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预应力GFRP筋-不锈钢筋混合配筋预制节段桥墩抗震试验 被引量：1
1
作者 贾俊峰 张凯迪 +3 位作者 陈梦圆 程寿山 赵建瑜 邓贺丹 《中国公路学报》 北大核心 2025年第1期144-157,共14页
为解决沿海侵蚀环境下装配式节段桥墩钢筋易锈蚀以及强震后桥梁墩柱残余位移大的问题,提出一种配置不锈钢筋和无黏结预应力GFRP筋的混合配筋预制节段拼装混凝土桥墩。通过拟静力试验揭示了混合配筋桥墩的破坏模式,分析了桥墩的滞回性能... 为解决沿海侵蚀环境下装配式节段桥墩钢筋易锈蚀以及强震后桥梁墩柱残余位移大的问题,提出一种配置不锈钢筋和无黏结预应力GFRP筋的混合配筋预制节段拼装混凝土桥墩。通过拟静力试验揭示了混合配筋桥墩的破坏模式,分析了桥墩的滞回性能、承载力、耗能、残余位移、预应力变化、刚度退化、钢筋应变和接缝开口等抗震性能参数,并与有黏结无初始预应力GFRP筋的混合配筋节段拼装桥墩抗震性能进行了对比分析。研究结果表明:对无黏结GFRP筋施加50%墩顶竖向重力的预紧力,试件残余位移可减小近40%,但峰值承载力降低了20%左右;增加GFRP筋的配筋率,同时减小不锈钢筋的配筋率,试件残余位移可减小38%,承载力减小10%;墩顶竖向轴压比即P-Δ效应对墩底最大弯矩的影响更明显。合理设计无黏结预应力GFRP筋的初始张拉力和配筋率,同时考虑GFRP筋的极限拉伸应变影响,可使桥墩具有与有黏结预应力GFRP筋桥墩的水平承载力基本一致,但可大幅降低预制节段墩柱的残余位移。 展开更多
关键词 桥梁工程 预制节段桥墩 抗震性能 预应力GFRP筋 不锈钢筋 混合配筋
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整体桥柔性台身-RC桩-土体系振动台试验
2
作者 黄福云 李岚 +2 位作者 何凌峰 汤程 罗小烨 《中国公路学报》 北大核心 2025年第2期175-184,共10页
整体桥常通过台底柔性混凝土桩基(RC桩)来适应上部结构的水平变形,但RC桩的抗变形能力较低,地震作用下易开裂且不易维修。因此,通过柔性台身来适应结构的水平变形已成为整体桥新的发展方向,并已应用于实际工程中。为研究整体桥柔性台身... 整体桥常通过台底柔性混凝土桩基(RC桩)来适应上部结构的水平变形,但RC桩的抗变形能力较低,地震作用下易开裂且不易维修。因此,通过柔性台身来适应结构的水平变形已成为整体桥新的发展方向,并已应用于实际工程中。为研究整体桥柔性台身-RC桩-土动力相互作用机制、破坏模式以及地震响应特点,以深圳马峦山整体桥为工程背景,进行了整体桥柔性台身-RC桩-土体系振动台试验。试验研究表明:Ⅵ度设防以下地震作用时,柔性台身-RC桩结构未发生开裂,仅台后土体出现少量沉降变形;Ⅷ度设防地震作用时,台身与主梁连接处以及桩基埋深-1.69 m处出现了细微裂缝,但试验结束后这些微裂缝已基本闭合。地震作用下,受台后土的侧向运动的影响,整体桥柔性台身-RC桩-土体系的一阶振型为台身-桩基共同向外凸,这揭示了实际工程中大量薄壁式桥台出现“鼓肚子”破坏的原因。试验还表明,柔性台身-桩基-土体系的最大加速度和最大位移响应均在台底处,而非台顶处或墩顶处。当台底达到峰值位移时,柔性台身-桩基-土体系的变形以一阶振型为主,并少量叠加二阶振型;当台顶达到峰值位移时,则以三阶振型为主;在台顶、底达到峰值位移时,台身均出现了较大的剪切变形,其剪切位移角界于弹性位移角和塑性位移角之间。 展开更多
关键词 桥梁工程 整体桥 振动台试验 柔性台身 结构-土相互作用 动力特性
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装配式桥墩防冲刷装置对串列桥墩防护效果试验研究
3
作者 王炎 封林启 +1 位作者 楼欧阳 廖榕俊 《水利技术监督》 2025年第9期159-165,共7页
