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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：1
1
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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螺栓连接预制装配式剪力墙抗剪承载力 被引量：2
2
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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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：1
3
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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负载下活性粉末混凝土薄层加固H形钢梁抗剪性能研究
4
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
5
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
6
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
7
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
8
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
9
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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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
10
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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GFRP箍筋钢纤维混凝土梁的受剪试验研究及其斜裂缝宽度计算 被引量：3
11
作者 李文龙 黄伟 +1 位作者 赵善超 张丽 《安徽工业大学学报(自然科学版)》 2025年第2期189-197,共9页
为改善普通混凝土的抗裂性能,解决纤维增强聚合物(FRP)配筋混凝土梁变形大、斜裂缝过宽等问题,采用钢纤维混凝土制备玻璃纤维增强树脂基箍筋混凝土(GFRP–R–SFRC)梁试件,对GFRP–R–SFRC梁试件进行受剪试验,研究钢纤维掺量和剪跨比对... 为改善普通混凝土的抗裂性能,解决纤维增强聚合物(FRP)配筋混凝土梁变形大、斜裂缝过宽等问题,采用钢纤维混凝土制备玻璃纤维增强树脂基箍筋混凝土(GFRP–R–SFRC)梁试件,对GFRP–R–SFRC梁试件进行受剪试验,研究钢纤维掺量和剪跨比对试件斜裂缝分布和宽度的影响;考虑GFRP箍筋特性和钢纤维掺量的影响,修正GFRP箍筋应力计算方法,提出试件受剪的最大斜裂缝宽度计算公式。结果表明:掺入钢纤维可显著抑制GFRP–R–SFRC梁斜裂缝的萌生及发展,但较大的剪跨比不利于钢纤维抑裂效用的发挥;在一定的纤维掺量范围内,相同剪力条件下,GFRP–R–SFRC梁的斜裂缝宽度随纤维掺量的增加而减小;与未掺纤维的试件相比,掺量为1.5%(体积分数)的钢纤维梁试件的最大斜裂缝宽度减少了24.3%。提出的最大斜裂缝宽度公式计算结果与试验结果吻合较好,本文研究可为GFRP–R–SFRC梁在实际工程中的推广应用提供重要参考依据。 展开更多
关键词 混凝土梁 GFRP箍筋 钢纤维 剪跨比 斜裂缝 裂缝宽度 抗裂性能
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地下水封洞库五心圆马蹄形洞室断面矢跨比智能预测模型 被引量：1
12
