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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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预加力对预应力混凝土梁抗弯刚度影响试验

中国公路学报 2016年第7期29卷 103-109页

作者：韩之江郭文龙刘志华张岗郭学兵山西省交通科学研究院桥梁工程防灾减灾山西省重点实验室山西太原030006 山西省交通科学研究院黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室山西太原030006 长安大学公路学院陕西西安710064

为了解预加力对预应力混凝土桥梁抗弯刚度的影响程度,针对预应力混凝土结构开裂前后受拉区纤维抗拉能力有显著差异的特点,同时考虑到无黏结预应力混凝土梁的可重复张拉和试验数据的可比性,设计制作了2片无黏结预应力混凝土试验梁,详细... 详细信息

为了解预加力对预应力混凝土桥梁抗弯刚度的影响程度,针对预应力混凝土结构开裂前后受拉区纤维抗拉能力有显著差异的特点,同时考虑到无黏结预应力混凝土梁的可重复张拉和试验数据的可比性,设计制作了2片无黏结预应力混凝土试验梁,详细测试在钢绞线位置、面积不变,不同预加力对无黏结预应力混凝土构件开裂前后控制截面应力和位移变化的影响。试验结果表明:对于未损伤的无黏结预应力混凝土结构,预加力的变化对结构抗弯刚度影响不显著,但对于已经开裂的无黏结预应力混凝土,预加力的变化对结构抗弯刚度有非常显著的影响;研究成果可为今后旧桥安全评估和加固设计、有关规范的完善,以及预应力混凝土干接梁推广实施提供参考。

关键词：桥梁工程预应力混凝土梁试验研究预加力影响抗弯刚度开裂无黏结

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考虑拉力修正抗弯刚度的缆索频率计算

工程力学 2019年第B06期36卷 8-11页

作者：张永平徐荣桥浙江大学土木系

拉索的抗弯刚度在其频率特性计算中具有重要影响。目前相关研究都认为缆索抗弯刚度在不同条件下都是定值,但最近的试验与理论研究发现,缆索抗弯刚度是一个与缆索拉力相关的参数。因此,频率计算中的抗弯刚度取值,也应根据缆索拉力进行修... 详细信息

拉索的抗弯刚度在其频率特性计算中具有重要影响。目前相关研究都认为缆索抗弯刚度在不同条件下都是定值,但最近的试验与理论研究发现,缆索抗弯刚度是一个与缆索拉力相关的参数。因此,频率计算中的抗弯刚度取值,也应根据缆索拉力进行修正。该文提出了考虑拉力影响的修正抗弯刚度的非线性模型,进而推导频率计算公式,算例结果表明要获得更精确的频率结果必须采用拉力修正的抗弯刚度,特别是对于短索。

关键词：缆索抗弯刚度索力测试频率法自振频率

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碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的抗弯刚度

建筑结构学报 2009年第5期30卷 169-176页

作者：王晓刚顾祥林张伟平同济大学土木工程学院上海200092 烟台大学土木工程学院山东烟台264005

利用外加电流加速锈蚀法获得锈蚀钢筋混凝土梁,对其粘贴碳纤维布加固后进行受弯试验,并对加固试验梁建立有限元模型,研究其在静力荷载作用下的抗弯刚度和变形能力。结果表明,随钢筋锈蚀率增大,碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的抗弯刚度... 详细信息

利用外加电流加速锈蚀法获得锈蚀钢筋混凝土梁,对其粘贴碳纤维布加固后进行受弯试验,并对加固试验梁建立有限元模型,研究其在静力荷载作用下的抗弯刚度和变形能力。结果表明,随钢筋锈蚀率增大,碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的抗弯刚度发生退化,极限变形能力逐渐削弱。粘贴纵向碳纤维布在一定程度上能够提高锈蚀钢筋混凝土梁的抗弯刚度,设置横向U形箍则能有效提高加固体系的整体工作性能。在试验及分析结果基础上,按照传统钢筋混凝土梁截面抗弯刚度解析分析方法的思路,引入钢筋应变综合系数来考虑锈蚀钢筋与混凝土间粘结性能退化对梁抗弯刚度的影响,并根据试验梁和钢筋不同锈蚀程度有限元模型梁的计算刚度进行反推计算,建立了钢筋应变综合系数的计算公式,进而提出了碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁抗弯刚度的计算方法。与试验结果及有限元模拟分析结果的比较表明,所提计算方法具有较高的精度。

