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等宽KX形矩形钢管相贯节点受力性能研究

建筑钢结构进展 2022年第2期24卷 79-87页

作者：饶韬杜新喜袁焕鑫冷钟文曹和平武汉大学土木建筑工程学院武汉430072 中南建筑设计院股份有限公司武汉430070

为研究武汉江夏大花山户外运动中心大跨度屋盖中等宽KX形矩形钢管相贯节点的受力性能,对1个足尺寸节点试件开展了加载试验。结果表明:节点在设计荷载下处于弹性状态,2.7倍设计荷载下节点发生破坏,破坏形态为弦杆非加厚段翼缘和腹板局部... 详细信息

为研究武汉江夏大花山户外运动中心大跨度屋盖中等宽KX形矩形钢管相贯节点的受力性能,对1个足尺寸节点试件开展了加载试验。结果表明:节点在设计荷载下处于弹性状态,2.7倍设计荷载下节点发生破坏,破坏形态为弦杆非加厚段翼缘和腹板局部鼓曲。采用ABAQUS建立了节点有限元模型,准确考虑了材料和几何双非线性特性,对节点加载试验过程进行了准确模拟。基于验证可靠的有限元模型,探究了弦杆厚度、腹杆轴力比、弦杆轴压力、支杆轴力及弯剪作用对节点承载力的影响规律,提出了弦杆承受轴压力时的承载力折减系数计算公式,并给出了等宽KX形矩形钢管相贯节点可按K形节点进行设计的建议。

关键词：矩形相贯节点受力性能加载试验有限元分析计算方法

输电塔单变双角钢过渡节点试验研究与计算方法

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建筑科学与工程学报 2022年第2期39卷 69-77页

作者：徐再根郑为东刘俊才刘文棚田利山东电力工程咨询院有限公司山东济南250013 山东大学土建与水利学院山东济南250061

选取3个单变双角钢过渡节点作为研究对象,制作8个过渡节点模型,将其中6个足尺试验模型分别在受拉和受压工况下进行弹性加载试验,2个缩尺试验模型分别在受拉和受压工况下进行破坏加载试验,结合有限元模拟,分析单变双角钢过渡节点的力学... 详细信息

选取3个单变双角钢过渡节点作为研究对象,制作8个过渡节点模型,将其中6个足尺试验模型分别在受拉和受压工况下进行弹性加载试验,2个缩尺试验模型分别在受拉和受压工况下进行破坏加载试验,结合有限元模拟,分析单变双角钢过渡节点的力学特性和受力情况。数值模拟了弹性和破坏加载工况下单变双角钢过渡节点关键部位的应变变化和应力分布,并与加载试验进行对比。考虑上、下靴板之间的偏心距对单变双角钢过渡节点水平板上水平应力不均匀分布的影响,基于有限元模拟和加载试验,对现有的不同单变双角钢过渡节点水平板厚度计算方法进行比较与评估,通过与水平板设计厚度进行对比,分析不同计算方法的优化效果和安全裕度。结果表明:上、下靴板与水平板连接焊缝的偏心距是影响水平板受力的主要因素,水平板上对应上、下靴板的十字交汇处水平应力最大,并向四周扩散且逐渐减小;有限元模拟结果与试验结果吻合良好,研究结果可为单双角钢过渡节点的结构设计提供指导。

关键词：单变双角钢过渡节点加载试验力学特性偏心距

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基于切槽法的混凝土梁体现存应力测试研究

重庆交通大学学报（自然科学版） 2022年第2期41卷 71-75,94页

作者：闫燕红孙运国何立忠郑连生天津市交通科学研究院天津300300

针对平行切槽法测试混凝土构件现存应力的测试技术开展研究,理论模拟分析了不同初始应力、切槽方式、切槽深度等参数对应力释放效率的影响,并进行试件测试实验。利用拆除下的20 m后张预应力混凝土板梁构件进行加载试验,测得构件现存预... 详细信息

针对平行切槽法测试混凝土构件现存应力的测试技术开展研究,理论模拟分析了不同初始应力、切槽方式、切槽深度等参数对应力释放效率的影响,并进行试件测试实验。利用拆除下的20 m后张预应力混凝土板梁构件进行加载试验,测得构件现存预应力状况,进行切槽法应力释放测试试验,获取切槽法表面压应力测试值。研究结果表明:利用切槽法进行混凝土构件表面应力测试,切槽深度达到切槽间距的1/3时,可完成构件表面正应力的释放,实梁构件的最大正应力释放测试值可达到实存正应力值的80%左右。

关键词：桥梁工程切槽法混凝土构件现存应力加载试验测试参数

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异形剪力键桥面板湿接缝抗剪承载力试验研究

桥梁建设 2021年第1期51卷 44-50页

作者：冯帆黄方林申成庆刘新辉温伟斌中南大学土木工程学院湖南长沙410075

为抑制钢-混组合梁桥桥面板湿接缝处混凝土开裂,提高该处极限抗剪承载力,提出一种设置于桥面板接缝处呈方台形凸起的异形剪力键。采用加载试验对带异形剪力键桥面板湿接缝试件的力学性能进行研究,并与传统桥面板湿接缝试件的试验结果进... 详细信息

