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大直径“F”型顶管接口变形安全限值研究

隧道建设（中英文） 2021年第3期41卷 356-363页

作者：叶冠林卞荣张琪潘上林天翔上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 国网浙江省电力有限公司经济技术研究院浙江杭州310012

为确定既有顶管隧道受到邻近施工的扰动后管节接口的变形安全限值,以顶管工程施工中最常用的大直径“F”型承插式顶管隧道为研究对象,根据多个工程案例,提出顶管接口止水失效类型,建立相应的管节接口张角与细部尺寸的几何关系式,结合现... 详细信息

为确定既有顶管隧道受到邻近施工的扰动后管节接口的变形安全限值,以顶管工程施工中最常用的大直径“F”型承插式顶管隧道为研究对象,根据多个工程案例,提出顶管接口止水失效类型,建立相应的管节接口张角与细部尺寸的几何关系式,结合现有规范确定位移控制指标;对典型顶管隧道工程实例进行计算,得到顶管接口止水失效所对应的允许张角和相对位移(管节两端相对竖向位移),进而获得使用阶段的大直径“F”型承插式顶管隧道变形安全限值。研究结果表明:随着管径增大,顶管隧道接口允许张角整体呈减小趋势,最小值为0.84°;相同管长下的相对位移减小趋势不明显,最小值为15 mm。

关键词：承插式顶管大直径顶管隧道止水失效位移模式变形限值

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钢筋混凝土梁变形指标限值研究

建筑结构学报 2014年第4期35卷 185-191页

作者：戚永乐韩小雷周新显华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广东广州510640 中国能源建设集团广东省电力设计研究院广东广州510663

基于性能的抗震设计关键在于可靠的结构弹塑性分析及合理的结构性能指标选取。GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》对结构构件在地震作用下的变形需求主要由相关的构造措施来保证,未能给出各结构构件在一定构造条件下变形性能的量化指标... 详细信息

基于性能的抗震设计关键在于可靠的结构弹塑性分析及合理的结构性能指标选取。GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》对结构构件在地震作用下的变形需求主要由相关的构造措施来保证,未能给出各结构构件在一定构造条件下变形性能的量化指标,因此无法给出结构构件层次的损伤状况。研究RC梁的性能指标限值是为了定量分析地震作用下RC梁的变形性能,建立判断RC梁性能水准的判定标准。采用ABAQUS非线性有限元分析软件对468根RC梁的破坏形态、变形性能及影响因素进行研究,根据有限元分析结果,对RC梁破坏形态的判定准则进行分析,并确定了RC梁的变形性能及现行建筑抗震设计规范所对应的5个性能状态的变形性能指标限值。结果表明:所提出的破坏形态划分标准能较好预测不同的破坏形态;可依据剪跨比、弯剪比、名义剪应力水平分类给出钢筋混凝土梁的变形指标限值。

关键词：钢筋混凝土梁基于性能弹塑性分析变形限值

双钢板混凝土剪力墙基于性能的变形指标限值及损伤研究

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双钢板混凝土剪力墙基于性能的变形指标限值及损伤研究

作者：李新宇广西大学

学位级别：硕士

基于性能的抗震设计要求设计的结构构件在地震作用下能够保持原有的性能水平。现行规范中“三水准、两阶段”的设计原则主要以承载力验算为主,以此来对构件的性能水平进行判断,但是规范中并未明确给出构件在各性能状态下的变形限值。随... 详细信息

