检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2015年第10期32卷 68-74,88页

作者：丁阳马瑞李宁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300072

水中结构物通常会受到波浪和水流的联合作用,为了得到作用在结构上的波流荷载,该文基于Flow-3D软件建立了三维波流水槽的模拟模型。为了准确模拟波浪和水流的相互作用,避免将造波边界和水流边界同时叠加在入口边界处,采用质量源造波法... 详细信息

水中结构物通常会受到波浪和水流的联合作用,为了得到作用在结构上的波流荷载,该文基于Flow-3D软件建立了三维波流水槽的模拟模型。为了准确模拟波浪和水流的相互作用,避免将造波边界和水流边界同时叠加在入口边界处,采用质量源造波法来实现内造波。利用Flow-3D的二次开发功能在水槽两端设置海绵层消波区,并结合Sommerfeld辐射边界条件来实现水槽的通流消波。对波浪的传播、波流相互作用试验的流场以及波流和柱体结构相互作用试验的流场进行数值模拟,结果表明:所建立的三维波流水槽模型可以准确地模拟波浪和水流的相互作用以及波流对结构的联合作用,并有效地进行消波,避免了二次反射,可用于波浪和水流联合作用下水中结构物波流荷载的研究。

关键词：数值波流水槽质量源造波海绵层消波波流相互作用水中结构物波流荷载

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室内爆炸超压荷载简化模型

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工程力学 2015年第3期32卷 119-125,133页

作者：丁阳陈晔师燕超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300072

美国UFC规范计算室内爆炸荷载时假设爆炸荷载在整个空间均匀分布,但由于壁面的限制作用,真实室内爆炸的压力场并不均匀。该文利用非线性显式动力分析程序AUTODYN的Remap技术对室内爆炸进行模拟,研究了壁面爆炸荷载的分布规律;依据壁面... 详细信息

美国UFC规范计算室内爆炸荷载时假设爆炸荷载在整个空间均匀分布,但由于壁面的限制作用,真实室内爆炸的压力场并不均匀。该文利用非线性显式动力分析程序AUTODYN的Remap技术对室内爆炸进行模拟,研究了壁面爆炸荷载的分布规律;依据壁面爆炸超压时程曲线特点及其峰值超压分布,对爆炸荷载作用区域进行划分,并提出了各区域爆炸荷载典型参数—峰值超压、冲击波作用时间、准静态峰值气体压力及吹降时间的计算式,建立了室内爆炸荷载简化模型,并进一步研究了爆源高度和房间尺寸对荷载简化模型的影响。结果表明:室内爆炸下壁面不同区域爆炸荷载的分布形式及计算方法不同,拟合得到了各区域爆炸荷载的简化计算式;爆源高度及房间尺寸对峰值超压影响较大,对冲击波冲量影响较小。

关键词：室内爆炸荷载简化模型区域划分爆源高度房间尺寸

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地下工程漏水漏砂灾害发展过程的试验研究及数值模拟

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岩石力学与工程学报 2014年第12期33卷 2458-2471页

作者：郑刚戴轩张晓双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 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

针对富水砂层中地下工程经常出现的漏水漏砂引发的灾害问题，设计一种可以改变缝隙宽度的砂、水渗漏可视化试验装置，对骨架粒径D90在0.4～4.1 mm范围内的5种砂土，研究地下水位以下砂土自不同宽度缝隙中漏出时的水土流失及演化规律，... 详细信息

针对富水砂层中地下工程经常出现的漏水漏砂引发的灾害问题，设计一种可以改变缝隙宽度的砂、水渗漏可视化试验装置，对骨架粒径D90在0.4～4.1 mm范围内的5种砂土，研究地下水位以下砂土自不同宽度缝隙中漏出时的水土流失及演化规律，提出土体流失引发灾害的临界缝隙宽度。利用颗粒流和计算流体力学耦合的方法（PFC-CFD方法），对试验进行细观模拟，研究灾害演化过程中的土颗粒应力链和缝隙两侧结构受力的发展变化情况。试验和数值模拟结果表明：当缝宽超过临界缝隙宽度后，土体将大量流失；水土流失过程中形成的破坏面在缝隙附近可以用二次曲面很好地表征；随着缝宽的增大，流失的砂水混合物中的体积含砂率逐渐增加；漏水、漏砂过程是一个应力拱不断建立、破坏的连续变化过程，缝隙两侧结构受力的波动反映了土拱的形成与破坏。

关键词：土力学土拱漏砂临界缝隙宽度模型试验灾害

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考虑土-结构相互作用的多跨连续梁桥振动台阵试验研究

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土木工程学报 2013年第11期46卷 98-104页

作者：闫晓宇李忠献李勇杜修力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 北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室北京100124

土-结构相互作用(SSI)对软土地基上桥梁结构地震响应的影响不可忽略。通过对一座1∶10比例的四跨高架连续梁桥模型的振动台阵试验,系统地分析了SSI效应对大跨度连续梁桥地震响应的影响规律。研究表明:顺桥向地震激励下,SSI效应增大了桥... 详细信息

