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大跨隧道穿越破碎围岩CD法支护参数优化研究 被引量：1
1
作者 王学超 《国防交通工程与技术》 2025年第3期60-64,96,共6页
针对目前大跨隧道设计与施工中支护参数选用偏于保守的问题,依托驻马场隧道,采用三维数值计算的方法,深入研究不同初期支护钢架间距及型号对隧道支护结构变形及受力的影响,并提出了优化的支护参数。研究结果表明:①当钢架间距增大或钢... 针对目前大跨隧道设计与施工中支护参数选用偏于保守的问题,依托驻马场隧道,采用三维数值计算的方法,深入研究不同初期支护钢架间距及型号对隧道支护结构变形及受力的影响,并提出了优化的支护参数。研究结果表明:①当钢架间距增大或钢架型号弱化时,围岩产生的变形量更大,初期支护受力不断减小,而初期支护变形量和二次衬砌主应力均不断增大。②建议现场钢架间距不超过0.8 m。钢架型号不弱于I22b。③现场采用优化的支护参数施工后钢拱架最大压应力达到148.3 MPa,具有较高的安全性。优化后的施工参数有利于缩短工期并降低施工成本。 展开更多
关键词 大跨隧道 支护参数 优化 数值模拟 钢架间距 钢架型号
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基于MDEM的非线性半刚性空间钢框架的弹塑性动力分析
2
作者 叶继红 许玲玲 《工程力学》 北大核心 2025年第2期54-63,共10页
基于三维杆系离散元法(MDEM)提出了一种能够有效地进行具有半刚性节点的三维钢框架结构动力分析的计算方法,该法可同时考虑结构的几何非线性、材料非线性以及梁柱节点连接的半刚性非线性。其中,几何非线性行为利用刚体运动学进行处理,... 基于三维杆系离散元法(MDEM)提出了一种能够有效地进行具有半刚性节点的三维钢框架结构动力分析的计算方法,该法可同时考虑结构的几何非线性、材料非线性以及梁柱节点连接的半刚性非线性。其中,几何非线性行为利用刚体运动学进行处理,而材料非线性行为则通过引入精细塑性铰模型进行考虑。与此同时,该文中在半刚性节点处设置了虚拟的具有3个平动自由度和3个转动自由度的空间弹簧单元,该弹簧单元以线性分配的方式将三维梁柱节点的半刚性特性量化到与之相邻的接触单元各方向刚度,进而根据能量等效原理推导了上述接触单元刚度的修正公式,且通过独立硬化模型考虑了半刚性节点的非线性滞回性能。多个数值结果与已有研究成果的对比验证了该文所提方法的正确性和精确性。 展开更多
关键词 空间框架结构 三维杆系离散元 非线性半刚性节点 几何非线性 材料非线性 动力分析
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融合数字仿真与模块化施工的轨道交通高架车站钢网架加固关键技术研究
3
作者 陈明辉 《交通与运输》 2025年第S2期116-119,共4页
随着城市轨道交通的快速发展,高架车站钢网架结构的老化与变形问题日益凸显。本文针对上海地铁高架车站钢网架加固需求,提出融合数字化仿真与模块化快速施工的多维技术路径,系统研究既有钢网架在不停运工况下的加固关键技术。通过三维... 随着城市轨道交通的快速发展,高架车站钢网架结构的老化与变形问题日益凸显。本文针对上海地铁高架车站钢网架加固需求,提出融合数字化仿真与模块化快速施工的多维技术路径,系统研究既有钢网架在不停运工况下的加固关键技术。通过三维激光扫描检测、数值模拟分析、模块化预制构件设计及现场试验验证,形成包含病害诊断、加固设计、施工工艺及健康监测的成套技术体系,为轨道交通高架车站钢网架结构的安全运营与可持续维护提供理论支撑与工程范例。 展开更多
关键词 轨道交通 高架车站 钢网架加固 数字化仿真 模块化施工
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室内受限空间下大型设备吊装搬运技术研究
4
作者 黄森优 徐涛 《广州建筑》 2025年第S1期16-22,共7页
