检索结果-内蒙古大学图书馆

中国公路学报 2021年第2期34卷 317-330页

作者：周敉赵威刘阳朱国强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 中交第二公路勘察设计研究院有限公司湖北武汉 430056 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 长安大学旧桥检测与加固技术交通行业重点实验室陕西西安 710064

为了在保障桥梁目标可靠度指标的前提下,确定最优的地震设计状况荷载组合分项系数,使桥梁结构以最为经济的抗力方式抵御外加荷载,从而对现行的桥梁设计规范地震设计状况进行优化,为今后公路桥梁地震设计状况荷载组合计算提供理论依据和... 详细信息

为了在保障桥梁目标可靠度指标的前提下,确定最优的地震设计状况荷载组合分项系数,使桥梁结构以最为经济的抗力方式抵御外加荷载,从而对现行的桥梁设计规范地震设计状况进行优化,为今后公路桥梁地震设计状况荷载组合计算提供理论依据和指导意见,以2座连续刚构桥为依托工程,建立空间动力有限元模型,采用M onte-Carlo法并基于动态称重(WIM)系统模拟随机车流,进行了数条地震波增量动力分析(IDA);采用Ferry Borges荷载组合理论求解地震设计状况组合效应分布,依据直接积分法求解桥梁结构的失效概率,从而确定荷载效应分项系数与可靠度指标影响面关系.研究结果表明:荷载效应分项系数的取值与目标可靠度指标的选取息息相关,忽略汽车荷载的地震设计状况风险分析,将严重低估桥梁结构的实际失效概率.为指导高烈度区连续刚构桥的地震设计状况设计,对于E2工况下的地震动输入,地震作用重要性系数λ1取1.0,桥梁结构跨径对汽车荷载效应分项系数取值产生较大的影响,故选取βs=3.1～3.4作为Ⅷ度区连续刚构桥地震设计状况设计时目标可靠度指标建议值,汽车荷载分项系数 ΨQ的建议取值为0.76;地震基本烈度对汽车荷载分项系数存在一定的影响,在同样的目标可靠度指标建议值下,对于Ⅶ度区地震设计状况,汽车荷载分项系数 ΨQ的建议取值为0.652.

关键词：桥梁工程荷载效应分项系数 Ferry Borges组合理论地震设计状况失效概率

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矩形钢管-超高性能混凝土桁架抗弯性能研究

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建筑结构学报 2024年

作者：马印平刘永健周绪红杨泽宏刘江重庆大学土木工程学院长安大学旧桥检测与加固技术交通运输行业重点实验室

钢管混凝土桁架具有抗弯刚度大，施工灵活，经济性优越等优势，但混凝土自重大且抗拉强度低的不足导致了目前的工程应用局限于30～80m的中小跨径梁桥。为进一步提高钢管混凝土桁梁桥的结构轻量化水平和跨越能力，提出了一种矩形钢管弦... 详细信息

钢管混凝土桁架具有抗弯刚度大，施工灵活，经济性优越等优势，但混凝土自重大且抗拉强度低的不足导致了目前的工程应用局限于30～80m的中小跨径梁桥。为进一步提高钢管混凝土桁梁桥的结构轻量化水平和跨越能力，提出了一种矩形钢管弦杆内填超高性能混凝土（UHPC）的新型桁架结构形式。采用数值分析的方法对该新型桁架的抗弯性能进行了研究，归纳了桁架典型破坏模式，分析了UHPC强度以及弦杆内设加劲肋的影响，提出了适用的抗弯承载力计算方法和设计建议。研究结果表明：对比传统钢管混凝土桁架，新型桁架在相同承载力水平下具有自重轻，材料用量低等特点，结构轻量化特征和经济性优势显著；在节点破坏和受拉下弦杆破坏模式下的破坏特征与传统钢管混凝土桁架相似，受压上弦杆破坏模式下的破坏特征主要由钢管与管内UHPC强度匹配关系决定，可按照杆件套箍作用的强弱进一步细分为三种子破坏模式；弦杆内设置开孔钢板加劲肋可显著提高节点承载力，避免桁架发生节点破坏，同时还可提高拉、压弦杆钢管与UHPC的协同工作能力；基于既有构件承载力公式提出了钢管-超高性能混凝土桁架承载力计算方法，对比有限元计算结果表明该方法可以快速、准确的进行桁架破坏模式判定和承载力计算，为该新型桁架的工程应用提供参考和依据。