土-结构相互作用(SSI)对软土地基上桥梁结构地震响应的影响不可忽略。通过对一座1∶10比例的四跨高架连续梁桥模型的振动台阵试验,系统地分析了SSI效应对大跨度连续梁桥地震响应的影响规律。研究表明:顺桥向地震激励下,SSI效应增大了桥墩变形、墩底受力、墩顶水平加速度及主梁水平加速度,地震响应峰值随剪切波速的减小而单调递增,说明剪切波速是影响SSI效应的重要因素;桥墩加速度响应、位移响应和应变响应对SSI效应的敏感程度有所差异,其中加速度响应对SSI效应最敏感,考虑SSI效应后增幅最大;SSI效应将引起支座相对位移的剧烈变化;实时耦联动力子结构试验技术是进行桥梁结构考虑SSI效应的振动台试验的有效方法。

关键词：连续梁桥土-结构相互作用振动台阵试验地震响应实时耦联动力子结构试验

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基坑环梁支撑结构的连续破坏模拟及冗余度研究

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岩土工程学报 2014年第1期36卷 105-117页

作者：郑刚程雪松张雁滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072 天津大学土木工程系天津300072 中国土木工程学会北京100835

传统的基坑水平支护设计理论是基于构件进行强度设计,没有考虑大面积复杂基坑支护系统的连续破坏问题,对基坑支护体系冗余度的评价方法及冗余度指标等也缺乏针对性研究。以环梁形式的水平支撑体系为典型,设置了不同的环梁支撑平面布置方... 详细信息

传统的基坑水平支护设计理论是基于构件进行强度设计,没有考虑大面积复杂基坑支护系统的连续破坏问题,对基坑支护体系冗余度的评价方法及冗余度指标等也缺乏针对性研究。以环梁形式的水平支撑体系为典型,设置了不同的环梁支撑平面布置方案,利用离散元软件PFC,通过FISH语言二次开发定义了钢筋混凝土杆件的破坏准则,实现了局部构件破坏时水平支撑结构体系的连续破坏模拟以及整体破坏荷载确定。在此基础上,进一步提出了一种考虑水平支撑设计荷载的冗余度评价指标,并对有、无角撑支撑体系的冗余度进行了定量分析对比,同时表明此指标可以更为直观地体现水平支撑体系在局部破坏的情况下是否能够继续承担设计荷载而不至于发生连续破坏直至整体破坏,具有更明确的理论与实用意义。针对环梁水平支撑体系的研究还表明,对于要求变形和受力尽量均匀的环梁支撑体系来说,在满足刚度均匀的前提条件下合理增加传力路径来提高冗余度尤为重要,否则,不合理地增加传力路径可能反而造成环梁支撑体系的受力和变形更为不利。建议对重要、复杂的基坑水平支撑体系进行冗余度分析及优化,并在施工过程中对关键构件进行重点监测与保护。

关键词：基坑环梁支撑连续破坏冗余度离散元

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多点激励下大跨度连续刚构桥地震响应振动台阵试验研究

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土木工程学报 2013年第7期46卷 81-89页

作者：闫晓宇李忠献韩强杜修力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 北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室北京100124

目前对于大跨度桥梁在多维多点激励下的地震响应尚缺乏试验研究。以一高墩大跨度钢筋混凝土连续刚构桥工程为对象,按1/10比例设计和制作一座三跨刚构桥模型,并通过地震模拟振动台阵试验,研究一致激励、行波激励和局部场地效应等对刚构... 详细信息

目前对于大跨度桥梁在多维多点激励下的地震响应尚缺乏试验研究。以一高墩大跨度钢筋混凝土连续刚构桥工程为对象,按1/10比例设计和制作一座三跨刚构桥模型,并通过地震模拟振动台阵试验,研究一致激励、行波激励和局部场地效应等对刚构桥地震响应的影响。研究表明:刚构桥对地震动的频谱特性十分敏感,地震响应差异较大;行波效应增大桥墩变形和墩底应变,其影响程度随视波速和墩梁约束的不同而有差异,且桥墩墩底较墩梁固结处对行波效应更为敏感;局部场地效应增大桥墩变形和墩底应变,且其对中墩和边墩以及墩底和墩梁固结处的影响有所不同;同时考虑行波效应和局部场地效应,桥墩的动力响应较一致激励以及单独考虑行波效应和局部场地效应时有所增大。因此,在长大桥梁地震响应精细化分析中必须考虑地震动空间效应。

关键词：刚构桥多点激励振动台阵试验地震响应行波效应局部场地效应

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灾害环境下隧道不同部位漏水对于周围土体及平行隧道的影响研究

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岩石力学与工程学报 2015年第S1期34卷 3196-3207页

作者：郑刚戴轩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 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

针对盾构隧道在施工和运营过程中发生漏水引发的灾害问题,以盾构隧道单位面积发生一处线漏作为灾害的一种形式,采用考虑应力–孔压耦合的有限差分方法研究盾构隧道自不同位置发生漏水对于土体以及平行隧道的影响。研究发现,漏水量相同时... 详细信息

