检索结果-内蒙古大学图书馆

铁道科学与工程学报 2023年第7期20卷 2488-2499页

作者：张期树冷伍明徐方阮波董俊利中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075 湖南铁院土木工程检测有限公司湖南长沙410075

预应力路基作为一种新型铁路路基结构形式和路堤快速加固技术,其实际加固性能与机理方面的研究还相对滞后。以重载路基为背景,通过填筑室内大比尺物理路基模型,对其开展条形荷载板试验,主要测试分析路基在3种不同加固状态下路基面沉降... 详细信息

预应力路基作为一种新型铁路路基结构形式和路堤快速加固技术,其实际加固性能与机理方面的研究还相对滞后。以重载路基为背景,通过填筑室内大比尺物理路基模型,对其开展条形荷载板试验,主要测试分析路基在3种不同加固状态下路基面沉降、边坡侧向变形的变化规律。此外,为进一步探究预应力差异化加固模式对路基承载变形特性的影响,建立与条形荷载板试验相匹配的三维有限元模型,开展多工况数值仿真对比计算,重点探究加固结构布设位置、排数以及不同预应力大小对路基体受荷变形规律的影响。研究结果表明:预应力路基在控制路基面沉降和坡面侧向变形方面较普通路基存在显著优势,预应力加固结构可有效提升路基的弹性工作区间,延缓路基进入塑性发展阶段,且其加固效果随分级荷载的增大得以逐步显现。在控制路基边坡侧向变形方面,增加加固排数是最有效的加固途径。在排数限定时,考虑在坡面侧向变形最大区域布置加固结构对约束边坡整体变形最有利,提高预应力也可进一步限制边坡侧向变形。因预应力钢筋具有较高的抗拉强度,可与路基体协同承载抗变形。研究结果论证了预应力路基的加固效果,并初步揭示了其作用机理。

关键词：预应力路基加固性能与机理荷载板试验数值仿真差异化加固

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高负载下焊接加固方管钢柱受力性能研究

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建筑结构学报 2023年第8期44卷 149-158页

作者：刘红波孙沛钊陈志华张士硕天津大学建筑工程学院天津300072 河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038 天津大学滨海土木工程与安全教育部重点实验室天津300072

为研究高负载下焊接加固方管钢柱中钢柱与角钢截面之间的协同工作性能,对4个Q235方管柱轴压构件进行了高初始应力比下的焊接加固试验,并用重复加载的方式模拟实际工程中的荷载变化。试验中测量了方管钢柱与角钢的应变及位移变化过程,采... 详细信息

为研究高负载下焊接加固方管钢柱中钢柱与角钢截面之间的协同工作性能,对4个Q235方管柱轴压构件进行了高初始应力比下的焊接加固试验,并用重复加载的方式模拟实际工程中的荷载变化。试验中测量了方管钢柱与角钢的应变及位移变化过程,采用间接-热结构耦合有限元方法对焊接加固过程进行分析,并使用弹塑性力学的方法对焊接加固后方管钢柱与角钢截面的应力变化进行理论分析。结果表明:对于材料强度控制的轴压方管钢柱,重复加载过程基本不影响其承载力;焊接加固后,随着荷载的重复变化,方管钢柱与角钢之间协同工作性能良好,方管钢柱是否达到塑性工作状态与加载历史有关,在高初始应力比0.8和0.9下进行焊接加固可行。

关键词：方管钢柱焊接加固高负载重复加载应力变化机理

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哑铃型承台群桩基础波浪荷载特征研究

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工程力学 2025年

作者：孟晓莉郗瑞娇李忠献陈宇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中国民航大学交通科学与工程学院

跨海桥梁常采用哑铃型承台群桩作为基础，基础结构长期受到波浪作用。基于Fluent软件建立了三维数值波浪水槽模型，采用边界造波法实现造波，并在水槽末端设置海绵层进行消波。通过对五阶Stokes波浪的传播以及矩形桥墩波浪作用模型试验... 详细信息

