检索结果-内蒙古大学图书馆

交通运输工程学报 2022年第6期22卷 232-244页

作者：赵秋红王晴薇董硕陈宝春刘畅任伟天津城建大学天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室天津300384 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 北京构力科技有限公司北京100013 山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590 福州大学土木工程学院福建福州350116 长安大学旧桥检测与加固技术交通运输行业重点实验室陕西西安710064

采用SAP2000软件建立了某整体式斜交连续梁桥的三维有限元模型,通过非线性时程分析,研究了整体式斜交连续梁桥在地震作用下的受力特性及抗震性能,并探究了跨数、斜交角、台后土密实度和墩高等主要结构及基础参数对该类桥梁地震响应的影... 详细信息

采用SAP2000软件建立了某整体式斜交连续梁桥的三维有限元模型,通过非线性时程分析,研究了整体式斜交连续梁桥在地震作用下的受力特性及抗震性能,并探究了跨数、斜交角、台后土密实度和墩高等主要结构及基础参数对该类桥梁地震响应的影响。研究结果表明:整体式斜交连续梁桥中震害变形主要集中于桥台桩,桩顶截面在峰值加速度为0.4g的地震作用下形成塑性铰时,墩顶支座无破坏,且桥墩几乎无损伤;桥台桩位移及纵桥向弯矩的最大值均位于桩顶,而横桥向弯矩最大值可能位于桩顶或桩身反向弯矩峰值处;随着跨数的增加,整体式斜交连续梁桥的地震响应尤其是墩顶支座剪切应变及桥面转角明显增大,当跨数由单跨增加到4跨时,地震响应均增加了1倍以上,墩顶支座剪切应变甚至增加近2倍;随着斜交角的增加,桩顶纵桥向位移、桩顶截面屈服面函数值及中跨转角明显增大,斜交角为60°时,桩顶纵桥向位移增加了3倍以上,斜交角为45°时,墩顶支座剪切应变最大;随着台后土密实度的增加,各构件纵桥向位移响应与墩顶支座的纵向剪切变形降低,桥台桩、桥墩纵桥向位移及墩顶支座纵向剪切变形分别减小了12.9%、9.3%和9.5%;随着墩高的增加,墩顶位移明显增加,而支座剪切应变明显降低,但桩顶位移及桩顶截面屈服面函数值几乎不变;当墩高从4 m增大到9 m时,墩顶漂移率增大了42.1%,墩顶支座剪切应变减小了57.5%。

关键词：桥梁工程整体式斜交连续梁桥抗震性能非线性时程分析地震响应土-结构相互作用

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无预紧力变摩擦阻尼器的研发与简谐激励下的动力特性分析

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地震工程与工程振动 2023年第2期43卷 212-221页

作者：陈家川赵桂峰马玉宏陈舒坪刘伟广州大学土木工程学院广东广州510006 广州大学工程抗震研究中心广东广州510006 广东省地震工程与应用技术重点实验室广东广州510006 工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广东广州510006

摩擦阻尼器属于位移相关型阻尼器,具有构造简单、耗能能力强和性能稳定等特点,多年来已被许多工程采用。文中基于滚珠丝杠的放大机理,提出了一种无预紧力变摩擦阻尼器(Non-preload variable friction damper,NVFD),介绍了该装置的构造... 详细信息

摩擦阻尼器属于位移相关型阻尼器,具有构造简单、耗能能力强和性能稳定等特点,多年来已被许多工程采用。文中基于滚珠丝杠的放大机理,提出了一种无预紧力变摩擦阻尼器(Non-preload variable friction damper,NVFD),介绍了该装置的构造及作用机理;根据恢复力公式给出了其恢复力模型,通过开展拟静力试验验证了NVFD作用机理和恢复力模型的正确性。最后推导了简谐荷载作用下NVFD单自由度减震体系的位移解析解和动力放大系数,并进行了相关参数分析。结果表明:只要NVFD参数取值合理,在外激励作用下处于滑动状态,位移解析解和数值解基本吻合,谐波平衡法推导的解析解具有较高的精度;频率比小于1.5时,NVFD单自由度结构的动力放大系数随着弹簧刚度和摩擦力放大倍数的增大而减小,基本不受圆环形钢板质量变化的影响。