关键词：桥梁工程钢管混凝土桁架超高性能混凝土抗弯性能数值分析

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深中通道沉管临时锚拉系统横向偏位模型试验

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交通运输工程学报 2023年第5期23卷 129-142页

作者：闫磊韩恒贺拴海徐国平邓斌闫金宁辛世豪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运输行业重点实验室陕西西安710064 中交公路规划设计院有限公司北京100088

为探明深中通道沉管对接施工时锚拉系统的横向偏位限值,利用数值模拟和模型试验相结合的方法研究了锚拉系统的变位能力,建立了锚拉系统的有限元模型,基于有限元分析结果确定了足尺模型试验的加载分级标准;基于锚拉系统的实际受力状态确... 详细信息

为探明深中通道沉管对接施工时锚拉系统的横向偏位限值,利用数值模拟和模型试验相结合的方法研究了锚拉系统的变位能力,建立了锚拉系统的有限元模型,基于有限元分析结果确定了足尺模型试验的加载分级标准;基于锚拉系统的实际受力状态确定了拉杆轴向荷载等级,试验模拟了水平及竖向各5 cm的初始安装偏差,分4个工况对结构进行了加载并测试了应力与偏位。研究结果表明:在给定拉杆轴向荷载下,随着横向偏位的增加,锚拉系统的安全储备均逐渐减小;单根拉杆在轴向试验荷载1 000 kN作用下,横向偏位为5 cm时,结构处于弹性工作状态,锚板和肋板最大Mises应力分别达到190.8和179.3 MPa,距其设计强度295和280 MPa分别具有35.3%和36.0%的安全储备;在1.2和1.5倍轴向试验荷载下,施加横向偏位至5 cm时,锚拉系统仍处于弹性工作状态,锚板和肋板最大Mises应力分别从221.1和196.8 MPa升至286.8和260.5 MPa,设计安全储备平均值由27.4%降至5.0%,拉杆最大应力从473.8 MPa升至623.7 MPa,屈服安全储备由43.3%降至25.3%;极限侧推试验中,在1.5倍轴向试验荷载下,当横向偏位为6 cm时,锚板达到设计强度,继续增大至12.8 cm时,锚板率先屈服,认为该锚拉系统已失效,此时拉杆应力为704.8 MPa,屈服安全储备为15.6%,故建议沉管水下对接施工的横向偏位控制值为6 cm。

关键词：桥梁工程沉管锚拉系统模型试验数值分析横向偏位

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地锚式万向铰独斜塔斜拉桥温度效应分析

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桥梁建设 2021年第2期51卷 54-61页

作者：赵煜张亚军周勇军万俊彪李冉冉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

地锚式万向铰独斜塔斜拉桥结构体系新颖,为分析温度荷载作用下该类桥梁成桥状态的结构响应,以三亚海棠湾河心岛景观桥(主跨99.8 m钢斜塔双边工字钢梁独塔斜拉桥)为工程背景,建立桥梁结构有限元模型,分析体系温差、日照温差、索梁(塔)温... 详细信息

地锚式万向铰独斜塔斜拉桥结构体系新颖,为分析温度荷载作用下该类桥梁成桥状态的结构响应,以三亚海棠湾河心岛景观桥(主跨99.8 m钢斜塔双边工字钢梁独塔斜拉桥)为工程背景,建立桥梁结构有限元模型,分析体系温差、日照温差、索梁(塔)温差对桥塔偏位、主梁线形以及索力的影响。结果表明:体系温差下桥塔以纵向弯曲和纵向偏转为主,体系降温将引起全桥主梁下挠,体系升温效应相反,最大背索索力变化为成桥索力的6.1%;日照温差下桥塔以横向弯曲为主,纵向偏位较小,对主梁线形、斜拉索索力影响较小;索梁(塔)负温差下有索区主梁发生向上位移、背索索力增大,正温差下相反,对桥塔偏位基本不影响。

