛屿的交通要道,桥面上易燃物质LNG(液化天然气)的大量运输给该桥运营带来了不可忽视的安全隐患。针对该桥主桥跨中处如果发生两辆LNG油罐车追尾燃烧的小概率火灾事故,基于国内已有的油池燃烧实验,结合使用火灾动力学模拟软件FDS与有限元分析软件ABAQUS进行桥面油罐车火灾模拟与火灾下的全桥力学分析,以预测LNG油罐车火灾对桥梁结构产生的影响,为防范与应对桥面发生油罐车火灾的突发事件提供参考。仿真计算结果表明:当桥上发生LNG油罐车火灾时,局部主缆和部分吊索直接受火作用,受火主缆失去部分结构性能,受火吊索遭到破坏而失效;高温区域的桥面铺装也遭高温破坏,铺装下层的主梁钢结构所受温度影响相对较小;火灾下桥梁挠度增加0.234 m,桥梁东西两幅受力不再均衡。通过对火灾中高温区域关键构件的防火研究,ABAQUS的传热分析显示,外包双层5 mm厚的隔热气凝胶保护层设计在火灾中可有效保护桥梁主要构件。

关键词：桥梁火灾悬索桥杆系模型 LNG油罐车火灾模型传热分析力学响应

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预应力作用下钢桁腹式混凝土组合梁桥剪力滞效应研究

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计算力学学报 2025年第2期42卷 300-308页

作者：刘小伟杨霞林王方旭李胜兰州交通大学土木工程学院兰州730030 四川交通职业技术学院道路与桥梁工程系成都610000

为分析预应力作用对钢桁腹式混凝土组合梁桥剪力滞效应的影响,基于能量变分原理,考虑钢桁腹杆剪切变形,结合预应力等效荷载法,建立了腹杆斜向布置的钢桁腹式混凝土组合梁桥在直线、折线和曲线预应力布束方式下的剪力滞效应解析解。同时... 详细信息

为分析预应力作用对钢桁腹式混凝土组合梁桥剪力滞效应的影响,基于能量变分原理,考虑钢桁腹杆剪切变形,结合预应力等效荷载法,建立了腹杆斜向布置的钢桁腹式混凝土组合梁桥在直线、折线和曲线预应力布束方式下的剪力滞效应解析解。同时,利用ANSYS有限元数值仿真验证本文公式的正确性并分析了不同线形单独布束及3种布束方式综合作用下梁体的剪力滞效应。结果表明,本文解析解与ANSYS有限元数值解吻合良好,相对误差绝对值在8.0%以内,利用本文公式可有效计算腹杆斜向布置的钢桁腹式混凝土组合梁桥在预应力作用下的剪力滞效应;偏心直线束在跨中位置剪力滞系数为1,不产生剪力滞效应;折线与曲线布束情况下跨中位置剪力滞效应较为明显,最大剪力滞系数分别约为1.23和1.06;综合布束下梁体剪力滞效应可通过单独布束叠加求得,其跨中截面剪力滞系数最高为1.17,预应力作用引起的剪力滞效应不可忽略。

关键词：桥梁工程钢桁腹式混凝土组合梁桥预应力等效荷载剪力滞效应能量变分法

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预制拼装桥面板湿接缝构造形式及其性能研究进展

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中国公路学报 2025年第2期38卷 147-163页

作者：胡梦涵贾振雷韩强杜修力惠斌北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044 清华大学土木工程系北京100084 北京工业大学桥梁工程安全与韧性全国重点实验室北京100124 北京市市政工程设计研究总院有限公司北京100082

预制拼装桥面板以施工速度快,低碳环保,对既有交通和周围环境干扰小等优势逐渐成为桥梁工程领域的研究热点之一。预制拼装桥面板的施工速度、整体性和耐久性主要取决于接缝形式、构造与材料等。湿接缝以其现场浇筑量小,施工容差大,整体... 详细信息

预制拼装桥面板以施工速度快,低碳环保,对既有交通和周围环境干扰小等优势逐渐成为桥梁工程领域的研究热点之一。预制拼装桥面板的施工速度、整体性和耐久性主要取决于接缝形式、构造与材料等。湿接缝以其现场浇筑量小,施工容差大,整体性能好等优势逐渐成为预制拼装桥面板普遍采用的接缝形式。对预制拼装桥面板湿接缝的研究进行了较为系统的梳理和总结。首先介绍了常见湿接缝的类型和性能,并阐述了基于高性能材料湿接缝的构造形式和力学性能,重点探讨了预埋钢筋湿接缝和预应力湿接缝的抗弯、抗剪和抗拉承载力预测模型与计算方法;在此基础上,通过实际工程应用与实践阐明了预制拼装桥面板湿接缝的工程应用价值;指出了预制拼装桥面板湿接缝的发展趋势和进一步需要开展的研究工作。结果表明:基于高性能材料,研发性能优越、构造简单、施工便捷且兼顾经济性的湿接缝连接构造仍然是前提,创新性的湿接缝在弯矩、剪力和疲劳等作用下的工作机制、失效机理和力学性能预测模型及计算公式等是基础,预制拼装桥面板湿接缝面向工程的实用设计方法等是关键。