在建筑物内部进行大型设备吊装施工时,由于空间的限制,传统的吊装设备和方法往往无法满足施工需求,导致施工效率低下,安全风险增加。为研究室内受限空间的大型设备吊装搬运技术,以提高施工效率和安全性,本文以广州金融城项目为依托,分... 在建筑物内部进行大型设备吊装施工时,由于空间的限制,传统的吊装设备和方法往往无法满足施工需求,导致施工效率低下,安全风险增加。为研究室内受限空间的大型设备吊装搬运技术,以提高施工效率和安全性,本文以广州金融城项目为依托,分析了受限空间吊装搬运的主要难点,提出采用屋顶承重结构悬挂系统+钢结构平台临时承载体系+地滚车转运平移法+液压千斤顶精准就位等组合方案。研究结果表明,通过模块化设备组合、精细化受力计算及全过程安全监控,可有效解决空间限制下的吊装难题,在效率、安全、成本三个维度实现量级提升;该技术体系成功实现将重14.6 t的大型设备从地面一层吊装口吊装至负四层,即便入口宽度仅约6 m,设备仍能精准就位(误差≤2 mm),实现了安全事故为零的目标。研究成果为室内受限空间下大型吊运作业提供了理论依据和实践参考。 展开更多
关键词 室内 受限空间 大型设备 吊装搬运 钢架平台 电动葫芦
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城区复杂条件下V形墩钢-混组合连续梁桥临时工程专项设计研究
5
作者 赵娥 黄辉 《科学技术创新》 2025年第2期142-145,共4页
本研究以双桥路道路工程施工为平台,开展城区复杂条件下V形墩钢-混组合连续梁桥支架体系研究。结合项目地形、地质特点及受限空间等多方面工况,利用三维建模及结构计算等手段综合考虑设计一套安全风险可控、经济价值高的临时工程体系,同... 本研究以双桥路道路工程施工为平台,开展城区复杂条件下V形墩钢-混组合连续梁桥支架体系研究。结合项目地形、地质特点及受限空间等多方面工况,利用三维建模及结构计算等手段综合考虑设计一套安全风险可控、经济价值高的临时工程体系,同时,结合施工工序,将下部结构V形墩、钢箱梁顶推、上部结构混凝土箱梁等主要结构的支架统筹考虑,周转利用,节约施工工期,降低施工成本。 展开更多
关键词 V形墩 一体化支架体系 受限空间 钢箱梁 拱圈拱架 地质条件
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腋板加强型节点钢框架抗震性能试验研究 被引量：15
6
作者 董建莉 王燕 +1 位作者 庄鹏 李庆刚 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期69-79,共11页
为研究腋板加强型节点空间钢框架抗震性能,对1∶3缩尺腋板加强型节点空间钢框架子结构进行拟静力试验,研究荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、抗侧刚度、层间位移角、承载力退化、塑性耗能等抗震性能。试验结果表明：南、北两榀钢框架滞回... 为研究腋板加强型节点空间钢框架抗震性能,对1∶3缩尺腋板加强型节点空间钢框架子结构进行拟静力试验,研究荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、抗侧刚度、层间位移角、承载力退化、塑性耗能等抗震性能。试验结果表明：南、北两榀钢框架滞回曲线饱满对称,骨架曲线呈S型,层间位移角在4.29%～5.99%之间;试验过程中8个腋板加强型梁柱节点连接焊缝均未出现开裂,梁端翼缘及腹板塑性变形显著;腋板加强型节点钢框架在循环往复荷载作用下表现出良好的耗能能力,整体结构耗能较为充分;在等幅荷载作用下,南、北两榀钢框架承载力退化系数呈缓慢增长趋势,结构空间协同工作效应在一定程度上提高了钢框架承载能力。 展开更多
关键词 空间钢框架 腋板加强型节点 耗能 层间位移角 承载力退化
原文传递
空间钢框架几何非线性分析的新梁-柱单元 被引量：13
7
作者 王连坤 郝际平 +1 位作者 张俊峰 陈红英 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2008年第1期53-59,共7页
基于更新拉格朗日构形的增量虚位移原理,在其势能项中引入了全部六个应力分量,考虑了结构变形过程中由于力矩空间转动引起的连带弯矩影响及弓形效应,采用可计入单元剪切变形影响的三次多项式插值函数,详细推导了考虑剪切变形及力矩转动... 基于更新拉格朗日构形的增量虚位移原理,在其势能项中引入了全部六个应力分量,考虑了结构变形过程中由于力矩空间转动引起的连带弯矩影响及弓形效应,采用可计入单元剪切变形影响的三次多项式插值函数,详细推导了考虑剪切变形及力矩转动属性的空间钢框架梁-柱单元几何非线性切线刚度矩阵.利用框架节点的平衡条件对单元刚度矩阵进行简化,得到了结构整体的几何刚度矩阵.并通过算例证明了本方法的精确度和有效性. 展开更多
关键词 空间钢框架 剪切变形 梁-柱单元 三维空间转动 几何刚度矩阵