针对盾构隧道在施工和运营过程中发生漏水引发的灾害问题,以盾构隧道单位面积发生一处线漏作为灾害的一种形式,采用考虑应力–孔压耦合的有限差分方法研究盾构隧道自不同位置发生漏水对于土体以及平行隧道的影响。研究发现,漏水量相同时,隧道不同位置发生漏水对于周围土体和平行隧道的影响有很大区别。对于周围土体,隧道漏水位置越靠近隧道底部,其对土体竖向位移场的影响范围越宽,对土体水平位移场的影响范围越深,平行隧道的存在会使地表变形趋于不对称且产生更大的曲率变形;对于平行隧道,不同位置漏水将会引发不同的位移模式,平行隧道的水平位移可能大于漏水隧道本身的位移。最后,根据隧道漏水对于其自身及平行隧道的不同影响,对漏水位置进行分区,在进行灾害治理和预防时需根据不同区域的不同影响进行针对性的处理。

关键词：隧道工程漏水位置灾害影响区平行隧道

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考虑孔压消散时黏土的动变形研究

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天津大学学报 2013年第3期46卷 191-196页

作者：郑刚霍海峰雷华阳张立明天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津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

针对饱和黏土随时间的增加不断排水的情况,在不排水动剪切之后,实施了孔压消散阶段,并对不同消散程度土体的不排水剪切变形进行了研究.结果表明:完全固结后,饱和黏土刚度与动强度将会提高,再次保持原动应力水平不排水剪切时,土体轴向塑... 详细信息

针对饱和黏土随时间的增加不断排水的情况,在不排水动剪切之后,实施了孔压消散阶段,并对不同消散程度土体的不排水剪切变形进行了研究.结果表明:完全固结后,饱和黏土刚度与动强度将会提高,再次保持原动应力水平不排水剪切时,土体轴向塑性变形基本不发生变化;当孔压消散与不排水动力剪切重复作用时,土体的变形主要来自于固结排水产生的轴向形变,且动剪切产生的动孔压与固结时的排水量随固结次数的增加而减小,并最终趋于稳定.随着固结度的增加,不排水剪切时的动变形不断减小.

关键词：动变形动孔压固结不排水剪切

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强震作用下钢筋混凝土连续梁桥倒塌分析

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地震工程与工程振动 2016年第1期36卷 35-43页

作者：李忠献陈宇李宁天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室

钢筋混凝土连续梁桥是广泛应用的桥梁结构形式,研究其在强震作用下的倒塌模式及规律对改进和完善工程抗震设计具有重要意义。本文应用有限元法建立了钢筋混凝土连续梁桥的简化数值模型,并分别通过钢筋混凝土空心薄壁桥墩,钢筋混凝土箱... 详细信息

钢筋混凝土连续梁桥是广泛应用的桥梁结构形式,研究其在强震作用下的倒塌模式及规律对改进和完善工程抗震设计具有重要意义。本文应用有限元法建立了钢筋混凝土连续梁桥的简化数值模型,并分别通过钢筋混凝土空心薄壁桥墩,钢筋混凝土箱梁简化模型力学行为的对比试验,以及全桥简化模型与精细化模型动力特性的对比分析,验证了所建立全桥简化模型的可靠性;对不同支座强度的钢筋混凝土连续梁桥在强震作用下的倒塌过程进行了模拟,分析了桥梁结构的倒塌模式,研究发现支座强度对连续梁桥的倒塌模式有重要影响。

关键词：钢筋混凝土箱梁空心薄壁桥墩简化模型连续梁桥倒塌规律倒塌模式

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自复位变阻尼耗能支撑的力学原理与性能研究

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工程力学 2018年第1期35卷 201-208页

作者：徐龙河谢行思李忠献北京交通大学土木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

为解决现有自复位支撑起滑力大的问题,提出了一种新型自复位变阻尼耗能支撑。支撑采用组合碟簧提供复位能力,通过构造设计实现磁流变液变阻尼耗能。对其变阻尼特性进行了分析,建立了描述其滞回特性的恢复力模型,提出了基于性能需求的支... 详细信息

为解决现有自复位支撑起滑力大的问题,提出了一种新型自复位变阻尼耗能支撑。支撑采用组合碟簧提供复位能力,通过构造设计实现磁流变液变阻尼耗能。对其变阻尼特性进行了分析,建立了描述其滞回特性的恢复力模型,提出了基于性能需求的支撑设计边界条件。对支撑整体和阻尼耗能装置磁场进行了模拟,结果表明,支撑具有饱满的类旗型滞回曲线,起滑力小、无残余变形、拉压对称,能够兼顾不同振动强度下的性能需求,有效控制结构振动响应。分析了支撑设计参数对滞回性能的影响,为提高复位与耗能能力,设计时组合碟簧预压力应略大于初始阻尼力,同时应增大组合碟簧刚度、提高最大阻尼力、减小变阻尼区间。与现有自复位支撑相比,起滑力大幅降低、起滑刚度比增加,在相同自复位装置设计下等效粘滞阻尼比与最大承载力也有较大提高。

关键词：自复位耗能支撑磁流变液变阻尼恢复力模型滞回性能

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