检索结果-内蒙古大学图书馆

地下空间与工程学报 2020年第4期16卷 1040-1047,1061页

作者：张稳军张琪张高乐宋传辉天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300354 天津大学建筑工程学院天津300354 中国铁路设计集团有限公司天津300142

采用有限元模拟的方法,结合能够反映管片开裂全过程的塑性损伤本构,建立了混凝土管片结构的三维精细化数值计算模型,针对地铁盾构隧道通用楔形管片榫式接头抗剪性能展开详细的分析,明确得到了隧道衬砌结构环缝受剪的全过程,系统地研究... 详细信息

采用有限元模拟的方法,结合能够反映管片开裂全过程的塑性损伤本构,建立了混凝土管片结构的三维精细化数值计算模型,针对地铁盾构隧道通用楔形管片榫式接头抗剪性能展开详细的分析,明确得到了隧道衬砌结构环缝受剪的全过程,系统地研究了管片环间榫式结构受剪时的损伤范围及损伤高度、环缝极限剪切承载力以及环缝抗剪刚度。最后,通过建立30组模型详细分析了不同榫槽尺寸对接头抗剪性能的影响,提出了环缝极限剪切承载力和损伤高度的经验公式。研究结果表明:管片损伤主要分布在接头凹槽部位,以受拉损伤为主,内剪情况下凹槽内弧面损伤破坏是左环间接头失去抗剪能力的主要原因。环缝极限剪切承载力和损伤高度均随榫槽角度的增大而减小,随榫槽深度的增大而增大。研究结果为进一步探讨隧道管片凹凸榫槽接头的力学性能提供参考。

关键词：盾构隧道抗剪性能数值模拟榫式接头损伤范围

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厂房减振设施抗冲击性能试验研究

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工业建筑 2021年第3期51卷 65-70,84页

作者：谢剑李允盖徐福泉孔庆勋舒田宇天津大学建筑工程学院天津300350 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350 中国建筑科学研究院有限公司北京100013 中国核电工程有限公司北京100840

乏燃料运输容器的坠落会对乏燃料接收和贮存设施产生较大冲击损伤。为研究不同减振设施的抗冲击性能,利用落锤冲击试验机对10种不同的减振设施进行冲击试验,得到以材料强度、减振层厚度、材料组合类型为变量的减振设施在不同锤头截面面... 详细信息

乏燃料运输容器的坠落会对乏燃料接收和贮存设施产生较大冲击损伤。为研究不同减振设施的抗冲击性能,利用落锤冲击试验机对10种不同的减振设施进行冲击试验,得到以材料强度、减振层厚度、材料组合类型为变量的减振设施在不同锤头截面面积作用下的锤头冲击深度和冲击力时程曲线。试验结果表明:冲击荷载作用下,随着材料强度、锤头截面面积的增加,冲击反力上升,减振层变形减小,冲击接触时间变短;在减振砌块材料上、下铺设挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)板,可有效消减冲击反力峰值,且XPS板铺设在砌块下方,底部冲击反力峰值更小,减振效果更好;冲击动强度的动力放大系数γ取值在0.83~1.19之间,落锤冲击深度修正系数α取值在0.61~0.98之间。为满足工程设计需要,基于数据分析结果提出了一套减振设施的简化设计算式。

关键词：冲击荷载减振设施动力放大系数设计式

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多排组合剪力连接件承载力有限元分析

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城市道桥与防洪 2022年第3期 201-204,231,M0017页

作者：张成吴沛峰张艺淳张若瑜中国市政工程华北设计研究总院有限公司天津市300074 天津大学建筑工程学院天津市300072 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津市300072

为研究多排组合剪力连接件栓钉直径、贯通钢筋直径、开孔孔径、开孔孔数对抗剪承载力和荷载-滑移曲线的影响,使用ABAQUS软件建立组合剪力连接件模型,通过与现有试验对比验证其可行性.在此基础上,建立多排组合剪力连接件模型进行参数分析... 详细信息

