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某综合教学实训基地屋盖弦支马鞍形网壳结构分析与设计
1
作者 闫翔宇 郭凯旋 +5 位作者 王彬 王丹妮 杨艳 陈志华 于敬海 张锡治 《建筑结构》 北大核心 2026年第1期66-74,共9页
河北对外经贸职业学院多功能综合教学实训基地工程建筑造型独特,屋盖呈马鞍面,跨度大而矢跨比小。通过对三种现有屋盖结构方案的定性分析,提出采用弦支马鞍形网壳作为屋盖结构形式。采用大型通用有限元软件ANSYS建立了结构分析模型,通... 河北对外经贸职业学院多功能综合教学实训基地工程建筑造型独特,屋盖呈马鞍面,跨度大而矢跨比小。通过对三种现有屋盖结构方案的定性分析,提出采用弦支马鞍形网壳作为屋盖结构形式。采用大型通用有限元软件ANSYS建立了结构分析模型,通过计算得到了各工况和组合下的杆件应力和结构变形;通过结构自振特性分析得知结构自振频率较为密集,刚度分布均匀;通过稳定性分析并选取关键节点绘制荷载-位移曲线,发现该结构稳定性较好。选取垂跨比、拉索预应力、撑杆高度和环梁截面面积等关键参数对结构进行参数化分析,同时考虑半跨活载布置的影响,探究了各参数对弦支马鞍形网壳结构变形、构件内力、支座反力的影响规律。最后对该新型结构的关键节点进行了设计,并给出了不同工况下拉索张拉施工过程的控制索力。 展开更多
关键词 大跨屋盖 弦支马鞍形网壳结构 小矢跨比 稳定性分析 参数化分析 垂跨比
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不同剪跨比钢筋混凝土框架振动台倒塌试验研究
2
作者 张亮泉 张云波 +1 位作者 刘昊东 张昊宇 《世界地震工程》 北大核心 2026年第1期34-47,共14页
震害调查显示,薄弱层的破坏是造成钢筋混凝土框架结构倒塌的主要原因之一,且框架柱剪跨比与柱的破坏形式密切相关。实际地震动往往呈现三维特征,而三维地震动下不同剪跨比钢筋混凝土框架的抗倒塌性能仍有待研究。对此开展了三维地震动下... 震害调查显示,薄弱层的破坏是造成钢筋混凝土框架结构倒塌的主要原因之一,且框架柱剪跨比与柱的破坏形式密切相关。实际地震动往往呈现三维特征,而三维地震动下不同剪跨比钢筋混凝土框架的抗倒塌性能仍有待研究。对此开展了三维地震动下3个不同剪跨比的缩尺钢筋混凝土框架薄弱层振动台倒塌试验研究。试验结果表明:不同剪跨比的框架柱破坏形式存在明显差异,随着剪跨比的增大,柱子由锚固破坏和压剪破坏为主的脆性破坏变为延性较好的压弯破坏;对楼层加速度放大系数、柱平均轴力及平均动轴压比的分析表明,竖向地震动作用下柱轴力可能出现剧烈波动,使得框架柱更易发生受压和剪切破坏。基于试验结果给出如下抗倒塌建议:在竖向地震作用风险较高的地区,钢筋混凝土框架结构的薄弱层框架柱宜适当减小轴压比限值,或在轴压比计算时适当考虑竖向地震动的影响;当剪跨比较小时建议沿柱身全长配置加强箍筋,避免柱子在非箍筋加密区出现受压和剪切破坏;我国《建筑设计抗震规范》(GB 50011—2010)对RC框架的抗倒塌侧移角限值(1/50)均低于本次试验中各框架极限状态下的最大层间侧移角,具有较好的安全冗余度。 展开更多
关键词 RC框架结构薄弱层 剪跨比 振动台试验 三向地震动加载 倒塌机制
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装配式高强钢组合延性桁框结构抗震设计建议
3
作者 王凤 袁梦皓 +1 位作者 王珊珊 陈树利 《地震工程学报》 北大核心 2026年第3期525-536,共12页
为保证塑性损伤集中于消能段的同时,实现消能段与非消能段弦杆采用相同截面的设计,文章提出高强钢组合延性桁框结构(HSS-PSTMF),并给出结构关键设计参数的建议取值范围,为该结构的工程应用提供参考。利用ABAQUS有限元软件建立不同钢材... 为保证塑性损伤集中于消能段的同时,实现消能段与非消能段弦杆采用相同截面的设计,文章提出高强钢组合延性桁框结构(HSS-PSTMF),并给出结构关键设计参数的建议取值范围,为该结构的工程应用提供参考。利用ABAQUS有限元软件建立不同钢材组合、消能段节间跨高比和释放焊缝约束比例的35榀HSS-PSTMF计算模型,对比分析各参数对结构承载力、屈服模式、位移延性和耗能能力的影响。依据分析结果,建议HSS-PSTMF设计时非消能段首选Q460钢材,消能段首先采用Q235钢材;消能段节间跨高比在0.67~2.33区间取值;消能段长度与桁架梁跨度比值L_(s)/L在0.28~0.33区间取值;消能段弦杆两端节点板区域设置0.6 d~0.8 d(d为弦杆高度)无焊接区域。 展开更多
