检索结果-南通市图书馆

混凝土箱梁温度梯度模式的地域差异性及分区研究

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中国公路学报 2020年第3期33卷 73-84页

作者：刘江刘永健白永新刘广龙长安大学公路学院陕西西安710064 山东中慧咨询管理有限公司山东菏泽274000

为了对混凝土箱梁温度梯度中温差取值的地域差异性和分区进行研究,对一混凝土箱梁桥开展长期温度场测试与有限元数值模拟,通过实测数据给出混凝土箱梁竖向温度梯度曲线形式,采用广义极值分布得到温度梯度中的温差代表值。建立有限元模... 详细信息

为了对混凝土箱梁温度梯度中温差取值的地域差异性和分区进行研究,对一混凝土箱梁桥开展长期温度场测试与有限元数值模拟,通过实测数据给出混凝土箱梁竖向温度梯度曲线形式,采用广义极值分布得到温度梯度中的温差代表值。建立有限元模型对中国34个主要城市混凝土箱梁温差进行计算,以地理、气象参数回归计算温差代表值的经验公式,在此基础上,对中国361座城市的混凝土箱梁温差代表值进行初步分区。研究结果表明:基于实测数据的混凝土箱梁竖向温度梯度曲线接近于新西兰规范推荐的"顶部5次抛物线"和"底部线性段"的形式;混凝土箱梁的顶部温差T1和底部温差T2分别服从参数为W(6.86,4.49,-0.42)和W(-0.32,1.46,-0.40)的Weibull分布,广东东莞地区混凝土箱梁顶、底部50年重现期的温差代表值分别为17.3℃和3.1℃;建立了以纬度l、海拔H和日温差TV为参数的混凝土箱梁顶部温差代表值T1,ref和底部温差代表值T2,ref的经验公式,可以很好地反映中国混凝土箱梁温差取值的地域差异性,与已有研究成果亦可相互验证;基于经验公式,初步将中国划分为4个区域进行温差取值,4个区域T1,ref的取值分别为18℃,20℃,23℃,29℃,T2,ref的取值分别为4℃,5℃,6℃,7℃;提出的经验公式和温差代表值分区仅适用于100mm沥青铺装的混凝土箱梁,研究方法和结论可为中国规范关于混凝土箱梁桥温度作用的完善提供参考。

关键词：桥梁工程混凝土箱梁温度梯度模式温差代表值地域差异性温度作用分区

涂覆聚脲混凝土自锚式悬索桥主梁抗爆性能试验与数值模拟

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兵工学报 2023年第S01期44卷 9-25页

作者：周广盼王荣王明洋丁建国张国凯南京理工大学安全科学与工程学院江苏南京210094 南京理工大学理学院江苏南京210094 南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室江苏南京210007

为研究爆炸荷载作用下涂覆聚脲混凝土自锚式悬索桥主梁的抗爆防护效果,以山东湖南路大桥为背景,通过试验和数值模拟结合的方法对自锚式悬索桥主梁的爆炸破坏特征和动力响应进行研究。采用2发3 kg TNT和1发5 kg TNT药柱,开展1∶3缩尺节... 详细信息

为研究爆炸荷载作用下涂覆聚脲混凝土自锚式悬索桥主梁的抗爆防护效果,以山东湖南路大桥为背景,通过试验和数值模拟结合的方法对自锚式悬索桥主梁的爆炸破坏特征和动力响应进行研究。采用2发3 kg TNT和1发5 kg TNT药柱,开展1∶3缩尺节段箱梁试件的2发单次爆炸试验和1发重复爆炸试验,分别编号为G(未涂覆聚脲箱梁)、PCG(涂覆聚脲箱梁首次起爆)、PCGR(涂覆聚脲箱梁二次起爆),试件顶面涂覆聚脲厚度为1.5 mm。通过LS-DYNA软件进行试件爆炸响应数值模拟及验证。研究结果表明,聚脲涂层可有效增强混凝土箱梁的抗爆性能,3 kg TNT在中间箱室上方0.4 m处首次起爆时,试件G中间箱室顶板形成贯穿性椭圆形破洞;试件PCG中间箱室顶板未贯穿,仅发生轻微的局部凹陷;5 kg TNT二次起爆后,试件PCGR中间箱室顶板出现近似圆形贯穿性破洞,1号和3号箱室在支撑处出现明显裂缝。涂覆聚脲后自锚式悬索桥主梁抗爆性能得到至少20%的提升,300 kg、500 kg、800 kg、1000 kg TNT当量作用下,未涂覆聚脲主梁顶板混凝土均出现贯穿性破洞;涂覆聚脲后仅在TNT当量为1000 kg时发生轻微贯穿。