基于性能的抗震设计要求设计的结构构件在地震作用下能够保持原有的性能水平。现行规范中“三水准、两阶段”的设计原则主要以承载力验算为主,以此来对构件的性能水平进行判断,但是规范中并未明确给出构件在各性能状态下的变形限值。随着超高层建筑的快速发展,双钢板混凝土剪力墙以其优良的抗震性能、较高承载能力与较小截面尺寸等特点而被广泛应用。国内外目前相关研究主要集中于承载能力和抗震性能,而对其基于变形与损伤的抗震性能评估的研究较少,因此有必要对双钢板混凝土剪力墙基于性能的变形指标限值与损伤指标进行研究。本文的主要研究内容为:(1)基于ABAQUS与Open Sees有限元软件,分别选取合适的材料本构模型、单元类型、部件之间的相互作用、加载方式及约束条件,对双钢板混凝土剪力墙进行有限元建模分析,并通过试验验证数值模型的合理性。(2)收集了31片双钢板混凝土剪力墙试验数据,分析了剪跨比、轴压比、边缘约束构件配钢率、边缘约束构件配筋率、墙身配钢率、弯剪比等因素对其破坏形态的影响。依照现行规范设计了432个双钢板混凝土剪力墙数值模型,综合试验与有限元结果,以剪跨比、轴压比、弯剪比为参数对双钢板混凝土剪力墙的破坏形态进行划分,给出了具体的划分标准。(3)基于材料应变来确定构件的各性能点,结合现有研究成果与双钢板混凝土剪力墙的特点,得到双钢板混凝土剪力墙性能状态划分标准。通过对宏观的位移-荷载曲线、位移角限值变化趋势进行分析,研究了各参数对双钢板混凝土剪力墙变形性能的影响。通过相关性分析和线性回归分析,提出了不同破坏形态下各性能状态位移角限值计算公式,给出了95%保证率下双钢板混凝土剪力墙各性能状态的位移角限值取值表。(4)基于Open Sees对破坏形态为弯曲控制的剪力墙进行有限元分析,分析各参数对剪力墙耗能能力的影响,计算修正后的Park-Ang损伤模型中的组合系数β,得到了适用于双钢板混凝土剪力墙基于变形和耗能双重准则的损伤模型;以正态分布作为分布密度函数来对双钢板混凝土剪力墙构件各损伤状态的累积概率密度进行拟合,得到了各损伤状态的概率密度模型参数,给出了95%保证率下破坏形态由弯曲控制的双钢板混凝土剪力墙的损伤指标区间建议值。

关键词：双钢板混凝土剪力墙基于性能变形限值损伤指标有限元分析

基于性能的钢筋混凝土剪力墙受弯破坏变形限值的研究

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建筑结构学报 2010年第9期31卷 35-41页

作者：季静肖启艳黄超韩小雷李首方华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广东广州510640

为了确定钢筋混凝土剪力墙构件在不同性能状态下的变形能力,根据基于性能的抗震设计理论,结合20世纪70年代以来国内学者在钢筋混凝土剪力墙延性方面的试验研究结果,对120片以受弯破坏为主的钢筋混凝土剪力墙试件在不同性能状态下的延性... 详细信息

为了确定钢筋混凝土剪力墙构件在不同性能状态下的变形能力,根据基于性能的抗震设计理论,结合20世纪70年代以来国内学者在钢筋混凝土剪力墙延性方面的试验研究结果,对120片以受弯破坏为主的钢筋混凝土剪力墙试件在不同性能状态下的延性性能进行分析,同时结合国内外规范中的相关规定,分别推导和拟合出剪力墙试件在各性能目标下截面曲率和塑性位移角的计算公式。同时根据地震超越概率分布特点得出适合GB 50011—2001《建筑抗震设计规范》(2008年版)的、轴压比为0≤n≤0.4的剪力墙在各性能目标下塑性位移角限值,并与美国相关规范中对应的目标位移限值进行比较和分析,为我国基于性能的钢筋混凝土剪力墙抗震设计提供相关参考。

关键词：钢筋混凝土剪力墙基于性能塑性位移角变形限值

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RC梁的变形性能指标限值研究与试验验证

哈尔滨工业大学学报 2018年第6期50卷 169-176页

作者：崔济东韩小雷季静龚涣钧华南理工大学土木与交通学院广州510641 亚热带建筑科学国家重点实验室(华南理工大学) 广州510641

为建立钢筋混凝土(RC)梁的变形性能指标限值,对RC梁的分类方法、性能状态划分方法及各性能状态变形限值的确定方法进行了研究.对于RC梁的分类方法,基于收集的103个RC梁的低周往复荷载试验结果对RC梁破坏形态的影响因素进行研究,将RC梁... 详细信息