串列桥墩布置显著增加了水流环境的复杂性,导致河床冲刷问题加剧,对桥梁的稳定性造成严重影响。因此,文章提出了1种适用于串列桥墩的装配式冲刷防护装置。为研究该装置在复杂流场环境下的冲刷防护效果,对不同桥墩数量(单墩至四墩)串列... 串列桥墩布置显著增加了水流环境的复杂性,导致河床冲刷问题加剧,对桥梁的稳定性造成严重影响。因此,文章提出了1种适用于串列桥墩的装配式冲刷防护装置。为研究该装置在复杂流场环境下的冲刷防护效果,对不同桥墩数量(单墩至四墩)串列桥墩开展试验水槽试验,对比安装防护装置前后的冲坑情况,并对墩周冲坑深度及水流流速的变化情况进行分析。试验结果表明:随着桥墩数量的增加,防护装置能够显著降低冲刷深度,同时防护装置在不同桥墩数量下均表现出显著的冲刷防护效果,最大减冲率可达28.90%;安装装置后,墩周水流流速显著下降,特别是钩环部分对水流流向的偏转作用明显,有效减缓了水流对河床的冲击。文章的研究成果为串列桥墩冲刷防护提供了理论依据和实践指导。 展开更多
关键词 桥墩冲刷防护 室内水槽试验 装配式结构 流场特性
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桩板式桥梁管桩框架抗震性能试验和数值模拟研究
4
作者 朱俊 江信焱 +2 位作者 杨大海 屈宏雅 李建中 《世界桥梁》 北大核心 2025年第3期48-55,共8页
为了解采用预应力高强混凝土管桩的桩板式桥梁管桩框架(简称PHC管桩框架)抗震性能及其影响因素,以某桩板式桥梁为背景,通过拟静力试验和数值模拟相结合的方式,研究背景桥梁连续墩处PHC管桩框架的破坏模式和滞回特性,在验证数值模型的有... 为了解采用预应力高强混凝土管桩的桩板式桥梁管桩框架(简称PHC管桩框架)抗震性能及其影响因素,以某桩板式桥梁为背景,通过拟静力试验和数值模拟相结合的方式,研究背景桥梁连续墩处PHC管桩框架的破坏模式和滞回特性,在验证数值模型的有效性后,分析管桩初始预应力轴压比和普通钢筋配筋率对PHC管桩框架抗震性能的影响规律并给出设计建议。结果表明:在拟静力加载下,PHC管桩框架因管桩底部预应力筋拉断而破坏,PHC管桩框架的滞回圈面积较小、耗能能力差;利用纤维截面单元及粘结-滑移单元建立的数值分析模型可以合理反映PHC管桩框架的破坏模式、滞回特性和位移能力;管桩初始预应力轴压比和普通钢筋配筋率对PHC管桩框架的抗震性能影响较大;在抗震设计时,可适当降低管桩的初始预应力轴压比或提高管桩的普通钢筋配筋率以增加PHC管桩框架的位移能力,进而提高结构的抗震性能。 展开更多
关键词 桩板式桥梁 PHC管桩框架 抗震性能 初始预应力轴压比 普通钢筋配筋率 拟静力试验 数值模拟
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偏心荷载作用下斜拉桥混合塔结合段受力性能及传力机理研究 被引量：1
5
作者 孙颖 郑佳龙 +2 位作者 卓卫东 林道锦 苏绍铃 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第3期171-183,共13页
为探究斜拉桥混合塔结合段在偏心荷载作用下的受力特点及传力机理,以福安市栖云大桥混合塔的钢-钢壳混凝土结合段为研究对象,借助试验与数值分析手段,明确结合段在偏心荷载作用下的受力性能与传力机理,并对结合段传力效率的影响因素进... 为探究斜拉桥混合塔结合段在偏心荷载作用下的受力特点及传力机理,以福安市栖云大桥混合塔的钢-钢壳混凝土结合段为研究对象,借助试验与数值分析手段,明确结合段在偏心荷载作用下的受力性能与传力机理,并对结合段传力效率的影响因素进行参数分析。研究表明:后承压板式的斜拉桥混合塔结合段安全系数高,工作性能可靠,应力水平较低;竖向偏心荷载作用下,结合段受力性能符合偏心受压构件的受力特点,应变在截面上呈对称分布;结合段构件传力顺畅,荷载传递效率受承压板厚度及剪力连接件抗剪刚度的影响较大,传递效率随着承压板厚度或剪力连接件抗剪刚度的增大呈现先增大后趋于稳定的规律,当剪力键刚度增大至原设计抗剪刚度10倍以上或承压板厚度≥16 mm时,荷载传递效率基本保持不变;竖向偏心荷载在结合段内的传递存在明显的传力长度,超过该传力长度后,钢壳与填芯混凝土的承载比与结合段的截面刚度比基本接近,传力结束后钢壳与混凝土各自承担约50%左右的竖向荷载。 展开更多
关键词 斜拉桥混合塔 结合段 受力性能 传力机理 模型试验 有限元分析
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某铁路特大桥混凝土桥墩火损检测与评估 被引量：3
6
作者 张腾 《世界桥梁》 北大核心 2025年第3期117-123,共7页