为抑制钢-混组合梁桥桥面板湿接缝处混凝土开裂,提高该处极限抗剪承载力,提出一种设置于桥面板接缝处呈方台形凸起的异形剪力键。采用加载试验对带异形剪力键桥面板湿接缝试件的力学性能进行研究,并与传统桥面板湿接缝试件的试验结果进行对比。结果表明:相比传统桥面板湿接缝试件,带异形剪力键桥面板湿接缝试件的混凝土材料性能发挥更充分;异形剪力键可以有效提高桥面板湿接缝的抗剪强度,桥面板湿接缝的极限抗剪承载力提高了137%;加载过程中试件湿接缝荷载~位移曲线、混凝土荷载~剪应变曲线以及钢筋荷载~应变曲线均反映出带异形剪力键的桥面板试件力学性能更优。

关键词：钢-混组合梁桥面板湿接缝异形剪力键极限抗剪承载力加载试验

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往复加载下预制承台-桩连接构造受力性能

土木工程学报 2021年第1期54卷 106-115页

作者：李国平覃忠余曹素功唐小林同济大学上海200092 浙江省道桥检测与养护技术研究重点实验室浙江杭州311305

在交通不便、土地资源稀缺及环保要求高的山区公路高架桥梁建设中,为充分利用一体化架桥设备桥面输送预制构件的优势、最大限度地实现全预制桥梁的建造需求,提出一种将现浇承台改为预制承台的方案。针对预制承台与桩连接构造受力安全可... 详细信息

在交通不便、土地资源稀缺及环保要求高的山区公路高架桥梁建设中,为充分利用一体化架桥设备桥面输送预制构件的优势、最大限度地实现全预制桥梁的建造需求,提出一种将现浇承台改为预制承台的方案。针对预制承台与桩连接构造受力安全可靠性问题,按照1/3的缩尺比设计制作两个预制承台-桩连接构造试件和一个现浇承台-桩连接构造试件,进行往复加载试验与非线性数值分析。试验结果表明:与现浇承台试件相比,预制承台试件的屈服点、极限承载力基本相同,桩的抗裂性能、裂缝分布也基本一致;现浇承台更易开裂,但预制承台裂缝数量更多、最大裂缝宽度更大;桩-预制承台连接试件的初始刚度略小,但开裂后的刚度与现浇承台试件相同;两种承台均能与桩共同受力,整体性能够得到保证。数值模拟与试验的倾角-位移曲线和滞回曲线较好吻合,表明数值模型可反映试件的变形情况、承载力与捏缩特性。试验和数值分析均验证了预制承台-桩连接构造受力性能的可靠性。

关键词：桥梁预制承台桩连接构造加载试验滞回曲线

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一种新型非线性弹簧的限位性能研究

振动与冲击 2020年第23期39卷 1-7页

作者：陈政清曾炯坤裴炳志张门哲湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室长沙410082 中南勘察设计院集团有限公司武汉430074 湖北省交通投资集团有限公司武汉430051

低阻尼柔性结构在外界荷载激励下可能产生大幅位移,严重情况下将造成构件损伤,导致结构失效或破坏。研究了一种双向运动的非线性弹簧限位器对柔性结构的缓冲限位性能,推导并采用拟静力试验验证了该装置的出力与变形的理论计算公式。最... 详细信息

低阻尼柔性结构在外界荷载激励下可能产生大幅位移,严重情况下将造成构件损伤,导致结构失效或破坏。研究了一种双向运动的非线性弹簧限位器对柔性结构的缓冲限位性能,推导并采用拟静力试验验证了该装置的出力与变形的理论计算公式。最后基于单自由度主结构模型,对比分析了线性与非线性限位器对主结构的缓冲限位性能,并研究了非线性弹簧刚度对其性能的影响。结果表明:非线性弹簧本构理论式与试验值存在一定差异,并据此提出考虑初位移的理论计算式。在初位移较小时,两种理论计算式均可作为工程运用时的理论依据。非线性弹簧限位器具有准零刚度的特性,在限位器开始工作时,非线性弹簧限位器能够较平缓地降低主结构运动速度。在随机荷载作用下,非线性弹簧具有与线性弹簧相当的限位能力,且能显著减小对结构的反冲作用,同时合理地设置非线性弹簧刚度不仅能有效控制主结构位移,而且能减少非线性弹簧限位器对主结构的反冲力。

关键词：结构振动非线性弹簧加载试验限位性能反冲力

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门架式护岸结构的承载特性透明土模型试验

水运工程 2023年第5期 80-86页

作者：顾宽海顾悦洋梁泽龙谢立全中交第三航务工程勘察设计院有限公司上海200032 同济大学水利工程系上海200092

某航道拓宽工程采用了一种新型装配式门架式护岸结构。针对该结构在岸侧竖向荷载作用下的工况,开展了基于透明土粒子图像测速(PIV)分析技术的模型加载试验,通过全程动态观测的方式,揭示新型结构的工作机理及土体响应特征,为工程设计和... 详细信息

