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抗弯刚度对输电线微风振动影响分析

工程力学 2012年第6期29卷 247-252页

作者：晏致涛杨振华李正良重庆大学土木工程学院重庆400045

大跨越输电线路在较低的风速下可能产生高频、低振幅的横风向微风振动。应用空间曲梁插值函数与应变位移关系,建立结点6自由度的输电线分析模型。采用Scanlan提出的经验非线性模型表达涡激力,将单自由度体系输电线自阻尼功率等效为模态... 详细信息

大跨越输电线路在较低的风速下可能产生高频、低振幅的横风向微风振动。应用空间曲梁插值函数与应变位移关系,建立结点6自由度的输电线分析模型。采用Scanlan提出的经验非线性模型表达涡激力,将单自由度体系输电线自阻尼功率等效为模态自阻尼系数,引入条带假设形成了基于更新的Lagrange格式的涡激振动运动方程,对方程进行了振型分解求解。算例分析表明,采用未考虑抗弯刚度的曲梁索单元模拟输电线的微风振动与三节点索单元吻合较好,但忽略抗弯刚度会低估高频的微风振动振幅。

关键词：输电线微风振动抗弯刚度有限元自阻尼

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抗弯刚度对线性黏滞阻尼器拉索力学性能影响

土木工程学报 2015年第6期48卷 73-80页

作者：周强王震姜文武汉理工大学湖北武汉430070

基于部件模态综合理论,得到考虑抗弯刚度和垂度的拉索——阻尼器系统的非线性降阶模型。在此基础上,基于复模态理论,考察不同边界条件下,抗弯刚度对系统一阶模态阻尼比的影响。研究表明,当拉索两端固接时,不考虑抗弯刚度时得到拉索最优... 详细信息

基于部件模态综合理论,得到考虑抗弯刚度和垂度的拉索——阻尼器系统的非线性降阶模型。在此基础上,基于复模态理论,考察不同边界条件下,抗弯刚度对系统一阶模态阻尼比的影响。研究表明,当拉索两端固接时,不考虑抗弯刚度时得到拉索最优模态阻尼比的上限值,且不同抗弯刚度下拉索最优模态阻尼比大体相同,而当两端铰接时则正好相反。当线性黏滞阻尼器参数的选择使拉索——阻尼器系统一阶模态阻尼比达到最优时,随着拉索抗弯刚度的增加,高斯白噪声激励下拉索的位移响应是减小的,并且同一根拉索,两端铰接时拉索的位移响应小于两端固定时的响应。通常安装阻尼器会减小拉索的弯矩响应。但值得注意的是,在阻尼器安装位置处拉索的弯矩有一个峰值,特别是当拉索两端铰接时,该值甚至可能会超过无阻尼器时拉索的中点弯矩响应。

关键词：抗弯刚度拉索线性黏滞阻尼器阻尼比边界条件

STS管幕结构横向抗弯刚度计算模型及参数优化

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东北大学学报（自然科学版） 2021年第8期42卷 1159-1165页

作者：贾鹏蛟史培新关永平赵文苏州大学轨道交通学院江苏苏州215000 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 沈阳建筑大学交通工程学院辽宁沈阳110168

STS(steel tube slab)管幕工法是一种新型的地铁暗挖支护体系,由于管幕结构的变形机理尚不明确,管间连接参数需要进一步优化,阻碍了STS管幕工法的应用和推广.本文建立STS管幕结构的有限元模型,并结合室内试验验证有限元模型的合理性,系... 详细信息

STS(steel tube slab)管幕工法是一种新型的地铁暗挖支护体系,由于管幕结构的变形机理尚不明确,管间连接参数需要进一步优化,阻碍了STS管幕工法的应用和推广.本文建立STS管幕结构的有限元模型,并结合室内试验验证有限元模型的合理性,系统性研究翼缘板厚度和螺栓直径对管幕结构横向抗弯刚度的影响规律,然后结合SPSS统计分析软件和归一化处理方法得出,螺栓直径和翼缘板厚度的比值在2.0~2.5时STS管幕结构的变形最合理.结合室内试验和有限元分析结果,建立了STS管幕结构横向抗弯刚度计算模型,并通过室内试验评估了该模型的正确性,计算误差均在20%以内.