跨海桥梁常采用哑铃型承台群桩作为基础，基础结构长期受到波浪作用。基于Fluent软件建立了三维数值波浪水槽模型，采用边界造波法实现造波，并在水槽末端设置海绵层进行消波。通过对五阶Stokes波浪的传播以及矩形桥墩波浪作用模型试验进行模拟，验证了造波、消波以及波浪-结构相互作用模拟方法的正确性。利用已验证的模拟方法，数值分析了哑铃型承台群桩基础的波浪力特征。结果表明：系梁宽度对哑铃型承台波浪力影响不大，计算波浪力时可将其简化为单圆型承台并乘以一定的形状修正系数；随着水位降低，群桩中上游桩的群桩系数普遍增大，下游桩的群桩系数普遍减小，波浪力沿着波浪传播方向的减小趋势更加明显；哑铃型承台的存在对桩的波浪力产生折减效应，但显著增大了群桩总体的波浪力，在设计中应予以考虑；设计水位位于承台上时，承台所受波浪力在总基础中占主导。

关键词：跨海桥梁哑铃型承台群桩基础波浪荷载数值波浪水槽模型试验

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考虑地震事件内空间相关性的区域概率地震危险性分析

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工程力学 2024年第S01期41卷 117-128页

作者：丁佳伟吕大刚曹正罡哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院智能防灾减灾工业与信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

一次地震事件不同地点的地震动强度参数与结构响应参数之间是空间相关的,相关的地震效应将导致地震损失急剧集中与积累,从而造成灾难性事件,但是现有的区域尺度地震风险评估并没有考虑地震动的空间相关性。该文采用地统计学方法表征地... 详细信息

一次地震事件不同地点的地震动强度参数与结构响应参数之间是空间相关的,相关的地震效应将导致地震损失急剧集中与积累,从而造成灾难性事件,但是现有的区域尺度地震风险评估并没有考虑地震动的空间相关性。该文采用地统计学方法表征地震事件内地震动强度参数的空间相关性,提出了理论半变异函数的几何稳健估计方法,并采用加权最小二乘法实现对短距离空间相关性的准确高效评估。以新潟越冲地震为例,基于指数半变异函数模型,采用加权最小二乘法对几何稳健估计半变异函数值进行拟合,得到了PGA、PGV和0 s~10 s谱加速度的空间相关性函数,提出了变程b值的预测模型,结果表明:相比于短周期谱加速度,长周期谱加速度的空间相关性衰减速率更小,且在T=0.45 s处存在拐点。将所开发的空间相关性模型应用于区域概率地震危险性分析,采用Monte Carlo方法实现了空间相关随机场的区域地震动强度参数的模拟,改进了传统区域地震危险性分析的方法,发现绝大多数情况下考虑空间相关性的年超越概率大于未考虑空间相关性的年超越概率,表明考虑空间相关性对于建筑群落及基础设施风险评估、韧性城市建设等具有重要的指导意义。

关键词：事件内残差空间相关性几何稳健估计加权最小二乘法半变异函数区域危险性分析

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城市道路交通系统抗震韧性研究进展

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哈尔滨工业大学学报 2024年第6期56卷 104-115页

作者：刘克智翟长海东北林业大学土木与交通学院哈尔滨150006 结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090

城市的抗震韧性建设已成为国际社会关注的重要议题。作为城市中最关键的基础设施系统之一,道路交通系统在历次大地震中均遭受严重的损坏甚至丧失功能,极大地阻碍震后应急救援和恢复重建工作的开展,造成巨额的间接损失和深远的社会影响... 详细信息

城市的抗震韧性建设已成为国际社会关注的重要议题。作为城市中最关键的基础设施系统之一,道路交通系统在历次大地震中均遭受严重的损坏甚至丧失功能,极大地阻碍震后应急救援和恢复重建工作的开展,造成巨额的间接损失和深远的社会影响。为此,如何有效评估潜在地震威胁下道路交通系统的抗震韧性水平,并提出科学合理的改进建议,对韧性城市的建设以及人类文明的可持续发展具有重要的理论意义和实用价值。本文首先介绍韧性城市理念的发展历程,以道路交通系统为主要研究对象,阐述抗震韧性的定义和内涵;然后,分别从道路交通系统的震后功能评估方法、抗震韧性评价指标、震后恢复策略和震前加固策略4个方面,系统性地总结现有研究的主要方法与成果,并指出当前研究的局限性;最后,对未来的研究趋势进行展望。