关键词：自锚式悬索桥混凝土箱梁抗爆性能聚脲防护模型试验数值模拟

基于CA的服役混凝土箱梁桥耐久性分析与寿命预测

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土木工程学报 2023年第8期56卷 75-84页

作者：蔺鹏臻马俊军兰州交通大学甘肃兰州730070

为建立混凝土桥梁受碳化和氯离子侵蚀的耐久性模拟方法,文章基于Fick扩散定律,结合混凝土中二氧化碳和氯离子的扩散规律,构建了模拟碳化和氯离子侵蚀及其耦合的三维Von Neuman型元胞自动机(CA)模型及求解流程,建立以碳化和氯离子侵蚀为... 详细信息

为建立混凝土桥梁受碳化和氯离子侵蚀的耐久性模拟方法,文章基于Fick扩散定律,结合混凝土中二氧化碳和氯离子的扩散规律,构建了模拟碳化和氯离子侵蚀及其耦合的三维Von Neuman型元胞自动机(CA)模型及求解流程,建立以碳化和氯离子侵蚀为耐久性控制要素的可靠度寿命预测方法。以服役的三跨预应力混凝土箱梁桥为例,结合桥梁实测数据分析了箱梁截面上混凝土中氯离子质量分数和碳化深度的分布规律,进行了混凝土箱梁的耐久性使用寿命预测。结果表明,采用本文三维CA模型的碳化和氯离子侵蚀模拟结果与服役桥梁的实测结果吻合良好,服役箱梁跨中截面外侧的腹板与底板相交区域是最容易发生耐久性失效的部位,该部位氯离子质量分数、碳化深度分别是截面外侧箱底中心部位的1.8倍、1.5倍;该部位也是桥梁耐久性寿命的控制部位,在服役环境下该部位受碳化影响的寿命最短,服役寿命为90.2年。

关键词：混凝土箱梁碳化氯离子侵蚀元胞自动机寿命预测

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爆炸作用下预应力混凝土节段箱梁动力响应

南京理工大学学报 2023年第4期47卷 542-549页

作者：林志成周广盼王明洋范进周瑭张于晔南京理工大学理学院江苏南京210094 南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 陆军工程大学国防工程学院江苏南京210007 山东嘉勘工程勘察有限公司山东嘉祥272000

为了研究爆炸冲击作用下预应力混凝土多室箱梁的破坏机理和抗爆性能,针对不同炸药当量和爆炸位置下节段箱梁的动力响应进行了有限元计算分析。利用ANSYS/LS-DYNA软件建立混凝土和钢筋三维分离式实体模型;采用LOAD_BLAST_ENHANCED(LBE)... 详细信息

为了研究爆炸冲击作用下预应力混凝土多室箱梁的破坏机理和抗爆性能,针对不同炸药当量和爆炸位置下节段箱梁的动力响应进行了有限元计算分析。利用ANSYS/LS-DYNA软件建立混凝土和钢筋三维分离式实体模型;采用LOAD_BLAST_ENHANCED(LBE)方法模拟爆炸荷载,并结合文献试验数据对数值模拟方法的可靠性进行验证。得到了不同装药量、爆炸位置工况下预应力混凝土箱梁的动力响应和破坏特征。结果表明,100 kg、500 kg药量爆炸作用下,爆心正下方的钢筋发生屈服、顶板混凝土形成圆形破口。1000 kg药量爆炸作用下,由于箱梁两端为固支,腹板、横隔梁及底板混凝土产生了轻微的剥落。相同爆炸位置工况下,随着装药量的增大,混凝土圆形破口面积增大。相同药量工况下,主梁中心线处由于无腹板支撑,其混凝土破口面积大于箱室处。研究结果可为预应力混凝土多室箱梁的抗爆防护加固提供重要参考。

关键词：爆炸荷载混凝土箱梁预应力数值模拟桥梁工程

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混凝土箱梁早期温度测试与分析

武汉大学学报（工学版） 2019年第2期52卷 139-144页

作者：戴公连岳喆中南大学土木工程学院湖南长沙410075 高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075