某航道拓宽工程采用了一种新型装配式门架式护岸结构。针对该结构在岸侧竖向荷载作用下的工况,开展了基于透明土粒子图像测速(PIV)分析技术的模型加载试验,通过全程动态观测的方式,揭示新型结构的工作机理及土体响应特征,为工程设计和计算提供技术支撑。试验结果表明:竖向荷载作用下装配式护岸结构的工作机理较为复杂。首先,由于连系梁的存在使得板桩与方桩形成较为稳定的空间结构体系,两者共同变形产生协调作用,有效地限制了结构水平位移。其次,该结构能否有效充分发挥后排桩的作用,与板桩和方桩的抗弯截面模量匹配性相关,板桩抗弯截面模量宜稍大于方桩。最后,试验的板桩和方桩产生的弯距、位移变形与工程设计采用m法的计算结果基本一致,进一步验证了m法的合理性,但应注意m取值,否则结果偏差较大,影响工程的安全性和经济性。

关键词：护岸装配门架式竖向荷载透明土加载试验工作机理

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拖拉机动态载荷加载平台设计与试验

中国农业科技导报 2022年第1期24卷 91-97页

作者：王禹王玲宗建华吕东晓王书茂中国农业大学工学院北京100083

拖拉机作业性能及其可靠性直接影响农业生产效率。针对室内固定试验台结构庞大、成本高、移动负荷车功能单一等问题,设计了一种适用于中小型拖拉机的动态载荷加载平台。该平台可根据拖拉机试验国家标准,完成包括PTO功率、牵引功率和提... 详细信息

拖拉机作业性能及其可靠性直接影响农业生产效率。针对室内固定试验台结构庞大、成本高、移动负荷车功能单一等问题,设计了一种适用于中小型拖拉机的动态载荷加载平台。该平台可根据拖拉机试验国家标准,完成包括PTO功率、牵引功率和提升能力在内的多项加载试验,还可实现基于不同农机具、土壤条件、作业工况等田间作业载荷谱的动态加载试验,为拖拉机性能参数的综合性检测提供试验平台。为了验证加载平台动态特性,以拖拉机PTO加载试验为例,基于NI-FPGA的模块化测控系统,开展了加载平台静态逐级加载、正弦跟随加载以及动态载荷谱加载试验。载荷谱加载试验中,以TS404旋耕作业时编制得到的载荷谱作为加载信号,其最大延时为0.8 s,最大超调量为9.81%,最大误差为4.78%,载荷谱相关系数为0.9970,拟合优度为18.94 N·m。上述结果表明,PTO加载系统的响应时间、控制精度、系统超调量可以满足实际加载需要,为拖拉机性能及可靠性试验提供依据和参考。

关键词：拖拉机性能检测载荷谱加载试验

钢-UHPC轻型组合梁负弯矩区接缝抗弯试验

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桂林理工大学学报 2023年第3期43卷 414-423页

作者：孔祥武韩玉胡美韵晏班夫广西路桥工程集团有限公司南宁530011 湖南大学土木工程学院长沙410083 广西大学土木建筑工程学院南宁530004

针对传统钢板组合梁墩顶负弯矩区混凝土顶板易开裂的问题,提出了一种预制钢-UHPC轻型组合梁结构,设计了适用于该组合梁墩顶负弯矩区的横向接缝构造,通过强配筋及现浇UHPC材料的方式提高负弯矩区阶梯状T型湿接缝的抗弯、抗裂性能。以云... 详细信息

针对传统钢板组合梁墩顶负弯矩区混凝土顶板易开裂的问题,提出了一种预制钢-UHPC轻型组合梁结构,设计了适用于该组合梁墩顶负弯矩区的横向接缝构造,通过强配筋及现浇UHPC材料的方式提高负弯矩区阶梯状T型湿接缝的抗弯、抗裂性能。以云南昌保高速公路某跨线桥为依托工程,对组合梁墩顶负弯矩区进行1∶2缩尺模型抗弯加载试验,分析了加载全过程的荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线及截面应变分布、裂缝开展、破坏形态等,结果表明:横梁上部UHPC湿接缝的设置协同横梁构造有效提升了墩顶负弯矩区的抗裂性能;由于新旧UHPC界面钢纤维不连续,使得负弯矩区现浇UHPC与预制梁UHPC桥面板结合处成为结构受力最薄弱位置,组合梁抗弯承载力也由该处截面控制,提出了与横梁接缝结构破坏模式相对应的接缝截面塑性抗弯承载力计算方法,抗弯承载力理论计算值与试验值基本相符。

关键词：钢-UHPC组合梁负弯矩区横向接缝抗弯承载力加载试验