关键词 延性桁框结构 高强度钢材 抗震性能 消能段跨高比 释放焊缝
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锈蚀钢筋混凝土剪力墙数值模拟及抗震性能分析
4
作者 刘宇轲 刘小娟 李书蓉 《地震工程与工程振动》 北大核心 2026年第1期178-189,共12页
钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)剪力墙具有较大的抗侧刚度,是高层结构中主要的承重构件和抗侧力构件。与RC梁、柱相比,剪力墙的混凝土保护层较薄,钢筋直径较小,更容易发生钢筋锈蚀。锈蚀会使得钢筋的力学性能下降,混凝土保护层剥落... 钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)剪力墙具有较大的抗侧刚度,是高层结构中主要的承重构件和抗侧力构件。与RC梁、柱相比,剪力墙的混凝土保护层较薄,钢筋直径较小,更容易发生钢筋锈蚀。锈蚀会使得钢筋的力学性能下降,混凝土保护层剥落,钢筋与混凝土之间的黏结性能退化,进而影响剪力墙的抗震性能。本文考虑上述不利因素,基于OpenSees有限元分析软件对锈蚀RC剪力墙展开数值模拟,在模型验证的基础上,进一步分析钢筋锈蚀率、轴压比、剪跨比和配筋率对RC剪力墙抗震性能的影响,建立了锈蚀RC剪力墙抗震性能退化系数计算公式。研究结果表明,随着钢筋锈蚀率的增大,锈蚀RC剪力墙的承载力和变形能力近似线性退化,轴压比、剪跨比和配筋率对锈蚀RC剪力墙承载力和变形能力的退化规律影响不明显。RC剪力墙的耗能能力随钢筋锈蚀率的增大而减小。当轴压比小于0.6时,钢筋锈蚀率对RC剪力墙耗能能力的影响随着轴压比的增大而减小,剪跨比和配筋率对RC剪力墙耗能能力退化规律影响不明显。研究成果可为锈蚀RC剪力墙抗震性能评估提供参考。 展开更多
关键词 锈蚀钢筋混凝土剪力墙 数值模拟 钢筋锈蚀率 轴压比 剪跨比 配筋率 抗震性能
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百米高交叉钢拱结构日照非均匀温度场分析
5
作者 闫翔宇 陈程 +2 位作者 于越 陈志华 张锡治 《工业建筑》 2026年第1期61-69,共9页
长期日照下,建筑结构温度场因太阳辐射角度变化、建筑遮挡和风速影响,呈现出明显的时空非均匀特征。为研究百米高大矢跨比交叉钢拱结构在太阳辐射下的温度场分布规律,在ANSYS Fluent Meshing模块中建立大矢跨比交叉钢拱结构的实体模型... 长期日照下,建筑结构温度场因太阳辐射角度变化、建筑遮挡和风速影响,呈现出明显的时空非均匀特征。为研究百米高大矢跨比交叉钢拱结构在太阳辐射下的温度场分布规律,在ANSYS Fluent Meshing模块中建立大矢跨比交叉钢拱结构的实体模型及流体域,模拟分析结构的瞬态温度场,对季节、太阳辐射强度、风速和两侧建筑物阴影遮挡等因素对结构瞬态非均匀温度场的影响规律进行参数化分析。结果表明:钢拱表面最高温度出现在14:00,变化趋势近似正弦函数,构件温度沿高度方向差异显著;较低辐射强度下表面最高温度相比高辐射强度下降21.4%;风速增大会降低表面温度,冬季降温效果明显高于夏季;建筑物阴影不会改变温度分布模式,但可使结构表面与环境温差减小11.99%~22.13%;结构温度场时变性与空间不均匀性显著。 展开更多
关键词 交叉钢拱 大矢跨比 温度效应 太阳辐射 非均匀温度场
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时速350 km高速铁路大跨度钢混混合连续刚构桥主梁设计参数研究
6
作者 杨奇志 张广潮 +1 位作者 龙俊贤 张巨生 《铁道标准设计》 北大核心 2026年第2期83-91,共9页