某铁路特大桥一圆端形混凝土桥墩在施工期间发生火灾,桥墩过火时间约为10 min。为了解火灾对桥墩力学性能、承载能力的影响,指导后续维修加固,对桥墩外观、混凝土抗压强度、碳化深度、钢筋保护层厚度进行了专项检测;采用X-射线衍射(XRD... 某铁路特大桥一圆端形混凝土桥墩在施工期间发生火灾,桥墩过火时间约为10 min。为了解火灾对桥墩力学性能、承载能力的影响,指导后续维修加固,对桥墩外观、混凝土抗压强度、碳化深度、钢筋保护层厚度进行了专项检测;采用X-射线衍射(XRD)技术、热重-差示扫描热(TG-DSC)同步热分析以及扫描电子显微镜(SEM)分析推测火场最高温度;根据检测及热分析结果对墩身混凝土材料力学性能与剩余承载力进行分析。结果表明:墩身过火区域有混凝土剥落现象,混凝土抗压强度仍满足规范限值要求,且碳化深度较小,钢筋保护层厚度满足要求;受火时火场最高温度不超过800℃;火灾对桥墩核心混凝土材料力学性能影响很小,过火后桥墩剩余承载力满足设计要求。根据检测与评估结果,提出凿除受损区域局部混凝土后增设钢丝网片结合喷射混凝土或水泥砂浆将桥墩修复至设计截面尺寸的处治措施。 展开更多
关键词 铁路桥 混凝土桥墩 火灾 检测 温度场 承载能力 评估 处治
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基于神经网络代理模型的门式墩优化方法及软件研发 被引量：1
7
作者 柏华军 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第3期106-112,共7页
针对门式墩结构设计影响因素多、计算耗时长、传统优化方法易陷入局部最优等问题,基于BPNN代理模型和NSGAII遗传算法研发了预应力混凝土门式墩结构尺寸优化软件。首先,建立以结构工程数量为优化目标、安全指标为约束条件的结构尺寸优化... 针对门式墩结构设计影响因素多、计算耗时长、传统优化方法易陷入局部最优等问题,基于BPNN代理模型和NSGAII遗传算法研发了预应力混凝土门式墩结构尺寸优化软件。首先,建立以结构工程数量为优化目标、安全指标为约束条件的结构尺寸优化数学模型;然后,基于有限元法构建门式墩训练样本集,采用拉丁超立方开展试验设计,建立BPNN神经网络代理模型;最后,采用NSGAII遗传优化算法对BPNN神经网络代理模型进行搜索,实现门式墩最优结构尺寸和钢束线形的搜索推荐。依托某门式墩结构设计,开展算法有效性和效率验证,结果表明,案例的优化时间由有限元法的45 h缩短至智能优化算法的15 min,优化算法在保证预测精度的同时提高优化效率180倍。 展开更多
关键词 铁路桥梁 门式墩 结构优化 BP神经网络 代理模型 多目标优化 NSGAII算法 拉丁超立方设计
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高强方钢管超高性能混凝土短柱轴压性能研究 被引量：1
8
作者 赖志超 董翠芬 +3 位作者 林玉煌 王莹 陈宝春 李文勃 《中国公路学报》 北大核心 2025年第3期343-353,共11页
高强方钢管超高性能混凝土构件在大跨桥梁、超高层建筑等工程中均有着广泛的应用前景。为研究高强方钢管超高性能混凝土短柱的轴压力学性能,设计制作了16根方钢管混凝土短柱,并对其开展轴压试验,研究了混凝土抗压强度、钢管屈服强度、... 高强方钢管超高性能混凝土构件在大跨桥梁、超高层建筑等工程中均有着广泛的应用前景。为研究高强方钢管超高性能混凝土短柱的轴压力学性能,设计制作了16根方钢管混凝土短柱,并对其开展轴压试验,研究了混凝土抗压强度、钢管屈服强度、截面宽厚比等参数对其轴压性能的影响。通过ABAQUS有限元软件对试件进行非线性有限元分析和参数分析,以明确高强方钢管超高性能混凝土轴压短柱的受力机理。研究结果表明:高强方钢管超高性能混凝土短柱轴压性能良好;提高混凝土抗压强度可显著提升轴压承载力和刚度,且对延性影响不大;提高钢材屈服强度可提升承载力,但对轴压刚度和延性的影响较小;减小截面宽厚比可提升轴压承载力、刚度和延性,并延缓局部屈曲和剪切破坏。最后,将已有试验统计数据和所得试验结果与中国规范GB 50936—2014、欧洲规范EC4(2004)和美国规范AISC 360-22中相关公式的计算结果进行对比,发现GB 50936—2014对高强方钢管超高性能混凝土短柱轴压承载力的预测偏差较大,欧洲规范EC4(2004)的预测不够安全,且无法考虑钢管局部失稳的影响;美国规范AISC 360-22的计算结果与试验结果较为接近,且考虑了钢管局部失稳的影响。 展开更多