通过对长沙中低速磁浮混凝土箱梁水化热阶段温度分布的连续观测,研究了夏季和冬季两种外界环境温度下混凝土箱梁水化热温度场的时变规律,并提出适用于不同外界环境温度条件下的混凝土箱梁水化热温度荷载模式.结果表明:混凝土箱梁在早期... 详细信息

通过对长沙中低速磁浮混凝土箱梁水化热阶段温度分布的连续观测,研究了夏季和冬季两种外界环境温度下混凝土箱梁水化热温度场的时变规律,并提出适用于不同外界环境温度条件下的混凝土箱梁水化热温度荷载模式.结果表明:混凝土箱梁在早期温度变化期间会经历4～6d的温度升高和降低的阶段,并在混凝土浇注后的1～2d内达到其峰值温度.冬季与夏季相比,其箱梁水化热温度的升、降温速率、峰值温度以及水化热持续时间较短.在箱梁跨中截面顶板和底板厚度方向上,内表面测点温度均高于外表面测点温度,其温度峰值相差约3.1℃和5.2℃.在箱梁顶板和底板横向方向上,位于两侧的测点温度均明显低于位于顶板或底板中间的测点温度,温度峰值相差约8℃,平均温度相差5.4℃.通过实测箱梁内外温度,发现其内外温差最大值达到18.4℃,出现的时刻为混凝土浇注后的第49h.混凝土箱梁的水化热温度荷载模式与外界环境温度有关,但均可采用物理意义相同的正弦函数拟合.

关键词：混凝土箱梁温度场试验分析

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混凝土箱梁抗冻耐久性的无损检测研究

广东水利电力职业技术学院学报 2024年第1期22卷 22-25页

作者：向娟中铁十八局集团第五工程有限公司天津300450

针对现行规范中混凝土强度计算模型不适用于寒冷区域的问题,提出新的强度预测模型和无损检测标准,并通过实际工程进行验证。结果表明:寒冷地区混凝土实测强度要小于根据现行规范预测得出的强度,两者平均相对误差值达35.2%,而提出的寒冷... 详细信息

针对现行规范中混凝土强度计算模型不适用于寒冷区域的问题,提出新的强度预测模型和无损检测标准,并通过实际工程进行验证。结果表明:寒冷地区混凝土实测强度要小于根据现行规范预测得出的强度,两者平均相对误差值达35.2%,而提出的寒冷区域混凝土强度预测模型平均预测误差值仅为3.41%,大幅降低了预测误差,预测效果更好;当冻融循环次数不断提高时,声波波速呈现阶梯状减小的趋势,混凝土抗压强度和回弹值都表现出逐渐降低的趋势。但抗压强度减小速度较慢,趋势较平缓。在混凝土中加入减水剂能很大程度抑制寒冷环境下混凝土强度的裂化趋势。本研究提出的无损检测寒冷区域混凝土箱梁抗冻耐久性方案,其各项参数和强度通过验证均达到了要求,能够大范围推广使用。

关键词：寒冷区域抗压强度混凝土箱梁预测模型无损检测标准

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混凝土箱梁水化热温度徐变应变分析

中南大学学报（自然科学版） 2012年第8期43卷 3250-3256页

作者：秦煜刘来君张柳煜铁明亮长安大学公路学院陕西西安710064 中国石油天然气管道工程有限公司河北廊坊065000

针对桥梁设计中混凝土箱梁水化热温度应变难以精确分析的现象,基于预制梁场混凝土箱梁水化热温度应变现场试验,采用初应变增量有限元法建立混凝土箱梁水化热温度应变的弹性徐变理论隐式解法数值模型,分析实测水化热应变、温度徐变应变... 详细信息

针对桥梁设计中混凝土箱梁水化热温度应变难以精确分析的现象,基于预制梁场混凝土箱梁水化热温度应变现场试验,采用初应变增量有限元法建立混凝土箱梁水化热温度应变的弹性徐变理论隐式解法数值模型,分析实测水化热应变、温度徐变应变及温度弹性应变三者之间的差异,研究混凝土箱梁水化热温度应变受徐变影响的规律。研究结果表明:拆模后箱梁顶板、底板水化热温度应变均为压应变且算术平均值基本一致;混凝土箱梁顶板水化热温度应变变化速率略小于底板水化热温度应变变化速率;徐变对混凝土箱梁水化热温度应力应变影响非常大,实际应变仅约为温度弹性应变的一半,因此,早龄期混凝土结构温度弹性应力减半更符合实际情况;混凝土箱梁水化热温度应变实测数据略大于温度徐变应变计算值,说明本文数值模型可准确有效模拟箱梁水化热温度应变真实状态、有助于桥梁分析设计。

