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第十三届全国现代结构工程学术研讨会

作者：罗松刘锡良崔东滨周婷曲辉王小盾天津大学中新天津生态城建设局天津市机械设备成套局滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学)

全螺栓隔板贯通节点为一种新型的梁柱节点连接方式,由于建筑的需求梁轴心偏离柱轴心全螺栓隔板贯通节点是最常用形式。采用ABAQUS有限元软件,建立了实体单元模型,分析了该节点工作状态下的力学性能。分析表明,节点梁柱连接安全可靠,各... 详细信息

全螺栓隔板贯通节点为一种新型的梁柱节点连接方式,由于建筑的需求梁轴心偏离柱轴心全螺栓隔板贯通节点是最常用形式。采用ABAQUS有限元软件,建立了实体单元模型,分析了该节点工作状态下的力学性能。分析表明,节点梁柱连接安全可靠,各连接部位均发挥较好的受力性能;节点受力较大区域为外伸隔板根部倒角处及外伸隔板端部处翼缘,屈服部位主要集中在外伸隔板端部处翼缘,达到塑性铰外移的设计目的;高强螺栓与外伸隔板相接触传递的剪力从外律隔板根部向外伸隔板端部逐渐减小;高强螺栓与翼缘相接触传递的剪力从翼缘端部向外伸隔板端部处翼缘逐渐增大。

关键词：全螺栓隔板贯通节点矩形钢管混凝土柱力学性能有限元分析

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坑角效应对基坑周边建筑物影响的有限元分析

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天津大学学报 2012年第8期45卷 688-699页

作者：郑刚李志伟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

在基坑工程中,当建筑物紧邻基坑坑角时,坑外土体的不均匀沉降将导致建筑物发生挠曲变形与扭转变形,其中,挠曲变形趋势及挠曲程度取决于建筑物所跨区间内土体沉降曲线的挠曲变形特征,而扭转变形则与建筑物同坑角的相对位置紧密相关.在挠... 详细信息

在基坑工程中,当建筑物紧邻基坑坑角时,坑外土体的不均匀沉降将导致建筑物发生挠曲变形与扭转变形,其中,挠曲变形趋势及挠曲程度取决于建筑物所跨区间内土体沉降曲线的挠曲变形特征,而扭转变形则与建筑物同坑角的相对位置紧密相关.在挠曲变形与扭转变形的共同作用下,建筑物墙体拉应变将受到坑角效应的显著影响.算例结果表明:对于纵墙平行于基坑边的建筑物,当其距坑角距离小于1倍开挖深度时,坑角效应对建筑物变形起不利作用,显著增大了建筑物的墙体拉应变,即此时建筑物是最为不利的;而当建筑物纵墙垂直于基坑边,且距坑角距离小于1倍开挖深度时,坑角效应对建筑物变形起有利作用,使得建筑物的墙体拉应变显著降低;而当建筑物距坑角距离大于1倍开挖深度时,坑角效应对建筑物墙体拉应变的影响基本可以忽略,但墙体拉应变达到最大值,即此时建筑物是最为不利的.

关键词：坑角效应建筑物有限元分析挠曲变形扭转变形

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基坑开挖对坑内工程桩影响的实测及有限元分析

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天津大学学报 2012年第12期45卷 1062-1070页

作者：郑刚张立明王琦刘庆晨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

基坑开挖对坑内工程桩的影响越来越受到工程界的重视.对天津站地下换乘中心盖挖逆作法基坑工程开挖过程中支承于桩基上的钢管柱的竖向位移进行了实测,在此基础上进行了有限元分析.实测结果及有限元分析表明:基坑开挖可导致工程桩产生较... 详细信息

基坑开挖对坑内工程桩的影响越来越受到工程界的重视.对天津站地下换乘中心盖挖逆作法基坑工程开挖过程中支承于桩基上的钢管柱的竖向位移进行了实测,在此基础上进行了有限元分析.实测结果及有限元分析表明:基坑开挖可导致工程桩产生较大隆起,截至底板浇筑完毕本工程实测钢管柱顶最大值达到33,mm,钢管柱之间及钢管柱与地下连续墙之间产生了可观的差异竖向变形.随着盖挖逆作法基坑分层降水、分层开挖及分层施做地下结构,钢管柱的竖向位移呈波动式发展.坑底以下土体的隆起除在引起桩发生较大的竖向位移外,在桩身还可引起一定的拉力.不同位置处工程桩对应桩身拉应力和侧阻分布相差较大,基坑边部桩受地连墙变形影响较大.在桩顶作用有较大荷载的情况下,基坑开挖后,桩身中下部仍会产生较大的拉力,在设计时须加以考虑.

