检索结果-内蒙古大学图书馆

岩土工程学报 2023年第8期45卷 1586-1594页

作者：钟紫蓝冯立倩史跃波温卫平赵密北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 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与信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

以往地下结构抗震分析中,通常只关注单次地震作用下结构峰值响应,对地下结构在序列型地震动下损伤机理认识不足。聚焦序列型地震动下地铁车站的损伤分析,以揭示余震对地下结构损伤的影响规律并探究合理的结构抗震性能指标。挑选7条真实... 详细信息

以往地下结构抗震分析中,通常只关注单次地震作用下结构峰值响应,对地下结构在序列型地震动下损伤机理认识不足。聚焦序列型地震动下地铁车站的损伤分析,以揭示余震对地下结构损伤的影响规律并探究合理的结构抗震性能指标。挑选7条真实主余震序列,通过地震动反演生成下卧基岩序列地震记录。考虑序列地震动方向性和相对强度的影响,开展土-地下结构系统非线性动力时程分析,并采用峰值层间位移角,残余层间位移角和Park-Ang指数评估地下结构地震损伤。分析结果表明,余震的方向性对损伤的影响呈现不规律性。主余震相对强度较大时,余震引起主震震损后的地下结构向更高级损伤状态跃迁。在地下结构地震损伤评价指标选择方面,残余层间位移角受主余震的相对方向影响显著,而峰值层间位移角无法反映余震强度小于主震时对结构造成的损伤,均不适合作为表征余震造成地下结构附加损伤的指标。而Park-Ang指数除能反映过度变形损伤外还能反映累积滞回能量耗散,能较好地表征结构在主余震下的真实损伤,较适合作为序列型地震作用下地下结构损伤评价指标。

关键词：序列型地震动地下结构增量损伤非线性时程分析地铁车站

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韧性填充墙框架水平荷载-位移曲线简化分析模型

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建筑结构学报 2023年第S2期44卷 411-426页

作者：刘昊鹏李爽王浩然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与信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

韧性结构具有良好的抗震性能和自复位效果,为研究填充墙对韧性框架抗震性能的影响,建立了韧性填充墙框架的精细化有限元模型,利用数值模拟结果提出了一种荷载-位移曲线的简化预测方法。结果表明:韧性填充墙框架不会发生脆性破坏,预应力... 详细信息

韧性结构具有良好的抗震性能和自复位效果,为研究填充墙对韧性框架抗震性能的影响,建立了韧性填充墙框架的精细化有限元模型,利用数值模拟结果提出了一种荷载-位移曲线的简化预测方法。结果表明:韧性填充墙框架不会发生脆性破坏,预应力钢筋的初始预应力对韧性填充墙框架的承载力影响显著,改变砂浆和砌块的强度会导致填充墙传力模式的改变,填充墙的撑杆作用沿着对角线方向发展,角钢横向开孔对承载力有较大影响。将韧性填充墙框架的受力分解为韧性纯框架与填充墙,分别计算韧性纯框架和填充墙在弹性、弹塑性和塑性阶段的待定参数,并利用线性插值法分别叠加,得出韧性填充墙框架的简化荷载-位移曲线,与有限元模拟结果吻合良好。

关键词：韧性结构填充墙框架有限元模型抗震性能简化荷载-位移曲线

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寒区方高强钢管-混凝土组合柱轴压性能研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2022年第4期55卷 402-410页

作者：严加宝骆艳丽林旭川罗云标张令心刘青峰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 中国地震局地震工程与工程振动重点实验室哈尔滨150080

寒区土木工程设施建设为组合结构的应用提供了发展空间.本文为研究方高强钢管-混凝土组合柱的低温轴压性能,开展了寒区低温下10个采用Q690、Q960方高强钢管-混凝土组合柱轴压试验,揭示了该组合柱低温轴压下的破坏形态、荷载-位移曲线、... 详细信息

寒区土木工程设施建设为组合结构的应用提供了发展空间.本文为研究方高强钢管-混凝土组合柱的低温轴压性能,开展了寒区低温下10个采用Q690、Q960方高强钢管-混凝土组合柱轴压试验,揭示了该组合柱低温轴压下的破坏形态、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、极限抗压承载力以及延性等力学性能,分析了低温、钢管壁厚、及钢管强度等参数对该组合柱轴压性能影响.试验结果表明:低温环境下方高强钢管-混凝土组合柱破坏形态为钢管局部屈曲、混凝土压碎及钢管角部焊缝开裂.低温下方高强钢管-混凝土组合柱荷载-位移曲线与其常温曲线相似,包括线性、非线性和衰退阶段.在构件达到峰值承载力时发生混凝土压碎;在荷载-位移曲线衰退阶段,高强钢管发生局部屈曲以及角部焊缝开裂.低温水平对高强钢管-混凝土组合柱极限抗压承载力及刚度均有改善,但削弱其延性.增加高强钢管壁厚及提高钢管材料强度可改善方高强钢管-混凝土组合柱低温轴压性能.该研究构建了考虑低温影响的方高强钢管-混凝土非线性有限元数值分析模型.验证结果表明该有限元模型可较好地模拟高强钢管-混凝土组合柱的低温轴压性能.最后,该研究基于国内外规范计算公式对比分析了高强钢管-混凝土短柱的极限抗压承载力,发现中国规范(GB 50936—2014)对承载力的评估偏于保守,而美国规范(AISC 360-10)的计算结果准确性更高.