作者 曹洋兵 王梦屿 +2 位作者 宋矿银 林其隆 吴燕 《油气储运》 北大核心 2025年第11期1269-1277,共9页
【目的】五心圆马蹄形已成为地下水封洞库洞室断面的主要形状,快速合理确定该洞形的最优参数对于地下水封洞库工程安全高效建设具有重要的理论意义与工程价值。【方法】基于地下水封洞库工程地质特征,以五心圆马蹄形洞室断面为研究对象... 【目的】五心圆马蹄形已成为地下水封洞库洞室断面的主要形状,快速合理确定该洞形的最优参数对于地下水封洞库工程安全高效建设具有重要的理论意义与工程价值。【方法】基于地下水封洞库工程地质特征,以五心圆马蹄形洞室断面为研究对象,在洞室断面面积为某固定值的油气储存需求条件下,推导出矢跨比为五心圆马蹄形断面的控制性参数,提出断面矢跨比智能预测模型。该预测模型的核心是基于遗传算法优化人工神经网络初始权值、阈值所构建出的进化神经网络算法,并以地下水封洞库工程场地侧压力系数、岩体弹性模量、结构面初始摩擦角与结构面组合方式为预测指标,通过正交试验设计出4个预测指标的组合方案并基于离散元模拟获得各预测指标组合方案对应的最优矢跨比,将预测指标组合方案与其对应的最优矢跨比作为训练或测试样本输入进化神经网络算法,得到断面矢跨比智能预测模型。【结果】将该预测模型应用于浙江某地下水封洞库工程,发现预测模型获得的矢跨比0.642与离散元模拟获得的最优矢跨比0.67极为接近,也与综合考虑爆破开挖方案与施工便利性等因素而最终采用的0.71矢跨比较为接近,并且该洞库工程在建设期未产生任何重大工程灾害,由此说明该智能预测模型具有较高可行性与可靠性。【结论】随着地下水封洞库工程成功案例增多,可产生更多可靠的进化神经网络训练样本并更新智能预测模型参数,形成与工程建设的正向反馈循环。提出的五心圆马蹄形洞室断面矢跨比智能预测模型可作为洞室断面设计.的可靠手段之一,也可为类似工程提供理论与技术参考。(图6,表3,参20) 展开更多
关键词 水封洞库 断面矢跨比 五心圆马蹄形 神经网络 智能预测
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剪跨比对CFRP包裹无腹筋混凝土梁剪切强度尺寸效应影响:试验与公式验证
13
作者 蒋轩昂 金浏 杜修力 《工程力学》 北大核心 2025年第8期46-56,186,共12页
剪跨比是影响混凝土构件抗剪性能的重要因素。设计了16根不同截面尺寸(最大梁高为1200 mm)和不同剪跨比(λ=1.0,1.5,2.0)的U型CFRP条带包裹无腹筋钢筋混凝土简支梁剪切破坏试验。讨论了不同截面尺寸下剪跨比影响的CFRP加固无腹筋钢筋混... 剪跨比是影响混凝土构件抗剪性能的重要因素。设计了16根不同截面尺寸(最大梁高为1200 mm)和不同剪跨比(λ=1.0,1.5,2.0)的U型CFRP条带包裹无腹筋钢筋混凝土简支梁剪切破坏试验。讨论了不同截面尺寸下剪跨比影响的CFRP加固无腹筋钢筋混凝土梁剪切破坏力学响应,揭示了剪跨比对CFRP加固无腹筋梁抗剪强度及尺寸效应的定量影响,对比分析了已建立尺寸效应律的合理性与准确性。发现:试验中U型CFRP粘贴的无腹筋钢筋混凝土加固梁均发生剪切破坏,CFRP条带均发生剥离;梁高为1200 mm的加固梁,随着剪跨比的增大(由1.0增长为2.0),抗剪承载力分别降低27%及55%(相比于剪跨比为1.0的梁);不同剪跨比的梁,其名义抗剪强度随尺寸下降的趋势均非常明显,最多达到43%降幅;JIN等提出的抗剪强度尺寸效应公式可较为准确的描述剪跨比对不同尺寸CFRP加固无腹筋钢筋混凝土梁抗剪强度的定量影响。 展开更多
关键词 CFRP加固混凝土梁 剪跨比 剪切破坏 试验研究 尺寸效应律
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考虑非线性影响的网状吊杆拱桥稳定分析
14
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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结构尺寸对BFRP筋混凝土梁弯剪扭复合受力性能的影响
15
作者 雷宇霜 金浏 杜修力 《工程力学》 北大核心 2025年第7期40-56,共17页