为给时速350 km高速铁路无砟轨道大跨度钢混混合连续刚构桥梁设计提供理论依据,以上海至南京至合肥高速铁路南通特大桥跨通吕运河及沈海高速主跨210 m钢混混合连续刚构桥为工程背景,借助空间有限元分析软件,对主梁关键设计参数进行敏感... 为给时速350 km高速铁路无砟轨道大跨度钢混混合连续刚构桥梁设计提供理论依据,以上海至南京至合肥高速铁路南通特大桥跨通吕运河及沈海高速主跨210 m钢混混合连续刚构桥为工程背景,借助空间有限元分析软件,对主梁关键设计参数进行敏感性分析,研究不同中跨钢箱梁长度、边中跨比以及高跨比等主梁关键设计参数工况下,结构整体刚度、内力、支反力、铺轨后残余徐变位移值等主导高速铁路桥梁结构设计的主要力学性能指标变化规律,并在此基础上综合考虑结构受力性能、经济性等因素给出各项主梁关键设计参数的合理取值范围。研究结果表明:控制中跨钢箱梁长度的因素主要是铺轨后残余徐变位移及主梁内力,其合理取值为主跨的0.4~0.5倍,对应的主梁铺轨后残余徐变位移值及主梁内力值结果较为合理;边跨合理长度宜取主跨的0.45~0.55倍,此时桥梁结构边墩支座反力处于合理状态,同时主梁墩顶、边跨跨中、结合面以及中跨跨中内力值也处于相对合理区间;控制主梁高跨比的主要因素为结构铺轨后残余徐变位移,无砟轨道主梁高跨比合理取值支点截面为1/14,跨中为1/25,有砟轨道在运营阶段可采用体外束等措施局部调整线形,其高跨比合理取值支点截面为1/16,跨中为1/30。该桥型结构在上述合理设计参数下,列车运行速度在300 km及以下时,各项受力性能均能满足规范要求。 展开更多
关键词 高速铁路 铁路桥 钢混混合连续刚构 设计参数 钢混结合段 边中跨比 高跨比
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砂质泥岩条件下不同矢跨比大跨度暗挖车站隧道围岩损伤分析
7
作者 余华鹏 李健 +1 位作者 方业飞 刘士洋 《城市轨道交通研究》 北大核心 2026年第1期55-60,共6页
[目的]目前,关于矢跨比与破坏接近度关系的研究较鲜见。为寻找砂质泥岩条件下大跨度暗挖车站隧道的最佳矢跨比,有必要开展相应的研究。[方法]以重庆轨道交通24号线况家塘站为研究对象,构建三维数值模型,对不同矢跨比下大跨度结构位移变... [目的]目前,关于矢跨比与破坏接近度关系的研究较鲜见。为寻找砂质泥岩条件下大跨度暗挖车站隧道的最佳矢跨比,有必要开展相应的研究。[方法]以重庆轨道交通24号线况家塘站为研究对象,构建三维数值模型,对不同矢跨比下大跨度结构位移变形、破坏接近度、不同破坏接近度围岩占比情况进行模拟计算,进而分析矢跨比对车站围岩损伤的影响。[结果及结论]拱顶下沉的竖向位移随矢跨比减小而逐渐增大,隧道侧墙的水平位移随矢跨比减小而逐渐减小。当矢跨比从1.00:2.00减小至1.00:3.00时,竖向位移从−0.97 cm增大至1.20 cm,水平位移从0.75 cm减小至0.64 cm。破坏接近度在车站周围变化较大,变化范围约为0.106~0.783,最大位置位于侧墙附近围岩处。当矢跨比为1.00:2.00~1.00:2.40时,最大破坏接近度下降幅度较快;当矢跨比为1.00:2.40~1.00:3.00时,最大破坏接近度下降幅度较慢,且此时破坏接近度≥0.7的围岩占比也能相对较小。破坏接近度≥0.7的围岩最大水平深度随着矢跨比逐渐减小呈先单调减小、然后突然增大的变化特征。通过位移、破坏接近度等参数的分析,得出研究区大跨度结构的最优矢跨比为1.00:2.80,在此矢跨比下围岩结构受力情况最优。 展开更多
关键词 地铁 大跨度暗挖车站隧道 围岩损伤 数值计算 破坏接近度 矢跨比
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环形钢箱梁过街天桥设计参数研究
8
作者 江先淮 《工程建设与设计》 2026年第1期123-125,共3页
以某环形钢箱梁过街天桥为研究对象,通过有限元软件Midas Civil建立过街天桥的有限元模型,以主梁最大拉应力和最大压应力以及结构基频为指标,对过街天桥的边界条件、圆柱墩直径和高跨比这3个设计参数进行定量分析和研究。研究结果表明,... 以某环形钢箱梁过街天桥为研究对象,通过有限元软件Midas Civil建立过街天桥的有限元模型,以主梁最大拉应力和最大压应力以及结构基频为指标,对过街天桥的边界条件、圆柱墩直径和高跨比这3个设计参数进行定量分析和研究。研究结果表明,桥墩墩梁固结的数量越多,钢箱梁的最大拉应力和最大压应力越小,桥梁的基频越大;桥墩直径越大,钢箱梁的最大拉应力和最大压应力越大,桥梁的基频也越大;高跨比的增大有助于减小钢箱梁的最大拉应力和最大压应力,并增大桥梁的基频;桥梁高跨比宜设为1/25~1/20。 展开更多