关键词：钢管混凝土柱低温轴压试验高强钢

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BTRC和BRRC加固混凝土梁的抗冲击性能试验研究

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土木与环境工程学报（中英文） 2023年第1期45卷 25-34页

作者：吕杨张煜吴学乾王大永张永权张学杰天津城建大学天津市土木结构保护加固重点实验室天津300384 中铁一局集团天津建设工程有限公司天津300250 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

采用落锤冲击试验机开展普通钢筋混凝土梁、玄武岩纤维网增强混凝土(BTRC)和玄武岩纤维筋(BRRC)加固梁的抗冲击性能试验研究,其中,采用未加固钢筋混凝土梁1根、不同面积BTRC和BRRC加固的钢筋混凝土梁各2根。通过分析失效破坏过程、冲击... 详细信息

采用落锤冲击试验机开展普通钢筋混凝土梁、玄武岩纤维网增强混凝土(BTRC)和玄武岩纤维筋(BRRC)加固梁的抗冲击性能试验研究,其中,采用未加固钢筋混凝土梁1根、不同面积BTRC和BRRC加固的钢筋混凝土梁各2根。通过分析失效破坏过程、冲击力时程曲线、支座反力时程曲线、位移时程曲线、冲击力—挠度曲线以及支座反力—挠度曲线,对BTRC和BRRC加固钢筋混凝土梁的抗冲击性能进行研究。结果表明,BTRC和BRRC加固层能有效提高试验梁的抗冲击承载力,减小试验梁的最大变形和残余变形;加固方式和配筋率/配网率对试验梁的最大变形和残余变形影响不明显;加固层中纤维网断裂和纤维筋锚固端脱粘会消耗锤头部分动能,使得加固梁的整体变形耗能占比低于普通钢筋混凝土梁。

关键词：玄武岩纤维网玄武岩纤维筋钢筋混凝土梁落锤冲击加固

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大跨度钢桁架隔震结构隔震性能及影响规律分析

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建筑钢结构进展 2024年第3期26卷 1-11页

作者：韩庆华景铭芦燕刘铭劼天津大学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 天津大学建筑工程学院天津300350

由于大跨空间结构竖向振动问题突出,水平隔震支座难以有效控制结构的竖向地震响应。将摩擦摆水平隔震支座和空气弹簧-摩擦摆三维隔震支座应用于大跨度钢桁架中,分析钢桁架水平隔震结构和三维隔震结构的隔震控制效果。结果表明,水平隔震... 详细信息

由于大跨空间结构竖向振动问题突出,水平隔震支座难以有效控制结构的竖向地震响应。将摩擦摆水平隔震支座和空气弹簧-摩擦摆三维隔震支座应用于大跨度钢桁架中,分析钢桁架水平隔震结构和三维隔震结构的隔震控制效果。结果表明,水平隔震和三维隔震均延长了结构自振周期,隔震后一阶振型为上部桁架结构沿水平方向的整体平动。时程分析显示,在普通地震动、近断层脉冲型地震动和远场长周期地震动作用下,水平隔震支座对桁架水平和竖向节点峰值加速度的平均隔震率分别为43.4%和9.2%,三维隔震支座对桁架水平和竖向节点峰值加速度的平均隔震率分别为43.8%和24.4%,水平隔震支座和三维隔震支座对桁架峰值等效应力的平均隔震率分别为4.2%和17.7%。水平隔震支座和三维隔震支座对桁架水平地震响应控制效果基本相同,三维隔震支座对结构的竖向地震响应控制效果更好。

关键词：钢桁架结构摩擦摆水平隔震支座空气弹簧-摩擦摆三维隔震支座长周期地震动隔震性能

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考虑多层施工缝界面效应的富水高铁隧道底鼓变形机制

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铁道科学与工程学报 2025年第1期22卷 443-455页

作者：陈鑫磊余楚海张学民武朝光张永兴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 南京市燕子矶片区整治开发有限责任公司江苏南京210028 南京林业大学土木工程学院江苏南京210037