关键词：管幕结构抗弯刚度参数优化最小二乘法归一化

CFRP加固钢筋混凝土短梁抗弯刚度计算方法

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土木工程学报 2020年第11期53卷 9-20,35页

作者：周云王廷彦张军伟广州大学广东广州510006 华北水利水电大学河南郑州450045 河南农业大学河南郑州450002

通过7个碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)加固钢筋混凝土短梁的受弯试验,得出CFRP加固钢筋混凝土短梁在加载全过程的抗弯刚度曲线,分析抗弯刚度全过程曲线规律,采用合理计算假定,提出CFRP加固钢筋混凝土短梁... 详细信息

通过7个碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)加固钢筋混凝土短梁的受弯试验,得出CFRP加固钢筋混凝土短梁在加载全过程的抗弯刚度曲线,分析抗弯刚度全过程曲线规律,采用合理计算假定,提出CFRP加固钢筋混凝土短梁抗弯刚度全过程曲线的计算方法。按文章方法对抗弯刚度进行计算并与试验值对比,结果表明,所提计算方法计算精度好,该方法既可用于CFRP加固短梁也可用于普通短梁的抗弯刚度计算。采用文章提出的抗弯刚度计算方法,运用数值积分原理自编MATLAB程序计算CFRP加固钢筋混凝土短梁的转角,计算值与试验值对比表明,自编程序合理且计算精度高,抗弯刚度计算方法可用于CFRP加固钢筋混凝土短梁的转角计算,转角计算也验证了抗弯刚度计算方法的合理性和适用性。

关键词：钢筋混凝土短梁碳纤维布受弯试验抗弯刚度转角

接头抗弯刚度非线性及渗水影响下盾构隧道力学行为分析

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岩土工程学报 2016年第7期38卷 1202-1211页

作者：徐国文卢岱岳西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031

盾构隧道在运营过程中会出现局部渗漏水,对结构的长期安全性有较大影响。目前渗漏水研究中,难以对局部渗漏及盾构隧道的力学特性同时进行准确的模拟。针对该现状,提出一种组合模拟方法,即渗流计算时,管片结构采用均质圆环模型,在局部接... 详细信息

盾构隧道在运营过程中会出现局部渗漏水,对结构的长期安全性有较大影响。目前渗漏水研究中,难以对局部渗漏及盾构隧道的力学特性同时进行准确的模拟。针对该现状,提出一种组合模拟方法,即渗流计算时,管片结构采用均质圆环模型,在局部接头处设置相应的渗流路径;而在力学计算时,关闭渗流场,将管片结构的均质圆环模型替换为考虑接头抗弯刚度非线性的壳–弹簧–接触–地层模型,迭代计算达到平衡。采用该方法对不同渗流量及渗漏位置情况下,隧道周围孔隙水压力分布规律及结构的力学行为进行了对比分析。分析结果表明:渗漏量越大,孔隙水压力降低越明显,结构内力变化越显著,且拱腰附近接头渗水对结构内力的影响程度大于拱顶与拱底附近接头渗水;各接头渗水时,影响区域的划分表现出一致性,即以渗水接头为中心,两侧各36°的区域为严重影响区域;与严重影响区域相连,两侧各48°,60°区域为一般影响区域,剩余区域为微弱影响区域。复合地层情况下,与静水压力工况相比,上半部分渗水导致结构上侧正弯区域增加,下半部分渗水导致结构下侧正弯区域增加,且轴力沿全环分布不均,渗漏侧轴力平均值小于非渗漏侧轴力,对管片结构受力不利。

关键词：盾构隧道非线性抗弯刚度接头渗水内力

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地下咬合型管幕构件抗弯刚度参数分析

东北大学学报（自然科学版） 2020年第7期41卷 1014-1019页

作者：赵文李伟伟金文强刘玉平东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 广州地铁设计研究院股份有限公司广东广州510010

基于咬合型管幕构件的抗弯性能试验,运用ABAQUS建立了咬合型管幕构件的有限元模型,并通过室内试验标定有限元模型.研究了在不同参数组合下咬合型管幕构件的抗弯刚度变化规律,并以此来找到最优的结构参数组合.研究结果表明,钢管直径与咬... 详细信息

基于咬合型管幕构件的抗弯性能试验,运用ABAQUS建立了咬合型管幕构件的有限元模型,并通过室内试验标定有限元模型.研究了在不同参数组合下咬合型管幕构件的抗弯刚度变化规律,并以此来找到最优的结构参数组合.研究结果表明,钢管直径与咬合程度在提升构件抗弯刚度上具有一定的相互作用影响,当钢管咬合程度与钢管直径比值在0. 16~0. 28时,构件具有较好的抗弯性能;钢管直径、钢管壁厚及钢筋直径与构件抗弯刚度均呈线性正相关;钢管直径对提升咬合型管幕构件的抗弯刚度具有显著作用,其次是钢筋直径和钢管壁厚.