关键词 过街天桥 环形钢箱梁 有限元分析 边界条件 圆柱墩直径 高跨比
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极高烈度地震区不同矢跨比曲线隧道地震响应分析 被引量：2
9
作者 张国军 王希宝 +2 位作者 肖锋 罗庆斐 王峥峥 《大连理工大学学报》 北大核心 2025年第3期288-296,共9页
依托跑马山隧道极高烈度以及其曲线段平面线形复杂的特点,提出矢跨比(α)的概念对其进行分类,并采用数值模拟方法建立不同矢跨比曲线隧道在地震作用下的数值模型,研究曲线隧道在极高烈度地震区的地震响应.结果表明:与直线隧道相比,曲线... 依托跑马山隧道极高烈度以及其曲线段平面线形复杂的特点,提出矢跨比(α)的概念对其进行分类,并采用数值模拟方法建立不同矢跨比曲线隧道在地震作用下的数值模型,研究曲线隧道在极高烈度地震区的地震响应.结果表明:与直线隧道相比,曲线隧道在地震作用下的相对变形具有明显区段性,按照变形增长快慢,可以将其分为增长段(0~300 m、900~1200 m)和平稳段(300~900 m).其中增长段相对变形增长快,且x方向水平相对变形(ΔU_(x))较大,而平稳段相对变形几乎不变,但是y方向水平相对变形(ΔU_(y))较大.曲线隧道在增长段的相对变形速率和塑性应变随着矢跨比的增大而增大,其中相对变形速率、塑性应变的最大增长幅度分别达到14倍、3倍,同时平稳段与增长段的加速度差值也增大.综合考虑不同矢跨比曲线隧道相对变形、塑性应变以及加速度响应的变化规律,α=0.1,0.2的曲线隧道的地震响应与直线隧道更为接近,而α=0.3,0.4的曲线隧道的地震响应更具曲线特性,因此在进行抗震设计时需要重点考虑. 展开更多
关键词 曲线隧道 极高烈度 矢跨比 地震响应 数值模拟
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高速铁路大跨度无砟轨道梁徐变变形控制标准研究 被引量：2
10
作者 柏华军 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第7期94-100,共7页
针对现有规范的徐变控制标准不适用于超过128 m的大跨度预应力混凝土主梁,且经验控制标准存在指标严、结构经济性差等问题,提出128 m以上大跨度预应力混凝土主梁的徐变控制标准。通过调研分析徐变对行车影响、徐变控制成功经验、规范控... 针对现有规范的徐变控制标准不适用于超过128 m的大跨度预应力混凝土主梁,且经验控制标准存在指标严、结构经济性差等问题,提出128 m以上大跨度预应力混凝土主梁的徐变控制标准。通过调研分析徐变对行车影响、徐变控制成功经验、规范控制标准演变、挠跨比与曲率关系、曲率控制下徐变限值、工程应用效果等综合因素,指出大跨度连续梁具有变形异于简支梁的规则不平顺、运营荷载富裕大、主梁刚度富裕大、主梁活载变形预拱效应和大跨度索辅结构变形可调等徐变控制有利因素,研究提出大跨度预应力混凝土主梁取消20 mm限值,按L/5000标准控制工后徐变变形的建议,并选取京沪高铁、合福高铁和广深港城际4个连续梁拱桥案例佐证建议的可行性和安全性。最后对影响徐变变形的原因进行探讨分析,建议结合案例开展调研和徐变理论研究,为无砟轨道桥梁进一步向大跨度发展提供理论支撑。 展开更多
关键词 高速铁路 预应力混凝土主梁 无砟轨道 徐变变形 曲率 挠跨比 连续梁拱
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螺栓连接预制装配式剪力墙抗剪承载力 被引量：2
11
作者 姜绍飞 卞智海 +2 位作者 宋华霖 赵剑 连晟航 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第6期1159-1168,共10页