关键词：基坑开挖工程桩实测有限元分析

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基于雨流计数法的接触线疲劳寿命分析

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铁道学报 2012年第6期34卷 34-39页

作者：毕继红陈花丽任洪鹏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

电气化铁路向高速化方向发展,为保证结构的安全性,对接触网进行精确的疲劳分析至关重要。本文使用APDL语言编制命令流,对柔性悬挂接触网的接触线进行疲劳寿命估算,并给出具体步骤。采用改进的雨流计数法,对接触线各单元的疲劳应力谱进... 详细信息

电气化铁路向高速化方向发展,为保证结构的安全性,对接触网进行精确的疲劳分析至关重要。本文使用APDL语言编制命令流,对柔性悬挂接触网的接触线进行疲劳寿命估算,并给出具体步骤。采用改进的雨流计数法,对接触线各单元的疲劳应力谱进行统计处理,得到各单元的各级应力幅值、应力均值与相应的应力循环数;用Miner线性疲劳累积损伤理论得到接触线各单元的疲劳寿命值。针对一组参数,得到接触线各跨的安全运行次数与折算年限,分析接触线疲劳寿命的不利位置,研究不利位置的应力时程特征,为柔性悬挂接触网系统的设计和工程实际施工与维护提供重要依据。

关键词：柔性悬挂接触网疲劳寿命雨流计数法应力时程不利位置

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筒型基础平台气浮拖航的影响因素分析

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工程力学 2012年第10期29卷 193-198页

作者：丁红岩黄旭张浦阳刘宪庆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

为研究筒型基础海洋平台气浮拖航运动特性,以筒型基础抢修平台为原型,采用水动力学软件MOSES对其进行模拟分析。建立了1∶20的平台缩尺试验模型,其分析结果与模型试验结果吻合很好,表明MOSES模型计算结果有较高的可靠性。为消除模型试... 详细信息

为研究筒型基础海洋平台气浮拖航运动特性,以筒型基础抢修平台为原型,采用水动力学软件MOSES对其进行模拟分析。建立了1∶20的平台缩尺试验模型,其分析结果与模型试验结果吻合很好,表明MOSES模型计算结果有较高的可靠性。为消除模型试验中模型尺寸对平台拖航运动分析的影响,按平台实际尺寸建立平台原型气浮拖航模型,进而分析不同系缆点位置、波浪状态等因素对平台拖航的影响。MOSES计算结果表明为提高平台拖航稳性,系缆点位置应尽量靠近平台浮心所在平面,以减小拖缆力产生的倾覆力矩;波浪高度对筒型基础海洋平台拖缆力和垂向运动影响较大,当波高超过2m时不宜进行拖航;顺浪拖航比顶浪拖航更加有利于拖航安全。

关键词：拖航 MOSES 气浮筒型基础平台数值模拟

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天津站地下换乘中心基坑工程2标段盖挖逆作法的实测分析

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天津大学学报 2012年第10期45卷 930-937页

作者：郑刚刘庆晨邓旭张立明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

分析了天津站地下换乘中心工程2标段基坑开挖过程中的地下连续墙水平位移、结构柱隆沉及其差异变形和主动区土压力的监测结果.实测表明:当开挖完成后,普通地下连续墙最大侧移位置位于开挖面附近,而T形地下连续墙,即使开挖至负4层,最大... 详细信息

分析了天津站地下换乘中心工程2标段基坑开挖过程中的地下连续墙水平位移、结构柱隆沉及其差异变形和主动区土压力的监测结果.实测表明:当开挖完成后,普通地下连续墙最大侧移位置位于开挖面附近,而T形地下连续墙,即使开挖至负4层,最大侧移位置仍在开挖面之上的墙体中部.开挖过程中墙体侧移会出现由于开挖的空间效应而减小的情况.结构柱隆起具有明显的时空效应,其值与距地下连续墙的距离、层板浇筑、开挖顺序等因素有关.尽管最大隆起超过控制值,但差异变形在控制范围内且结构并未破坏,可以适当放宽结构柱隆起预警值的要求,以差异变形为关键控制标准.墙外主动区土压力呈曲线分布,在施工过程中变化较小,其分布及变化与墙体挠曲形式和侧移趋势有关.

关键词：盖挖逆作法水平位移结构柱隆沉差异变形土压力

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复杂结构-桩-土体系下的桩-土动力p-y曲线

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岩土工程学报 2012年第5期34卷 911-916页

作者：姜忻良吴薪柳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

以天津站交通枢纽工程为背景,开展了复杂结构–桩–土相互作用振动台模型试验,研究了桩土相互作用的动力特性。运用弹性地基梁理论,得出弯矩时程和土压力,采用实测桩的加速度值积分求得桩的位移,得到桩–土动力p–y曲线,求出了不同深度... 详细信息

