检索结果-内蒙古大学图书馆

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2019年第11期52卷 1145-1154页

作者：李宁张孟孟李忠献天津大学建筑工程学院天津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

为了准确地在结构模型试验中获得原型结构的全部力学特性,应在模型设计和制作中考虑结构非线性行为的发展.对于部分预应力混凝土受弯构件,本文提出了部分预应力混凝土受弯构件综合考虑承载力、挠度和预应力相似的协调相似准则,并分别按... 详细信息

为了准确地在结构模型试验中获得原型结构的全部力学特性,应在模型设计和制作中考虑结构非线性行为的发展.对于部分预应力混凝土受弯构件,本文提出了部分预应力混凝土受弯构件综合考虑承载力、挠度和预应力相似的协调相似准则,并分别按承载力相似和协调相似准则设计模型构件,进行了部分预应力混凝土简支梁四点弯曲有限元模拟分析.结果表明,两种相似模型对承载力均有较好的模拟效果,平均误差为1.23%;但对模拟变形方面,协调相似模型比承载力相似模型更准确,平均误差减小6.38%.进一步将部分预应力混凝土受弯构件协调相似准则拓展应用于配筋混凝土受弯构件,提出了适用于配筋混凝土受弯构件模型设计的协调相似准则并给出取值依据.以钢筋混凝土简支梁为例,根据配筋率相似、承载力相似以及基于挠度相似准则分别设计模型构件,进行简支梁四点弯曲试验及有限元分析.结果表明,基于挠度相似的模型设计方法相对于其他两种方法,获得的挠度测试结果与原型的相似程度最高;基于挠度相似的模型设计方法和基于承载力相似的模型设计方法在承载力方面相似程度接近,平均误差约6.67%,均好于基于配筋率相似的模型设计结果.由此说明提出的配筋混凝土受弯构件模型协调相似准则的准确性.

关键词：模型试验量纲分析协调相似部分预应力混凝土 RC受弯构件

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冲击波和预制破片联合作用下H型钢柱抗爆设计

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中南大学学报（自然科学版） 2019年第1期50卷 146-157页

作者：田力张浩天津大学建筑工程学院天津300072 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300072

为分析近距爆炸冲击波和预制破片联合载荷作用下H型钢柱的抗爆性能,基于非线性有限元软件ANSYS-LSDYNA,采用参数化研究方法,在圆柱型炸药外侧设置预制破片,对钢柱的截面尺寸、炸药的比例距离和钢柱的防护加固进行定量研究。研究结果表明... 详细信息

为分析近距爆炸冲击波和预制破片联合载荷作用下H型钢柱的抗爆性能,基于非线性有限元软件ANSYS-LSDYNA,采用参数化研究方法,在圆柱型炸药外侧设置预制破片,对钢柱的截面尺寸、炸药的比例距离和钢柱的防护加固进行定量研究。研究结果表明:在相同用钢量下,为提高钢柱的抗爆能力,应尽量选择翼缘宽度小于等于腹板高度的截面类型;腹板厚度较厚时,钢柱不易发生屈曲失稳破坏;较小的高厚比和宽厚比有利于提升钢柱的抗爆性能;在比例距离相同时,炸药量对钢柱的抗爆性能影响较大,在钢柱抗爆设计时应将炸药量作为主要考虑因素;在炸药量相同时,随着距离因素R增加,钢柱的破坏程度逐渐降低,但最终破坏作用呈现趋同的效果;在距离因素R相同时,随着炸药量的增加,钢柱的破坏程度逐渐加重,且破坏效果具有加速破坏效应。外粘CFRP材料对H型钢柱防护效果良好,从经济性考虑,黏结1层CFRP板就能起到很好的防护效果。

关键词：冲击波预制破片联合作用钢柱抗爆设计

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考虑基坑开挖效应时隧道施工对桩受力特性影响

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土木工程学报 2019年第A01期52卷 127-134页

作者：刁钰贾镇阳李光帅褚振西高泽东郭勇志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300072 天津大学建筑工程学院天津300072

新建地铁隧道会对临近桩基础造成影响,而通常高层建筑是在地下室之下设置桩基础。受地下室基坑开挖影响的桩基础,其工作时的受力状态与桩顶直接加载工况不同,对隧道施工的响应也不同。文章基于弹性力学Mindlin解和显式算法,并引入了亚... 详细信息