为探究剪跨比、轴压比和配箍率等参数对螺栓连接预制装配式剪力墙的抗剪性能影响,本文开展了抗剪承载力参数分析和计算方法研究。对3片BASW进行拟静力试验,建立了精细化仿真模型并进行了验证;开展了剪跨比、轴压比和配箍率对螺栓连接预... 为探究剪跨比、轴压比和配箍率等参数对螺栓连接预制装配式剪力墙的抗剪性能影响,本文开展了抗剪承载力参数分析和计算方法研究。对3片BASW进行拟静力试验,建立了精细化仿真模型并进行了验证;开展了剪跨比、轴压比和配箍率对螺栓连接预制装配式剪力墙的抗剪性能参数分析;基于螺栓连接预制装配式剪力墙工作机理推导了抗剪承载力计算公式,并与已有文献和现行规范进行对比。研究发现:剪跨比越小或轴压比越大,抗剪承载力越大,延性变差;配箍率越大,承载力、刚度越大,提高幅度趋于减弱。本文提出的承载力公式的计算值与试验结果吻合良好,研究表明螺栓连接预制装配式剪力墙具有良好的抗剪性能,推导的抗剪承载力公式具有较好的适用性。 展开更多
关键词 装配式剪力墙 螺栓连接 数值模拟 剪跨比、轴压比、配箍率、骨架曲线 抗剪承载力公式
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数据-知识混合驱动的木拱桥设计参数两阶段预测模型
12
作者 王黎园 姜绍飞 +3 位作者 王威 陈宇涵 夏樟华 邱楚怡 《应用基础与工程科学学报》 北大核心 2025年第6期1582-1593,共12页
针对木拱桥设计中参数确定困难、仿真建模复杂以及参数设计依赖工匠经验的问题,提出了一种数据-知识混合驱动的木拱桥设计参数两阶段预测模型,该模型融合了SSA-XGBoost模型与专家知识增强的级联前向BP神经网络.首先,收集闽浙两地130余... 针对木拱桥设计中参数确定困难、仿真建模复杂以及参数设计依赖工匠经验的问题,提出了一种数据-知识混合驱动的木拱桥设计参数两阶段预测模型,该模型融合了SSA-XGBoost模型与专家知识增强的级联前向BP神经网络.首先,收集闽浙两地130余座木拱桥的实测数据,统计并分析其设计参数的分布规律及影响因素;其次,构建基于SSA-XGBoost的木拱桥矢跨比预测模型,利用麻雀搜索算法(SSA)优化超参数,提升模型在复杂回归任务中的预测性能,从而实现对木拱桥矢跨比的准确预测;最后,建立融合专家知识的级联前向BP神经网络,通过专家知识优化损失函数以提高木拱桥各节苗根径范围的预测精度.研究结果表明,该方法在实测数据集上取得了最佳预测精度,与实际木拱桥设计值吻合良好,预测结果与实际设计值误差率不超过8.2%.本文方法可辅助非遗传承人结合传统建造技艺判断木拱桥结构参数的合理性,为中国木拱桥的参数化设计与材料选用提供理论支持与技术手段,具有工程应用价值. 展开更多
关键词 木拱桥 两阶段预测模型 专家知识 机器学习算法 设计参数 矢跨比 节苗根径范围
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负载下活性粉末混凝土薄层加固H形钢梁抗剪性能研究
13
作者 卜良桃 陆备新 +1 位作者 杜国强 刘娟 《武汉大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第9期1405-1414,共10页
为研究负载下活性粉末混凝土(reactive powder concrete,RPC)加固H形钢梁的受剪性能,设计并制作4根RPC薄层加固H形钢梁和1根型钢对比梁,通过抗剪试验研究了剪跨比、含钢率对加固梁的破坏形态、受剪承载力和变形能力的影响。结果表明:加... 为研究负载下活性粉末混凝土(reactive powder concrete,RPC)加固H形钢梁的受剪性能,设计并制作4根RPC薄层加固H形钢梁和1根型钢对比梁,通过抗剪试验研究了剪跨比、含钢率对加固梁的破坏形态、受剪承载力和变形能力的影响。结果表明:加固梁均发生剪压破坏,未出现粘结破坏;负载下采用RPC对型钢梁进行加固可显著提高构件的抗剪承载力和变形能力,最高提升幅度分别可达1.27、0.83倍。根据统一抗剪强度模型提出了RPC薄层加固型钢梁的受剪承载力计算公式,计算结果误差在10%以内,具有较高的预测精度,可为该加固技术的工程推广提供理论依据。 展开更多
关键词 负载 活性粉末混凝土 变形能力 薄层加固 剪跨比
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开口索穹顶结构抗倒塌性能及参数影响研究
14
作者 张微敬 李鹏伟 李永梅 《建筑钢结构进展》 北大核心 2025年第9期40-51,共12页
