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装配式桥墩防冲刷装置参数化研究

水利规划与设计 2025年第1期 131-136+152页

作者：封林启王炎陈浙江芦宇航曹林龙浙江理工大学建筑工程学院金华市交通投资集团有限公司

河床底部泥沙在流水长期冲刷下不断流失，导致桥墩基础承载能力下降，对桥梁的稳定性造成严重影响，因此，针对桥墩基础冲刷的防护尤为重要。文章提出了一种便于安拆的装配式桥墩防冲刷装置，为研究此装置锥坡的倾斜度对其冲刷防护效果... 详细信息

河床底部泥沙在流水长期冲刷下不断流失，导致桥墩基础承载能力下降，对桥梁的稳定性造成严重影响，因此，针对桥墩基础冲刷的防护尤为重要。文章提出了一种便于安拆的装配式桥墩防冲刷装置，为研究此装置锥坡的倾斜度对其冲刷防护效果的影响，基于ANSYS-FLUENT建立水流-泥沙-桥墩三维数值模型，并通过与室内缩尺水槽试验以及Melville经典实验进行冲坑发展对比，验证了试验模型的可靠性。参数化研究结果表明：该装配式桥墩防冲刷装置能有效减小桥墩周围的冲刷深度，具有良好的防护能力，尤其是锥坡高宽比为2.0的装置效果最佳，在墩前迎水面及墩后锥坡段的流场改变效果优于其他装置，该装置在墩周的最大减冲率可达24.19%。本试验研究成果对于提高桥梁稳定性具有一定的理论和实践意义。

关键词：桥墩冲刷防护数值模拟 FLUENT 装配式结构流场特征参数化研究

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多种覆冰形状导线风荷载增大系数研究

高压电器 2022年第10期58卷 8-15页

作者：楼文娟白航浙江大学建筑工程学院结构工程研究所杭州310058

根据导线风阻力的计算原理推导了覆冰导线风荷载增大系数。基于覆冰导线的气动力系数风洞试验结果,分别计算了不同覆冰厚度、不同覆冰种类的圆截面覆冰导线、新月形覆冰导线和D形覆冰导线的风荷载增大系数,给出了便于工程设计和校核使... 详细信息

根据导线风阻力的计算原理推导了覆冰导线风荷载增大系数。基于覆冰导线的气动力系数风洞试验结果,分别计算了不同覆冰厚度、不同覆冰种类的圆截面覆冰导线、新月形覆冰导线和D形覆冰导线的风荷载增大系数,给出了便于工程设计和校核使用的覆冰导线风荷载增大系数的取值用表。结果表明,3种覆冰形状导线的风荷载增大系数均受实际覆冰厚度与覆冰种类的影响,其值随覆冰厚度的增大而增大、随覆冰密度的增大而减小。理想圆截面覆冰导线的风荷载增大系数在覆冰密度较小时的部分工况大于规范取值,在覆冰密度较大时均小于规范取值。新月形和D形覆冰导线的风荷载增大系数还与对应风攻角下的阻力系数有关,两者的风荷载增大系数取值在多数风攻角下小于规范取值。

关键词：覆冰导线风荷载增大系数气动力风洞试验结果

基于实测数据的某高层建筑结构动力参数和气动阻尼识别

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振动与冲击 2017年第10期36卷 31-37,83页

作者：黄铭枫吴承卉徐卿张凤亮楼文娟浙江大学建筑工程学院结构工程研究所杭州310058 同济大学土木工程学院结构与防灾研究所上海200092

根据在北冕台风及汶川远震作用下某270 m高大楼顶层实测得到的加速度响应数据,对该高楼的结构动力参数和气动阻尼进行了识别。采用两种方法识别得到了该大楼的模态振动频率和阻尼比参数。一是经验模态分解(EMD)结合随机减量法(RDT)及希... 详细信息

根据在北冕台风及汶川远震作用下某270 m高大楼顶层实测得到的加速度响应数据,对该高楼的结构动力参数和气动阻尼进行了识别。采用两种方法识别得到了该大楼的模态振动频率和阻尼比参数。一是经验模态分解(EMD)结合随机减量法(RDT)及希尔伯特黄变换法(简称EMD+RDT),另外采用了基于贝叶斯理论和快速傅里叶变换的识别方法。利用EMD+RDT法,还得到了阻尼比随加速度幅值的变化规律。两种方法识别得到了非常一致的模态振动频率结果。然而,在台风作用和地震作用下所识别的大楼阻尼比特性却表现出明显不同的特性和规律,这种不同主要是由于在台风作用下的建筑物阻尼包含了气动阻尼成分。如果把地震作用下识别得到的该高楼阻尼比作为结构阻尼比,台风条件下识别得出的阻尼比为总阻尼比,则二者相减可以作为该楼气动阻尼比的估计。