关键词：桥梁工程预制拼装桥面板湿接缝综述高性能土木工程材料力学性能分析模型

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板式橡胶支座与梁底滑动性能试验研究

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结构工程师 2025年第2期41卷 94-101页

作者：冯克岩方圆陈旭天津市政工程设计研究总院有限公司天津300392 安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司合肥230000 同济大学土木工程学院桥梁工程系上海200092

针对地震中出现的板式橡胶支座与梁底间滑移的典型震害现象,首先开展了支座与钢板间摩擦耗能机制的足尺拟静力试验,探究了竖向压应力、滑动速度等参数变化对板式橡胶支座力与位移关系曲线、水平剪切变形和剪切刚度,以及滑动摩擦系数的... 详细信息

针对地震中出现的板式橡胶支座与梁底间滑移的典型震害现象,首先开展了支座与钢板间摩擦耗能机制的足尺拟静力试验,探究了竖向压应力、滑动速度等参数变化对板式橡胶支座力与位移关系曲线、水平剪切变形和剪切刚度,以及滑动摩擦系数的影响规律。在此基础上,开展橡胶支座-质量块支承系统的振动台试验,研究了简谐波、地震波输入情况下橡胶支座与钢板之间的摩擦耗能性能。研究结果可为采用板式橡胶支座的桥梁抗震设计提供支撑。

关键词：板式橡胶支座摩擦性能拟静力试验振动台试验

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波形钢腹板导梁局部承压的加强构造与试验

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工程力学 2017年第B06期34卷 78-83页

作者：苏庆田林航杜霄曾明根同济大学土木工程学院桥梁工程系上海200092

直接使用组合梁中的波形腹板钢梁作为顶推导梁,在局部压力作用下钢梁的承载力较弱,而且钢梁与桥梁支座之间存在间隙,为此提出提高波形腹板钢导梁局部承压的加强构造。为进一步研究波形钢腹板导梁在承受局部压力作用时的受力特性,设计制... 详细信息

直接使用组合梁中的波形腹板钢梁作为顶推导梁,在局部压力作用下钢梁的承载力较弱,而且钢梁与桥梁支座之间存在间隙,为此提出提高波形腹板钢导梁局部承压的加强构造。为进一步研究波形钢腹板导梁在承受局部压力作用时的受力特性,设计制作3组缩尺模型试验,测试了不同加强构造下导梁在局部压力作用下破坏形态和极限承载力。研究表明:试件破坏形态均为支座范围内波形腹板局部压溃,设置钢靴能够明显提高波形腹板导梁的局部承压性能和结构延性,特别是设置箱形钢靴的效果要优于工字形钢靴,二者分别使导梁极限承载力提高了58%和12%。

关键词：波形钢腹板导梁局部承压缩尺模型试验钢靴极限承载力

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风障对桥塔附近桥面汽车气动力特性的影响

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工程力学 2013年第10期30卷 244-250页

作者：王达磊陈艾荣马如进同济大学土木工程学院桥梁工程系上海200092

强横风下大跨缆索承重桥梁的桥塔附近桥面风环境交替变化显著,极易导致汽车侧向失稳事故,针对途经桥塔附近桥面汽车气动力特性的研究对评价汽车侧向操纵稳定性尤为重要。该文进行了某分离钢箱梁斜拉桥独柱式桥塔附近桥面汽车模型测力风... 详细信息

强横风下大跨缆索承重桥梁的桥塔附近桥面风环境交替变化显著,极易导致汽车侧向失稳事故,针对途经桥塔附近桥面汽车气动力特性的研究对评价汽车侧向操纵稳定性尤为重要。该文进行了某分离钢箱梁斜拉桥独柱式桥塔附近桥面汽车模型测力风洞试验,获得了横风下汽车途经桥面不同位置时气动力特性的一般规律。设置风障前后桥塔附近桥面汽车气动力系数对比分析表明:风障可显著减小该类桥型塔区桥面汽车的侧力系数和横摆力矩系数,可减小大体量汽车的侧倾力矩系数和中、小体量汽车横摆力矩系数的变化幅值,风障对提高大风天途经桥塔附近桥面汽车的侧向稳定性作用明显。

关键词：风障汽车气动力系数风洞试验桥塔

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