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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极地低温下冻融作用对混凝土断裂性能的影响

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工程力学 2023年第2期40卷 202-212页

作者：谢剑闫明亮刘洋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

为研究混凝土在极地及严寒地区经历冻融循环作用后的耐久性能变化情况,该文通过慢冻法开展了84个三点弯曲梁的冻融循环及加载试验。试验以冻融循环下限温度(低至-80℃)、冻融循环次数、混凝土强度、混凝土类型为研究变量,对比分析了冻... 详细信息

为研究混凝土在极地及严寒地区经历冻融循环作用后的耐久性能变化情况,该文通过慢冻法开展了84个三点弯曲梁的冻融循环及加载试验。试验以冻融循环下限温度(低至-80℃)、冻融循环次数、混凝土强度、混凝土类型为研究变量,对比分析了冻融循环前后混凝土基本力学性能和关键断裂参数的变化规律。研究结果表明:随着循环下限温度的降低以及循环次数的增加,混凝土的基本力学性能以及起裂韧度和断裂能均呈下降趋势,但失稳韧度以及特征长度则呈相反趋势,表明混凝土在经历冻融循环后阻裂的能力下降,但混凝土变形性能有明显改善;随着混凝土强度的提高,抗冻耐久性能有一定程度的提升;海水海砂混凝土经受冻融循环后断裂性能不低于普通混凝土;提出冻融损伤累积量的概念,可利用其反映断裂参数的变化情况和不同冻融工况的定量化比较。

关键词：混凝土双K断裂韧度试验研究冻融循环极地低温

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核电站安全壳预应力施工变形分析及实时监控

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2017年第B07期50卷 95-100页

作者：李志鹏张晋元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

核电站安全壳是核电站的标志性建筑物,核蒸汽供应系统的所有设备均安装其内.燃料转运装置为关键部件,其安装精度要求十分严格,同时燃料转运装置的安装为关键路径,无法延期进行.而核电站安全壳预应力施工会引起筒体变形,进而影响燃料转... 详细信息

核电站安全壳是核电站的标志性建筑物,核蒸汽供应系统的所有设备均安装其内.燃料转运装置为关键部件,其安装精度要求十分严格,同时燃料转运装置的安装为关键路径,无法延期进行.而核电站安全壳预应力施工会引起筒体变形,进而影响燃料转运装置的安装精度.为分析其影响,本文采用ANSYS有限元分析软件对穹顶预应力张拉引起的筒体变形进行数值模拟,同时在现场设置检测点位进行实际变形量的监测,实时监测筒体的变形.研究表明:安全壳穹顶预应力施工引起的筒体变形不会对核电站燃料转运装置的安装产生影响,可以先进行燃料转运装置的安装,保证工期,再进行安全壳穹顶预应力的施工,以避开冬期施工.

关键词：核电站安全壳预应力施工变形模拟实时监控

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碰撞冲击荷载作用下钢筋混凝土柱的动态响应及破坏模式

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工程力学 2013年第2期30卷 150-155页

作者：田力朱聪王浩封新华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

在碰撞冲击荷载下,钢筋混凝土结构的动态响应及损伤破坏过程是一个复杂的非线性过程。运用LS-DYNA建立了钢筋混凝土柱的三维分离式模型,钢筋与混凝土的连接按粘结滑移进行处理。通过与共节点方法对比并检查系统能量关系,验证了粘结滑移... 详细信息

在碰撞冲击荷载下,钢筋混凝土结构的动态响应及损伤破坏过程是一个复杂的非线性过程。运用LS-DYNA建立了钢筋混凝土柱的三维分离式模型,钢筋与混凝土的连接按粘结滑移进行处理。通过与共节点方法对比并检查系统能量关系,验证了粘结滑移模型的正确性。以刚性球与钢筋混凝土柱的碰撞冲击为例,研究了刚性球质量、初速度、混凝土轴心抗压强度、纵筋配筋率和箍筋配筋率等参数对钢筋混凝土柱动态响应的影响,并分析了冲击荷载下钢筋混凝土柱的破坏模式。结果表明:刚性球质量、初速度的增加都会不同程度地加剧钢筋混凝土柱的动态响应及损伤;在考虑混凝土应变率效应的情况下,提高混凝土轴心抗压强度并不能有效降低钢筋混凝土柱中点的水平位移;增加纵筋和箍筋配筋率均能有效提高钢筋混凝土柱的抗撞能力;冲击荷载下钢筋混凝土柱的破坏模式主要包括局部型破坏和整体型破坏。

关键词：冲击荷载钢筋混凝土柱分离式模型粘结滑移动态响应破坏模式

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软土地区CFG桩群孔效应引发的地表沉降

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2017年第8期50卷 796-805页

作者：郑刚王凡俊孙宏宾程雪松雷华阳张涛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 天津大学建筑工程学院天津300072

