检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑科学与工程学报 2022年第4期39卷 137-145页

作者：白云腾王晓明录哲元张嘉鼎长安大学桥梁工程研究所陕西西安710064 长安大学旧桥检测与加固技术交通行业重点实验室陕西西安710064 黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州450003 中交第二公路工程局有限公司陕西西安710065

针对波形钢腹板连续刚构桥架设过程中腹板剪切变形所致挠度预测问题,建立了采用思维进化算法(MEC)优化BP神经网络(MEC-BP)的挠度预测框架,研发了基于可视化管控系统的智能化施工控制模块。挠度预测框架主要包括三部分:首先,获取用于建... 详细信息

针对波形钢腹板连续刚构桥架设过程中腹板剪切变形所致挠度预测问题,建立了采用思维进化算法(MEC)优化BP神经网络(MEC-BP)的挠度预测框架,研发了基于可视化管控系统的智能化施工控制模块。挠度预测框架主要包括三部分:首先,获取用于建立预测模型的数据集,其中输入样本和输出样本分别由拉丁超立方体采样(LHS)技术和高精度实体有限元模型生成;然后,基于所获得的数据集,建立了基于MEC-BP神经网络的挠度预测模型,并根据统计准则对模型性能进行评估;最后,利用训练良好的MEC-BP模型对波形钢腹板连续刚构桥架设施工的挠度进行预测。智能化施工控制模块主要包括两部分:首先,根据规范建立分级预警指标体系,分别为红色、黄色及绿色预警;其次,基于可视化管控系统研发了施工控制模块,并开发了手机端APP,在此基础上,结合MEC-BP预测模型,实现了波形钢腹板连续刚构桥架设过程的智能化施工控制。以梁渠沟大桥为背景,将挠度预测值与现场实测值进行对比验证。结果表明:MEC-BP预测模型的挠度预测值与现场实测值吻合较好,预测误差均满足要求;智能化施工控制系统在梁渠沟大桥架设过程中成功预警3次,助力梁渠沟大桥的建设取得圆满成功;研究成果可为波形钢腹板连续刚构桥架设施工的智能化控制提供理论依据。

关键词：架设过程波形钢腹板连续刚构桥挠度预测 MEC-BP神经网络智能化施工控制

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椭圆钢管T型节点应力集中系数分析

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大连交通大学学报 2023年第2期44卷 55-60页

作者：张正琦程高柳玉张之恒陕西铁路工程职业技术学院陕西渭南714000 长安大学公路学院陕西西安710064 陕西省公路桥梁与隧道重点实验室陕西西安710064 旧桥检测与加固技术交通行业重点实验室(西安) 陕西西安710064

为预测椭圆管节点的疲劳性能,优化节点构造设计,以椭圆钢管T型节点为切入点,采用数值模拟方法分析了长轴-长轴、长轴-短轴、短轴-短轴3种可能的连接形式在支管轴拉、面内弯曲和面外弯曲作用下节点的热点应力位置和应力集中系数,同时分... 详细信息

为预测椭圆管节点的疲劳性能,优化节点构造设计,以椭圆钢管T型节点为切入点,采用数值模拟方法分析了长轴-长轴、长轴-短轴、短轴-短轴3种可能的连接形式在支管轴拉、面内弯曲和面外弯曲作用下节点的热点应力位置和应力集中系数,同时分析了管壁厚度对应力集中系数的影响。结果表明:进行椭圆钢管节点热点应力试验测点应重点布置于鞍部;在支管轴拉、面内弯曲和面外弯曲作用下,管壁厚度越小,应力集中系数越大;从节点的抗疲劳性能和经济性出发,面外受弯时,建议椭圆钢管节点构造设计以长轴-长轴为主,轴拉和面内受弯时,建议以短轴-短轴为主。

关键词：管结构椭圆钢管 T型节点应力集中系数有限元分析

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装配式PC箱梁刚度退化及识别的足尺试验

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中国公路学报 2020年第3期33卷 107-118页

作者：周勇军赵煜周颖姚恒盈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 长安大学公路学院陕西西安710064

为了明确装配式预应力混凝土(PC)梁刚度在损伤状态下的退化规律,针对3片30m预应力混凝土箱梁开展了足尺模型试验研究。首先,建立了损伤梁的结构静动刚度识别模型,基于跨中挠度提出了结构等代静刚度计算式,基于自振频率提出了结构等代动... 详细信息

