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大尺寸钢管混凝土柱承载力试验

中国公路学报 2011年第4期24卷 33-38页

作者：陈彦江李勇闫维明潘迪北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100022

为了探讨大尺寸钢管混凝土柱的初始偏心和开洞插管初始缺陷对其承载力的影响规律,以某钢管混凝土拱桥主拱肋Φ1 200×24 mm钢管为原型,采用1∶2.4,1∶4.8两种几何比例尺分别制作了长径比为3∶1的钢管混凝土柱试件,进行了轴压和偏压试验... 详细信息

为了探讨大尺寸钢管混凝土柱的初始偏心和开洞插管初始缺陷对其承载力的影响规律,以某钢管混凝土拱桥主拱肋Φ1 200×24 mm钢管为原型,采用1∶2.4,1∶4.8两种几何比例尺分别制作了长径比为3∶1的钢管混凝土柱试件,进行了轴压和偏压试验,并将承载力试验结果与中国现行相关规范的承载力计算结果进行了对比。结果表明:钢管混凝土柱的承载力试验值均大于规范计算值,大尺寸试件和小尺寸试件轴压承载力与规范的比值相差不大,但是大尺寸试件的屈服应力较高,开洞插管的试件由于内插钢管的屈服失效而导致整体试件屈服应力较低;CECS 28:90规范对承载力的规定与试验值较为接近,DL/T 5085—1999规范对承载力的规定安全系数最高;偏心受压和开洞插管均会导致钢管混凝土柱承载力降低,降幅分别达22%和15%。

关键词：桥梁工程大尺寸钢管混凝土柱承载力试验偏压初始缺陷开洞插管

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地震动加加速度反应谱的概念及特性研究

工程力学 2011年第11期28卷 124-129页

作者：何浩祥闫维明陈彦江北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

加加速度是加速度关于时间的变化率,反映了结构受力变化情况。地震动加加速度及其反应谱的研究可以加强人们对地震动非平稳性的认识。阐述了加加速度的力学意义及研究价值,探讨了计算加加速度的动力学方法并对其优缺点进行了比较。建立... 详细信息

加加速度是加速度关于时间的变化率,反映了结构受力变化情况。地震动加加速度及其反应谱的研究可以加强人们对地震动非平稳性的认识。阐述了加加速度的力学意义及研究价值,探讨了计算加加速度的动力学方法并对其优缺点进行了比较。建立了地震动下弹性及弹塑性加加速度反应谱的求解方法。根据场地类型、放大系数、延性系数及折减系数等影响因素对加加速度反应谱的特性进行了研究,并提出了冲击折减系数的概念。结果表明加加速度对中短周期的建筑结构作用较明显,适当提高延性将有效降低加加速度造成的冲击效应。冲击折减系数随着结构周期增大明显增大,加加速度对于长周期结构的影响一般可以忽略。

关键词：加加速度地震动反应谱折减系数延性系数

钢管混凝土拱桥台阵试验研究:场地条件的影响

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工程力学 2013年第6期30卷 116-123页

作者：闫维明李晰陈彦江李勇顾大鹏北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

为了研究不同场地条件对钢管混凝土拱桥地震响应的影响规律,以某钢管混凝土拱桥为原型,设计制作1/16缩尺比例模型,依据NEHRP场地分类标准,选取符合不同场地条件的ChiChi地震波,利用多子台积木式振动台台阵系统,完成了纵向、横向、竖向... 详细信息

为了研究不同场地条件对钢管混凝土拱桥地震响应的影响规律,以某钢管混凝土拱桥为原型,设计制作1/16缩尺比例模型,依据NEHRP场地分类标准,选取符合不同场地条件的ChiChi地震波,利用多子台积木式振动台台阵系统,完成了纵向、横向、竖向、横向＋纵向和横向＋竖向一致地震动输入的对比试验。研究结果表明：场地条件对此类钢管混凝土拱桥响应的影响较为显著,结构响应由A类至E类场地逐类递增,结构在E类场地下的响应为A类场地的1.6倍~4.1倍;相对于水平向加速度响应,拱顶竖向加速度响应对场地条件更为敏感,场地条件对竖向加速度的放大作用要高于水平向加速度,在确定设计加速度反应谱时,如果竖向设计加速度反应谱与水平设计加速度反应谱采用相同的场地系数会使竖向加速度反应谱最大值偏小。

关键词：桥梁工程钢管混凝土拱桥振动台试验场地条件抗震分析

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不同场地条件地震作用下曲线桥振动台试验

哈尔滨工业大学学报 2019年第12期51卷 20-26页

作者：苏鹏陈彦江闫维明工程抗震与结构诊治北京市重点实验室(北京工业大学)