在软土地区CFG桩施工形成的大量空桩孔如不及时回填会产生群孔效应,造成地表沉降,进而威胁邻近建筑物、隧道及管线等基础设施的安全.本文基于某工程实测结果,利用有限元研究了单孔和多孔情况下引起的地表沉降情况及多孔叠加机理,提出了... 详细信息

在软土地区CFG桩施工形成的大量空桩孔如不及时回填会产生群孔效应,造成地表沉降,进而威胁邻近建筑物、隧道及管线等基础设施的安全.本文基于某工程实测结果,利用有限元研究了单孔和多孔情况下引起的地表沉降情况及多孔叠加机理,提出了多孔合并法来解决实际工程中数量庞大的桩孔较难模拟问题,并对群孔效应引发周边严重沉降的工程进行了模拟分析.研究结果表明,单孔引发的沉降值主要受孔径影响,呈正相关;沉降最大值位置主要受孔深影响,呈线性正相关.孔心距较小时,空孔周边土体中水平和竖向上的土应力拱的相互影响与削弱导致每个空孔的内缩变形均大于单孔时的变形值,是导致群孔效应引发周边严重沉降的主要原因.群孔引发的沉降与孔数呈对数关系,孔数增大到一定值时沉降不再显著增长.所提出的多孔合并的群孔研究方法及合并转化系数?,为进一步研究群孔效应奠定了基础.

关键词： CFG桩群孔地表沉降软土

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基于三向敏感频率的单层球面网壳结构地震动强度参数分析

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建筑结构学报 2016年第9期37卷 85-90页

作者：丁阳田兴业宗亮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

选择合适的地震动强度参数可减小其与结构响应相关分析结果的离散性。以Kiewitt-8型单层球面网壳结构为研究对象,对算例结构进行谐响应分析,确定结构三个方向的敏感频率;提出基于三向敏感频率的地震动强度参数加速度谱Sa,3d。采用有限... 详细信息

选择合适的地震动强度参数可减小其与结构响应相关分析结果的离散性。以Kiewitt-8型单层球面网壳结构为研究对象,对算例结构进行谐响应分析,确定结构三个方向的敏感频率;提出基于三向敏感频率的地震动强度参数加速度谱Sa,3d。采用有限元软件ABAQUS对算例结构进行三向地震动作用下的增量动力分析,并对分析结果进行统计分析,从相关性和有效性两个方面对Sa,3d进行评价。结果表明:Sa,3d与单层球面网壳结构的地震响应具有更好的相关性,且具有较好的有效性,建议对单层球面网壳结构,采用Sa,3d作为地震动强度参数进行增量动力分析。

关键词：单层球面网壳地震动强度参数谐响应分析三向敏感频率

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双层铝合金板式节点力学性能与设计方法

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2020年第12期53卷 1218-1225页

作者：刘红波刘晓娜孟祎陈志华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 天津大学建筑工程学院天津300072

板式节点是铝合金空间网格结构中应用最为广泛的节点形式,其力学性能会对铝合金空间网格结构的承载性能产生显著影响.目前,针对铝合金板式节点力学性能的研究主要集中在单层板式节点,双层板式节点作为一种新型节点形式,其力学性能及设... 详细信息

板式节点是铝合金空间网格结构中应用最为广泛的节点形式,其力学性能会对铝合金空间网格结构的承载性能产生显著影响.目前,针对铝合金板式节点力学性能的研究主要集中在单层板式节点,双层板式节点作为一种新型节点形式,其力学性能及设计方法尚待研究.本文在试验的基础上,分别对单层和双层板式节点的力学性能进行了数值分析和理论分析,并运用ABAQUS软件建立了大量节点模型进行参数化分析,考虑了腹板厚度、腹板高度、节点板厚度、翼缘板厚度、翼缘板宽度及螺栓布置形式对单层和双层板式节点力学性能的影响.基于破坏线理论和螺栓破坏理论,引入材料等效强度破坏系数和双层铝合金板式节点极限承载力增强系数,提出了节点极限承载力的计算方法.研究结果表明:单层和双层板式节点的极限承载力随着节点板厚度的增加,先增大后减小;腹板越厚越高、翼缘板越厚越宽,单层和双层板式节点的极限承载力越高;双层板式节点极限承载力高于单层板式节点,根据计算分析建议双层板式节点极限承载力增强系数取2.3;螺栓布置对节点力学性能影响显著;理论计算结果与数值计算结果吻合程度较好,验证了理论计算方法的准确性,可为实际工程应用提供依据.