关键词 桥梁工程 方钢管混凝土 轴压试验 超高性能混凝土
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装配式桥墩防冲刷装置参数化研究 被引量：1
9
作者 封林启 王炎 +2 位作者 陈浙江 芦宇航 曹林龙 《水利规划与设计》 2025年第1期131-136,152,共7页
河床底部泥沙在流水长期冲刷下不断流失,导致桥墩基础承载能力下降,对桥梁的稳定性造成严重影响,因此,针对桥墩基础冲刷的防护尤为重要。文章提出了一种便于安拆的装配式桥墩防冲刷装置,为研究此装置锥坡的倾斜度对其冲刷防护效果的影响... 河床底部泥沙在流水长期冲刷下不断流失,导致桥墩基础承载能力下降,对桥梁的稳定性造成严重影响,因此,针对桥墩基础冲刷的防护尤为重要。文章提出了一种便于安拆的装配式桥墩防冲刷装置,为研究此装置锥坡的倾斜度对其冲刷防护效果的影响,基于ANSYS-FLUENT建立水流-泥沙-桥墩三维数值模型,并通过与室内缩尺水槽试验以及Melville经典实验进行冲坑发展对比,验证了试验模型的可靠性。参数化研究结果表明:该装配式桥墩防冲刷装置能有效减小桥墩周围的冲刷深度,具有良好的防护能力,尤其是锥坡高宽比为2.0的装置效果最佳,在墩前迎水面及墩后锥坡段的流场改变效果优于其他装置,该装置在墩周的最大减冲率可达24.19%。本试验研究成果对于提高桥梁稳定性具有一定的理论和实践意义。 展开更多
关键词 桥墩冲刷防护 数值模拟 FLUENT 装配式结构 流场特征 参数化研究
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桥梁爬模技术发展及爬模系统创新技术研究
10
作者 周功建 张栋 +1 位作者 赵全成 沈大才 《桥梁建设》 北大核心 2025年第5期26-33,共8页
20世纪60年代末,爬模技术开始在建筑行业兴起,目前已普遍应用于桥梁超高墩(塔)结构施工。爬模技术在桥梁工程上的应用和发展总体可分为3代:第一代机械爬模、第二代液压爬模、第三代智能爬模。爬模结构主要包括爬架系统、动力系统、模板... 20世纪60年代末,爬模技术开始在建筑行业兴起,目前已普遍应用于桥梁超高墩(塔)结构施工。爬模技术在桥梁工程上的应用和发展总体可分为3代:第一代机械爬模、第二代液压爬模、第三代智能爬模。爬模结构主要包括爬架系统、动力系统、模板系统,针对第二代液压爬模智能化及机械化程度低、施工效率与质量矛盾突出等问题,第三代智能爬模以空中移动工厂为理念,主要从结构设计革新、工艺效能突破、智能控制升级方面进行创新,采用低位支承技术、模块化架体及大顶力液压系统显著提升了爬模系统对变截面塔柱的适应性与稳定性;采用双层模板系统、单层模板+智能包裹养护系统、9 m级超高节段浇筑实现了质量与效率的协同提升;采用智控云台系统构建了施工全过程数字化管控体系;采用混凝土自动温控系统有效提升了混凝土施工质量。未来爬模系统将向模块化、标准化、轻量化结构方向,以及多功能集成、高度智能化与自动化方向发展,为超高墩(塔)施工提供核心技术支撑。 展开更多
关键词 桥梁工程 超高墩(塔) 爬模技术 智能爬模 爬架系统 模板系统 智能云台系统 系统创新
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圆钢管约束型钢混凝土柱-RC梁节点轴压性能
11
作者 聂少锋 刘叶清 +3 位作者 崔建军 温博 蒋鑫 冉博 《长安大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期65-78,共14页
分别对钢管开孔式和钢筋混凝土(RC)环梁式圆钢管约束型钢混凝土柱-RC梁节点的轴压性能进行了试验研究,得到了各试件的轴压破坏特征、最大承载力、荷载-位移曲线等;利用ABAQUS对试件的轴压性能进行了数值分析,并对比了试验与有限元分析结... 分别对钢管开孔式和钢筋混凝土(RC)环梁式圆钢管约束型钢混凝土柱-RC梁节点的轴压性能进行了试验研究,得到了各试件的轴压破坏特征、最大承载力、荷载-位移曲线等;利用ABAQUS对试件的轴压性能进行了数值分析,并对比了试验与有限元分析结果;在验证有限元模型正确性的基础上,详细分析了型钢含钢率、钢管径厚比、钢管开孔节点开孔边距比和开孔率、RC环梁节点环梁配筋率和环梁宽度等参数对节点轴压性能的影响。