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空间钢框架结构的非线性全过程分析 被引量：21
8
作者 舒兴平 沈蒲生 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 1997年第3期36-43,共8页
本文采用有限变形理论及内力屈服面塑性流动理论对空间钢框架的极限承载力进行了弹塑性大变形全过程分析。理论与算例都表明，本文方法精度较高，而计算又不过于复杂。
关键词 框架 屈服面 极限承载力 空间框架 弹塑性
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空间钢框架二阶弹塑性稳定极限承载力分析 被引量：7
9
作者 卢倍嵘 舒兴平 +1 位作者 沈蒲生 王元清 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期6-10,共5页
采用非线性连续介质力学的有限变形理论和内力屈服面塑性流动理论，对空间钢框架结构体系进行了二阶弹塑性稳定极限承载力分析，同时分析了主弯曲、非对称水平荷载对空间钢框架极限承载力的影响．经算例分析得知：如果非对称水平荷载比... 采用非线性连续介质力学的有限变形理论和内力屈服面塑性流动理论，对空间钢框架结构体系进行了二阶弹塑性稳定极限承载力分析，同时分析了主弯曲、非对称水平荷载对空间钢框架极限承载力的影响．经算例分析得知：如果非对称水平荷载比在0．5～2．0之间，则水平荷载的非对称性对结构的极限承载力影响很小；主弯曲对钢框架整体极限承载力的影响随结构层数的增加而减小． 展开更多
关键词 空间钢框架 二阶弹塑性 极限承载力 非线性连续介质力学
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空间钢框架连续倒塌拟静力试验 被引量：14
10
作者 谢甫哲 舒赣平 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 北大核心 2013年第2期195-201,共7页
为考察钢框架结构中一根框架柱失效后,剩余结构在倒塌过程中的受力和变形情况,采用MTS和千斤顶配合的方法对二层空间钢框架结构进行了拟静力试验。试验结果显示,在倒塌过程中,框架梁的受力方式从受弯为主向受拉为主转变,当竖向位移达到2... 为考察钢框架结构中一根框架柱失效后,剩余结构在倒塌过程中的受力和变形情况,采用MTS和千斤顶配合的方法对二层空间钢框架结构进行了拟静力试验。试验结果显示,在倒塌过程中,框架梁的受力方式从受弯为主向受拉为主转变,当竖向位移达到200mm时,失效区域部分框架梁全截面受拉;当竖向位移接近250mm时,梁柱连接节点处焊缝发生断裂。目前应用比较广泛的H型钢全焊接刚性连接节点延性不够好,在梁形成明显的悬链线效应之前即发生破坏。采用显式动力法以准静态的加载方式对试验过程进行了模拟,建议在对含有H型钢全焊接刚性连接节点的钢框架结构进行连续倒塌分析时,采用较精确的节点模型以真实反应节点的受力。 展开更多
关键词 空间钢框架 连续倒塌 拟静力试验 显式动力分析
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空间钢框架结构的改进双重非线性分析 被引量：16
11
作者 郑廷银 赵惠麟 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期202-208,148,共8页
为了探讨三维结构的高等分析方法,给出基于UL法的严格三维单元虚功增量方程,详细推导了考虑剪切变形影响的三维梁柱单元的几何非线性切线刚度矩阵和基于三维单元简化塑性区模型的双重非线性刚度方程,并编制空间钢框架结构的双重非线性... 为了探讨三维结构的高等分析方法,给出基于UL法的严格三维单元虚功增量方程,详细推导了考虑剪切变形影响的三维梁柱单元的几何非线性切线刚度矩阵和基于三维单元简化塑性区模型的双重非线性刚度方程,并编制空间钢框架结构的双重非线性分析程序。使用包括几何与材料双重非线性的数值算例来验证方法和计算机程序的可行性、精确度与有效性。利用该程序,只需一个单元/构件即可准确预测空间钢框架结构的极限承载力与失稳模态,提高了结构的非线性分析效率。 展开更多
关键词 空间钢框架 高等分析 双重非线性 稳定插值函数 简化塑性区模型