为建立钢筋混凝土(RC)梁的变形性能指标限值,对RC梁的分类方法、性能状态划分方法及各性能状态变形限值的确定方法进行了研究.对于RC梁的分类方法,基于收集的103个RC梁的低周往复荷载试验结果对RC梁破坏形态的影响因素进行研究,将RC梁划分为弯控及剪控两类,并以剪跨比和弯剪比为参数给出两类构件的划分准则.对于RC梁的性能状态及其变形限值,根据中国现行规范将RC梁的抗震性能状态划分为7个等级,基于构件的力-位移角骨架曲线的3个关键性能点(屈服点、承载力退化20%点及丧失承载能力点)提出了RC梁各性能状态变形限值的确定方法.在此基础上,对103个RC梁试验结果进行多组不同参数的回归分析,获得弯控及剪控RC梁3个关键性能点变形限值的控制参数及回归公式,依此建立了弯控及剪控RC梁的变形指标限值.为进一步验证提出的RC梁变形指标限值合理性,进行了9个RC梁的拟静力试验,将试验位移角限值与提出的变形限值进行了对比,结果表明,本文提出的RC梁变形性能指标限值的准确性、离散性及超越概率均在合理范围内.

关键词：变形限值破坏形态钢筋混凝土梁拟静力试验易损性评估

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钢筋混凝土梁变形限值的分析

沈阳工业大学学报 2011年第6期33卷 715-720页

作者：万海涛韩小雷华南理工大学土木与交通学院广州510640 河南大学土木建筑学院河南开封475004

为了分析钢筋混凝土梁的变形限值,对一批梁进行低周反复荷载试验,并对试验进行了有限元模拟.模拟过程中对混凝土和钢筋的材料本构进行了设置,混凝土单轴受压时采用Hognestad本构模型,混凝土单轴受拉时采用二折线本构模型,钢筋本构模型... 详细信息

为了分析钢筋混凝土梁的变形限值,对一批梁进行低周反复荷载试验,并对试验进行了有限元模拟.模拟过程中对混凝土和钢筋的材料本构进行了设置,混凝土单轴受压时采用Hognestad本构模型,混凝土单轴受拉时采用二折线本构模型,钢筋本构模型则采用双线性强化模型,模拟结束后即可获得梁的荷载-位移骨架曲线.将试验结果和模拟结果进行对比,表明有限元方法可以较准确地模拟试验情况,由于有限的试验数据对研究梁的变形限值不充分,进而通过有限元软件来仿真模拟大批的梁,并获取荷载-位移骨架曲线和弯矩-转角曲线,根据曲线得出梁的变形限值,即塑性转角限值和剪切变形角限值.梁的变形限值为梁的性能评估提供了定量的参考指标.

关键词：变形限值有限元模拟钢筋混凝土梁本构模型荷载-位移骨架曲线弯矩-转角曲线塑性转角限值剪切变形角限值

铁路地下直径线橡胶浮置板道床钢轨变形限值研究

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中国科技论文 2014年第11期9卷 1306-1309,1315页

作者：钟阳龙蔡小培高亮赵立宁北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

浮置板道床能有效减小铁路振动的影响,因此可将其应用于穿越人口密集区的铁路地下直径线。为了确保行车的安全性和舒适性,有必要对铁路运营下浮置板道床钢轨的合理变形限值进行研究。基于有限元法,建立了车辆-橡胶浮置板道床耦合动力学... 详细信息

浮置板道床能有效减小铁路振动的影响,因此可将其应用于穿越人口密集区的铁路地下直径线。为了确保行车的安全性和舒适性,有必要对铁路运营下浮置板道床钢轨的合理变形限值进行研究。基于有限元法,建立了车辆-橡胶浮置板道床耦合动力学模型,对SS9列车100km/h速度下车辆、钢轨、浮置板等部件的动力学特性进行了研究,并从行车安全性和平稳性方面提出了浮置板道床钢轨的变形限值建议值。研究表明:橡胶垫面刚度小于0.02N/mm3时,轨道结构产生较大垂向位移;100km/h速度条件下,铁路橡胶浮置板道床钢轨垂向变形限值取4mm时,能满足行车安全性和平稳性要求。