研究结果表明:试件柱体发生剪切或鼓曲破坏,节点区基本完好,RC环梁和钢管开孔节点的轴压性能良好,节点区均受到保护和约束作用;试验与有限元分析所得试件刚度、最大荷载和荷载-轴向位移曲线基本吻合,有限元极限承载力与试验结果相差在5%以内,表明有限元模型具有良好的计算精度,可用于参数分析;试件最大荷载和延性随型钢含钢率的增加和钢管径厚比的减小得到提升,含钢率建议取4%~10%;随着RC环梁宽度的增加,试件的最大荷载基本未发生变化,但延性有一定提升,RC环梁宽度大于RC梁宽时,能够保证节点核心区具有良好的性能;钢管开孔节点开孔边距比改变时,试件的最大荷载未发生明显变化,但当开孔边距比从11.1%增至15.0%时,试件后期承载力明显提升,因此,开孔边距比应大于15.0%;随着开孔率的减小,试件的最大荷载及延性均略有提升,同时为避免试件在钢管处破坏,开孔率应小于50%。 展开更多
关键词 桥梁工程 圆钢管约束型钢混凝土柱 轴压性能 有限元分析 RC环梁节点 钢管开孔节点
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RC双柱式桥墩横桥向抗震性能及塑性铰区高度的试验研究
12
作者 董慧慧 郑子成 +2 位作者 封文昊 韩强 杜修力 《振动与冲击》 北大核心 2025年第13期218-229,共12页
为研究钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)双柱式桥墩横桥向的抗震性能及塑性铰区高度,设计了4个不同墩高的RC双柱式桥墩,对其开展了恒定轴力作用下的水平循环往复拟静力加载试验。系统地分析了RC双柱式桥墩的损伤状态、失效机理、滞... 为研究钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)双柱式桥墩横桥向的抗震性能及塑性铰区高度,设计了4个不同墩高的RC双柱式桥墩,对其开展了恒定轴力作用下的水平循环往复拟静力加载试验。系统地分析了RC双柱式桥墩的损伤状态、失效机理、滞回性能和塑性铰区高度的影响规律。试验结果表明:随着墩高的增加,RC双柱式桥墩破坏模式由剪切破坏转为弯剪以及弯曲破坏;桥墩的墩顶和墩底均产生明显的塑性损伤区域,特别的,墩顶和墩底的塑性损伤状态出现明显的不对称现象,同时,每个塑性损伤区域的受拉和受压两侧的损伤状态也明显的不同。RC双柱式桥墩的滞回曲线饱满,但是展现出了明显的刚度和强度退化现象。随着墩高的增加,RC双柱式桥墩的刚度和强度明显降低,但是耗能能力、残余侧移率和延性系数没有一致的变化规律。RC双柱式桥墩的临界塑性铰区高度与墩高基本呈正相关的变化规律,且基于现有的反弯点假定以及等效塑性铰模型计算结果远低于RC双柱式桥墩的塑性铰区长度实测值。该研究结果可为RC双柱式桥墩进一步损伤、失效机理的研究以及其抗震设计提供参考。 展开更多
关键词 钢筋混凝土(RC)双柱式桥墩 损伤状态 失效机理 滞回性能 塑性铰区长度 循环往复拟静力加载试验
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地震动持时对双层高架桥框架式桥墩抗震性能评价的影响
13
作者 许成祥 吴双玙 +1 位作者 吴永昂 朱红兵 《地震工程学报》 北大核心 2025年第1期22-32,共11页
为研究地震动持时对双层高架桥框架式桥墩抗震性能评价的影响,基于双层框架式桥墩的拟静力试验,借助OpenSees有限元软件建立数值模型,将模拟结果与试验结果进行对比,两者吻合较好。选取两组具有长、短持时特性的地震动记录,通过增量动... 为研究地震动持时对双层高架桥框架式桥墩抗震性能评价的影响,基于双层框架式桥墩的拟静力试验,借助OpenSees有限元软件建立数值模型,将模拟结果与试验结果进行对比,两者吻合较好。选取两组具有长、短持时特性的地震动记录,通过增量动力分析(IDA)建立峰值地面加速度(PGA)与位移延性比u的关系,得到易损性曲线。长持时地震动作用下PGA中位值为0.35g、0.55g、0.78g、0.98g,短持时地震动作用下PGA中位值为0.35g、0.59g、0.91g、1.20g。随着损伤程度的加大,双层框架式桥墩易损性曲线的差异区间随着PGA的增大而增大;9度(0.40 g)罕遇地震时,长、短持时地震动作用下双层框架式桥墩发生严重损伤和完全破坏的概率分别为25.57%、8.61%和16.98%、4.79%,说明当PGA较大时,双层框架式桥墩在长持时地震动作用下更容易受到损伤。 展开更多