为了明确装配式预应力混凝土(PC)梁刚度在损伤状态下的退化规律,针对3片30m预应力混凝土箱梁开展了足尺模型试验研究。首先,建立了损伤梁的结构静动刚度识别模型,基于跨中挠度提出了结构等代静刚度计算式,基于自振频率提出了结构等代动刚度的计算式;其次,对足尺箱梁进行了多工况的静力逐级加载和动力交替试验,分析了箱梁裂缝、挠度、频率等特征参数随荷载的演化规律,研究了损伤状态对箱梁特征参数的影响;再次,通过有限元模型修正给出了箱梁动刚度衰减系数,研究了结构静动刚度随损伤状态的衰减规律,分析了静动刚度差异的原因;最后,建立了结构静动刚度衰减系数和裂缝特征参数之间的经验回归式,并与现有研究成果进行了对比。结果表明:初始损伤状况对箱梁受荷后的裂缝统计分布特征参数有一定影响;箱梁开裂后在相同荷载下的结构等代静、动刚度衰减程度并不相同,其中最终的静刚度衰减系数为0.30,最终的动刚度衰减系数为0.80;足尺梁与室内缩尺模型梁的静刚度衰减系数并不相同。所提出的静、动刚度衰减公式较为简洁,可用于实际损伤箱梁的结构性能评估。

关键词：桥梁工程预应力混凝土足尺试验刚度识别裂缝特征参数挠度频率

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桥梁冲击系数理论研究和应用进展

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中国公路学报 2021年第4期34卷 31-50页

作者：周勇军薛宇欣李冉冉战家旺赵煜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 长安大学公路大型结构安全教育部工程研究中心陕西西安710064 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

为推动桥梁冲击系数理论和应用研究的进一步深入开展,从计算方法、理论与数值模拟、现场试验与测试3个方面系统梳理国内外公路、城市和铁路桥梁工程领域冲击系数(或动力系数)的研究进展,并探讨其不足和发展趋势。计算方法方面,从桥梁冲... 详细信息

为推动桥梁冲击系数理论和应用研究的进一步深入开展,从计算方法、理论与数值模拟、现场试验与测试3个方面系统梳理国内外公路、城市和铁路桥梁工程领域冲击系数(或动力系数)的研究进展,并探讨其不足和发展趋势。计算方法方面,从桥梁冲击系数的定义出发,详细阐述典型国家最新规范冲击系数表达式;理论与数值模拟方面,分析了车辆参数、桥梁参数、桥面不平整度(或轨道不平顺)等对桥梁冲击系数的影响;现场试验与测试方面,分别综述了冲击系数的测试方法、数据处理手段及相关试验研究成果。研究表明:各国公路与铁路桥梁规范的冲击系数(动力系数)多由试验统计回归得到,但计算公式各不相同,公路桥梁冲击系数表达式较为简洁,铁路桥梁冲击系数计算公式较为复杂;有限元技术以及车-桥耦合振动理论的发展使得结构动力响应的数值模拟和求解更加精确化和高效化;中小跨径桥梁的整体冲击系数及大跨径桥梁中吊杆、拉索等局部构件的冲击系数是研究重点;影响冲击系数的各因素之间存在交叉影响,需要对不同结构、不同效应及不同截面的冲击系数进行现场试验测试和概率统计分析;设计规范中的冲击系数值不宜作为实际桥梁动力使用性能的直接评价指标;需要建立冲击系数试验分析技术的标准;非接触、抗干扰、高精度是今后冲击系数测试技术的发展方向。

关键词：桥梁工程冲击系数综述研究进展车-桥耦合振动数值模拟试验研究

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考虑徐变恢复的混凝土徐变效应分析

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铁道建筑 2020年第6期60卷 21-25,34页

作者：周勇军丁伟慧赵煜李源吴领领长安大学旧桥检测与加固技术交通行业重点实验室西安710064 长安大学公路学院西安710064

为了解决混凝土在复杂变化应力下的徐变计算问题,首先采用双函数法对叠加法的徐变计算公式进行修正;然后将修正叠加法应用到简单应力、阶梯变化应力、连续变化应力历史中,形成统一的徐变计算模式;最后设置3组阶梯变化应力历史、2组连续... 详细信息

为了解决混凝土在复杂变化应力下的徐变计算问题,首先采用双函数法对叠加法的徐变计算公式进行修正;然后将修正叠加法应用到简单应力、阶梯变化应力、连续变化应力历史中,形成统一的徐变计算模式;最后设置3组阶梯变化应力历史、2组连续变化应力历史,分析叠加法与修正叠加法的差异性。结果表明:对于递增应力历史,2种方法徐变计算值相同;对于递减应力历史,2种方法徐变计算值的差异随龄期增大而增大,700 d的相对误差最大为47%;2种方法的差异与应力历史类型有关,其差异由小到大分别为递增应力、波动应力、递减应力历史。修正叠加法考虑了应力递减下的真实徐变恢复效应,适用不同类型的徐变模型与不同状态的应力历史,是一种较为准确的徐变计算方法。