以天津站交通枢纽工程为背景,开展了复杂结构–桩–土相互作用振动台模型试验,研究了桩土相互作用的动力特性。运用弹性地基梁理论,得出弯矩时程和土压力,采用实测桩的加速度值积分求得桩的位移,得到桩–土动力p–y曲线,求出了不同深度及不同时间段阻尼与弹簧刚度系数分布规律。研究表明:受底部筏板的影响,阻尼与土弹簧刚度沿桩身分布可近似考虑成分段线性,分段点约在桩身上部1/3范围处。阻尼与弹簧刚度均随埋深的增加而增大;随着地震动的持续,阻尼基本稳定,只在桩底略有增大;弹簧刚度随振动时间持续有所降低,且随埋深增大,其降低的幅度越大。

关键词：相互作用振动台试验动力p–y曲线弹簧刚度阻尼

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钢筋混凝土桥梁疲劳累积损伤失效过程简化分析方法

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工程力学 2012年第5期29卷 107-114,121页

作者：朱劲松朱先存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

为了有效预测疲劳损伤累积程度与桥梁剩余寿命,提出了钢筋混凝土桥梁结构在运营荷载下疲劳失效全过程数值模拟的简化方法。首先,根据混凝土及钢筋疲劳刚度退化、疲劳强度退化与疲劳残余变形演变规律,建立了混凝土及钢筋经历任意次数疲... 详细信息

为了有效预测疲劳损伤累积程度与桥梁剩余寿命,提出了钢筋混凝土桥梁结构在运营荷载下疲劳失效全过程数值模拟的简化方法。首先,根据混凝土及钢筋疲劳刚度退化、疲劳强度退化与疲劳残余变形演变规律,建立了混凝土及钢筋经历任意次数疲劳加载后的剩余强度包络线方程,基于混凝土单轴本构模型和钢筋理想弹塑性模型,建立了混凝土及钢筋疲劳本构模型;然后,在此基础上对文献提出的疲劳全过程分析法进行了改进,提出了疲劳损伤累积失效全过程数值分析法;最后,基于ABAQUS软件平台和该文方法,对某钢筋混凝土简支梁算例进行疲劳全过程数值分析。结果表明:利用该文方法得到的模拟值与试验值的相对误差处于合理范围之内,验证了该文方法的可靠性和实用性。

关键词：钢筋混凝土桥梁包络线方程疲劳本构模型疲劳累积损伤数值模拟

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历史风貌建筑砖砌体加固试验及模拟计算分析

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工程力学 2012年第A1期29卷 92-96页

作者：王亭姜忻良李茂鋆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300072

该文针对天津现存的历史风貌建筑普遍存在砂浆强度低的情况,进行了墙体结构加固试验与模拟计算分析。采用原材料制作了2片墙体试件、2片钢筋网水泥砂浆抹面加固试件,对其进行了低周反复加载试验,研究了砖砌体及加固砖砌体试件的抗震性能... 详细信息

该文针对天津现存的历史风貌建筑普遍存在砂浆强度低的情况,进行了墙体结构加固试验与模拟计算分析。采用原材料制作了2片墙体试件、2片钢筋网水泥砂浆抹面加固试件,对其进行了低周反复加载试验,研究了砖砌体及加固砖砌体试件的抗震性能;应用等效体积单元(RVE)法模拟砖砌体,求得了砖砌体的等效参数,用ANSYS模拟了加固砖砌体试件的低周反复加载,并与试验结果进行了对比分析,验证了钢筋网水泥抹面加固低强度砖砌体的可行性,为历史风貌建筑的加固提供技术支撑。

关键词：风貌建筑钢筋网水泥砂浆低周反复等效体积单元(RVE) 均质化有限元非线性

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钢筋混凝土桥面板疲劳数值分析方法

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中国公路学报 2012年第1期25卷 59-66页

作者：朱劲松闫广鹏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

为了模拟车辆荷载作用下桥面板的疲劳损伤退化过程,提出了针对公路钢筋混凝土桥面板疲劳失效过程的数值分析方法。首先在各国相关试验与研究的基础上,通过编制合理的荷载谱,将复杂的车辆荷载进行简化等效;然后提出了高周循环荷载下受弯... 详细信息

为了模拟车辆荷载作用下桥面板的疲劳损伤退化过程,提出了针对公路钢筋混凝土桥面板疲劳失效过程的数值分析方法。首先在各国相关试验与研究的基础上,通过编制合理的荷载谱,将复杂的车辆荷载进行简化等效;然后提出了高周循环荷载下受弯构件中钢筋与混凝土材料的疲劳本构关系,基于ABAQUS软件对一试验板建模分析,验证了疲劳本构关系的正确性;最后,对某实际钢筋混凝土桥面板进行疲劳数值分析与疲劳寿命预测。结果表明:该桥面板的抗疲劳寿命满足要求;所建立的材料疲劳本构关系能够有效模拟钢筋和混凝土在循环加载过程中力学性能的衰减规律。

关键词：桥梁工程钢筋混凝土桥面板数值模拟疲劳本构关系等效荷载

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