关键词：钢筋混凝土梁碳纤维布加固锈蚀静力加载试验抗弯刚度变形性能

考虑抗弯刚度影响的弹性支承索力动力检测理论与试验研究

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土木工程学报 2011年第3期44卷 79-84页

作者：李国强魏金波张开莹同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 江苏省绿色建筑工程技术研究中心江苏南京210009 福建省建筑科学研究院福建福州350001

为了提高索力动力检测精度,考虑索的抗弯刚度和支承弹性等因素建立分析模型,推导出索力和弹性支承刚度动力识别公式。当弹性支承刚度趋于无穷时,该公式收敛于不考虑支承弹性变形的索力动力识别公式。设计三个试验验证考虑抗弯刚度影响... 详细信息

为了提高索力动力检测精度,考虑索的抗弯刚度和支承弹性等因素建立分析模型,推导出索力和弹性支承刚度动力识别公式。当弹性支承刚度趋于无穷时,该公式收敛于不考虑支承弹性变形的索力动力识别公式。设计三个试验验证考虑抗弯刚度影响的弹性支承索拉力动力检测方法的有效性,试验结果表明:弹性支承刚度较小时,不考虑支承弹性变形对动力检测影响的索力检测结果误差很大;考虑支承弹性变形影响的动力检测公式具有较高的精度。

关键词：抗弯刚度弹性支承索力动力检测

分离式接缝叠合板垂直接缝方向抗弯刚度的试验及计算方法研究

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建筑结构学报 2018年第9期39卷 75-84页

作者：崔士起刘传卿刘文政石磊山东省建筑科学研究院

针对分离式接缝叠合板,开展了11个试件的静力加载试验,研究分离式接缝叠合板的预制和现浇混凝土的协同工作、破坏模式、应变发展以及接缝数量、位置和叠合现浇层厚度对抗弯刚度的影响。结果表明：远离接缝部位的叠合板,其上下两层混凝... 详细信息

针对分离式接缝叠合板,开展了11个试件的静力加载试验,研究分离式接缝叠合板的预制和现浇混凝土的协同工作、破坏模式、应变发展以及接缝数量、位置和叠合现浇层厚度对抗弯刚度的影响。结果表明：远离接缝部位的叠合板,其上下两层混凝土能够共同工作,零应力区段使垂直接缝方向叠合板的抗弯刚度低于整浇板;抗弯刚度随叠合现浇层厚度的减小及接缝数量的增加而降低;在接缝数量相同的情况下,接缝位置远离跨中部位有助于提高抗弯刚度。通过数值模拟开展参数分析,提出了两拼板和三拼板的抗弯刚度折减系数计算公式,拟合值与数值模拟计算结果吻合良好。

关键词：叠合楼板分离式接缝静力试验数值模拟抗弯刚度

大断面水下盾构隧道管片接头抗弯刚度及其对管片内力影响研究

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中国铁道科学 2013年第5期34卷 46-53页

作者：郭瑞何川封坤肖明清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 西南交通大学土木工程学院四川成都610031 中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063

以大断面水下铁路盾构隧道～狮子洋隧道工程为研究对象，运用有限元数值分析方法，并结合管片接头原型抗弯试验，研究环向管片接头抗弯刚度，并运用梁一弹簧模型进行接头抗弯刚度对整环管片结构内力影响的研究。结果表明：该隧道管片接... 详细信息