关键词 地震动持时 框架式桥墩 抗震性能 增量动力分析 易损性曲线
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高烈度区承插式预制拼装墩柱节点抗震性能试验研究
14
作者 王志刚 舒泽凯 +2 位作者 杨泽伟 徐艳 林雷 《桥梁建设》 北大核心 2025年第5期90-97,共8页
为了解高烈度区承插式预制装配式桥墩墩柱节点抗震性能,以G0711乌鲁木齐至尉犁段高速公路永丰2号大桥为背景,设计、制作墩柱-盖梁、墩柱-承台2种承插式节点连接试件进行拟静力试验。分析构件破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、累积耗能、... 为了解高烈度区承插式预制装配式桥墩墩柱节点抗震性能,以G0711乌鲁木齐至尉犁段高速公路永丰2号大桥为背景,设计、制作墩柱-盖梁、墩柱-承台2种承插式节点连接试件进行拟静力试验。分析构件破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、累积耗能、残余位移、钢筋应变,并研究目标连接构件(盖梁或承台)尺寸及配筋对试件破坏模式的影响。结果表明:墩柱-盖梁、墩柱-承台试件的破坏模式分别为“等同现浇”的墩柱延性破坏和连接节点破坏模式;相较墩柱-盖梁试件,墩柱-承台试件的延性及累积耗能能力较差,“等同现浇”破坏模式显著优于连接节点破坏模式;目标连接构件尺寸对试件破坏模式的影响较小,配筋会影响构件侧壁抗弯承载能力,进而影响构件破坏模式。 展开更多
关键词 预制装配式桥墩 墩柱-盖梁 墩柱-承台 承插式连接节点 破坏模式 抗震性能 拟静力试验
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双层高架桥框架式桥墩近远场地震易损性分析
15
作者 许成祥 吴双玙 朱红兵 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第3期153-163,共11页
为了研究近、远场地震动下双层框架式桥墩的地震易损性,基于双层框架式桥墩的拟静力试验,借助OpenSees开放平台建立其数值模型,与试验结果进行对比,验证了模型的可行性。选取两组近、远场天然地震动记录,选择峰值地面加速度(PGA)和位移... 为了研究近、远场地震动下双层框架式桥墩的地震易损性,基于双层框架式桥墩的拟静力试验,借助OpenSees开放平台建立其数值模型,与试验结果进行对比,验证了模型的可行性。选取两组近、远场天然地震动记录,选择峰值地面加速度(PGA)和位移延性比μ作为地震动强度参数和工程需求参数,通过增量动力分析得到易损性曲线。从易损性曲线、破坏概率曲线和易损性指数三个方面评估两种场地对双层框架式桥墩的损伤影响。结果表明:对双层框架式桥墩进行易损性分析时,下层相对于上层更容易发生损伤,并且在采用了整体失效概率后能更加保守地评估其抗震性能。在近场地震动下,双层框架式桥墩发生轻微损伤、中度损伤、严重损伤和完全破坏的PGA中位值分别为0.27g、0.46g、0.69g、0.90g,远场地震动下桥墩不同破坏状态的PGA中位值分别为0.29g、0.50g、0.79g、1.06g。根据易损性曲线得到易损性指数,基于易损性指数的近、远场地震动下PGA中位值的下限、均值和上限分别为0.72g、0.61g、0.50g和0.83g、0.68g、0.55g,分别相差14.74%、12.19%和9.86%,即双层框架式桥墩在近场地震动下更容易受到损伤。 展开更多
关键词 近远场地震 地震易损性 框架式桥墩 增量动力分析 易损性指数
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单塔斜拉桥在船舶撞击下动力响应及防撞设计
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作者 田力 张晗奇 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第4期343-356,共14页