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考虑节点域变形效应的空间支撑钢框架结构二阶弹塑性分析 被引量：4
12
作者 郑廷银 马梦寒 +1 位作者 张玉 赵惠麟 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期38-45,共8页
详细推导了基于非线性连续介质力学理论和考虑剪切效应的稳定插值函数所建立的严格三维梁柱单元虚功增量方程和切线刚度方程, 该方程包含了轴向、剪切、双向弯曲与扭转及其各耦合效应。提出的三维单元简化塑性区模型可模拟塑性扩展。建... 详细推导了基于非线性连续介质力学理论和考虑剪切效应的稳定插值函数所建立的严格三维梁柱单元虚功增量方程和切线刚度方程, 该方程包含了轴向、剪切、双向弯曲与扭转及其各耦合效应。提出的三维单元简化塑性区模型可模拟塑性扩展。建立了考虑支撑效应的节点域剪切变形模型, 该模型可更真实地反映节点域的变形影响。使用包括几何、材料非线性和节点域变形影响的数值算例来检验本文方法和所编计算机程序的可行性、有效性与精确度。算例表明: 利用该程序, 每个构件只需一个单元即可准确预测三维结构的极限荷载与失稳模态, 可提高结构非线性空间性能的分析效率。该程序可用于三维结构的非线性全过程分析, 为建立高层钢结构的高等分析方法奠定了基础。 展开更多
关键词 空间支撑钢框架 二阶非弹性 稳定插值函数 节点域 高等分析
原文传递
半刚性连接空间钢框架在地震作用下的侧移分析 被引量：6
13
作者 邵永松 王晓东 谢礼立 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2008年第4期30-35,共6页
利用有限元软件ANSYS建立10个层数为2层、6层和10层空间框架结构模型进行了时程分析。对比了层数、连接相对刚度以及不同地震波对于框架结构楼层位移和层间位移角的影响;同时对刚性连接和半刚性连接框架柱的剪力变化情况进行了对比分析... 利用有限元软件ANSYS建立10个层数为2层、6层和10层空间框架结构模型进行了时程分析。对比了层数、连接相对刚度以及不同地震波对于框架结构楼层位移和层间位移角的影响;同时对刚性连接和半刚性连接框架柱的剪力变化情况进行了对比分析。结果表明在地震作用下梁柱连接节点半刚性的存在在一定程度上增加结构的侧移,但同时使结构的内力有所降低。 展开更多
关键词 半刚性连接 空间钢框架 动力时程分析 弹塑性分析
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空间半刚性连接钢框架有限元分析和研究 被引量：4
14
作者 王新武 李跃辉 张伟 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2007年第2期167-170,共4页
对带双腹板顶底角钢连接以及外伸端板连接空间钢框架进行了非线性有限元分析,研究了空间钢框架的静力承载性能与节点刚度的关系,得到了不同节点刚度对空间钢框架位移和内力的影响结果,对工程应用具有一定的参考价值。
关键词 半刚性连接 有限单元法 空间钢框架
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翼缘削弱型节点空间钢框架在低周反复荷载作用下的抗震性能 被引量：8
15
作者 郑宏 孟春辉 石丹 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2016年第4期120-126,共7页
为研究翼缘削弱型节点空间钢框架在低周反复荷载作用下的抗震性能,采用有限元分析软件ABAQUS对普通节点和翼缘削弱型节点的空间钢框架模型进行有限元模拟,对2种钢框架模型的破坏形式、承载力、滞回性能、耗能能力、强度及刚度退化性能... 为研究翼缘削弱型节点空间钢框架在低周反复荷载作用下的抗震性能,采用有限元分析软件ABAQUS对普通节点和翼缘削弱型节点的空间钢框架模型进行有限元模拟,对2种钢框架模型的破坏形式、承载力、滞回性能、耗能能力、强度及刚度退化性能等进行了对比分析。结果表明:翼缘削弱型节点可使梁端塑性铰外移至梁端翼缘削弱处,避免梁端焊缝处应力集中导致脆性破坏;翼缘削弱型节点等效粘滞阻尼系数与普通节点空间钢框架相比有明显的提高,进入屈服阶段后由于应力重分布,其刚度及承载力退化速度较普通节点空间钢框架慢,翼缘削弱型节点钢框架具有梁铰延性破坏机制,抗震性能较好。 展开更多
关键词 翼缘削弱型节点 空间钢框架 有限元分析 塑性铰 滞回性能 抗震性能