为研究多排组合剪力连接件栓钉直径、贯通钢筋直径、开孔孔径、开孔孔数对抗剪承载力和荷载-滑移曲线的影响,使用ABAQUS软件建立组合剪力连接件模型,通过与现有试验对比验证其可行性.在此基础上,建立多排组合剪力连接件模型进行参数分析,结果表明:增加开孔孔数、开孔直径、贯通钢筋直径、栓钉直径均可有效提高组合剪力连接件的抗剪承载力.其中,开孔孔数在4以下时,各孔之间不会互相影响,承载力随孔数线性增加;贯通钢筋直径在16 mm以下时,对组合剪力连接件的承载力影响较小,当直径从16 mm增加至20 mm时,构件承载力有明显提高;栓钉直径与承载能力之间并不是线性增加关系.依据叠加原理,建立了多排组合剪力连接件承载力计算公式,其计算值与数值计算结果吻合良好.

关键词：组合结构多排组合剪力连接件有限元模型荷载-滑移曲线抗剪承载力

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不同截面形式的波纹钢综合管廊结构受力性能分析

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城市道桥与防洪 2022年第5期 228-231,M0020,M0021页

作者：张琪姬永红周剑敏张稳军张高乐上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海市200092 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津市300354 天津大学建筑工程学院天津市300354

依托平遥古城基础设施提升改造项目中综合管廊建设工程,针对波纹钢综合管廊结构,利用有限元软件构建不同截面形式的三维土层-结构数值模型,探究不同截面形式对波纹钢管廊结构受力特点和变形规律的影响。同时揭示了不同断面形式的波纹钢... 详细信息

依托平遥古城基础设施提升改造项目中综合管廊建设工程,针对波纹钢综合管廊结构,利用有限元软件构建不同截面形式的三维土层-结构数值模型,探究不同截面形式对波纹钢管廊结构受力特点和变形规律的影响。同时揭示了不同断面形式的波纹钢管廊结构最不利受力位置,分析了超载作用对波纹钢管廊结构受力性能的影响。研究结果表明:矩形断面波纹钢综合管廊结构受力性能良好。圆形断面和马鞍形断面结构腰部位置横向变形和内力最大,矩形断面结构4个角处节点的变形和受力最大。不同断面形式的管廊结构底部均向内收缩变形,且管廊结构竖向变形量比横向变形量大。因此,在实际工程中,应关注波纹钢管廊结构变形量,尤其是结构竖向变形。

关键词：波纹钢综合管廊数值模型受力特点变形规律

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天津地铁通用楔形管环力学性能影响因素分析

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地下空间与工程学报 2020年第6期16卷 1737-1745页

作者：曾祥会张琪李瑶张稳军王建龙天津滨海新区轨道交通投资发展有限公司天津300450 天津大学建筑工程学院天津300354 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300354

为完善列车最高运行速度达120 km/h的快速轨道交通线路技术标准,本文依托天津地铁Z2线工程,基于ABAQUS软件建立了盾构隧道受力分析的壳弹簧模型,引入混凝土塑性损伤本构,详细地研究了施工阶段曲线半径、千斤顶偏心推力、地层条件、混凝... 详细信息

为完善列车最高运行速度达120 km/h的快速轨道交通线路技术标准,本文依托天津地铁Z2线工程,基于ABAQUS软件建立了盾构隧道受力分析的壳弹簧模型,引入混凝土塑性损伤本构,详细地研究了施工阶段曲线半径、千斤顶偏心推力、地层条件、混凝土管片宽度等分别对直线段和曲线段通用楔形管片的受力与变形,以及结构损伤面积的影响规律。结果表明:直线段管片受拉损伤面积随混凝土管片宽度的增大而增大,曲线段受拉损伤面积随混凝土管片宽度的增大而减小;当地质条件越好时,隧道管片主压应力及其变形减小,损伤面积也相应减小;隧道管片主压应力、结构变形,以及损伤面积均随曲线半径的增大而减小。本文研究成果可为软土地区快速轨道交通曲线段通用楔形管片的设计与施工提供参考。