为研究不同场地条件地震对曲线桥结构响应的影响,以一座5%纵坡的曲线桥为研究对象,设计了缩尺比例为1∶10的曲线桥缩尺模型,选取不同场地条件的地震波进行了振动台试验.研究结果表明:场地条件对曲线桥结构响应的影响显著,从Ⅰ类到Ⅳ类场... 详细信息

为研究不同场地条件地震对曲线桥结构响应的影响,以一座5%纵坡的曲线桥为研究对象,设计了缩尺比例为1∶10的曲线桥缩尺模型,选取不同场地条件的地震波进行了振动台试验.研究结果表明:场地条件对曲线桥结构响应的影响显著,从Ⅰ类到Ⅳ类场地,曲线桥结构响应逐渐增大,双向地震激励下结构响应较单向激励显著;主梁结构响应具有空间性,顺桥向地震激励时,主梁平动的同时沿固定墩产生转动,横桥向地震激励时,主梁则以平动为主;曲线桥结构响应与曲线桥和主震方向的相对位置有关,平行于主震方向时,切向位移显著,垂直于主震方向时,径向位移更加敏感;桥墩位移方向与地震激励方向夹角越小,相应的位移响应越大.墩高越高,桥墩位移的放大作用越显著,固定墩切向位移对地震响应比较敏感;当曲线桥平行于主震方向单向激励时,低墩处支座容易脱落,双向激励和垂直主震方向时,高墩处支座容易脱落,在曲线桥抗震设计分析中应予以重视.

关键词：桥梁工程曲线桥振动台试验场地条件抗震分析

近断层脉冲地震作用下曲线梁桥振动台试验研究

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东南大学学报（自然科学版） 2019年第1期49卷 40-45页

作者：苏鹏陈彦江闫维明北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

为了研究近断层脉冲地震作用下曲线桥结构响应特点,设计了相似比为1∶10的曲线桥试验模型.选取近断层向前方向性效应、滑冲效应和无速度脉冲地震动,进行水平地震激励的振动台试验.结果表明,近断层脉冲地震作用下曲线桥的结构响应明显高... 详细信息

为了研究近断层脉冲地震作用下曲线桥结构响应特点,设计了相似比为1∶10的曲线桥试验模型.选取近断层向前方向性效应、滑冲效应和无速度脉冲地震动,进行水平地震激励的振动台试验.结果表明,近断层脉冲地震作用下曲线桥的结构响应明显高于无速度脉冲地震.向前方向性效应地震作用下跨中径向位移和桥墩相对位移响应显著.近断层地震作用下跨中切向位移、梁端位移、支座位移响应与曲线桥和断层的相对位置有关.主梁位移响应具有空间特性,主梁在水平运动的同时兼有转动,近断层脉冲地震双向激励时易激发主梁的转动效应.主梁转动效应使低墩处梁端位移和支座位移更加显著,容易引起落梁和支座脱落.在抗震设计分析中,应考虑近断层脉冲地震作用以及曲线桥与断层相对位置关系对结构响应的影响.

关键词：曲线桥近断层地震动向前方向性效应滑冲效应振动台试验

用于大跨度桥梁承载力评估的车辆荷载修正方法

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北京工业大学学报 2012年第2期38卷 207-212页

作者：杨小森闫维明陈彦江何浩祥北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124 甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司兰州730000

为了对大跨度桥梁的承载能力进行合理评估,提出了一种基于现场交通流量调查信息的车辆荷载修正方法.将车质量概率密度分布等效为多峰正态分布,采用滤过Poisson随机过程模拟评估桥梁的车辆荷载效应,分析了平均日交通流量、车速和车辆类... 详细信息

为了对大跨度桥梁的承载能力进行合理评估,提出了一种基于现场交通流量调查信息的车辆荷载修正方法.将车质量概率密度分布等效为多峰正态分布,采用滤过Poisson随机过程模拟评估桥梁的车辆荷载效应,分析了平均日交通流量、车速和车辆类型组成比例对车辆荷载效应的影响.结果表明,不同交通状况下的车辆荷载效应与设计值相差很大.对设计基准期内的最大荷载效应进行了预测,给出了具有95%保证率下的车辆荷载修正系数.最后以某混凝土斜拉桥为例,详细阐述了该方法的使用过程.