关键词：无预紧力变摩擦阻尼器恢复力模型拟静力试验动力放大系数

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钢筋混凝土矩形空心墩受剪承载力研究

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哈尔滨工程大学学报 2022年第2期43卷 203-211页

作者：张锡治李星乾章少华丁永君孟祥良王磊天津大学建筑设计规划研究总院有限公司天津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 天津大学建筑工程学院天津300072

为准确计算钢筋混凝土矩形空心墩受剪承载力,验证实心墩计算模型的适用性,本文基于桁架-拱模型建立了考虑位移延性需求的矩形空心墩受剪承载力计算模型。通过从国内外文献中收集的共22组矩形空心墩受剪试验数据,对比分析了已有模型与本... 详细信息

为准确计算钢筋混凝土矩形空心墩受剪承载力,验证实心墩计算模型的适用性,本文基于桁架-拱模型建立了考虑位移延性需求的矩形空心墩受剪承载力计算模型。通过从国内外文献中收集的共22组矩形空心墩受剪试验数据,对比分析了已有模型与本文提出模型的适用性、有效性和准确性。结果表明:Priestley模型、Aschheim模型和Sezen模型均高估了矩形空心墩的受剪承载力;Kowalsky模型和JTG/T 2231-01-2020模型计算结果偏于保守;Shin模型计算高强混凝土矩形空心墩受剪承载力时偏于不安全,不同箍筋强度下计算结果离散性较大;本文所提出模型能较为准确地计算不同混凝土强度等级和不同箍筋强度等级矩形空心墩的受剪承载力,计算结果与试验结果吻合较好且离散性小。

关键词：桥墩钢筋混凝土矩形空心墩高强混凝土受剪模型桁架-拱模型受剪承载力软化系数位移延性需求

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低层铝合金框架结构的工程应用与研究进展

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工程力学 2023年第S01期40卷 46-55页

作者：支新航王元清张颖李贝贝王中兴欧阳元文清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 天津大学建筑工程学院天津300350 上海通正铝结构建设科技有限公司上海200012

铝合金材料具有轻质、高强、耐腐蚀等优点,已广泛应用于建筑结构。而我国铝合金框架结构的应用尚处于起步阶段。为推动铝合金框架结构的应用发展,铝合金梁柱连接节点与结构体系的抗震研究有待进一步开展。该文调研了铝合金框架结构的工... 详细信息

铝合金材料具有轻质、高强、耐腐蚀等优点,已广泛应用于建筑结构。而我国铝合金框架结构的应用尚处于起步阶段。为推动铝合金框架结构的应用发展,铝合金梁柱连接节点与结构体系的抗震研究有待进一步开展。该文调研了铝合金框架结构的工程应用实例,综述了铝合金梁柱节点与框架结构的研究现状,对一个原型框架开展了弹塑性推覆分析与动力时程分析,评估了其抗震性能。该文可为进一步开展铝合金框架结构的相关研究、设计与应用实践提供参考。

关键词：铝合金框架结构梁柱节点工程应用文献综述

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考虑土拱渐进发展的松动土压力研究

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岩土工程学报 2021年第8期43卷 1434-1442页

作者：雷华阳刘旭加瑞施福硕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

结构上方土压力的确定是顶管工程设计和施工中的重要环节,施工中地层损失所引起的上方土体相对滑动使得竖向土压力减小,即形成土拱效应。在Terzaghi松动土压力模型的基础之上,通过水平微分土条的主应力轴偏转角的分析构建了平衡方程,考... 详细信息

