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Characteristic analysis of air pressure wave generated by high-speed trains traveling through a tunnel

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Journal of Modern Transportation 2012年第1期20卷 31-35页

作者： Chuanhui WU xiangling gao Pinxian gao School of Mechanical Engineering Southwest Jiaotong UniversityChengdu 610031China

It is a complicated dynamic phenomenon when a transient pressure pulse is triggered by two high-speed trains passing each other in a tunnel. The air pressure pulse is a transient excitation to side wall of the car body. It can stimulate almost all vibration modes of the car body and the correlated assemblies, cause serious aerodynamic noise, and have important impacts on car body distortion, train noise, and operation safety. This article analyzes the time- frequency characteristics and main parameters of field-measured the air pressure wave, and its relationship with the train velocity as well as the vibration of the car body. Cepstrum analysis concludes that in the process of the meeting, the air pressure wave in tunnel crossing is a multiplying pressure wave instead of a superposed wave. The pressure pulse during the meeting is non-symmetrical one featured with a sharp front, large amplitude, fluctuating central sec- tion, and less sharp tail. The pulse width is inversely proportional to the train speed. As the speed increases, the impulse amplitude is amplified, and the speed of pulse front is advanced.

关键词： high-speed train air pressure pulse transient excitation modes of vibration

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多重失效机制下钢筋混凝土剪力墙可靠性分析

建筑结构学报 2024年第2期45卷 205-216页

作者：向东高向玲同济大学土木工程学院上海200092 同济大学工程可靠性与随机力学国际联合研究中心上海200092

在静力推覆荷载作用下,材料非线性和随机性的耦合作用导致钢筋混凝土剪力墙出现不确定的失效模式,如弯曲失效或剪切失效,而采用构件弯曲失效的阈值难以准确度量剪切失效构件的可靠度。为此,采用基于运动学原理的剪力墙受剪计算方法对27... 详细信息

在静力推覆荷载作用下,材料非线性和随机性的耦合作用导致钢筋混凝土剪力墙出现不确定的失效模式,如弯曲失效或剪切失效,而采用构件弯曲失效的阈值难以准确度量剪切失效构件的可靠度。为此,采用基于运动学原理的剪力墙受剪计算方法对27个钢筋混凝土剪力墙的承载力以及8个钢筋混凝土剪力墙的水平荷载-位移曲线进行预测。考虑轴向荷载、结构尺寸及材料参数的不确定性,进行墙体在水平荷载作用下的随机非线性分析;通过定义构件的失效域并作为吸收边界条件,基于概率密度演化方法进行了多重失效模式下剪力墙的可靠度分析。结果表明:该方法能够较好地预测不同破坏模式下剪力墙的非线性响应,剪力墙多重失效的本质是内力重分布不同演化过程的结果;发生多重失效剪力墙的峰值点位移、残余点水平荷载的变异系数均可达到0.3以上。对某一特定的剪力墙考虑混凝土抗压强度、配筋率、配箍率以及高宽比等影响因素,发现提高混凝土强度可显著提高静力推覆荷载作用下钢筋混凝土剪力墙的可靠度。

关键词：钢筋混凝土剪力墙多重失效机制随机非线性分析可靠度

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灌浆套筒连接中高强钢筋锚固长度研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2019年第8期47卷 60-64页

作者：高向玲李梓燊同济大学土木工程学院

以既有的灌浆套筒中钢筋与灌浆料的黏结试验数据为样本,以钢筋直径、锚固长度、套筒内径和套筒壁厚等主要影响参数为因变量,基于响应面法提出具有普适性的黏结强度计算表达式,并得出当采用高强钢筋时套筒接头所需的钢筋黏结长度.在此基... 详细信息

以既有的灌浆套筒中钢筋与灌浆料的黏结试验数据为样本,以钢筋直径、锚固长度、套筒内径和套筒壁厚等主要影响参数为因变量,基于响应面法提出具有普适性的黏结强度计算表达式,并得出当采用高强钢筋时套筒接头所需的钢筋黏结长度.在此基础上,采用ABAQUS有限元软件对有环形凹槽的钢套筒的受力性能进行数值模拟分析.公式计算及数值模拟结果表明:对于HRB400及HRB500级钢筋,采用锚固长度为7d是可行的,但对于HRB600级钢筋则应采用的锚固长度为8d.