关键词：道路交通系统抗震韧性功能评估韧性指标恢复策略加固策略

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腐蚀损伤Q690E钢板单调拉伸性能与滞回性能研究

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建筑结构学报 2024年第4期45卷 177-188页

作者：贾晨邵永松郭兰慧哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

为了研究腐蚀损伤对国产Q690E高强钢板单调拉伸性能和滞回性能的影响,通过人工加速盐雾腐蚀试验得到腐蚀损伤试件,并对不同腐蚀损伤程度的试件进行了单调拉伸试验和单轴循环加载试验。基于单调拉伸试验结果,得到名义屈服强度、名义抗拉... 详细信息

为了研究腐蚀损伤对国产Q690E高强钢板单调拉伸性能和滞回性能的影响,通过人工加速盐雾腐蚀试验得到腐蚀损伤试件,并对不同腐蚀损伤程度的试件进行了单调拉伸试验和单轴循环加载试验。基于单调拉伸试验结果,得到名义屈服强度、名义抗拉强度、屈强比及断后伸长率等基本拉伸性能指标与腐蚀损伤程度之间的回归关系。基于单轴循环试验结果,分析了腐蚀损伤对钢板应力-应变滞回曲线、低周疲劳寿命、循环软化性能以及耗能性能等的影响。结果表明:Q690E钢板的单调拉伸性能指标随腐蚀损伤程度增加而线性降低,在相同腐蚀程度下变形性能退化程度远远高于强度退化程度,高强钢板比低碳钢板对腐蚀损伤更敏感;恒幅循环加载下腐蚀损伤会降低钢板的低周疲劳寿命,造成滞回曲线的退化和捏缩,腐蚀损伤不影响钢板稳定软化阶段的循环软化程度但是影响循环软化速率;增幅循环加载下,随着腐蚀程度增加,钢板承载力不断退化,滞回耗能能力呈先增大后减小的趋势。

关键词：高强钢板腐蚀损伤强度变形性能滞回性能循环软化

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倒锥形钢桁架结构竖向承载性能研究

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工程力学 2025年

作者：刘洋唐健陈志华王修军安琦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水利工程智能建设与运维全国重点实验室中建八局第四建设有限公司青岛理工大学土木工程学院

青岛虚拟现实创享中心项目采用倒锥形空间网格支撑筒和钢框架结构体系，底部倒锥形空间结构造型新颖，其传力机理及承载性能尚不清晰。因此，本文以倒锥形钢桁架结构为研究对象，依据1:10的几何相似比和应力等效原则以及实际约束条件，... 详细信息

青岛虚拟现实创享中心项目采用倒锥形空间网格支撑筒和钢框架结构体系，底部倒锥形空间结构造型新颖，其传力机理及承载性能尚不清晰。因此，本文以倒锥形钢桁架结构为研究对象，依据1:10的几何相似比和应力等效原则以及实际约束条件，设计了倒锥形单榀钢桁架结构的缩尺模型。对该缩尺模型开展了竖向静力承载试验，得到了该模型的荷载位移响应、应变发展规律、破坏模式和变形特征。结果表明，模型试件首先经历上侧连系梁与斜桁架连接节点处的焊缝撕裂破坏，承载力降到55%，随后继续加载后承载力缓慢上升，之后下侧连系梁发生了断裂破坏，承载力再次显著下降，试件竖向挠度迅速增加，整体呈现弯折的变形特征，结构仍能继续承载，上下连系梁起到二道防线的作用，最终试件柱脚位置处杆件发生局部屈曲。基于试验破坏模式及数值模拟结果对比，进一步揭示了该结构传力机理，并给出了相关设计建议，研究结果为该类工程设计及分析提供了理论支撑。

关键词：倒锥形钢桁架结构缩尺模型竖向承载试验破坏机理设计建议

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管桩屏障在柱面波源下近场隔振效应的解析求解

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工程力学 2022年第8期39卷 138-148,184页

作者：巴振宁刘世朋吴孟桃梁建文天津大学土木工程系天津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 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350

基于波函数展开法表示柱面波源自由场,首次提出了一种求解柱面波源下管桩屏障对弹性波隔振效应的解析方法。方法首先考虑柱面波源与管桩屏障的位置关系,采用波函数展开法对入射柱面波进行了0阶Hankel展开表示,并采用任意坐标系间变换的G... 详细信息