关键词：地锚式斜拉桥万向铰独斜塔成桥状态温度效应线形索力有限元法

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基于离散元的钢筋混凝土梁极限承载力研究

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工程力学 2022年第10期39卷 215-226页

作者：黄平明潘旭鹏牛艳伟杜隆基王蒂长安大学公路学院陕西西安710064 旧桥检测与加固技术交通行业重点实验室(长安大学) 陕西西安710064 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司北京100032

通过PFC2D建立考虑骨料级配的钢筋混凝土梁离散元细观数值模型,开展钢筋混凝土梁极限承载力的研究。混凝土标准棱柱单轴压缩模拟验证了混凝土单元细观参数的准确性。通过修改平行黏结模型获得了适用于钢筋模拟的平行-强化黏结接触模型,... 详细信息

通过PFC2D建立考虑骨料级配的钢筋混凝土梁离散元细观数值模型,开展钢筋混凝土梁极限承载力的研究。混凝土标准棱柱单轴压缩模拟验证了混凝土单元细观参数的准确性。通过修改平行黏结模型获得了适用于钢筋模拟的平行-强化黏结接触模型,钢筋单轴拉伸模拟验证了钢筋单元细观参数的准确性。建立了无缺口钢筋混凝土梁离散元数值模型,在此基础上生成预制缺口钢筋混凝土梁数值模型,根据缺口位置及倾角分为9种工况,分析了各工况下梁的裂缝扩展规律及极限承载力。结果表明:缺口位置对裂缝的扩展过程影响较大,一般起裂位置均位于缺口顶端;缺口倾角仅对裂缝扩展初期有影响,后期裂缝依然会沿竖向发展;缺口梁极限承载力约为无缺口梁极限承载力的95%~98%。

关键词：钢筋混凝土梁极限承载力离散元法裂纹扩展细观破坏机理加载速度

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无湿接缝高强混凝土工字组合梁桥荷载横向分配试验

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中国公路学报 2021年第11期34卷 83-91页

作者：贺拴海陈杰朱钊宋一凡李源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 保利长大工程有限公司广东广州510620

预制装配无湿接缝高强混凝土工字组合梁桥由于其装配化程度高、施工速度快等特点,越来越多地应用于中国公路及市政桥梁建设中。为验证该新型结构的受力性能及荷载分配比例,确立合理的设计计算模式和横隔梁设置方法,分别进行了设置5道及... 详细信息

预制装配无湿接缝高强混凝土工字组合梁桥由于其装配化程度高、施工速度快等特点,越来越多地应用于中国公路及市政桥梁建设中。为验证该新型结构的受力性能及荷载分配比例,确立合理的设计计算模式和横隔梁设置方法,分别进行了设置5道及3道横隔梁的8梁式桥梁结构现场足尺模型试验,研究适用于该结构的荷载横向分配比例计算方法。试验及分析结果表明:设置3道横隔梁与采用5道横隔梁的横向分配比例接近,边、中梁比例系数分别为1.08和1.14;正弯矩等效加载试验中的应变校验系数、挠度校验系数分别为0.68~0.90、0.60~0.86;荷载横向分配规律现场实测值及精细化数值分析结果均小于传统理论计算方法(梁格法、刚接板梁法、修正刚性横梁法)计算值,表明该类桥梁横向传力均匀,安全储备充足。采用3道横隔板代替5道横隔板进行桥梁设计时,桥梁受力合理、构造可行、结构安全。

关键词：桥梁工程混凝土工字组合梁桥模型试验横隔梁荷载横向分配

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基于Mann-Kendall准则的波形钢腹板梁受力状态表征

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中外公路 2025年

作者：豆飞陈峰陕西省交通规划设计研究院有限公司长安大学旧桥检测与加固技术交通行业重点实验室

为了合理表征波形钢腹板梁的受力状态并确定失效荷载，采用结构受力状态理论，以跨径布置为2.65 m+4.1 m+2.65 m的波形钢腹板连续组合箱梁桥的模型试验为基础，研究了波形钢腹板梁的受力状态演化模式。首先采用试验梁的纵向应变构建特... 详细信息