关键词：地下工程咬合型管幕构件抗弯刚度参数分析 ABAQUS

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考虑抗弯刚度的耦合吊索自振特性研究

华南理工大学学报（自然科学版） 2020年第7期48卷 143-154页

作者：陈炜王荣辉周浩恩甄晓霞张卓杰华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 中交隧道工程局有限公司华南分公司广东广州510700 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043

设置减振架后,悬索桥吊索的自振特性与单根索股不同,其振动是同一吊点各索股相互作用的综合体现。为研究带减振架吊索的自振特性,提出了考虑抗弯刚度的双索股耦合系统模型。首先,推导出了系统耦合振动的理论公式,然后对自振频率进行求... 详细信息

设置减振架后,悬索桥吊索的自振特性与单根索股不同,其振动是同一吊点各索股相互作用的综合体现。为研究带减振架吊索的自振特性,提出了考虑抗弯刚度的双索股耦合系统模型。首先,推导出了系统耦合振动的理论公式,然后对自振频率进行求解后用试验及数值算例进行验证;最后,以矮寨大桥的典型吊索为工程背景,研究了索的抗弯刚度、减振架耦合位置、减振架刚度、索的长度对吊索自振特性的影响。研究结果表明:考虑索的抗弯刚度后,带减振架的吊索自振频率值明显增大,索越短,其增长幅度越大;减振架保证了两根索股同相整体振动模态的一致性,在同相整体振动模态之间存在单根索股单独振动模态(减振架位于吊索中点时成对出现)及反相振动模态;减振架位置对吊索反相振动模态的自振频率及振型有显著影响;与刚性减振架相比,弹性减振架导致反相振动模态的自振频率值降低,减振架刚度越小,其差值越大;对于不同长度的吊索,当设置的减振架刚度k≥5×10^6 N/m时,可近似视为刚性减振架。

关键词：吊索悬索桥抗弯刚度双索股耦合系统模型减振架振动模态自振特性

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圆钢管相贯节点抗弯刚度和承载力实验

建筑结构学报 2001年第6期22卷 25-30页

作者：陈以一王伟赵宪忠蒋晓莹白翔赵昭仪同济大学土木工程学院上海200092 中国建筑西南设计研究院四川成都610081

简述了圆钢管相贯节点抗弯性能研究的必要性和国内外目前的研究状况。以某重点工程为背景 ,实施了相贯节点抗弯刚度和承载力的实验研究。文中详细介绍了试验方案设计和主要试验结果。根据对多种几何参数、荷载工况组合下的节点抗弯刚度... 详细信息

简述了圆钢管相贯节点抗弯性能研究的必要性和国内外目前的研究状况。以某重点工程为背景 ,实施了相贯节点抗弯刚度和承载力的实验研究。文中详细介绍了试验方案设计和主要试验结果。根据对多种几何参数、荷载工况组合下的节点抗弯刚度的测试 ,表明在一定条件下 ,相贯节点可以作为全刚接抗弯节点看待 ,节点抗弯强度能保证杆件承载能力的充分发挥。

关键词：钢管相贯节点圆钢管抗弯刚度承载力试验

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CFL增强RC梁抗弯刚度的衰减规律

华南理工大学学报（自然科学版） 2008年第10期36卷 16-19页

作者：周芝林黄培彦邓军华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

在对4组共20根碳纤维薄板（CFL）增强钢筋混凝土（RC）梁进行三点弯曲疲劳试验的基础上，探讨了增强梁的抗弯刚度与损伤变量、荷载循环次数、荷载等级以及疲劳寿命之间的关系，得到以下结论：（1）抗弯刚度的衰减曲线包括初始的快速减... 详细信息

在对4组共20根碳纤维薄板（CFL）增强钢筋混凝土（RC）梁进行三点弯曲疲劳试验的基础上，探讨了增强梁的抗弯刚度与损伤变量、荷载循环次数、荷载等级以及疲劳寿命之间的关系，得到以下结论：（1）抗弯刚度的衰减曲线包括初始的快速减小阶段、稳定衰减阶段和构件失稳后的快速减小阶段；（2）增强梁正则化抗弯刚度和循环次数在稳定衰减阶段有较好的线性关系；（3）线性刚度比介于0．55—0．79之间，平均值为0．67；（4）破坏刚度比介于0．53～0．73之间，平均值为0．63；（5）增强梁疲劳破坏时损伤变量约为0．37．

关键词：碳纤维薄板钢筋混凝土梁疲劳抗弯刚度衰减规律损伤变量