关键词：工程材料混凝土徐变效应理论分析徐变系数徐变恢复双函数法

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体内无粘结预应力混凝土梁受弯承载力计算模型研究

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西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2021年第1期53卷 40-46页

作者：于晓光穆卓辉邢国华长安大学公路学院陕西西安710064 长安大学旧桥检测与加固技术交通行业重点实验室陕西西安710064 内蒙古自治区交通建设工程质量监督局内蒙古呼和浩特010051

以两点对称荷载作用下无粘结预应力混凝土简支梁为研究对象,基于混凝土梁的整体变形及塑性铰分布特点,通过对梁实际曲率分布进行简化后计算得出预应力筋的应力增量,进一步提出了无粘结预应力混凝土简支梁受弯承载力的计算方法.通过77根... 详细信息

以两点对称荷载作用下无粘结预应力混凝土简支梁为研究对象,基于混凝土梁的整体变形及塑性铰分布特点,通过对梁实际曲率分布进行简化后计算得出预应力筋的应力增量,进一步提出了无粘结预应力混凝土简支梁受弯承载力的计算方法.通过77根无粘结预应力混凝土梁的试验数据对建议抗弯承载力计算模型进行验证,并将计算结果与美国ACI318规范的计算模型及其它模型的计算结果进行了对比.结果表明:无粘结预应力混凝土梁受弯承载力的试验值与理论预测值之比的平均值为1.047,标准差为0.077,变异系数为0.073,二者吻合较好;与其他计算模型的计算结果相比,本文建议计算模型较真实地反映了预应力混凝土梁的曲率分布,可更准确的计算无粘结预应力混凝土梁的抗弯承载力.

关键词：无粘结预应力曲率分布塑性铰抗弯承载力

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地锚式独塔单跨空间双缆面悬索桥结构体系分析

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科学技术与工程 2020年第22期20卷 9202-9209页

作者：赵煜李畅畅吴领领周勇军丁伟慧长安大学公路学院西安710064 旧桥检测与加固交通行业重点实验室西安710064

为了得到某地锚式独塔单跨空间双缆面悬索桥合理的结构参数,采用有限元软件计算的方法,研究了该地锚式悬索桥在恒载、活载、温度荷载作用下分别采用1/14、1/15、1/16的垂跨比,45°、60°、75°的边跨主缆锚固方式和π型钢... 详细信息

为了得到某地锚式独塔单跨空间双缆面悬索桥合理的结构参数,采用有限元软件计算的方法,研究了该地锚式悬索桥在恒载、活载、温度荷载作用下分别采用1/14、1/15、1/16的垂跨比,45°、60°、75°的边跨主缆锚固方式和π型钢梁、钢桁梁两种加劲梁形式对主缆、吊杆受力及主梁的内力、挠度的变化影响。结果表明:随着垂跨比的增大,主缆、边吊杆受力及主梁的内力和挠度、塔底弯矩逐渐减小;随着锚固角度的增大,主缆背索力、主梁弯矩及挠度、塔底弯矩随之减小,主跨主缆力影响较小。适当增加垂跨比及边跨主缆锚固角度,可改善结构的受力与变形。采用钢桁梁截面形式,主缆力及吊杆力较π型钢梁的大,主梁挠度较π型钢梁的小。相关研究结论将会为该类桥梁的设计结构参数的拟定提供参考。

关键词：桥梁工程悬索桥有限元分析结构体系垂跨比

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基于内聚力理论的CFRP加固预应力混凝土梁裂缝分析方法

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重庆交通大学学报（自然科学版） 2020年第4期39卷 41-45,68页

作者：任伟赵满刘贺长安大学旧桥检测与加固技术交通行业重点实验室陕西西安710064 长安大学公路学院陕西西安710064

为了准确计算碳纤维布加固预应力混凝土梁的裂缝特性,采用内聚力理论,通过增量分析,引入界面粘结滑移本构关系,建立了内聚力理论分析模型,并利用界面粘合材料的整体强度对被加固梁的裂缝特性进行了理论推导,提出了被加固梁裂缝宽度和间... 详细信息