关键词：铁路变形限值有限元耦合动力学浮置板道床

爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁变形指标限值研究

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防护工程 2018年第3期37卷 22-30页

作者：王子琪柳锦春 91800部队南京航空航天大学土木工程系

基于构件性能的抗爆设计的关键是正确地评估爆炸作用下结构的损伤程度、变形需求及进行屈服后的非线性变形分析。现行抗爆设计规范并未给出构件具体的变形限值,而通过大量的试验或模拟计算可以得到构件延性比与性能水平的关系,建立这样... 详细信息

基于构件性能的抗爆设计的关键是正确地评估爆炸作用下结构的损伤程度、变形需求及进行屈服后的非线性变形分析。现行抗爆设计规范并未给出构件具体的变形限值,而通过大量的试验或模拟计算可以得到构件延性比与性能水平的关系,建立这样一层关系就可以利用现有规范中的等效静载法实现多性能目标的结构抗爆设计。利用LS-DYNA有限元软件对大量爆炸荷载作用下RC梁的破坏形态、变形指标限值及影响因素进行了研究。根据有限元分析结果,依据剪弯比划分了RC梁破坏形态,并进一步依据位移延性系数、剪弯比等分别给出了RC梁弯曲破坏和剪切破坏的各性能水平的变形限值。

关键词：基于构件性能的设计爆炸荷载钢筋混凝土梁有限元分析变形限值

铁路地下直径线橡胶浮置板道床结构参数及钢轨变形限值研究

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铁路地下直径线橡胶浮置板道床结构参数及钢轨变形限值研究

作者：钟阳龙北京交通大学

学位级别：硕士

摘要：为了便于旅客出行及换乘,铁路必定要伸入或穿越城市,与人聚居区相邻,从而带来了不容忽视的振动与噪声问题。浮置板轨道作为减振效果最好的轨道形式,具有很好的承载能力、平顺性和稳定性,且在城市轨道交通中有较为丰富的应用经验,... 详细信息

摘要：为了便于旅客出行及换乘,铁路必定要伸入或穿越城市,与人聚居区相邻,从而带来了不容忽视的振动与噪声问题。浮置板轨道作为减振效果最好的轨道形式,具有很好的承载能力、平顺性和稳定性,且在城市轨道交通中有较为丰富的应用经验,因此可将其应用于穿越振动敏感区域的干线铁路上。目前国内干线铁路尚没有应用浮置板道床的先例,且铁路运营条件与城市轨道交通差异较大,相关技术标准不能直接照搬。浮置板道床合理结构参数以及满足行车安全、舒适的轨道变形限值是铁路铺设浮置板道床首要关注的问题,因此对以上内容进行深入研究尤为必要。本文以橡胶浮置板轨道为研究对象,采用有限元分析软件ABAQUS建立了细致的铁路橡胶浮置板纵横垂空间耦合模型,通过模态分析和谐响应分析,研究了不同工况下橡胶浮置板道床的振动特性;并基于车-轨耦合动力学理论,建立了CRH5车辆-橡胶浮置板轨道空间耦合动力学模型,从行车安全性、舒适性方面对结构设计进行比选优化。另外,在浮置板轨道变形的静力分析基础上,分别对直线段和600m曲线段不同钢轨变形限值下SS9列车的运行状态进行对比分析,提出了铁路橡胶浮置板道床钢轨的合理变形限值。研究表明：采用橡胶浮置板轨道能有效减小传递到基础上的振动。轨道板厚度,板下橡胶垫刚度、支承型式、铺设面积是影响轨道结构振动特性的重要因素。轨道板厚度越大,板下总刚度越小,则减振效果越好。满铺型橡胶浮置板轨道较点铺和条铺的稳定性好。采用单元板时,需要进行限位处理。凸台限位方案比预埋板连接方案有更好的纵向限位能力。钢轨垂向绝对位移是浮置板轨道结构垂向变形的控制指标。100km/h速度条件下,铁路橡胶浮置板道床钢轨垂向变形限值取4mm时,满足行车安全性和平稳性要求。

关键词：铁路浮置板轨道结构参数变形限值动力学