为探究结构尺寸对BFRP筋混凝土梁(BFRP-RC梁)弯-剪-扭复合受力性能的影响,借助三维细观数值模拟方法,建立了BFRP-RC梁在复合加载条件下的数值模型。分析了结构尺寸、剪跨比、扭弯比对BFRP-RC梁复合受力性能及相应尺寸效应律的影响,且修... 为探究结构尺寸对BFRP筋混凝土梁(BFRP-RC梁)弯-剪-扭复合受力性能的影响,借助三维细观数值模拟方法,建立了BFRP-RC梁在复合加载条件下的数值模型。分析了结构尺寸、剪跨比、扭弯比对BFRP-RC梁复合受力性能及相应尺寸效应律的影响,且修正了前期工作中针对弯剪扭复合受力下BFRP-RC梁所提出的尺寸效应律公式。研究表明:BFRP-RC梁的受剪和受扭存在相互削弱的作用;BFRP-RC梁在弯剪扭复合加载下,存在明显的尺寸效应,且随扭弯比增大,梁的剪切和扭转尺寸效应均先增强后削弱;剪跨比对梁剪切及扭转强度有显著的影响,但其对梁的剪切和扭转尺寸效应基本没影响;修正后的尺寸效应律公式可较为准确的预测构件尺寸,扭弯比,剪跨比及配箍率对梁在复合受力下扭转和剪切承载力的影响。 展开更多
关键词 BFRP筋混凝土梁 弯-剪-扭复合受力 剪跨比 尺寸效应 细观模拟
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小边跨曲线混凝土独斜塔斜拉桥总体设计
16
作者 林杰 欧阳泽卉 +1 位作者 刘新华 宗昕 《世界桥梁》 北大核心 2025年第5期1-8,共8页
湖北省兴山香溪河大桥主桥为(90+238) m独斜塔斜拉桥。主桥边中跨比0.378(按双塔斜拉桥类比仅0.189),不设地锚,利用斜塔自重与边跨梁重共同平衡主跨荷载。主桥采用塔梁固结体系,有效降低梁端、塔端位移导致的桥塔附加弯矩,确保成桥运营... 湖北省兴山香溪河大桥主桥为(90+238) m独斜塔斜拉桥。主桥边中跨比0.378(按双塔斜拉桥类比仅0.189),不设地锚,利用斜塔自重与边跨梁重共同平衡主跨荷载。主桥采用塔梁固结体系,有效降低梁端、塔端位移导致的桥塔附加弯矩,确保成桥运营时斜塔全截面受压。桥塔为钢筋混凝土斜塔,塔高126 m,向边跨倾斜10°,顺桥向呈一字形,横桥向仿琵琶造型,下设整体式承台与钻孔群桩基础。主梁采用混合梁,主跨为耐候钢材质扁平钢箱梁,边跨为预应力混凝土箱梁。斜拉索采用标准抗拉强度1 770 MPa平行钢丝成品索,中央索面扇形布置。为确保异形斜塔施工安全,采用斜塔多点分步顶推与塔梁索同步施工方案,施工全过程塔身混凝土拉应力始终小于2.5 MPa,斜塔承载力及抗裂验算均满足规范要求,施工过程及成桥运营期均未发现塔柱混凝土开裂。结构整体计算结果表明,该桥静力、抗震性能均满足规范要求。 展开更多
关键词 斜拉桥 小边中跨比 混凝土斜塔 塔梁固结体系 混合梁 多点分步顶推 塔梁索同步施工 桥梁设计
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方中空夹层钢管混凝土叠合构件受弯性能试验研究与有限元分析 被引量：2
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作者 李明伦 任庆新 +1 位作者 王庆贺 丁纪楠 《建筑钢结构进展》 北大核心 2025年第6期23-34,共12页
本文介绍了一种方形中空夹层钢管混凝土叠合(CECFDST)构件,通过对3组不同剪跨比的6个试件进行受弯试验,分析了其破坏模态、受力过程、变形规律以及剪跨比的影响。之后本文建立了有限元模型,并开展了受弯构件内力和参数分析,将有限元计... 本文介绍了一种方形中空夹层钢管混凝土叠合(CECFDST)构件,通过对3组不同剪跨比的6个试件进行受弯试验,分析了其破坏模态、受力过程、变形规律以及剪跨比的影响。之后本文建立了有限元模型,并开展了受弯构件内力和参数分析,将有限元计算结果与试验结果进行了对比验证。研究结果表明CECFDST构件具有良好的受弯性能,各部件间协同工作;剪跨比对构件受弯过程和受弯性能的影响不明显,受弯承载力变化不到4.5%;增大含中空夹层钢管混凝土(CFDST)率D_(o)/B和名义含钢率α_(n)能够有效提高其力矩占比和强度发挥效率,外部配筋率ρ和α_(n)应分别与D_(o)/B保持正向和反向协调配置,建议0.50≤D_(o)/B≤0.75、0.25≤空心率(χ)≤0.75、0.06≤α_(n)≤0.20。 展开更多
关键词 中空夹层钢管混凝土叠合构件 受弯性能 受弯试验 剪跨比 有限元分析 构造要求