以大断面水下铁路盾构隧道～狮子洋隧道工程为研究对象，运用有限元数值分析方法，并结合管片接头原型抗弯试验，研究环向管片接头抗弯刚度，并运用梁一弹簧模型进行接头抗弯刚度对整环管片结构内力影响的研究。结果表明：该隧道管片接头抗弯刚度的取值范围为50～700MN·m·tad-1，在相同轴力条件下，接头抗弯刚度会随接头弯矩的增加降低1个数量级左右；在相同接头弯矩条件下，接头抗弯刚度随轴力的增加而增大；接头抗弯刚度对管片轴力分布的影响微弱，对管片弯矩的影响显著；随接头抗弯刚度的增大，整环管片的弯矩分布趋于均匀；在抗弯刚度取值范围内，极值弯矩相差最大达80％左右，极值轴力最大减小5％左右，变形最大减小20％左右；基于接头抗弯刚度一弯矩一轴力的非线性关系改进的梁一弹簧模型，更能体现接头对整环管片受力的影响，也更适用于大断面盾构隧道管片内力的计算。

关键词：水下隧道盾构隧道大断面隧道管片内力管片接头抗弯刚度

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基于纯弯状态的焊接空心球节点抗弯刚度

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2018年第A01期51卷 86-94页

作者：闫翔宇张玉轩陈坤齐国材张起舞天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学建筑设计研究院天津300073

为研究弦支穹顶等空间结构中焊接空心球节点的抗弯刚度,根据弦支穹顶工程中常用焊接空心球和钢管规格调研结果,结合规范要求,采用正交设计法设计了18个节点试件,试验研究了纯弯受力状态下焊接空心球节点的名义抗弯刚度;采用线性强化应力... 详细信息

为研究弦支穹顶等空间结构中焊接空心球节点的抗弯刚度,根据弦支穹顶工程中常用焊接空心球和钢管规格调研结果,结合规范要求,采用正交设计法设计了18个节点试件,试验研究了纯弯受力状态下焊接空心球节点的名义抗弯刚度;采用线性强化应力-应变关系,同时考虑几何非线性的影响,利用弧长法追踪弯矩-转角曲线,对承受纯弯作用的空心球节点抗弯刚度进行有限元分析;基于有限元分析和试验研究的结果,得到较精确的节点抗弯刚度计算公式,为进一步考虑节点刚度影响的空间网格结构的力学性能和失效机理研究提供参考.

关键词：弦支穹顶焊接空心球节点抗弯刚度

广州新电视塔环梁-立柱-支撑-牛腿焊接节点抗弯刚度性能研究

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土木工程学报 2010年第7期43卷 22-28页

作者：童乐为王新毅陈以一孟宪德王伟明熊伟同济大学上海200092 南昌工程学院南昌330099 广州市设计院广州510620

本文对广州新电视塔圆钢管环梁、支撑、牛腿、圆钢管混凝土立柱相互之间直接焊接节点的抗弯刚度性能进行了试验研究和数值分析,介绍了节点弹性抗弯刚度的测试和评价方法。研究表明,在结构分析时斜撑与立柱、环梁与牛腿、牛腿与立柱等焊... 详细信息

本文对广州新电视塔圆钢管环梁、支撑、牛腿、圆钢管混凝土立柱相互之间直接焊接节点的抗弯刚度性能进行了试验研究和数值分析,介绍了节点弹性抗弯刚度的测试和评价方法。研究表明,在结构分析时斜撑与立柱、环梁与牛腿、牛腿与立柱等焊接节点可作为刚性连接处理。与钢管-钢管焊接节点相比,钢管-钢管混凝土焊接节点在支管弯矩作用下的主管管壁转动变形显著减小,该变形主要来自支管受拉侧的主管顶壁与混凝土趋于脱开的变形。主管内再设置环向加劲肋有助于进一步提高节点刚度和强度,但是至少应在受拉侧的冠点设置。

关键词：圆钢管圆钢管混凝土焊接节点环向加劲肋抗弯刚度试验有限元分析