新建地铁隧道会对临近桩基础造成影响,而通常高层建筑是在地下室之下设置桩基础。受地下室基坑开挖影响的桩基础,其工作时的受力状态与桩顶直接加载工况不同,对隧道施工的响应也不同。文章基于弹性力学Mindlin解和显式算法,并引入了亚塑性桩-土接触面本构,建立考虑基坑开挖效应的桩在正常工作时的内力与摩阻力分布。进一步基于Loganathan-Poulos解,引入隧道开挖位移场,研究隧道开挖对工程桩的影响。结果表明,考虑基坑开挖影响时,桩工作荷载状态下侧穿和下穿隧道引起的桩身位移,明显大于不考虑基坑开挖影响时结果;摩阻力分布与不考虑基坑开挖条件下有明显的不同。

关键词：隧道开挖桩残余应力沉降

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交替式真空预压法加固吹填超软土试验及数值模拟研究

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岩石力学与工程学报 2019年第10期38卷 2112-2125页

作者：雷华阳李宸元刘景锦王磊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

常规真空预压法在加固吹填超软土地基时,常出现排水板淤堵等问题,导致加固效果不佳。为解决常规真空预压法中的淤堵问题,利用室内模型试验和数值模拟PFC2D,系统分析一种新型真空预压加固方法——交替式真空预压法处理吹填超软土的加固... 详细信息

常规真空预压法在加固吹填超软土地基时,常出现排水板淤堵等问题,导致加固效果不佳。为解决常规真空预压法中的淤堵问题,利用室内模型试验和数值模拟PFC2D,系统分析一种新型真空预压加固方法——交替式真空预压法处理吹填超软土的加固机制和加固效果。研究表明,交替式真空预压法中土颗粒的交替运移可有效地抑制淤堵泥层的形成及'土柱'现象的产生,使整体加固效果更加均匀有效。与常规真空预压法相比,交替式真空预压法的排水量增加14.92%,沉降量增大11.80%,加固后土体十字板剪切强度提升21.65%,含水率降低26.74%,所形成的淤堵泥层致密程度降低,淤堵泥层形成区域的孔隙率提升30%以上,破淤效果明显。

关键词：土力学交替式真空预压防淤堵超软土土柱现象加固

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深水桥墩地震响应研究现状与展望

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交通运输工程学报 2019年第2期19卷 1-13页

作者：赵秋红李晨曦董硕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

分析了地震激励下水-深水桥墩动力相互作用,总结了动水压力作用机理、地震动水压力的计算方法和水-结构动力相互作用分析方法,研究了深水桥墩地震响应特征和影响因素以及水下振动台试验进展,并对比了各国规范中动水压力计算方法。研究... 详细信息

分析了地震激励下水-深水桥墩动力相互作用,总结了动水压力作用机理、地震动水压力的计算方法和水-结构动力相互作用分析方法,研究了深水桥墩地震响应特征和影响因素以及水下振动台试验进展,并对比了各国规范中动水压力计算方法。研究结果表明:动水压力降低桥墩自振频率,增大桥墩地震响应,其影响在桥梁的抗震设计中不可忽略;现有研究采用的桥墩形式较为简化和单一,建议开展更多以桥墩体系、桥梁体系为对象的深水桥梁地震响应研究;对于地震作用下动水压力计算,目前各国规范多基于Morison方程,但对其适用范围尚不明确,应深入研究Morison方程的适用范围、修正方法与准确便捷的地震动水压力计算方法;目前水下振动台试验大多集中在动水压力对桥梁下部墩桩地震响应的影响上,响应大多在弹性范围内,应进一步研究在大震作用下深水桥墩的非线性响应与破坏模式;目前针对深水桥墩在地震和波浪联合作用下的动力响应研究较少,应深入研究在地震、波浪、海流联合作用下深水桥墩与水的相互作用机理;目前缺乏对全桥结构的地震响应研究,应开展深水桥梁全桥分析与多子台水下振动台试验。