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局部ECC增强一字形短肢剪力墙抗震性能数值分析
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作者 温家琦 张品乐 陶忠 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期178-182,共5页
为了研究局部区域采用混杂纤维水泥基复合材料(ECC)增强一字形截面短肢剪力墙的抗震性能,基于实验建立了一字形截面短肢剪力墙的有限元模型。通过对比实验结果与模拟结果,验证了该模型的有效性,并深入探讨了轴压比、剪跨比以及暗柱箍筋... 为了研究局部区域采用混杂纤维水泥基复合材料(ECC)增强一字形截面短肢剪力墙的抗震性能,基于实验建立了一字形截面短肢剪力墙的有限元模型。通过对比实验结果与模拟结果,验证了该模型的有效性,并深入探讨了轴压比、剪跨比以及暗柱箍筋形状等参数对一字形截面短肢剪力墙受力性能的影响。研究结果表明,随着轴压比从0.17增加至0.6,峰值承载力提高了10.2%,延性系数下降了16.8%。此外,剪跨比从2.8减小至1.75时,试件的承载力提高了约111.0%,延性系数下降了24%。最后,在短肢剪力墙的暗柱加强区采用圆形箍筋,相较于传统的矩形箍筋,其能够更有效地发挥材料性能,在承载力提升方面表现较好。 展开更多
关键词 混杂纤维 短肢剪力墙 有限元模型 轴压比 剪跨比 圆形箍筋
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低矢跨比弦支穹顶的经济性分析
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作者 蔡军 张俊清 +2 位作者 杨雨青 卜龙瑰 牟在根 《建筑结构》 北大核心 2025年第17期31-36,共6页
自20世纪末日本学者提出弦支穹顶以来,国内外已有大量有关弦支穹顶的学术研究及工程应用,但所研究的弦支穹顶矢跨比范围大多分布在1/10~1/8之间,对于小于1/10的弦支穹顶研究较少。基于此,以北京市副中心某项目中的低矢跨比弦支穹顶为例... 自20世纪末日本学者提出弦支穹顶以来,国内外已有大量有关弦支穹顶的学术研究及工程应用,但所研究的弦支穹顶矢跨比范围大多分布在1/10~1/8之间,对于小于1/10的弦支穹顶研究较少。基于此,以北京市副中心某项目中的低矢跨比弦支穹顶为例,建立7组不同撑杆数量组合的弦支穹顶模型,调整预拉力保持撑杆合力不变,在限定应力比范围为0.7~0.85的条件下,对网壳截面重新进行设计,设定经济性指标的目标函数后,将模型从撑杆数量角度进行分组,进行经济性的对比分析。结果表明,撑杆总数越多,其经济性越好。 展开更多
关键词 矢跨比 弦支穹顶 撑杆数量 经济性
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初始几何缺陷风力机塔筒屈曲分析
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作者 王清波 王忠民 陈婷 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第4期726-731,共6页
考虑风力机塔筒不可避免会存在或产生一些缺陷,建立带有初始挠度的风力机塔筒力学模型。基于虚功原理,推导了受轴向集中荷载和分布荷载共同作用下的风力机塔筒屈曲微分方程。幂级数方法被用来求解风力机塔筒屈曲临界荷载。分析了厚跨比... 考虑风力机塔筒不可避免会存在或产生一些缺陷,建立带有初始挠度的风力机塔筒力学模型。基于虚功原理,推导了受轴向集中荷载和分布荷载共同作用下的风力机塔筒屈曲微分方程。幂级数方法被用来求解风力机塔筒屈曲临界荷载。分析了厚跨比、截面刚度变化系数等对塔筒稳定区域的影响规律。结果表明:厚跨比对塔筒稳定区域影响较小,但因塔筒抗弯刚度较大,增加厚跨比,有利于塔筒的稳定。地基刚度对塔筒稳定区有显著的影响,地基刚度变小,塔筒更容易失稳。 展开更多
关键词 风力机塔筒 几何缺陷 厚跨比 幂级数 稳定区域
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