首先,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立船-桥碰撞有限元模型,以附加质量模型考虑流体效应,利用落锤冲击试验验证了撞击作用下混凝土本构模型的有效性.其次,开展了不同撞击角度、不同船舶航速下船舶高速撞击斜拉桥桥塔数值模拟,分析了桥... 首先,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立船-桥碰撞有限元模型,以附加质量模型考虑流体效应,利用落锤冲击试验验证了撞击作用下混凝土本构模型的有效性.其次,开展了不同撞击角度、不同船舶航速下船舶高速撞击斜拉桥桥塔数值模拟,分析了桥塔损伤、碰撞力、桥塔位移、桥面位移、索力变化等方面的差异,并将碰撞力与国内外规范公式进行对比分析.再次,研究了30.0节(1节=0.5144 m/s)船速下桥塔瞬时倒塌过程及桥塔受损后持续荷载作用下倒塌机理.最后,为桥塔设计一种以FRP和橡胶为主要材料的防撞装置,模拟分析其在降低桥塔动力响应方面的防撞效果.结果表明:当船舶以高速撞击斜拉桥桥塔时,船桥碰撞整体动力响应随撞击角度和船舶航速增大而增大;采用一些国内外规范中的碰撞力公式偏于不安全;船桥碰撞后斜拉索索力迅速增大,靠近桥塔处索力变化率最大;船速为30.0节时,桥塔在碰撞后发生桥塔肢腿错位断裂的倒塌;船速为25.0节时,塔柱已有较大损伤破口,桥塔在遭受船舶碰撞后向碰撞侧倾斜,在重力及桥面荷载的持续作用下桥塔侧向位移逐渐增大而发生桥塔倒塌;设计的防撞装置能有效避免桥塔损伤,能削减碰撞力峰值、塔顶侧向位移、桥面位移及桥塔能量,同时保护斜拉桥与船舶. 展开更多
关键词 船-桥碰撞 数值模拟 附加质量 动力响应 防撞装置
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张靖皋长江大桥南航道桥南锚碇刚性接头地下连续墙三槽合一工艺试验研究
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作者 夏欢 戴俊平 +2 位作者 钟永新 徐杰 朱俊涛 《桥梁建设》 北大核心 2025年第3期27-34,共8页
张靖皋长江大桥南航道桥为主跨2300 m的双塔双跨吊钢箱梁悬索桥,南锚碇基础采用支护转结构复合地下连续墙基础,槽段间采用多道钢筋网片排插连接方式,形成非接触搭接刚性接头。为减少地下连续墙接头数量,提高地下连续墙整体抗渗性能,针... 张靖皋长江大桥南航道桥为主跨2300 m的双塔双跨吊钢箱梁悬索桥,南锚碇基础采用支护转结构复合地下连续墙基础,槽段间采用多道钢筋网片排插连接方式,形成非接触搭接刚性接头。为减少地下连续墙接头数量,提高地下连续墙整体抗渗性能,针对南锚碇地下连续墙内部大隔舱槽段提出三槽合一工艺,即将1个一期钢箱槽段与2个二期钢筋笼槽段一次成槽(形成超长槽段),下放钢筋笼,同步浇筑混凝土。为验证该工艺的可行性,开展超长槽段槽壁稳定性分析、高性能护壁泥浆试验及刚性接头承载力足尺抗弯试验等研究,并应用于实体工程。结果表明:三槽合一结构设计及施工工艺总体可行,采用高性能护壁泥浆能够保证超长槽段施工期间的槽壁稳定;在护壁泥浆中加入适量BaSO 4,并将其比重控制在1.15以上,槽壁变形控制及稳定性较好;刚性接头处钢筋笼与钢筋笼排插钢筋搭接长度由67 cm增至100 cm,显著提高了接头承载力,刚性接头承载力满足结构设计要求。该桥南锚碇地下连续墙三槽合一槽段已施工完成,槽壁变形实测最大值33 mm,与计算值较为吻合,验证了三槽合一工艺切实可行。 展开更多
关键词 悬索桥 锚碇 地下连续墙 刚性接头 三槽合一 工艺试验
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预制墩柱撞击性能与破坏机理研究
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作者 马海英 邱媛 +2 位作者 夏烨 周锐根 王君杰 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1027-1034,共8页