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首都机场A380机库4万m^2钢屋盖结构整体提升施工技术 被引量：16
16
作者 高永祥 杨京骜 胡鸿志 《建筑技术》 北大核心 2008年第10期776-778,共3页
在首都机场A380钢屋盖结构工程中,通过对大跨度钢网架、钢桁架一次性整体提升技术的研究与应用,在结构施工过程中取得了良好的效果,也在我国大跨度钢屋盖结构施工技术领域有所突破,同时为类似结构施工技术的发展与进步起到推动作用。
关键词 大跨度 钢网架 钢桁架 整体提升
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考虑剪切和翘曲变形影响的空间钢框架塑性铰模型 被引量：2
17
作者 王连坤 王孟鸿 +1 位作者 郝际平 郭宏超 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2010年第4期514-520,共7页
采用更新的拉格朗日列式,推导了一种较为精确的用于空间钢框架非线性分析的集中塑性铰模型.利用考虑剪切变形效应的插值函数推导了空间钢框架结构梁柱单元二阶弹性分析的刚度矩阵.在矩阵推导的过程中,引入了基于薄壁构件的Kollbrunner-H... 采用更新的拉格朗日列式,推导了一种较为精确的用于空间钢框架非线性分析的集中塑性铰模型.利用考虑剪切变形效应的插值函数推导了空间钢框架结构梁柱单元二阶弹性分析的刚度矩阵.在矩阵推导的过程中,引入了基于薄壁构件的Kollbrunner-Hajdin修正约束扭转理论,应用此理论产生的翘曲扭转插值函数可计及二次剪应力对翘曲变形的影响;结合可以考虑残余应力影响的CRC切线模量,利用扩展的Orbison屈服面模型,推导了一种能反映塑性沿构件截面扩展的二阶非弹性分析的梁-柱单元,可用于多种空间钢框架结构的双重非线性分析,具有较强的通用性.最后通过算例证明了本文提出梁-柱单元的精度和有效性. 展开更多
关键词 空间钢框架 剪切变形 翘曲变形 塑性铰模型
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基于组合楼板影响的空间钢框架连续倒塌分析 被引量：3
18
作者 王来 邱婧 马洋 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2014年第4期50-57,共8页
建筑结构在意外事件情况下的连续倒塌问题,已成为国内外土木工程学科的研究热点。钢与混凝土组合楼板作为目前钢结构常用的楼板形式,对结构的抗连续倒塌能力影响较大。采用拆除构件法对不带楼板、带钢筋混凝土楼板和带组合楼板的9层空... 建筑结构在意外事件情况下的连续倒塌问题,已成为国内外土木工程学科的研究热点。钢与混凝土组合楼板作为目前钢结构常用的楼板形式,对结构的抗连续倒塌能力影响较大。采用拆除构件法对不带楼板、带钢筋混凝土楼板和带组合楼板的9层空间钢框架进行了连续倒塌仿真计算,分析比较了不同框架的自振周期、破坏模式、相邻构件内力变化与失效机制等,研究了组合楼板对结构抗连续倒塌能力的影响。研究表明,考虑组合楼板后空间钢框架结构的抗连续倒塌能力得到显著提高,且提高程度大于钢筋混凝土楼板。 展开更多
关键词 连续倒塌 组合楼板 空间钢框架 拆除构件法 仿真分析
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空间钢框架结构弹塑性稳定的综合离散分析法 被引量：3
19
作者 沈祖炎 丁洁民 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1992年第1期1-10,共10页
本文采用综合离散化分析方法进行空间钢框架结构的弹塑性稳定计算。该方法既采用了有限元法处理离散结构的便利,又通过力学途径来减少所需求解的未知量。算例结果表明,本文方法不仅有很高的计算精度,且省时省空间,是一种空间钢框架结构... 本文采用综合离散化分析方法进行空间钢框架结构的弹塑性稳定计算。该方法既采用了有限元法处理离散结构的便利,又通过力学途径来减少所需求解的未知量。算例结果表明,本文方法不仅有很高的计算精度,且省时省空间,是一种空间钢框架结构稳定分析的实用方法。 展开更多
关键词 弹塑性稳定 综合离散分析法 空间钢框架 有限元 刚度
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