关键词：高强钢筋锚固长度灌浆套筒黏结强度响应面法数值模拟

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长锚钢筋与混凝土黏结性能的量化分析模型

建筑结构学报 2022年第11期43卷 266-274页

作者：高向玲彭红璐李杰同济大学建筑工程系上海200092 中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司湖北武汉430071

通过钢筋开槽内贴应变片的黏结滑移梁式试验,研究长锚钢筋屈服前后钢筋的应变及黏结应力分布特征,分析钢筋屈服后发生黏结退化的原因主要是钢筋直径的减小、钢筋的塑性伸长以及接触面的破坏加剧。根据试验结果,构建了在黏结性能中考虑... 详细信息

通过钢筋开槽内贴应变片的黏结滑移梁式试验,研究长锚钢筋屈服前后钢筋的应变及黏结应力分布特征,分析钢筋屈服后发生黏结退化的原因主要是钢筋直径的减小、钢筋的塑性伸长以及接触面的破坏加剧。根据试验结果,构建了在黏结性能中考虑钢筋应变对黏结应力和滑移影响的钢筋应变沿长度方向的分布函数;基于应变分布函数,建立了可量化的长锚钢筋黏结应力-滑移分析模型;基于能量等效原则,提出了钢筋弹性段和屈服段的平均黏结应力的确定方法,以及根据加载端应力和平均黏结应力确定钢筋弹性段的长度。基于此模型,可预测长锚钢筋屈服前弹性段以及屈服后弹性段和塑性段的应变、滑移、黏结应力沿长度方向的分布,并与既有试验结果进行了对比,验证了模型的有效性。该模型可用于罕遇地震作用下混凝土结构的力学性能分析。

关键词：长锚钢筋梁式试验黏结退化钢筋屈服黏结应力-钢筋应变模型

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基于管土耦合的埋地平行双钢管受力规律研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2023年第7期51卷 18-26页

作者：高向玲王冰珂贾洁同济大学土木工程学院上海200092 中国航空规划设计研究总院有限公司北京100120

针对埋地平行双钢管在工业领域应用广泛,但其相互影响的研究极为缺乏的现状,建立了考虑管土相互作用的埋地单钢管有限元分析模型,并将模拟结果与试验、解析及既有的数值模拟结果进行对比验证.使用该建模方法建立了考虑管土耦合的埋地平... 详细信息

针对埋地平行双钢管在工业领域应用广泛,但其相互影响的研究极为缺乏的现状,建立了考虑管土相互作用的埋地单钢管有限元分析模型,并将模拟结果与试验、解析及既有的数值模拟结果进行对比验证.使用该建模方法建立了考虑管土耦合的埋地平行双钢管的有限元模型,探讨车辆荷载位置、钢管直径、埋管间距、水重和内压对钢管受力的影响.结果表明:当车辆荷载作用在两管之间时,双管各自承担的车辆荷载小于单管所承担的荷载;当车辆荷载作用在两管一侧时,钢管的受力情况与钢管直径相关,当钢管直径较大时,远离车辆荷载的管道为另一管道提供的支撑作用较小,双管平行埋设较单管更为不利,当钢管直径较小时则相反.水重及内压作用下的钢管力学行为受双管平行埋设的影响较小,当某一钢管受到内压作用时,可以为另一钢管提供更大的支撑作用,使得由水重和内压引起的钢管应力增量小于对应的单管.

关键词：埋地单钢管埋地双钢管管土耦合数值模拟米泽斯应力

一般大气环境下混凝土经时抗压强度的变化规律

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土木工程学报 2015年第1期48卷 19-26页

作者：高向玲颜迎迎李杰同济大学上海200092

随着服役年限的增加,既有建筑中混凝土材料的力学性能会发生变化。文中共收集分析上海地区服役年限从1到60年的民用建筑中混凝土回弹法检测数据1923组,钻芯法检测数据172组,并进行归一化处理。基于实测数据,采用假设检验及参数估计方法... 详细信息

随着服役年限的增加,既有建筑中混凝土材料的力学性能会发生变化。文中共收集分析上海地区服役年限从1到60年的民用建筑中混凝土回弹法检测数据1923组,钻芯法检测数据172组,并进行归一化处理。基于实测数据,采用假设检验及参数估计方法确定混凝土经时强度的概率分布函数,并与通过概率密度演化得到的混凝土强度概率分布进行比对,证明既有建筑中混凝土抗压强度服从正态分布,并采用随机变量的概率模型描述。建立上海地区民用建筑混凝土强度正态分布样本的均值和标准差与龄期的变化关系,分别确立回弹法和钻芯法测得的混凝土强度经时变化模型,并将回弹法和钻芯法的强度模型进行比对,建立两者之间的联系,为预测既有建筑混凝土经时强度奠定基础。