关键词：盾构隧道通用楔形管片施工阶段力学性能

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管内水流和地铁振动耦合作用下埋地供水管道的振动响应分析

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结构工程师 2020年第3期36卷 167-174页

作者：李显昌朱海涛天津大学建筑工程学院土木工程系天津300072 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300072

为研究埋地供水管道在管内水流和地铁振动耦合作用下的振动响应规律,采用ABAQUS建立管道-管内水流和轨道-衬砌-土体-管道整体模型,使用间接耦合的方法实现两种作用耦合,模拟供水管道在距隧道中心线不同距离、不同车速、不同埋深、不同... 详细信息

为研究埋地供水管道在管内水流和地铁振动耦合作用下的振动响应规律,采用ABAQUS建立管道-管内水流和轨道-衬砌-土体-管道整体模型,使用间接耦合的方法实现两种作用耦合,模拟供水管道在距隧道中心线不同距离、不同车速、不同埋深、不同管径条件下的速度峰值和加速度峰值,得出变化规律.分析结果表明:距离隧道中心线距离越大,速度峰值越小,加速度峰值越小;车速越大,速度峰值越大,加速度峰值越大,且存在卓越车速使振动响应达到最大值;当管道与隧道正交且处于上方时,埋深越大,速度峰值越小,加速度峰值越小;管径越大,速度峰值越大,加速度峰值越大.

关键词：地铁振动供水管道耦合作用数值模拟

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预制拼装钢管混凝土自复位桥墩变形分析模型及验证

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工程力学 2020年第4期37卷 135-143页

作者：李宁张双城李忠献谢礼立天津大学建筑工程学院/滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300350 中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室(天津大学) 天津300350 中国地震局工程力学研究所哈尔滨150080

为进一步推广可恢复功能的预制装配式桥梁结构体系在中、高烈度区的应用,提出了一种内置耗能钢筋的预制拼装钢管混凝土(Concrete-Filled Steel Tube,CFST)自复位桥墩。首先阐述其基本力学特性,并基于桥墩的变形行为(弯曲变形、剪切变形... 详细信息

为进一步推广可恢复功能的预制装配式桥梁结构体系在中、高烈度区的应用,提出了一种内置耗能钢筋的预制拼装钢管混凝土(Concrete-Filled Steel Tube,CFST)自复位桥墩。首先阐述其基本力学特性,并基于桥墩的变形行为(弯曲变形、剪切变形、刚体转动)和非线性变形特征(消压极限状态、等效屈服极限状态、可恢复设计极限状态),考虑底部耗能钢筋和混凝土变形不协调引起的应变渗透效应,利用“图乘法”和“修正的等效悬臂梁理论”,提出了一种不需要迭代的变形分析模型,并与循环往复加载试验、已有变形分型模型和OpenSees开发的纤维模型进行了对比。结果表明,该文提出的变形分析模型与拟静力试验得到的消压承载力、等效屈服承载力和可恢复设计极限承载力分别相差7.02%、6.38%和11.06%,可以略保守地准确预测预制拼装CFST自复位桥墩的各阶段载荷-变形关系曲线,为新型结构设计提供参考。

关键词：节段拼装CFST自复位桥墩变形分析模型修正的等效悬臂梁理论拟静力试验纤维模型

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抽水导致的地层对数型沉降造成的地埋梁变形和内力的解析解及有限差分解

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工业建筑 2020年第6期50卷 98-104页

作者：杨建民王林杰天津大学建筑工程学院土木工程系天津300350 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300350

抽取地下水导致的地层沉降会对市政管道、地下管廊和地铁隧道等地埋梁造成损伤。随着时间的增长和抽水量的累加,损伤逐渐增大直至影响结构安全。基于对数型地层沉降曲线算式和弹性地基梁理论,推导得到对数型地层沉降作用下地埋梁的变形... 详细信息