结构上方土压力的确定是顶管工程设计和施工中的重要环节,施工中地层损失所引起的上方土体相对滑动使得竖向土压力减小,即形成土拱效应。在Terzaghi松动土压力模型的基础之上,通过水平微分土条的主应力轴偏转角的分析构建了平衡方程,考虑了施工深度以及地层损失对滑移破坏面形态的影响,并利用土拱形成的初始状态和稳定状态的边界条件分别进行了求解计算,分析了土拱效应的渐进发展趋势。经过对比分析,验证了计算模型的合理性,结合顶管施工的实际情况,探究了土体剪胀角和摩擦角对土拱效应的影响,为顶管施工中的土压力计算提供参考依据。

关键词：松动土压力土拱效应应力偏转渐进发展等沉面高度

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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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基于气体运移规律的增压式真空预压法加固机制分析

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岩土力学 2021年第4期42卷 943-953页

作者：雷华阳王鹏刘旭王磊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

针对天津地区高含水率的吹填淤泥,进行不同增压深度的室内增压式真空预压模型试验,结合土中气体运移规律,进行增压机制及加固效果影响因素分析。研究结果表明,采用注气增压方法可以有效加固高含水率吹填淤泥,其中排水板中下部注气增压... 详细信息

针对天津地区高含水率的吹填淤泥,进行不同增压深度的室内增压式真空预压模型试验,结合土中气体运移规律,进行增压机制及加固效果影响因素分析。研究结果表明,采用注气增压方法可以有效加固高含水率吹填淤泥,其中排水板中下部注气增压对土体排水量、沉降量、超静孔隙水压力累积消散量以及十字板强度提升有明显促进作用。加固初期,流塑状态的土体中,注入气体易形成气泡并在浮力作用下快速上升运移,带动深部土颗粒向上运动,形成类似搅拌的扰动,使土体均匀加固;随着土体含水率逐渐降低,气体在土体内部赋存形式以具有一定气压的封闭空间为主,使得注气管与排水板之间的压力差增大;加固后期,注入气体发生断裂形式扩张,导致土体形成微劈裂裂缝,加速土中水的排出,提高了加固效果。

关键词：增压式真空预压法气体运移吹填淤泥加固机制增压深度

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钢-UHPC华夫板组合梁负弯矩区抗弯性能试验

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中国公路学报 2021年第8期34卷 234-245页

作者：朱劲松王修策丁婧楠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

为研究钢-UHPC华夫板组合梁负弯矩区抗弯性能,考虑华夫板板肋高度比、纵筋配筋率以及采用抗拔不抗剪栓钉连接件对钢-UHPC华夫板组合梁的破坏模式、裂缝发展规律及承载能力的影响,采用跨中单点加载方式完成了4根钢-UHPC华夫板组合梁试件... 详细信息

为研究钢-UHPC华夫板组合梁负弯矩区抗弯性能,考虑华夫板板肋高度比、纵筋配筋率以及采用抗拔不抗剪栓钉连接件对钢-UHPC华夫板组合梁的破坏模式、裂缝发展规律及承载能力的影响,采用跨中单点加载方式完成了4根钢-UHPC华夫板组合梁试件在负弯矩作用下的静力加载试验。基于简化塑性理论,并考虑将UHPC受拉区的拉应力分布等效为均匀应力分布,提出了负弯矩区钢-UHPC华夫板组合梁的极限抗弯承载力计算方法。研究结果表明:负弯矩作用下,4根钢-UHPC华夫板组合梁试件的破坏形态均为典型的弯曲破坏;极限状态下,华夫板内纵向受拉钢筋屈服,钢梁上翼缘受拉屈服,钢梁下翼缘受压发生局部屈曲,华夫板跨中主裂缝贯通,其余裂缝呈现密集分布且纤细的特点。保证华夫板总高度90mm不变,板肋高度比由1∶1减小为1∶2会加剧华夫板的裂缝开展,使试件的开裂荷载和初始刚度略有降低,但承载能力基本不变。华夫板配筋率增大1.05%,试件的承载力与刚度分别提高18.4%与7.7%,并且有助于约束华夫板的裂缝宽度。采用抗拔不抗剪栓钉连接件可在一定程度上抑制试件在正常使用阶段时的裂缝开展,但会导致试件承载力、刚度和延性下降,下降幅度分别为6.9%、9.6%和19.7%。根据所提出的钢-UHPC华夫板组合梁负弯矩区极限抗弯承载力的理论计算公式所得的计算值略低于试验值,且相对误差在10%以内。