开口索穹顶结构是一类新型索穹顶结构,目前其工程应用实例较少,导致结构的抗倒塌性能尚不明确。文中设计了一组大跨度开口索穹顶结构,并对其进行了连续倒塌非线性动力分析,研究不同类型单根索杆破断时结构的抗倒塌能力,以及初始预应力... 开口索穹顶结构是一类新型索穹顶结构,目前其工程应用实例较少,导致结构的抗倒塌性能尚不明确。文中设计了一组大跨度开口索穹顶结构,并对其进行了连续倒塌非线性动力分析,研究不同类型单根索杆破断时结构的抗倒塌能力,以及初始预应力、开口大小等参数对索穹顶结构连续倒塌性能的影响。计算结果表明:外环索是开口索穹顶结构抗连续倒塌的关键传力杆件;对于不同参数的开口索穹顶结构,单根外环索破断,节点的最大竖向位移多为结构跨度的1/14左右,最大可达结构跨度的1/11,结构会发生较大范围的局部倒塌;在索结构体系中,单根索破坏会导致个别相邻索在内力重分布过程中应力被放大2~4倍,进而使其应力水平接近索体破断应力,增大连锁破断风险;当结构的初始预应力或开口尺寸增大时,可能会使结构的倒塌面积减小;当屋盖结构的跨度或矢跨比增大时,屋盖结构的倒塌面积也会随之增大;此外,矢跨比对开口索穹顶结构的抗连续倒塌性能有影响显著,随着矢跨比的增大,结构抗倒塌性能会迅速降低。因此,建议开口索穹顶结构采用较小的矢跨比,以增强其抗倒塌能力。 展开更多
关键词 开口索穹顶 抗倒塌 参数影响 非线性动力分析 开口尺寸 矢跨比
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钢筋混凝土板柱中节点冲切破坏面割线倾角研究
15
作者 郑文忠 曹棒 +1 位作者 郑博文 王英 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第5期88-99,共12页
为考察板受拉纵筋屈服的板柱节点冲切破坏情况,提出一种新的试验方案,该方案能够在板自由端施加力偶和板周边施加竖向荷载。基于所提试验方案,完成了3个冲跨比和相对受压区高度不同的板柱节点冲切试验。结果表明:3个试件达到峰值荷载时... 为考察板受拉纵筋屈服的板柱节点冲切破坏情况,提出一种新的试验方案,该方案能够在板自由端施加力偶和板周边施加竖向荷载。基于所提试验方案,完成了3个冲跨比和相对受压区高度不同的板柱节点冲切试验。结果表明:3个试件达到峰值荷载时,板受拉纵筋在柱边处均已屈服;板受拉纵筋配筋率从1.04%增加到1.25%,冲切破坏面割线倾角从46.3°降低到39.4°。基于本文和收集到的板柱节点冲切试验数据,建立考虑冲跨比、混凝土轴心抗压强度、板受拉纵筋配筋率和板有效高度影响的板柱节点冲切破坏面割线倾角计算公式。并给出考虑冲跨比、相对受压区高度和冲切破坏面割线倾角影响的板柱节点受冲切承载力计算公式。 展开更多
关键词 板柱中节点 冲切破坏面 割线倾角 冲跨比 受压区高度 受冲切承载力
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基于机器学习方法的小跨高比SPRC连梁承载力预测
16
作者 田建勃 周文婧 +4 位作者 陈黄健 赵勇 赵钦 黄大观 闫靖帅 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第1期85-94,共10页
为了更方便地预测小跨高比钢板-混凝土组合(steel plate-concrete reinforced composite,SPRC)连梁的承载力,通过机器学习(machine learning,ML)的方法对SPRC连梁展开承载力预测模型研究,具有重要意义。首先收集了现有的试验数据建立了S... 为了更方便地预测小跨高比钢板-混凝土组合(steel plate-concrete reinforced composite,SPRC)连梁的承载力,通过机器学习(machine learning,ML)的方法对SPRC连梁展开承载力预测模型研究,具有重要意义。首先收集了现有的试验数据建立了SPRC连梁数据库,在此基础上,通过极限学习机(extreme learning machine,ELM)算法、反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)算法、支持向量机(support vector machine,SVM)算法、K临近(K nearest neighbor,KNN)算法、随机森林(random forest,RF)算法以及极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)算法等6种ML算法进行了数据的回归训练。