为了合理表征波形钢腹板梁的受力状态并确定失效荷载，采用结构受力状态理论，以跨径布置为2.65 m+4.1 m+2.65 m的波形钢腹板连续组合箱梁桥的模型试验为基础，研究了波形钢腹板梁的受力状态演化模式。首先采用试验梁的纵向应变构建特征参数——广义应变能密度，进而得到应变能密度-荷载曲线。运用Mann-Kendall准则判别受力状态曲线以识别受力状态特征发生突变的特征点。根据量质变定律定义了波形钢腹板组合梁桥的失效荷载。此外，采用基于应变的受力状态模式、受力状态子模式和能量比子模式，对结构的工作行为进行了讨论。最后探讨了用该方法计算特征荷载在波形钢腹板梁桥设计中的应用。结果表明，Mann-Kendall准则识别到波形钢腹板梁加载过程的三个破坏特征点，整个受力过程划分成弹性、弹塑性、失效和连续失效四个阶段。基于应变的受力状态模式、受力状态子模式和能量比子模式均能在一定程度上捕捉波形钢腹板不同受力阶段的受力特征。结构设计可采用Mann-Kendall准则识别的失效荷载作为设计荷载。

关键词：波形钢腹板广义应变能密度 Mann-Kendall准则结构受力状态

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公路独柱墩桥梁抗倾覆研究综述

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交通运输工程学报 2022年第6期22卷 46-66页

作者：周勇军王业路赵煜薛宇欣韩智强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运输行业重点实验室陕西西安710064 太原科技大学车辆与交通工程学院山西太原030024

为了促进公路独柱墩桥梁的可持续发展,总结了国内外典型桥梁倾覆事故,并从桥梁倾覆破坏机理、倾覆稳定性影响因素和抗倾覆控制方法3个方面系统梳理了公路独柱墩桥梁在抗倾覆领域的研究现状,强调了超载对桥梁结构安全威胁的严重性、倾覆... 详细信息

为了促进公路独柱墩桥梁的可持续发展,总结了国内外典型桥梁倾覆事故,并从桥梁倾覆破坏机理、倾覆稳定性影响因素和抗倾覆控制方法3个方面系统梳理了公路独柱墩桥梁在抗倾覆领域的研究现状,强调了超载对桥梁结构安全威胁的严重性、倾覆问题复杂性及紧迫性。研究结果表明:桥梁倾覆事故多由超载车辆偏载行驶诱发,这些独柱墩桥梁存在“强弯弱倾”现象;汽车荷载对桥梁的弯矩、剪力和扭矩效应影响不同,亟须建立一套适用于桥梁抗倾覆分析的重型汽车荷载计算标准;不同桥梁发生倾覆破坏的模式及相应的荷载最不利状态各不相同,明确桥梁不同破坏模式下的倾覆轴力学模型对倾覆最不利状态演化至关重要,尚需在倾覆轴力学模型和倾覆最不利状态领域开展更为深入的研究工作;温度、预应力、收缩徐变和基础变位因素耦合作用下的桥梁倾覆机理仍不清晰;采用反力最不利状态描述桥梁的倾覆极限状态,割裂了倾覆效应与扭矩特性的力学联系;建议以可靠度理论为基础,结合倾覆破坏模式及合理倾覆轴力学模型来完善抗倾覆控制计算方法,进一步降低公路独柱墩桥梁安全运营风险;在保持一定抗倾覆安全冗余度和注重桥梁监控与维护的前提下,加强治超限载管理是防止该类事故发生的根本途径。

关键词：桥梁工程独柱墩倾覆研究综述倒塌机理倾覆轴计算方法

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框架式双层桥梁地震作用下合理约束体系数值研究

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工程抗震与加固改造 2025年第2期47卷 131-139页

作者：崔晋春吴江朱国强山西黎霍高速公路有限公司山西长治046000 广东省交通规划设计研究院股份有限公司广东广州510507 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