当前,针对富水高铁隧道底鼓病害的研究尚未考虑隧底分层浇筑施工缝界面效应的影响。为补充相关研究空白,结合既有隧道底鼓病害案例,通过引入内聚力模型模拟隧底分层施工结构缝界面力学效应,建立富水高铁隧道底鼓精细化数值计算模型,分... 详细信息

当前,针对富水高铁隧道底鼓病害的研究尚未考虑隧底分层浇筑施工缝界面效应的影响。为补充相关研究空白,结合既有隧道底鼓病害案例,通过引入内聚力模型模拟隧底分层施工结构缝界面力学效应,建立富水高铁隧道底鼓精细化数值计算模型,分析外水压力作用下高铁隧道底部结构施工缝界面损伤状态、变形模式及应力场分布,揭示高水压作用下高铁隧道轨隆病害及层间离缝形成机制,并对不同仰拱施工方式与不同施工缝界面处理措施开展参数分析。研究结果表明:相较于传统不建立隧底施工缝界面接触单元的计算模型,考虑隧底施工缝界面效应时计算所得底鼓变形明显增大,增幅约31%;外水压抬升隧底结构会造成施工缝界面开裂,界面离缝主要分布于整个仰拱-填充界面,和靠近拱脚侧填充-找平层界面;靠近边墙侧道床板-找平层界面同样会产生损伤,其损伤范围较小,但受列车荷载循环作用该初始损伤存在进一步扩展的风险;仰拱-填充界面是削弱隧道抗底鼓变形能力的主要因素,通过界面凿毛以及涂刷界面剂增强施工缝黏结强度可有效提高隧底结构的抗底鼓变形能力;针对富水深埋高铁隧道,建议施工阶段应当重视仰拱与填充分层浇筑界面的强化处理,而在病害整治过程中应关注相关位置的离缝检测与控制。

关键词：高铁隧道高水压底鼓变形界面开裂内聚力模型

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考虑膜态水渗流的非饱和土渗透系数计算方法研究

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岩土工程学报 2024年第2期46卷 291-298页

作者：翟钱沈天伦田刚戴国亮赵学亮龚维明蔡建国东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京210096 东南大学土木工程学院江苏南京210096

当前采用土-水特征曲线计算非饱和土渗透系数的方法主要分为经验模型和统计模型两大类。经验模型的计算结果取决于模型中的经验系数,统计模型基于毛细模型采用统计学相关理论推导得出,因此统计模型计算结果相对可靠。研究发现,统计模型... 详细信息

当前采用土-水特征曲线计算非饱和土渗透系数的方法主要分为经验模型和统计模型两大类。经验模型的计算结果取决于模型中的经验系数,统计模型基于毛细模型采用统计学相关理论推导得出,因此统计模型计算结果相对可靠。研究发现,统计模型主要研究毛细水迁移规律,并未考虑土体中的结合水。因物理化学作用,部分土颗粒表面会吸附水膜,该水膜可作为液态水分的传输媒介。水膜厚度主要取决于土颗粒表面与土中水的相互作用,水膜厚度决定了土颗粒表面膜态水的迁移速率。首先计算单个颗粒表层吸附水膜的厚度、膜态水迁移速率;其次考虑土体中不同粒径颗粒的随机接触,利用级配曲线计算不同粒径颗粒的连接概率;最终依据单颗粒膜态水的迁移速率并结合颗粒间的随机接触概率,提出非饱和土膜态水的渗透系数预测模型。为验证模型的可靠性,选取其他文献中的试验数据对比模型预测结果,对比结果表明本文预测结果与文献试验结果吻合度较好,比传统统计模型表现出一定的优越性。

关键词：非饱和土毛细水渗流膜态水渗流随机连接预测模型

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基于损伤等效的直立锁边屋面板动态抗风揭试验方法

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土木工程学报 2024年第1期57卷 26-33页

作者：孙瑛武涛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智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨1500903 上海理工大学上海200093

围护结构在台风等极端风下的抗风性能需要依靠动态试验测定,试验周期长导致成本高且模拟研究受限。基于直立锁边屋面板材料的损伤本构模型,通过疲劳分析研究荷载幅值对材料损伤影响,提出简化荷载序列组合。借助雨流计数法统计测点风压... 详细信息

围护结构在台风等极端风下的抗风性能需要依靠动态试验测定,试验周期长导致成本高且模拟研究受限。基于直立锁边屋面板材料的损伤本构模型,通过疲劳分析研究荷载幅值对材料损伤影响,提出简化荷载序列组合。借助雨流计数法统计测点风压时程得到基于损伤等效的简化荷载循环,提出动态抗风揭试验方法。参照不同试验方法开展抗风揭试验,通过对比发现,试验方法对屋面板风揭破坏过程影响不明显。除永久塑性变形外,该文试验方法与现有试验方法下屋面板损坏现象基本一致,屋面板均为撕裂破坏。不同试验方法下屋面板承载力差异在10%~20%间。该文试验方法加载周期小于1h,现有试验方法加载周期则大于20h。在屋面板风揭破坏过程、承载力等抗风揭性能差异不大情况下,该文试验方法可大幅降低试验周期,为开展模拟研究奠定基础。