关键词：高层建筑现场实测加速度响应自振频率阻尼比气动阻尼比

基于Copula函数的风浪多方向极限状态曲线

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振动与冲击 2021年第14期40卷 1-9,46页

作者：涂志斌黄铭枫楼文娟李蓓浙江水利水电学院建筑工程学院杭州310018 浙江大学建筑工程学院结构工程研究所杭州310058

针对基于Rosenblatt变换极限状态曲线构造困难的现状,引入Copula函数提出了二维随机环境变量极限状态曲线构造的改进方法。该方法将随机环境变量的条件分布函数及其逆函数的求解转化为条件Copula函数及其逆函数的求解,提高了极限状态曲... 详细信息

针对基于Rosenblatt变换极限状态曲线构造困难的现状,引入Copula函数提出了二维随机环境变量极限状态曲线构造的改进方法。该方法将随机环境变量的条件分布函数及其逆函数的求解转化为条件Copula函数及其逆函数的求解,提高了极限状态曲线构造的可行性。结合风浪同步观测数据研究了风浪多方向极限状态曲线,并在此基础上估计了某导管架平台的基底剪力极限荷载效应及对应的平均风速和有效波高取值。结果表明:各方向的风浪极限状态曲线呈现较大的差异,而全方向的极限状态曲线处于各条曲线的中间位置;各方向导管架平台的基底剪力极限荷载效应及对应的平均风速和有效波高取值差异较大,根据实测数据分方向进行风浪极限状态曲线的构造和结构极限荷载效应的估计可得到更加精确的结果。

关键词： Copula函数风浪多方向极限状态曲线极限荷载效应

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船桥碰撞动力学过程的非线性数值模拟

浙江大学学报（工学版） 2008年第6期42卷 1065-1070,1075页

作者：何勇金伟良张爱晖吴剑国浙江大学结构工程研究所浙江杭州310027 浙江工业大学建筑工程学院浙江杭州310014

为了确定船舶对桥墩碰撞力的大小,提出了基于非线性有限元分析技术的船舶和桥梁碰撞作用的动力全过程模拟方法.通过建立全船有限元模型并细化首部结构,考虑周围流场的作用,对强非线性的碰撞过程进行模拟.同时考虑了船舶吨位、碰撞初速... 详细信息

为了确定船舶对桥墩碰撞力的大小,提出了基于非线性有限元分析技术的船舶和桥梁碰撞作用的动力全过程模拟方法.通过建立全船有限元模型并细化首部结构,考虑周围流场的作用,对强非线性的碰撞过程进行模拟.同时考虑了船舶吨位、碰撞初速度、碰撞位置、桥墩截面形式与尺寸等因素的影响,将不同吨位的计算结果和规范及经验公式进行了比较.结果表明,显式瞬态非线性有限元分析技术可以对船桥碰撞过程进行成功模拟;AASH-TO公式适用于小吨位船舶的低速碰撞,修正的Wosin公式适用于大吨位船舶高速碰撞;船舶速度和吨位对最大碰撞力的影响最显著,碰撞的部位和桥墩截面形状影响次之,桥墩截面尺寸影响非常微弱.该方法可以有效地解决桥梁设计过程中碰撞力取值问题.

关键词：船桥碰撞非线性动力学数值模拟

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离心钢管混凝土弯扭构件试验研究与理论分析

浙江大学学报（工学版） 2008年第1期42卷 116-121页

作者：袁伟斌金伟良浙江工业大学建筑工程学院浙江杭州310032 浙江大学结构工程研究所浙江杭州310027

在对组合结构材料离心混凝土圆筒试块的抗压试验和钢板材的抗拉试验的基础上,进行了11个离心钢管混凝土弯扭构件的试验研究,研究了构件在弯扭组合作用下的工作性能与机理.并基于组成离心钢管混凝土的钢材与离心混凝土的本构关系,利用试... 详细信息

在对组合结构材料离心混凝土圆筒试块的抗压试验和钢板材的抗拉试验的基础上,进行了11个离心钢管混凝土弯扭构件的试验研究,研究了构件在弯扭组合作用下的工作性能与机理.并基于组成离心钢管混凝土的钢材与离心混凝土的本构关系,利用试验实测的参数,建立了有限元分析模型.考虑不同弯扭作用的加载路径,对弯扭构件进行了全过程分析.结果表明,试验与理论分析结果吻合良好.根据试验与理论计算结果,提出了离心钢管混凝土弯扭构件的承载力相关方程,可为工程设计提供理论依据.