为了准确计算碳纤维布加固预应力混凝土梁的裂缝特性,采用内聚力理论,通过增量分析,引入界面粘结滑移本构关系,建立了内聚力理论分析模型,并利用界面粘合材料的整体强度对被加固梁的裂缝特性进行了理论推导,提出了被加固梁裂缝宽度和间距的理论计算公式。与实际的加固试验进行对比,结果表明:基于内聚力模型所得裂缝间距计算值的误差为5.77%,裂缝宽度计算结果的误差为12.83%;计算结果与实际结果较为吻合,可应用于实际被加固结构的裂缝计算。

关键词：桥梁工程 CFRP 粘结理论预应力混凝土裂缝

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梁拱组合体系桥梁断索效应及安全评价

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科学技术与工程 2024年第32期24卷 13960-13968页

作者：闫磊惠启祥闵林涛祁山白沈旭长安大学公路学院旧桥检测与加固技术交通行业重点实验室西安710064 陕西建工机械施工集团有限公司西安710032 陕西建工投资项目管理有限公司西安710016

为了分析梁拱组合体系桥梁发生断索效应对结构安全性的影响,依托陕西省某在建梁拱组合桥梁,采用有限元数值模拟,对运营期间多种“吊杆突然断裂”的状况进行动力响应分析以及安全性评价。结果表明:受梁-拱组合结构“墩-梁-拱”三者结合作... 详细信息

为了分析梁拱组合体系桥梁发生断索效应对结构安全性的影响,依托陕西省某在建梁拱组合桥梁,采用有限元数值模拟,对运营期间多种“吊杆突然断裂”的状况进行动力响应分析以及安全性评价。结果表明:受梁-拱组合结构“墩-梁-拱”三者结合作用,断索跨的断索冲击效应显著并对相邻跨有一定的影响,但对其余跨几乎无影响;不同数量的断索发生后结构振动在5 s时间内基本趋于稳定,断索后3种情景下主梁响应幅度相对较小,拱肋相对较大,拱肋动力放大系数(dynamic amplification factor,DAF)最大达到10.5,动力作用下吊杆的需求能力比(demand capacity ratio,DCR)有大幅提高。依托工程在发生断索后短时间内吊杆内力会有数倍的增加,各情景下吊杆动力DCR最大值为40.3%,结构安全储备大幅下降,表明桥梁在断索振动的过程中有吊杆连续断裂的危险,运营过程中应特别注意此类安全事故发生。

关键词：梁拱组合体系断索效应数值模拟动力放大系数(DAF) 安全性

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受钢管被动约束PBL连接件受剪性能试验研究

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建筑结构学报 2019年第S01期40卷 402-410页

作者：朱伟庆邬昊怀刘永健张经统长安大学公路学院陕西西安710064 长安大学旧桥检测与加固技术交通行业重点实验室陕西西安710064

为研究设置在矩形钢管混凝土构件中的PBL连接件受剪性能,对5组受钢管被动约束的PBL连接件开展受剪推出试验,试验参数包括钢管内混凝土截面尺寸、钢管壁厚、PBL连接件开孔孔径。设计1组直肋推出试件和1组无肋推出试件作对比。分析不同设... 详细信息

为研究设置在矩形钢管混凝土构件中的PBL连接件受剪性能,对5组受钢管被动约束的PBL连接件开展受剪推出试验,试验参数包括钢管内混凝土截面尺寸、钢管壁厚、PBL连接件开孔孔径。设计1组直肋推出试件和1组无肋推出试件作对比。分析不同设计参数试件的破坏形态、荷载-滑移曲线及钢管应变分布规律,得到了各设计参数对PBL连接件受剪性能影响规律。在此基础上,研究了受钢管被动约束PBL连接件的工作机理。研究结果表明:试件沿PBL纵肋两侧发生双面剪切破坏;钢管的侧向约束力较大且较为稳定,使受钢管被动约束的PBL连接件具有较高的受剪承载力,同组2个相同试件的荷载-滑移曲线的差异均较小,荷载-滑移曲线在塑性阶段均下降不明显,因此,其受剪力学性能较为稳定;钢管在加载全过程中保持弹性,焊接PBL纵肋的两侧钢板的横向应变沿宽度分布不均匀,而未焊接PBL纵肋的两侧钢板的横向应力分布却较为均匀;钢管侧向约束力可简化为作用在混凝土包裹两侧的集中力,在其他参数相同的条件下,增大试件的PBL纵肋的开孔孔径或钢管壁厚、减小钢管内混凝土截面尺寸可以提高钢管的侧向约束力,从而提高连接件的受剪承载力。

关键词： PBL连接件矩形钢管混凝土推出试验受剪性能被动约束机理钢管应变

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