关键词：桥梁工程钢-UHPC华夫板组合梁试验研究负弯矩区

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多道撑深基坑支撑竖向连续破坏机理及控制研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2021年第10期54卷 1025-1038页

作者：郑刚赵璟璋程雪松俞丹瑶王若展朱晓蔚衣凡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

近年来,关于基坑连续破坏的研究已经取得了一定的进展,但对于内支撑式基坑局部破坏引发沿竖向连续破坏的发展规律及其控制措施目前仍缺乏系统研究,而实际工程中竖向连续破坏的案例却经常出现.本文依托新加坡地铁Nicoll Highway事故案例... 详细信息

近年来,关于基坑连续破坏的研究已经取得了一定的进展,但对于内支撑式基坑局部破坏引发沿竖向连续破坏的发展规律及其控制措施目前仍缺乏系统研究,而实际工程中竖向连续破坏的案例却经常出现.本文依托新加坡地铁Nicoll Highway事故案例,建立了有限差分法数值模型,探究了不同构件极限承载力情况下基坑支护体系由初始破坏引发的连续破坏过程,以及不同初始破坏程度下的支撑体系竖向荷载传递规律,进而提出了多道内支撑式基坑在竖向上的连续破坏控制方案.研究结果表明,支撑初始破坏后的荷载转移主要作用于紧邻层支撑,导致其轴力迅速大幅度增加,而其余远处支撑所受影响甚微,因此初始破坏极易引发紧邻层支撑后续破坏,且后续破坏更易向上发展;支撑竖向连续破坏过程中,当下部支撑破坏范围较大时,由于地下连续墙墙顶向坑外挠曲,首道支撑常会出现拉力导致支撑掉落;当支撑失效超过一定数目时,地连墙最大弯矩超出受弯极限承载力而折断破坏,进而引发基坑整体垮塌.依据不同初始局部破坏情况下的荷载传递规律,在保证所有钢支撑与地连墙节点连接抗拉强度的前提下,通过加强关键部位钢支撑(例如第1道及倒数第2道等),可有效控制支撑体系沿竖向的连续破坏,增强整个支护体系的整体安全性.

关键词：基坑内支撑有限差分法连续破坏

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地震下大断面盾构隧道接缝力学及防水性能研究

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岩土工程学报 2021年第4期43卷 653-660,I0003页

作者：张稳军曹文振天津大学建筑工程学院天津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

为研究大断面盾构隧道在地震条件下接缝力学及防水性能,利用ABAQUS分别建立了地层-结构三维有限元模型及密封垫二维有限元实体模型,研究了在不同地震强度下管片接缝的力学性能及错台量与张开量,基于不同位置接缝变形结果讨论了隧道防水... 详细信息

为研究大断面盾构隧道在地震条件下接缝力学及防水性能,利用ABAQUS分别建立了地层-结构三维有限元模型及密封垫二维有限元实体模型,研究了在不同地震强度下管片接缝的力学性能及错台量与张开量,基于不同位置接缝变形结果讨论了隧道防水性能退化情况。结果表明:(1)中震与大震下左侧拱腰下侧接缝处的最大主拉应力已超过混凝土最大抗拉强度,混凝土出现一定损伤;(2)不同地震强度下纵缝错台量分布规律及大小基本相同,呈"眼镜"状分布,拱顶与拱底错台量相对较小,拱腰与拱脚处错台量较大;(3)拱顶右侧接缝防水能力保持最好,可达2.77MPa,相比正常情况仅削弱16%,环内拱腰附近接缝防水能力削弱严重,防水性能削弱达到40%。

关键词：盾构隧道地震作用力学性能防水性能管片接缝

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