关键词：直立锁边屋面板雨流计数法损伤等效简化荷载循环动态试验方法

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考虑地表变形的轨道-土体空间映射关系分析与车致振动评估

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铁道科学与工程学报 2024年第12期21卷 5005-5017页

作者：李正徐磊王卫东中南大学土木工程学院湖南长沙410075 高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南长沙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

针对地表变形下的无砟轨道结构与土体之间的变形空间映射关系,分析地表变形诱发轨道附加变形激励下的车辆-轨道-土体耦合振动问题。基本的分析框架由2个模型组成:1)车辆-轨道-土体动力相互作用模型;2)轨道结构-土体变形空间映射分析模... 详细信息

针对地表变形下的无砟轨道结构与土体之间的变形空间映射关系,分析地表变形诱发轨道附加变形激励下的车辆-轨道-土体耦合振动问题。基本的分析框架由2个模型组成:1)车辆-轨道-土体动力相互作用模型;2)轨道结构-土体变形空间映射分析模型。模型1是本文动力响应分析的基本模型,是以经典的轮轨接触理论和有限元矩阵耦合方法为基础建立的。模型2用于分析轨道-土体变形空间映射关系,引入了增量法和迭代法用于处理轨道-土体接触/分离的非线性关系,并与ANSYS模型进行了验证。模型2计算得到的轨道结构在地表变形条件下产生的轨道附加变形和层间脱空被视为动力相互作用模型1的外部几何激励,在融合了经典的轨道不平顺激励的基础上分析长波轨道附加变形和层间动态接触对车致振动的影响。在算例中,以广州某城际铁路地表融沉问题为案例,分析轨道结构的附加变形与地表融沉之间的映射关系,并从动力相互作用的角度探讨地表融沉条件下的系统耦合振动规律。仿真结果表明,轨道结构附加变形与地表融沉之间有着较强的关联关系,但轨道与地表的层间并不会完全处于接触状态,而是存在局部的脱空。系统的振动在层间脱空较大处有着明显的增强,其长波低频部分是由刚度缺失造成。此外,车辆的运行安全性和舒适性在地表融沉区域也发生了不同程度的恶化。

关键词：车辆-轨道-土体动力相互作用空间映射层间非线性增量法迭代法

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不同荷载模式作用下双层软黏土地基压缩特性研究

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工程地质学报 2022年第1期30卷 154-163页

作者：雷华阳石梁胡垚宋英杰天津大学土木工程系天津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

天津滨海吹填场区典型的"上软下硬"的双层软黏土地基具有复杂的物理性质和工程特性,其在不同荷载作用模式下的变形特性有所不同,在工程实践中往往会产生较大的工后沉降和不均匀沉降,从而导致修建于其上的建筑物出现诸多工程... 详细信息

天津滨海吹填场区典型的"上软下硬"的双层软黏土地基具有复杂的物理性质和工程特性,其在不同荷载作用模式下的变形特性有所不同,在工程实践中往往会产生较大的工后沉降和不均匀沉降,从而导致修建于其上的建筑物出现诸多工程问题。现阶段对于不同荷载作用下吹填场区形成的"上软下硬"双层软黏土地基的变形特性及机理研究甚少,导致理论研究远远落后于工程实践,制约了吹填场区经济建设的快速发展,因此对此类地基的变形特性展开研究显得尤为重要。基于此,本文针对吹填场区"上软下硬"的双层软黏土地基,开展了反复荷载和恒定荷载作用下的一维固结试验和扫描电镜试验(SEM),得到了不同荷载模式作用下的压缩特性及其微观机理,为吹填场区双层软黏土地基变形模型建立及长期工后沉降预测提供理论依据。研究表明:双层软黏土地基的压缩系数和固结系数在反复荷载作用初期明显减小,而后缓慢减小直至趋于稳定;与反复荷载相比,恒定荷载作用下试样的压缩系数初期值增加,固结系数初期值减小,其变化量均在40%~50%的范围内;当荷载等级一定时,反复荷载作用引起双层软黏土地基产生的沉降量相比于恒定荷载作用多30%~45%;随着荷载等级的增加,土样内部大孔隙受到挤压而减少,孔隙的圆度和定向性加强,土体结构更密实,均一化程度提高;相比于恒定荷载模式,反复荷载作用下土样内部孔隙形状更接近于圆形,孔隙定向性更好,土体内部结构强化程度大,但有序性相对较差。

关键词：软黏土双层地基荷载模式压缩特性微观机理

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