抽取地下水导致的地层沉降会对市政管道、地下管廊和地铁隧道等地埋梁造成损伤。随着时间的增长和抽水量的累加,损伤逐渐增大直至影响结构安全。基于对数型地层沉降曲线算式和弹性地基梁理论,推导得到对数型地层沉降作用下地埋梁的变形及内力解析解,并应用有限差分法推导得数值解。算例显示解析解与有限差分数值解结果相近,并得到PLAXIS 3D有限元软件计算验证。应用解析解对地埋梁变形和内力的影响参数进行分析,得出反映地层沉降漏斗陡缓程度的曲线斜率对地埋梁影响最大,降低沉降漏斗坡度可以减小对地埋梁的损害。

关键词：对数型沉降地层沉降地埋梁变形内力

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天津港“8·12”特别重大火灾爆炸事故轻轨东海路站网架结构破坏分析

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建筑结构学报 2019年第10期40卷 1-7页

作者：李忠献李鹿宁师燕超黄鑫天津大学建筑工程学院天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室

基于天津港"8·12"特别重大火灾爆炸事故现场调研资料,运用AUTODYN建立了爆源、空气以及津滨轻轨东海路站网架结构的有限元模型,计算得到了作用于车站结构上的爆炸荷载。运用LS-DYNA软件,建立爆源、空气和土壤的有限元模... 详细信息

基于天津港"8·12"特别重大火灾爆炸事故现场调研资料,运用AUTODYN建立了爆源、空气以及津滨轻轨东海路站网架结构的有限元模型,计算得到了作用于车站结构上的爆炸荷载。运用LS-DYNA软件,建立爆源、空气和土壤的有限元模型,得到"8·12"特别重大火灾爆炸事故中轻轨东海路站处爆炸地震动加速度时程曲线。通过有限元分析,对比研究了爆炸荷载、爆炸地震动分别作用以及联合作用下东海路站网架结构的非线性动力反应及破坏过程,分析了天津港"8·12"特别重大火灾爆炸事故中东海路站网架结构的致灾原因和破坏机理。分析结果表明,爆炸冲击波是造成东海路站网架结构破坏的主要原因,爆炸地震动由于持时短、频率高、衰减快,对网架结构的影响很小;东海路站网架结构的破坏始自网架东侧与柱相连腹杆和横向下弦杆被压曲,杆件拉力导致与柱的连接节点发生破坏,进而引起结构的连续倒塌。最后依据东海路车站结构的致灾规律,提出了城市交通枢纽车站结构的防爆设计原则。

关键词：东海路站爆炸荷载爆炸地震动有限元分析破坏效应防爆设计原则

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设备-结构-土体系振动台实时子结构试验方法探讨

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工程力学 2019年第2期36卷 177-185,223页

作者：姜忻良张崇祥姜南罗兰芳滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津大学建筑工程学院天津300072

该文探讨了设备-结构-土体系振动台实时子结构试验方法的可行性,将设备-结构体系作为由振动台加载控制的试验子结构,同时将自由度缩减后的土体作为由仿真软件计算的数值子结构,试验时两者之间进行数据实时交互。首先基于分支模态子结构... 详细信息

该文探讨了设备-结构-土体系振动台实时子结构试验方法的可行性,将设备-结构体系作为由振动台加载控制的试验子结构,同时将自由度缩减后的土体作为由仿真软件计算的数值子结构,试验时两者之间进行数据实时交互。首先基于分支模态子结构方法推导了设备-结构-线性土体系运动方程,并对各体系运动方程进行了变换,将其应用于设备-结构-线性土体系振动台实时子结构试验。然后结合土体在强震作用下并非全部进入非线性阶段的特点,提出采用局部非线性土模型作为数值子结构参与振动台实时子结构试验的思路,并应用分支模态子结构法与线性-非线性混合约束模态子结构法推导了设备-结构-局部非线性土体系的运动方程。设计了设备-结构-土相互作用缩尺模型,进行了各地震动作用下的设备-结构-线性土体系振动台实时子结构试验。通过比较振动台实时子结构试验结果与数值计算结果,发现两者之间吻合良好,证明该试验方法是可靠有效的。

关键词：分支模态子结构试验子结构数值子结构振动台实时设备-结构-土

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