关键词：温度徐变应变混凝土箱梁水化热弹性徐变理论

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关于抗扭空间桁架模型斜压杆倾角的探讨

工程力学 2023年

作者：宋泰宇李国平邓青儿同济大学土木工程学院同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司

RC箱梁抗扭承载力计算方法基于变角度空间桁架模型建立，混凝土斜压杆倾角是模型中的关键参数、对抗扭承载力计算结果有显著影响，但不同研究和各国规范中斜压杆倾角的计算方法并不相同。为了探究纯扭RC箱梁壁板的真实主方向及其与斜压... 详细信息

RC箱梁抗扭承载力计算方法基于变角度空间桁架模型建立，混凝土斜压杆倾角是模型中的关键参数、对抗扭承载力计算结果有显著影响，但不同研究和各国规范中斜压杆倾角的计算方法并不相同。为了探究纯扭RC箱梁壁板的真实主方向及其与斜压杆倾角规范值的异同，首先，基于非线性分层壳单元和修正压力场本构建立了适用于RC混凝土箱梁的非线性有限元分析程式，并通过一系列纯剪RC平板试验验证，证明了该分析程式可准确模拟平板的全过程变形发展及破坏模式。基于已验证的数值计算结果，对比分析了平板的真实桁架角、塑性桁架角、单元主应变角、混凝土单元主应力角、RC单元主应力角的全过程变化规律和极限值。分析结果表明：主应变角（代表平板真实主方向）在平板开裂后逐渐向刚度较大的方向旋转，在接近屈服荷载时开始加速旋转直至破坏；真实桁架角在加载开始时与主应变角差距最大，随荷载增加逐渐向主应变角趋近；达到极限破坏时，真实桁架角、混凝土单元主应力角和主应变角基本一致，而塑性桁架角较主应变角明显偏小。最后，对基于不同斜压杆倾角极限值的抗扭承载力进行了评价，中国规范基于塑性桁架角的计算方法偏于不安全，偏差的程度和构件配筋强度比相关。

关键词：纯扭混凝土箱梁变角度桁架模型混凝土斜压杆主应力角主应变角真实主方向全过程数值模拟

混凝土箱梁氯离子扩散效应分析与寿命预测的CA模型

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同方期刊数据库

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长江科学院院报 2019年第6期36卷 121-126页

作者：马俊军蔺鹏臻兰州交通大学甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室兰州730070 兰州交通大学土木工程学院兰州730070

为了准确地模拟混凝土箱梁中氯离子的侵蚀过程,预测截面内任意时刻任意位置的氯离子浓度以及结构耐久性使用寿命。基于2D元胞自动机原理建立了混凝土氯离子扩散的元胞自动机模型(CA模型),模型同时考虑了材料和龄期对氯离子扩散效应的影... 详细信息

为了准确地模拟混凝土箱梁中氯离子的侵蚀过程,预测截面内任意时刻任意位置的氯离子浓度以及结构耐久性使用寿命。基于2D元胞自动机原理建立了混凝土氯离子扩散的元胞自动机模型(CA模型),模型同时考虑了材料和龄期对氯离子扩散效应的影响。以某箱形截面梁为例,根据箱梁中氯离子扩散的元胞自动机模型,编写了MATLAB计算程序,分析了氯离子在截面内的扩散规律,并根据模型对该结构耐久性使用年限进行了预测。研究结果表明:与氯离子浓度解析解和试验值相比,建立的元胞自动机模型能够有效地模拟混凝土箱梁氯离子扩散过程,且计算精度较高;根据截面倒角形式的不同,氯离子呈现出不同的扩散规律,不同位置氯离子浓度达到钢筋锈蚀临界浓度所需的时间不同;通过与寿命预测解析解进行对比,证明了该模型能有效预测混凝土结构耐久性使用寿命。利用该模型对氯盐侵蚀环境混凝土箱梁耐久性使用寿命进行预测,分析得出服役51a左右该结构将达到耐久性极限设计状态。

关键词：混凝土箱梁寿命预测氯离子扩散元胞自动机模型数值模拟