关键词：桥梁工程深水桥墩水-结构相互作用地震响应动水压力计算方法水下振动台试验

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圆钢管柱-H形钢梁铸钢连接节点传力机理与承载力理论研究

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建筑结构学报 2019年第3期40卷 200-209页

作者：刘铭劼李心霞韩庆华芦燕天津大学建筑工程学院天津300072 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300072

圆钢管柱-H形钢梁梁柱铸钢连接节点是采用预制铸钢连接件代替圆钢管柱-H形钢梁梁柱节点中的加强构件形成的梁柱节点。为研究该节点承载能力,对节点在弯矩作用下的传力机理进行了分析,给出了圆柱面壳受法向力挠度理论解,基于变形协调原... 详细信息

圆钢管柱-H形钢梁梁柱铸钢连接节点是采用预制铸钢连接件代替圆钢管柱-H形钢梁梁柱节点中的加强构件形成的梁柱节点。为研究该节点承载能力,对节点在弯矩作用下的传力机理进行了分析,给出了圆柱面壳受法向力挠度理论解,基于变形协调原理揭示了节点传力机理和荷载分布规律,证明了节点荷载由铸钢连接件和圆钢管柱共同承担。基于屈服线理论推导了节点承载力计算式。开展了4组9个试件的节点足尺试验研究,用以验证节点荷载分布机理和承载力计算式,并开展了参数化有限元分析。结果表明,对于钢管柱外径为203～500 mm,径厚比为12～25的中厚度圆钢管,采用环板宽为20～50 mm、高为30～120 mm的铸钢连接件时,节点承载力的理论公式计算值与试验值及有限元分析值吻合良好,验证了圆钢管柱-H形钢梁铸钢连接节点传力机理和承载力理论计算式的正确性。

关键词：圆钢管柱 H形钢梁铸钢连接节点承载力传力机理

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考虑围护结构强度折减的基坑坑底隆起稳定分析

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2019年第A01期52卷 56-62页

作者：程雪松李昕昊潘军郑刚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300072 天津大学建筑工程学院天津300072

基坑坑底隆起稳定验算是基坑设计最重要的问题之一,坑底隆起失稳破坏伴随着土体和围护结构失效.然而目前基坑稳定常用的分析方法,强度折减有限元法,在已有研究和实践中却仅折减土体强度,未对围护结构强度进行折减,这与强度折减法的计算... 详细信息

基坑坑底隆起稳定验算是基坑设计最重要的问题之一,坑底隆起失稳破坏伴随着土体和围护结构失效.然而目前基坑稳定常用的分析方法,强度折减有限元法,在已有研究和实践中却仅折减土体强度,未对围护结构强度进行折减,这与强度折减法的计算理念不统一,且与实际基坑的破坏模式有一定差异.因此本文提出同时折减土体抗剪强度和围护结构抗弯强度的强度折减有限元法.进而通过建立大量的数值模型,对比了考虑与不考虑围护结构抗弯强度折减的计算结果,并与圆弧滑动法进行了对比分析.最后基于实际工程案例分析了新方法的应用效果.分析结果表明,不折减围护结构抗弯强度将高估基坑的坑底抗隆起稳定安全水平,验证了采用强度折减有限元法时同时折减土体强度和围护结构抗弯强度的必要性.

关键词：基坑坑底隆起稳定围护结构强度强度折减法

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Ⅰ-Ⅴ型夹芯板在近爆冲击波和破片群联合作用下防爆性能研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2019年第1期46卷 32-46页

作者：田力胡建伟天津大学建筑工程学院天津300072 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300072

针对民用建筑物墙、板构件提出一种新型的Ⅰ-Ⅴ型夹芯板防护结构,采用非线性有限元软件LS-DYNA,开展近爆冲击波和破片群联合作用下Ⅰ-Ⅴ型夹芯板的防护性能研究.从质量损失、能量吸收和竖向峰值位移响应3个方面,研究了炸药比例距离、炸... 详细信息