基于波函数展开法表示柱面波源自由场,首次提出了一种求解柱面波源下管桩屏障对弹性波隔振效应的解析方法。方法首先考虑柱面波源与管桩屏障的位置关系,采用波函数展开法对入射柱面波进行了0阶Hankel展开表示,并采用任意坐标系间变换的Graf加法定理在任意桩体坐标系中表示,将入射波场和散射波场叠加后通过满足所有桩体的边界条件以求解所有桩体的散射波场。该解析方法分析了柱面波源入射下群桩屏障的隔振效果,首次在排桩隔振问题中考虑了入射波曲率的影响,为柱面波的散射问题提供了理论解答。该文重点讨论了入射波曲率、管桩个数和桩排数等因素对管桩隔振效果的影响,结果表明:整体上管桩屏障对柱面P波的隔振效果优于柱面SV波;柱面波源距离管桩屏障更近时排桩后场地的位移反应显著增大;相比平面波,柱面波源作用下排桩数量的提升对隔振效果的影响较小;三排管桩屏障比两排管桩屏障隔振效果更强,更宜采用三排管桩屏障进行柱面波源的隔振。

关键词：群桩隔振柱面波源解析求解波函数展开法 Graf加法定理

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超高性能混凝土与普通混凝土界面抗剪强度计算方法

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建筑结构学报 2024年第9期45卷 66-75页

作者：谢剑杨云涛陈玉洁朱劲松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 北京市既有建筑改造工程技术研究中心(天津分中心) 天津300350 上海建筑设计研究院有限公司上海200092

为提高超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)和普通混凝土(normal concrete,NC)界面抗剪强度设计计算的精确性与合理性,广泛搜集国内外文献中相关的试验数据,建立了包含521组试验数据的UHPC-NC界面抗剪试验数据库,并... 详细信息

为提高超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)和普通混凝土(normal concrete,NC)界面抗剪强度设计计算的精确性与合理性,广泛搜集国内外文献中相关的试验数据,建立了包含521组试验数据的UHPC-NC界面抗剪试验数据库,并在假定界面剪切破坏机构的基础上,通过理论分析与数据拟合提出了UHPC-NC界面抗剪强度的计算方法。通过与现有规范设计方法及经验预测方法对比可知,所提出的计算方法具备更高的计算精度。同时,将所提出的计算方法用以改进界面内聚力单元的损伤起始准则,利用有限元软件ABAQUS的二次开发功能,建立UHPC湿接缝受弯试验的有限元模型。与已有研究中的试验结果对比表明,该有限元分析方法可以较精确地模拟UHPC接缝板的受力性能,可用于UHPC-NC组合构件的工程设计与优化改进。

关键词： UHPC-NC界面抗剪强度损伤起始准则 ABAQUS二次开发 UHPC湿接缝

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铝合金弦支穹顶结构稳定性研究

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空间结构 2024年第1期30卷 16-22,37页

作者：臧倩刘红波陈志华应皎洁河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038 东南大学土木工程学院江苏南京211189 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

铝合金材料具有轻质高强、耐腐蚀性好等优点,在大跨度空间结构中应用广泛,单层网壳为其主要应用形式.已有研究表明,单层网壳存在不可忽视的稳定性问题.为提高铝合金单层网壳结构的稳定性能,通过引入预应力索撑体系,提出了铝合金弦支穹... 详细信息

铝合金材料具有轻质高强、耐腐蚀性好等优点,在大跨度空间结构中应用广泛,单层网壳为其主要应用形式.已有研究表明,单层网壳存在不可忽视的稳定性问题.为提高铝合金单层网壳结构的稳定性能,通过引入预应力索撑体系,提出了铝合金弦支穹顶结构的概念.经对结构的整体稳定性能进行对比及参数化研究,发现预应力索撑体系的引入可以有效地提高铝合金单层网壳的稳定性,结构矢跨比越小,效果越明显,最大提升幅度可达80.8%;预应力索撑体系对铝合金单层网壳稳定承载力的提高率是其对单层钢网壳承载力提高率的2.7倍;铝合金弦支穹顶的稳定承载力与初始几何缺陷负相关,与撑杆高度正相关.

关键词：铝合金弦支穹顶预应力稳定性

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