为探究框架式双层立交桥梁在采用不同约束体系时的抗震性能,获得合理的框架式双层立交桥梁约束体系,以一座典型框架式双层连续立交桥梁为工程背景,基于CSI Bridge建立了有限元分析模型,考虑6种不同的支座,设置了8种不同的约束组合形式,... 详细信息

为探究框架式双层立交桥梁在采用不同约束体系时的抗震性能,获得合理的框架式双层立交桥梁约束体系,以一座典型框架式双层连续立交桥梁为工程背景,基于CSI Bridge建立了有限元分析模型,考虑6种不同的支座,设置了8种不同的约束组合形式,通过分析顺桥向和横桥向的墩梁相对位移、桥墩控制截面弯矩、桥墩控制点的位移、支座变形等响应指标,对比了不同约束体系下框架式双层立交桥梁的地震响应规律,得到了该桥在顺桥向和横桥向的合理约束体系。研究结果表明:对于顺桥向的约束体系布置,采用带有钢丝绳的防落梁板式橡胶支座加混凝土挡块的约束组合形式,可以有效限制墩梁间相对位移,减小桥墩的内力响应以及支座的残余变形,对桥梁结构的抗震设防更为有利。对于横桥向的约束体系布置,采用不设钢丝绳的普通板式橡胶支座加混凝土挡块的约束组合形式可以明显地降低系梁的弯矩响应,使桥墩结构受力更为均匀,同时混凝土挡块可以提供较好的耗能能力。综合考虑顺桥向与横桥向的分析结果,对于框架式双层立交桥梁的约束布置方案,横桥向选用板式橡胶支座加混凝土挡块的约束组合最为合理,顺桥向采用板式支座,但需加设钢丝绳,形成防落梁板式橡胶支座。

关键词：多层立交桥梁桥梁抗震约束体系防落梁板式橡胶支座混凝土挡块有限元分析

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钢纤维混凝土焊钉-橡胶连接件受剪承载力试验研究

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建筑结构学报 2022年第2期43卷 207-214页

作者：刘世明王辰旭李晓克李尚宇赵顺波华北水利水电大学土木与交通学院河南郑州450045 华北水利水电大学河南省生态建材工程国家联合实验室河南郑州450045 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

为建立钢-混凝土组合结构桥梁使用的钢纤维混凝土(SFRC)焊钉-橡胶连接件受剪承载力设计计算方法,设计并制作了18组54个SFRC焊钉-橡胶连接件,通过单调加载与循环加载推出试验,研究了混凝土强度、焊钉直径、钢纤维体积掺量、橡胶套筒高度... 详细信息

为建立钢-混凝土组合结构桥梁使用的钢纤维混凝土(SFRC)焊钉-橡胶连接件受剪承载力设计计算方法,设计并制作了18组54个SFRC焊钉-橡胶连接件,通过单调加载与循环加载推出试验,研究了混凝土强度、焊钉直径、钢纤维体积掺量、橡胶套筒高度及厚度、加载模式等对其受剪承载力的影响规律。基于准牛顿法进行非线性拟合,提出了SFRC焊钉-橡胶连接件受剪承载力计算式。研究结果表明:焊钉-橡胶连接件受剪承载力随SFRC强度增大而增加,且增速呈变缓趋势;受剪承载力与焊钉杆截面面积大致呈线性增加关系,而随着橡胶套筒相对截面面积的增大而降低;钢纤维体积掺量不大于0.8%时,其对受剪承载力提升显著,随后增速变缓;加载模式对受剪承载力及破坏模式的影响不大;橡胶套筒可有效降低焊钉抗剪刚度并显著提高其变形性能。所提SFRC焊钉-橡胶连接件受剪承载力计算式可适用于SFRC强度等级CF30~CF60、焊钉直径13~25 mm、钢纤维体积掺量0~1.6%、橡胶套筒厚度不超过焊钉直径的1/2.6的SFRC焊钉-橡胶连接件设计。

关键词：组合结构桥梁焊钉-橡胶连接件钢纤维混凝土(SFRC) 推出试验受剪承载力

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