关键词：大跨度桥梁承载力评估滤过Poisson 交通流量车辆荷载效应

基于环境激励的钢管混凝土拱桥工作模态识别及修正

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工程力学 2013年第9期30卷 81-88,94页

作者：李晰张德义闫维明陈彦江北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124 滑铁卢大学土木与环境工程系

为了对已经运营多年的钢管混凝土拱桥结构的抗震性能进行验算和评估，以一座钢管混凝土拱桥的实际工程为例，建立其用于抗震分析的初始有限元动力模型，利用设置在拱桥上的健康监测系统，在环境激励下，采用FDD法对实际结构的工作模态... 详细信息

为了对已经运营多年的钢管混凝土拱桥结构的抗震性能进行验算和评估，以一座钢管混凝土拱桥的实际工程为例，建立其用于抗震分析的初始有限元动力模型，利用设置在拱桥上的健康监测系统，在环境激励下，采用FDD法对实际结构的工作模态进行识别，依据识别结果采用零阶近似法对初始有限元模型进行了修正。通过模态识别到模型修正的途径，可以将健康监测系统与抗震分析联系起来，为抗震分析提供一个基于实际状态的更为准确的动力分析模型。结果表明：FDD法可以准确识别出钢管混凝土拱桥的前5阶模态，具有良好的识别效果；主拱肋、稳定拱、吊杆、横撑和主梁所对应的材料特征值在修正前后的变化量为8．77％～10．21％，对结构动力特性有显著的影响；采用零阶近似法对模型进行修正后可以得到满意的结果，计算频率与实测频率的误差可缩小至0．11％～3．76％，修正后的模型能更为准确的体现实际状况，从而可以对已运营多年的桥梁结构做进一步抗震验算和评估。

关键词：桥梁工程模型修正工作模态识别钢管混凝土拱桥健康监测系统抗震分析

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近断层方向性效应地震作用下曲线梁桥试验

哈尔滨工业大学学报 2019年第6期51卷 148-155页

作者：苏鹏陈彦江闫维明工程抗震与结构诊治北京市重点实验室(北京工业大学) 北京100124

为研究近断层方向性效应地震对曲线梁桥的影响,以一座曲线梁桥为研究对象,设计制作了缩尺比例为1∶10的全桥物理模型,选取破裂前方区域(forward region,FR)、破裂区域(middle region,MR)和破裂后方区域(backward region,BR)地震动,进行... 详细信息

为研究近断层方向性效应地震对曲线梁桥的影响,以一座曲线梁桥为研究对象,设计制作了缩尺比例为1∶10的全桥物理模型,选取破裂前方区域(forward region,FR)、破裂区域(middle region,MR)和破裂后方区域(backward region,BR)地震动,进行地震动模拟振动台试验。试验结果表明:FR地震动和MR地震动作用下曲线桥地震响应较BR地震动显著;单向激励时,MR地震动作用下结构响应明显,双向地震激励时,结构响应则和曲线桥与破裂方向相对位置有关;曲线桥垂直于破裂方向单向激励时,主梁绕固定墩产生水平转动,双向地震激励时,FR地震动和MR地震动作用下主梁的转动效应较BR地震动显著;相对于BR地震动作用,FR地震动和MR地震动对桥墩切向位移的放大作用大于径向位移的放大作用;曲线桥垂直于破裂方向时,主梁更容易产生转动,使得支座位移响应和梁端位移响应在低墩处显著,在抗震设计时,应合理分析避免支座脱落或落梁.

关键词：曲线桥振动台试验近断层地震动方向性效应抗震分析

桥面平整度对大跨度钢管混凝土拱桥车辆振动的影响

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中国公路学报 2004年第4期17卷 41-44页

作者：严志刚盛洪飞陈彦江广州市建设投资发展有限公司广东广州510100 哈尔滨工业大学交通科学与工程学院黑龙江哈尔滨150090

由路面平整度能量谱密度函数得到桥面平整度不规则形状沿纵向分布函数,分析不同等级桥面平整度对大跨度钢管混凝土拱桥的车辆振动的影响。提出一种车—桥振动简化计算方法,该方法在建立桥的有限元模型时,将车辆的动力性能与桥面平整度... 详细信息

由路面平整度能量谱密度函数得到桥面平整度不规则形状沿纵向分布函数,分析不同等级桥面平整度对大跨度钢管混凝土拱桥的车辆振动的影响。提出一种车—桥振动简化计算方法,该方法在建立桥的有限元模型时,将车辆的动力性能与桥面平整度对桥梁振动的影响加入到外载荷中,简化了振动分析过程,可用于确定不同等级桥面下的汽车荷载冲击系数取值,为大跨度钢管混凝土拱桥的设计和养护提供参考。

关键词：桥梁工程钢管混凝土拱桥能量谱密度函数路面平整度车-桥振动