针对民用建筑物墙、板构件提出一种新型的Ⅰ-Ⅴ型夹芯板防护结构,采用非线性有限元软件LS-DYNA,开展近爆冲击波和破片群联合作用下Ⅰ-Ⅴ型夹芯板的防护性能研究.从质量损失、能量吸收和竖向峰值位移响应3个方面,研究了炸药比例距离、炸药起爆位置对夹芯板防护效果的影响,同时对夹芯板的实际防护性能进行了验证.结果表明:炸药比例距离对Ⅰ-Ⅴ型夹芯板的防护性能有较大的影响;不同炸药起爆位置对Ⅰ-Ⅴ型夹芯板的毁伤程度不同,在轴向增加起爆点的个数并不能显著增大Ⅰ-Ⅴ型夹芯板的毁伤程度;有Ⅰ-Ⅴ型夹芯板防护的钢筋混凝土板迎爆面只有少量混凝土脱落,且无钢筋外露,背爆面无混凝土脱落,也无钢筋外露,塑性变形区域较小,整体没有形成贯穿破坏,Ⅰ-Ⅴ型夹芯板的实际防护效果很好.

关键词：冲击波破片群联合作用夹芯板结构防护设计

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软土地区桩基施工群孔效应作用机理研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2019年第A01期52卷 1-8页

作者：郑刚王若展程雪松张涛王凡俊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300072 天津大学建筑工程学院天津300072

本研究利用Plaxis 3D有限元软件对群孔效应引发周边地层显著变形的原因进行了探索分析,通过孔周应力变化及孔周土体变形分析揭示了群孔效应的内在机理.结果表明,单孔情况下周围土体中会出现水平环向应力拱和竖向应力转移,有效限制孔壁... 详细信息

本研究利用Plaxis 3D有限元软件对群孔效应引发周边地层显著变形的原因进行了探索分析,通过孔周应力变化及孔周土体变形分析揭示了群孔效应的内在机理.结果表明,单孔情况下周围土体中会出现水平环向应力拱和竖向应力转移,有效限制孔壁内缩变形.而群孔之间的相互作用主要包括以下3方面:一是孔与孔之间对彼此应力拱的影响,具体表现为对环向应力拱的分布范围和拱强度的削弱作用;二是孔与孔之间对彼此竖向应力转移的影响,由于群孔之间距离有限,孔间应力转移同样受到削弱和破坏;三是在已有空孔附近再次成孔的卸荷效应,会使得周围土体有向该孔变形的趋势.群孔效应对周边环境的较大影响是以上3种因素共同作用的结果.当大量空孔存在且孔间距较小时,孔周边土体水平和竖向应力拱相互影响削弱导致每个空孔的内缩变形均大于单孔时的变形值,这是群孔效应中孔与孔相互作用的内在机理,也是其引发周边土体变形严重的主要原因.

关键词：软土桩基施工群孔效应土拱效应应力转移

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极地低温下栓钉连接件受剪性能试验研究及有限元分析

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建筑结构学报 2019年第1期40卷 148-154页

作者：谢剑杜雪玉严加宝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

为研究栓钉连接件在极地低温下的受剪性能,利用复叠式低温冷库、自制保温装置和电液伺服压力试验机对12个栓钉连接试件进行了推出试验,同时采用ABAQUS软件对其进行有限元分析,研究了温度、栓钉直径对低温下栓钉连接件受剪性能的影响。... 详细信息

为研究栓钉连接件在极地低温下的受剪性能,利用复叠式低温冷库、自制保温装置和电液伺服压力试验机对12个栓钉连接试件进行了推出试验,同时采用ABAQUS软件对其进行有限元分析,研究了温度、栓钉直径对低温下栓钉连接件受剪性能的影响。通过试验和有限元分析得到了试件破坏模式、荷载-滑移曲线、栓钉受剪承载力及极限滑移量,结果表明:试件在低温下出现栓钉剪断和栓钉剪断-混凝土压坏混合破坏两种破坏形式;在20～-80℃范围内,随着温度的降低,栓钉受剪承载力增大而极限滑移量减小,在-60～-80℃范围内,温度变化对栓钉连接件受剪性能的影响较小;在极地低温下,随着栓钉直径增大,栓钉连接件的受剪承载力和极限滑移量增加。采用ABAQUS软件考虑低温本构的有限元分析结果与试验结果吻合程度较高,通过试验结果拟合出的荷载-滑移曲线效果良好。

关键词：栓钉连接件极地低温推出试验有限元分析受剪承载力

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