关键词：离心钢管混凝土弯扭加载路径有限元分析相关方程

基于马氏距离累积量的斜拉桥索力退化后结构刚度辨识方法

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水利规划与设计 2025年第1期 119-124+157页

作者：鄢俊雄朱建朝王维国杨海挺陈闯浙江理工大学建筑工程学院浙大宁波理工学院土木建筑工程学院宁波市交通建设工程试验检测中心有限公司宁波市交通工程管理中心

斜拉桥索力退化将引起全桥结构的刚度变化，为了准确辨识斜拉桥结构刚度退化状态，文章提出了一种基于马氏距离(MD)和经验模态分解(EMD)的斜拉桥结构刚度退化状态辨识方法。首先，推导了斜拉桥刚度和马氏距离累积量(MDC)的关系式，以马... 详细信息

斜拉桥索力退化将引起全桥结构的刚度变化，为了准确辨识斜拉桥结构刚度退化状态，文章提出了一种基于马氏距离(MD)和经验模态分解(EMD)的斜拉桥结构刚度退化状态辨识方法。首先，推导了斜拉桥刚度和马氏距离累积量(MDC)的关系式，以马氏距离累积量作为结构刚度退化的特征向量，结合监测数据EMD分解得到的多阶本征模态函数(IMF)对斜拉桥结构刚度退化状态进行评估。此外，采用斜拉桥有限元模型该方法的有效性和准确性进行了验证。结果表明，通过EMD分解能有效消除原始信号中的噪声干扰；马氏距离累积量能够作为表征斜拉桥结构刚度退化的指标；基于马氏距离累积量和EMD分解可以实现对斜拉桥索力退化后结构刚度的辨识。

关键词：斜拉桥索力退化结构刚度辨识马氏距离经验模态分解

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混凝土结构锈裂形态试验研究及数值模拟

建筑结构学报 2019年第7期40卷 138-145页

作者：王坤赵羽习夏晋浙江大学结构工程研究所

混凝土结构服役后期会出现保护层剥落的情况,混凝土保护层剥落与内部锈胀裂缝的分布情况密切相关。通过对不同尺寸与配筋情况的混凝土试块进行内部锈胀裂缝开展与分布研究,采用改进通电加速锈蚀方法加速试块劣化,通过切片观测锈蚀后试... 详细信息

混凝土结构服役后期会出现保护层剥落的情况,混凝土保护层剥落与内部锈胀裂缝的分布情况密切相关。通过对不同尺寸与配筋情况的混凝土试块进行内部锈胀裂缝开展与分布研究,采用改进通电加速锈蚀方法加速试块劣化,通过切片观测锈蚀后试块内部锈胀裂缝形态,研究箍筋、保护层厚度、钢筋间距对内部锈胀裂缝开展的影响。研究结果表明:箍筋显著改变了内部锈胀裂缝开展与分布情况;混凝土保护层厚度较小或钢筋间距较大时,钢筋锈胀裂缝表现为单根锈胀开裂形式,反之则表现为钢筋之间的水平贯通裂缝。基于黏聚力单元建立了有限元分析模型,将钢筋锈胀变形作为位移加载依据,对试块锈裂过程进行数值分析,模拟结果与试验结果吻合较好。

关键词：混凝土结构钢筋锈蚀锈蚀试验数值模拟锈胀开裂锈裂形态

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工程结构全寿命设计绿色指标体系构建

建筑结构学报 2018年第3期39卷 120-129页

作者：金伟良王竹君浙江大学结构工程研究所

工程结构的绿色设计和绿色评价存在共性,在已建立的可持续发展工程结构全寿命周期设计理论体系基础上,参考国内外的绿色建筑评价体系,根据其共性构建了工程结构全寿命设计的绿色指标体系。该体系包含了三个指标,即以所处环境为对象的＂... 详细信息

工程结构的绿色设计和绿色评价存在共性,在已建立的可持续发展工程结构全寿命周期设计理论体系基础上,参考国内外的绿色建筑评价体系,根据其共性构建了工程结构全寿命设计的绿色指标体系。该体系包含了三个指标,即以所处环境为对象的＂环境评价指标＂、以人为对象的＂用户及社会满意度指标＂和以区域和全球生态系统为对象的＂可持续发展指标＂。工程结构的全寿命设计传统指标是对现行设计方法的扩展和延伸,而绿色指标则是独立于传统设计方法体系之外的新体系,体现了全寿命设计方法的人文关怀和对自然的责任。为了将工程结构全寿命活动的环境和生态影响控制到最低水平,并使相关人群的利益最大化,通过指标分层、指标分类和权重分析,建立了建筑结构全寿命绿色设计指标体系。针对沿海高速公路桥梁结构的结构形式、用途和所处环境,构建了其全寿命设计绿色指标体系框架。

关键词：工程结构全寿命设计绿色指标体系绿色设计绿色评价