以采用杯口连接的预制墩柱为研究对象,连接形式包括钢板和剪力键,分析其在撞击作用下的动力响应。首先,建立有限元动力数值分析模型,通过拟静力试验进行验证。然后,分析杯口连接的预制墩柱在不同撞击位置下的动力性能,并与现浇式整体墩... 以采用杯口连接的预制墩柱为研究对象,连接形式包括钢板和剪力键,分析其在撞击作用下的动力响应。首先,建立有限元动力数值分析模型,通过拟静力试验进行验证。然后,分析杯口连接的预制墩柱在不同撞击位置下的动力性能,并与现浇式整体墩柱进行比较。结果表明:对于杯口连接的预制墩柱,柱顶撞击时会出现弯曲破坏;钢板连接预制墩柱的破坏区域大于剪力键连接预制墩柱;由于杯口连接,预制墩柱塑性铰位置高于现浇墩柱;柱底撞击时会出现冲剪破坏,2种连接形式的破坏区域相当,且与现浇墩柱性能基本相同;相同撞击条件下预制墩柱的动抗弯承载力与现浇墩柱相似,动抗剪承载力高于现浇墩柱15%以上,且延性更优。 展开更多
关键词 桥梁工程 杯口连接 有限元模型 撞击荷载 破坏形态
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新型黏弹性自复位耗能支撑力学特性及减震性能研究
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作者 付兴 郭代恩瑞 +2 位作者 王德斌 王英豪 冷迅 《土木工程学报》 北大核心 2025年第4期75-87,共13页
为解决传统自复位支撑难以充分发挥其耗能性能的问题,基于桥式放大工作机理提出一种具有旋转位移放大功能的黏弹性自复位耗能支撑(RVSEB)。首先,介绍其基本构造和受力、位移及速度放大机理,对RVSEB试件进行低周往复加载试验,探讨支撑试... 为解决传统自复位支撑难以充分发挥其耗能性能的问题,基于桥式放大工作机理提出一种具有旋转位移放大功能的黏弹性自复位耗能支撑(RVSEB)。首先,介绍其基本构造和受力、位移及速度放大机理,对RVSEB试件进行低周往复加载试验,探讨支撑试件的支撑能力、耗能性能、复位性能及频率相关性;同时,建立其精细化有限元模型,数值模拟结果与试验结果基本吻合,验证有限元模型的准确性;最后,对附加RVSEB的双柱式桥墩结构进行非线性动力时程分析。结果表明:RVSEB支撑滞回曲线具有明显的旗帜型特征和良好的自复位性能,随着初始放大角度的减小其耗能能力和支撑能力均成倍增加;与无控结构相比,附加RVSEB双柱式桥墩结构墩顶位移、残余位移和墩底剪力均得到有效控制,罕遇地震作用下,初始放大角度为30°时,结构最大墩顶位移、墩底剪力和残余位移分别降低56.0%、87.1%和4.8%,RVSEB呈现出明显的支撑轴力放大效应,其耗能系统的变形、速度均迅速增加,支撑耗散的地震能量得到明显提高。 展开更多
关键词 自复位 位移放大 耗能支撑 减震控制 残余变形
原文传递
可展开式桥墩船撞防护装置数值仿真及试验研究
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作者 宋旭明 司合想 +1 位作者 唐冕 罗祥威 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期3783-3796,共14页
针对现有主流桥墩防撞装置尺寸过大、防护效果不足等问题,设计一种基于夹层结构的新型可展开式桥墩船撞防护装置。首先,利用ANSYS有限元软件建立碰撞模型,对比波纹形、三角形和梯形这3种夹层防撞单元的防撞性能。随后,开展防撞单元试件... 针对现有主流桥墩防撞装置尺寸过大、防护效果不足等问题,设计一种基于夹层结构的新型可展开式桥墩船撞防护装置。首先,利用ANSYS有限元软件建立碰撞模型,对比波纹形、三角形和梯形这3种夹层防撞单元的防撞性能。随后,开展防撞单元试件的落锤冲击试验,分析防撞试件的动力响应和防护性能,并建立有限元模型进行模拟,验证数值模拟的合理性与准确性。最后,设计正交试验,通过数值仿真研究防撞单元的最优参数组合。研究结果表明:波纹形夹层防撞单元在3种构造形式中效果最佳;填充泡沫材料后,防撞单元的刚度增大,落锤试验测得的冲击力明显增大,锤头位移最大值相较于未填充时减小59.5%;当总质量为300 kg的落锤从1 m高处落下时,安装防撞单元试件时测得的冲击力相较于未安装时的冲击力减小约96.2%;有限元计算与落锤试验结果中冲击力和位移峰值的最大相对误差均小于10%,验证了有限元仿真的准确性;正交试验得到防撞单元最优参数组合是迎撞板厚度为9.0 mm,夹层板厚度为5.0 mm,横隔板厚度为6.0 mm,外侧板厚度为5.5 mm,夹层高宽比为1:0.95。基于试验与仿真计算结果,本文设计的防撞装置具有良好的吸能缓冲效果。 展开更多
关键词 夹层结构 防撞装置 落锤试验 防护性能
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