关键词：铝合金板式节点双层板式节点力学性能设计方法

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不同埋深条件下盾构施工扰动试验研究

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岩土力学 2024年第S01期45卷 1-12页

作者：雷华阳杨洋许英刚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

随着城市地下空间开发规模不断扩大,盾构施工诱发的地层扰动对地下既有建(构)筑物及周边环境的安全产生了重要的影响。通过自主研发盾构掘进试验装置,实现了不同地层应力水平的加载,分析了不同埋深条件下盾构施工地层扰动的变化规律及... 详细信息

随着城市地下空间开发规模不断扩大,盾构施工诱发的地层扰动对地下既有建(构)筑物及周边环境的安全产生了重要的影响。通过自主研发盾构掘进试验装置,实现了不同地层应力水平的加载,分析了不同埋深条件下盾构施工地层扰动的变化规律及影响范围。研究结果表明:隧道周围地层中土压力变化率随着距隧道水平距离的增大而逐渐递减;盾构掘进完毕后土压力相对于初始土压力减少了约20%~40%;埋深比变化对拱顶、拱底处的土体应力路径影响较小;定义了基于土压力力变化的地层扰动度,随埋深比的增大,地层扰动度逐渐减小,说明深埋条件会降低盾构开挖对地层的扰动作用;盾构掘进完毕后,扰动作用的竖向影响范围高度介于隧道上下0.5D~0.8D(D为隧道直径)之间,当盾构到达监测断面时水平扰动范围宽度约为0.5D,盾构穿越远离后近似为1.2D~1.5D。

关键词：盾构施工模型试验土压力应力扰动度埋深比

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地震-波浪耦合作用下考虑相位差影响的深水桥墩动力响应分析

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中国公路学报 2021年第5期34卷 86-98页

作者：赵秋红许梦凡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

跨海深水桥墩往往受到不可忽视的波浪作用,在设计时需考虑波浪力。在地震作用下,桥墩附近海域的波浪场受到地震动水压力的干扰,波浪作用也受到影响,桥墩的动力响应需考虑两者的耦合作用。另一方面,地震起振时,墩底处地震波的相位可简单... 详细信息

跨海深水桥墩往往受到不可忽视的波浪作用,在设计时需考虑波浪力。在地震作用下,桥墩附近海域的波浪场受到地震动水压力的干扰,波浪作用也受到影响,桥墩的动力响应需考虑两者的耦合作用。另一方面,地震起振时,墩底处地震波的相位可简单视为0,而桥墩处的波浪相位可能在0~2π之间变化,地震与波浪之间的相位差将直接影响波浪作用的大小,进而影响地震-波浪耦合作用。为了研究地震-波浪对深水桥墩的动力耦合作用,并考虑相位差对桥墩动力响应的影响,采用有限元分析软件ADINA建立的组合桥墩的精细化模型及桥墩附近水体的势流体单元模型,以模拟流固耦合作用;分别进行了地震单独作用下、波浪单独作用下以及地震-波浪耦合作用下桥墩的动力响应分析,并考虑了地震动、波高及地震与波浪之间相位差的不同。研究结果表明:地震与波浪间的耦合作用不能忽略,其对桥墩上总动水压力的影响在15%左右;地震与波浪之间的相位差对桥墩动力响应影响显著,当相位差在0~2π之间变化时,最大响应幅值变化接近54%;最不利相位差的取值与地震频率、桥墩水下基频和结构形式密切相关。利用MATLAB软件,提出了最不利相位差的计算方法及其适用条件;提出了耦合作用折算系数,以简化最大动力响应幅值的计算,推动实际工程应用。

关键词：桥梁工程地震-波浪耦合作用流固耦合数值模拟深水桥墩动力响应最不利相位差耦合作用折算系数

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三维隔震钢框架结构及内部非结构构件地震易损性研究

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工程力学 2024年第1期41卷 149-159页

作者：石运东卫旺旺丁阳李忠献天津大学建筑工程学院天津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

该文以三维隔震钢框架结构为研究对象,提出上部结构、隔震支座与滑移型设备、倾覆型设备、吊顶三类非结构构件的抗震性能量化指标,基于增量动力分析,从结构与非结构2个方面研究三维隔震结构地震易损性。基于研究案例,结果表明:三维隔震... 详细信息

该文以三维隔震钢框架结构为研究对象,提出上部结构、隔震支座与滑移型设备、倾覆型设备、吊顶三类非结构构件的抗震性能量化指标,基于增量动力分析,从结构与非结构2个方面研究三维隔震结构地震易损性。基于研究案例,结果表明:三维隔震结构与水平隔震结构的结构易损性接近,两者在远场地震时结构易损性低于非隔震结构,但高强度近场地震作用时由于过大的支座位移则可能高于非隔震结构。如9度罕遇地震作用时,三维隔震结构与非隔震结构对应立即使用状态的超越概率分别为90%、80%。三维隔震结构中滑移型设备的易损性低于非隔震结构,略高于水平隔震结构。三维隔震结构与水平隔震结构均可有效降低倾覆型设备的倾覆概率,在PGA为0.8 g时倾覆概率仅为7%,且前者相比后者可显著降低倾覆型设备的摇摆角。非隔震结构与水平隔震结构中吊顶地震易损性均较高,而三维隔震结构可显著降低吊顶的易损性,近场8度罕遇地震作用下吊顶对应充分运行的超越概率仅为1%。

关键词：三维隔震结构非结构构件增量动力分析地震易损性抗震性能

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