关键词：混凝土强度经时变化模型回弹法钻芯法概率分布

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装配式混凝土梁柱节点试验及受力性能分析

华中科技大学学报（自然科学版） 2016年第10期44卷 47-52页

作者：高向玲徐龙标李杰曹杨同济大学建筑工程系上海200092 中国二十冶集团有限公司上海201900

针对装配式混凝土框架节点的连接方式,进行了现浇节点、型钢连接节点、套筒连接节点以及改进的型钢连接节点在低周反复荷载作用下的力学性能试验.考虑节点域的剪切变形实现了梁柱节点域的剪应力与剪应变关系的数值模拟,提出了一种简化... 详细信息

针对装配式混凝土框架节点的连接方式,进行了现浇节点、型钢连接节点、套筒连接节点以及改进的型钢连接节点在低周反复荷载作用下的力学性能试验.考虑节点域的剪切变形实现了梁柱节点域的剪应力与剪应变关系的数值模拟,提出了一种简化的装配式梁柱节点的数值模拟方法,根据试验结果进行装配式节点核心区等效的混凝土弹性模量和钢筋的屈服强度等参数的识别,从而获得不同连接方式梁柱节点的水平荷载和变形的关系曲线.试验结果表明:改进的型钢连接节点的滞回环更加饱满,极限承载力和耗能能力也是最优的.

关键词：预制混凝土梁柱节点反复荷载数值模拟 I字型钢

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预制混凝土梁柱节点试验及框架受力性能分析

湖南大学学报（自然科学版） 2017年第7期44卷 97-103页

作者：高向玲徐龙标李杰曹杨同济大学建筑工程系上海200092 中国二十冶集团有限公司上海201900

提出了一种预制装配式混凝土梁柱节点采用I字型钢连接的节点方式,并进行了该节点在低周反复荷载作用下的试验.针对型钢连接的特征,提出了一种简化的等效十字连接方式用以模拟该节点.结合试验结果以及二维空间撒点,进行了简化节点的等效... 详细信息

提出了一种预制装配式混凝土梁柱节点采用I字型钢连接的节点方式,并进行了该节点在低周反复荷载作用下的试验.针对型钢连接的特征,提出了一种简化的等效十字连接方式用以模拟该节点.结合试验结果以及二维空间撒点,进行了简化节点的等效混凝土弹性模量以及钢筋屈服强度等关键参数的识别,从而可通过数值分析获得预制装配式节点的滞回曲线.根据预制装配式节点的连接方式形成框架结构,同时根据梁柱的配筋形成了现浇框架结构,采用Pushover分析了2种框架的承载力和刚度.利用简化的节点数值模拟滞回曲线进行了预制装配式框架结构在地震动作用下结构整体的受力非线性全过程分析.试验结果表明,该连接方式滞回环较饱满,节点抗震性能良好;数值分析结果表明采用型钢连接节点的预制装配式框架结构与同样梁柱配筋的现浇结构相比承载力和刚度有所提高,此装配式框架结构可满足我国抗震规范对于框架结构在弹性以及弹塑性阶段侧移限值的要求.

关键词：预制混凝土梁柱节点框架结构抗震性能数值模拟

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反复荷载作用下钢筋混凝土柱的非线性分析

结构工程师 2014年第3期30卷 56-63页

作者：高向玲张元达同济大学建筑工程上海200092

分别应用有限元分析软件ABAQUS和OpenSEES对Kawashima Earthquake Engineering Laboratory数据库中的一根钢筋混凝土柱在反复荷载作用下力-位移的滞回曲线进行了数值模拟研究。ABAQUS分析时采用分离式建模,混凝土采用实体单元,钢筋采用... 详细信息

分别应用有限元分析软件ABAQUS和OpenSEES对Kawashima Earthquake Engineering Laboratory数据库中的一根钢筋混凝土柱在反复荷载作用下力-位移的滞回曲线进行了数值模拟研究。ABAQUS分析时采用分离式建模,混凝土采用实体单元,钢筋采用桁架单元,混凝土的本构关系采用混凝土损伤塑性模型,其中损伤因子采用基于能量损伤原理进行计算,钢筋本构关系采用一种再加载刚度按Clough本构退化的随动硬化单轴本构模型,并用Embed技术进行自由度的耦合;OpenSEES分析时采用dispBeamColumn梁柱单元,混凝土采用Concrete01本构模型,采用Mander模型考虑箍筋的约束作用对混凝土本构参数进行修正,钢筋采用Steel02本构模型。通过两种软件对钢筋混凝土柱在反复荷载作用下的受力分析以及与试验结果的对比,OpenSEES的模拟结果能更全面反映柱的滞回曲线的整体特性,因此对于压弯受力特征的钢筋混凝土柱建议采用OpenSEES进行反复荷载作用下的非线性分析。

关键词：钢筋混凝土柱 ABAQUS OpenSEES 非线性分析滞回曲线