通过模型性能指标对比分析,发现基于XGBoost算法的预测模型具有最好的鲁棒性和泛化能力,相比于软化拉压杆模型(softened strut-and-tie model,SSTM)具有更高的计算精度和稳定性,并提出了基于ML方法的高精度SPRC连梁承载力预测模型。此外,还对影响SPRC连梁的承载力参数进行了敏感性分析,结果表明各特征参数对于SPRC连梁承载力的影响程度从大到小依次是:钢板配板率(ρp)、连梁截面高度(h)、连梁截面宽度(b)、跨高比(l n/h)、箍筋屈服强度(f_(vy))、纵筋配筋率(ρs)、纵筋屈服强度(f_(sy))、箍筋配箍率(ρt)、钢板屈服强度(f_(py))、混凝土抗压强度(f_(cu))。 展开更多
关键词 小跨高比 SPRC连梁 机器学习 鲁棒性 承载力预测
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不同软硬互层厚度比围岩隧道破坏特征研究
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作者 范祥 洪铭 《地下空间与工程学报》 北大核心 2025年第6期2026-2039,共14页
软硬互层岩体的受力较为复杂,预制不同软硬互层厚度比的互层围岩隧道试件,通过试验研究互层围岩隧道周围的变形破坏特征,并采用数值模拟对互层围岩隧道周围的应力、应变分布进行分析对比。结果表明:当相对较软层较厚时,隧道的破坏受相... 软硬互层岩体的受力较为复杂,预制不同软硬互层厚度比的互层围岩隧道试件,通过试验研究互层围岩隧道周围的变形破坏特征,并采用数值模拟对互层围岩隧道周围的应力、应变分布进行分析对比。结果表明:当相对较软层较厚时,隧道的破坏受相对较软层压缩的影响更大,隧道轴向压缩变形量较大;当相对较硬层较厚时,隧道的破坏受相对较硬层岩层断裂的影响更大;当互层厚度均较薄时,更薄的岩层使隧道周围岩体的变形破坏更为连续。具体表现为:(1)相对较硬层10 mm且相对较软层10 mm工况下的试件整体破坏模式为强孔洞破坏模式,拱顶和拱底处张拉破坏较为严重,易在拱肩和拱脚处出现压-剪切复合型裂缝;(2)相对较硬层10 mm且相对较软层20 mm工况下的试件整体破坏模式为强压缩破坏模式,压剪破坏在拱腰表现明显,易在拱肩和拱脚处出现压-剪切复合型裂缝;(3)相对较硬层20 mm且相对较软层10 mm工况下的试件整体破坏模式为断裂破坏模式,拱顶下沉明显,拱腰附近应力水平较高,但破坏程度较小。 展开更多
关键词 软硬互层岩体 大跨度隧道 互层厚度比 双轴压缩
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UHPC-NC叠合梁抗剪性能的有限元分析
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作者 李妍 陈艳 +2 位作者 应到亨 杨越博 GABI BENAIAH JONATHAN 《低温建筑技术》 2025年第8期121-125,135,共6页
为研究UHPC-NC叠合梁的抗剪性能,文中通过有限元模拟对6根叠合梁进行抗剪模拟,基于ABAQUS软件建立了考虑UHPC-NC界面黏结滑移的三维有限元模型,主要分析了剪跨比、混凝土强度等级和箍筋间距参数对叠合梁抗剪性能的影响。研究结果表明,... 为研究UHPC-NC叠合梁的抗剪性能,文中通过有限元模拟对6根叠合梁进行抗剪模拟,基于ABAQUS软件建立了考虑UHPC-NC界面黏结滑移的三维有限元模型,主要分析了剪跨比、混凝土强度等级和箍筋间距参数对叠合梁抗剪性能的影响。研究结果表明,剪跨比是影响抗剪性能的关键因素,随着剪跨比增大,抗剪承载力显著降低,UHPC层中的纤维桥接作用有效抑制了斜裂缝的发展,显著提升了梁的抗剪承载力和变形能力。减小箍筋间距、提高混凝土强度有利于提高抗剪性能。研究揭示了UHPC-NC叠合梁的抗剪机理,同时也为UHPC在组合结构中的推广应用提供了参考。 展开更多
关键词 UHPC-NC叠合梁 抗剪性能 有限元模拟 剪跨比
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考虑非线性影响的网状吊杆拱桥稳定分析 被引量：2
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作者 江祖慊 肖汝诚 +3 位作者 宋超林 孙斌 王业腾 姜海西 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期111-122,共12页
网状吊杆拱桥是以至少两次交叉的倾斜吊杆代替传统竖直吊杆的系杆拱桥体系。交叉布置的网状吊杆可以有效提升传统拱桥的竖向刚度和整体力学性能,因此在桥梁工程领域受到关注。然而,随着拱桥跨径的增加及薄壁钢结构的广泛应用,结构稳定... 网状吊杆拱桥是以至少两次交叉的倾斜吊杆代替传统竖直吊杆的系杆拱桥体系。交叉布置的网状吊杆可以有效提升传统拱桥的竖向刚度和整体力学性能,因此在桥梁工程领域受到关注。然而,随着拱桥跨径的增加及薄壁钢结构的广泛应用,结构稳定性问题日益突出,特别是以受压为主的钢拱肋失稳风险成为制约其工程应用的关键因素。为系统分析网状吊杆提篮式拱桥的稳定性能,探明不同结构布置参数对结构整体稳定性的影响,该研究综合考虑几何非线性、材料非线性及结构初始缺陷,采用非线性有限元方法建立参数化空间杆系有限元模型,分析了不同吊杆张拉力对整体稳定性的影响;计算了网状吊杆拱桥拱肋关键节点在荷载作用下的位移响应及非线性失稳临界荷载;对比了国内外规范与非线性有限元方法计算结果的差异;并研究了不同矢跨比、拱肋倾角及吊杆倾角对网状吊杆拱桥稳定性的影响规律。研究结果表明,吊杆索力的改变对网状吊杆拱桥整体稳定性能影响不大;基于规范方法所得的网状吊杆拱桥拱肋的极限承载力计算结果较非线性有限元方法更为保守;网状吊杆拱桥的侧向整体稳定性随矢跨比和拱肋倾角的增加而提高,随吊杆倾角的增加先上升后下降;网状吊杆拱桥吊杆倾角设置在50°~60°左右时侧向稳定性能较好。 展开更多
关键词 网状吊杆拱桥 非线性有限元 整体稳定 矢跨比 拱肋倾角 吊杆倾角
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高配筋铁路重力式桥墩地震破坏模式及抗剪强度公式研究 被引量：1
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作者 杨钟仁 夏修身 +3 位作者 钟亚伟 戴胜勇 王超 杨泽 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期1154-1164,共11页
为研究剪跨比对高配筋铁路重力式桥墩破坏机理及抗震性能的影响,探讨适用于铁路重力式桥墩的地震破坏模式判别方法和抗剪强度计算公式,以国内某近断层高原铁路桥梁为工程背景,设计制作5个剪跨比从1.4到3.2的高配筋重力式模型桥墩,通过... 为研究剪跨比对高配筋铁路重力式桥墩破坏机理及抗震性能的影响,探讨适用于铁路重力式桥墩的地震破坏模式判别方法和抗剪强度计算公式,以国内某近断层高原铁路桥梁为工程背景,设计制作5个剪跨比从1.4到3.2的高配筋重力式模型桥墩,通过横桥向拟静力试验探究桥墩的破坏机理及抗震性能,并结合试验结果对既有的桥墩地震破坏模式判别方法及抗剪强度计算公式进行评估。研究结果表明:剪跨比对高配筋铁路重力式桥墩的破坏模式有显著影响,剪跨比为1.4的桥墩发生剪切破坏,剪跨比为1.7~3.2的桥墩发生弯剪破坏。高配筋铁路重力式桥墩的破坏现象明显区别于传统的低配筋铁路重力式桥墩。滞回曲线“捏拢”效应随剪跨比的减小而加大。剪跨比为1.4~3.2的高配筋铁路重力式桥墩延性较差,其位移延性系数在1.5至2.7之间,明显小于现行铁路规范中的容许位移延性比。张永强方法可以较准确地判别铁路重力式桥墩的地震破坏模式,《公路桥梁抗震设计规范》中塑性铰区内的抗剪强度计算公式可用于铁路弯剪破坏重力式桥墩的抗剪强度计算,《城市桥梁抗震设计规范》修订稿中塑性铰区外的抗剪强度计算公式可用于剪切破坏桥墩的抗剪强度计算。研究结果可为判别铁路重力式桥墩地震破坏模式和计算其抗剪强度提供一定参考。 展开更多
关键词 铁路桥墩 剪跨比 拟静力试验 破坏模式 抗剪强度
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