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CR连接件弹性抗剪刚度计算方法研究

重庆交通大学学报(自然科学版) 2024年第10期 7-18页

作者：陈建兵张现通刘聪田壮言苏州科技大学土木工程学院

当前对于钢混组合梁桥中CR连接件的研究主要集中于承载力，对其抗剪刚度研究较少，没有较为通用的理论计算公式。为建立合理的CR连接件抗剪刚度计算公式，笔者基于现有试验建立有限元模型并加以验证，模拟不同结构参数的剪力连接件弹性... 详细信息

当前对于钢混组合梁桥中CR连接件的研究主要集中于承载力，对其抗剪刚度研究较少，没有较为通用的理论计算公式。为建立合理的CR连接件抗剪刚度计算公式，笔者基于现有试验建立有限元模型并加以验证，模拟不同结构参数的剪力连接件弹性阶段的荷载-位移曲线，揭示不同参数下的连接件弹性抗剪刚度变化规律。利用等效弹簧模型和等效杆系弹簧模型，笔者分别研究了剪力键、混凝土榫以及混凝土榫内贯穿钢筋的抗剪刚度，结合弹性阶段刚度叠加关系，建立了CR连接件弹性抗剪刚度理论计算公式。理论计算与有限元拟合结果对比表明：连接件弹性抗剪刚度理论计算值与拟合值的误差在7.7%以内，结果吻合性较好，可作为结构设计的依据。

关键词：桥梁工程 CR连接件抗剪刚度有限元等效弹簧模型等效杆系弹簧模型

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简支蝶形腹板混凝土箱梁剪力滞效应

公路交通科技 2024年第9期 123-131页

作者：张云飞焦广如陈建兵蔡新江苏州科技大学土木工程学院江苏联合职业技术学院通州分院

为研究蝶形腹板混凝土箱梁的剪力滞效应分布情况,从试验研究、有限元模拟和理论推导3个方面对蝶形腹板混凝土箱梁的剪力滞效应进行研究。通过设计、制作蝶形腹板简支箱梁模型,并进行静力加载试验,以研究剪力滞效应在箱梁实腹处与空腹处... 详细信息

为研究蝶形腹板混凝土箱梁的剪力滞效应分布情况,从试验研究、有限元模拟和理论推导3个方面对蝶形腹板混凝土箱梁的剪力滞效应进行研究。通过设计、制作蝶形腹板简支箱梁模型,并进行静力加载试验,以研究剪力滞效应在箱梁实腹处与空腹处的变化;建立与试验条件一致的Abaqus有限元模型,运用有限元的数据分析处理能力,得到蝶形腹板箱梁在集中荷载与分布荷载下的剪力滞效应空间分布情况;基于截面等效原理,提出箱梁空腹处惯性矩的计算方法,结合能量变分法,建立了蝶形腹板箱梁剪力滞效应计算公式并与试验结果和有限元结果进行对比,以验证公式的准确性。结果表明:蝶形腹板箱梁顶、底板纵向应力均呈正剪力滞效应分布且蝶形腹板箱梁空腹处截面剪力滞效应大于实腹处;在不同荷载作用下,蝶形腹板箱梁剪力滞效应空间分布状态为:沿梁长方向的剪力滞效应在箱梁支点截面和跨中截面较大,沿梁宽方向的剪力滞效应在腹板与顶板相交处较大,并向两侧逐渐减小;由变分法得到的理论公式计算结果表明,集中荷载作用下,变分法纵向应力值与试验值误差在―2.4%～7.4%,均布荷载作用下,变分法纵向应力值与有限元误差在―2.7%～3.8%,验证了公式的准确性,并为蝶形腹板箱梁设计提供了理论依据。

关键词：桥梁工程剪力滞效应能量变分法蝶形腹板有限元法

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冻土地基桩基础承载特性温度与流变响应试验

哈尔滨工业大学学报 2024年第7期56卷 132-141页

作者：施瑞温智王旭兰州交通大学土木工程学院兰州730070 甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室(兰州交通大学) 兰州730070 冻土工程国家重点实验室(中国科学院西北生态环境资源研究院) 兰州730000

为揭示冻土温度、流变特性对桩基承载性能的作用效应,进行温度、流变响应试验分析,采用自行设计的大型冻土桩基承载性能试验装置,开展了不同地温、不同加载过程下桩基承载特性模型试验,分析了轴力与侧摩阻力的温度、流变响应。结果表明... 详细信息

为揭示冻土温度、流变特性对桩基承载性能的作用效应,进行温度、流变响应试验分析,采用自行设计的大型冻土桩基承载性能试验装置,开展了不同地温、不同加载过程下桩基承载特性模型试验,分析了轴力与侧摩阻力的温度、流变响应。结果表明:地基温度对桩基刚度具有显著影响,温度较高(约-3℃)时,刚度仅为温度较低(约-6℃)时的1/10。其次,温度较低时,轴力沿深度迅速衰减,侧摩阻力呈上大下小,桩体上部(约1/3)主要承载;温度较高时,轴力分布平缓,深部侧摩阻力发挥程度相应提高。再者,流变效应对侧摩阻力的发展、变化存在显著影响,持荷阶段流变导致的侧摩阻力降低逾200 kPa。此外,流变效应亦受地基温度及荷载水平的影响:地温较高时,流变导致的侧摩阻力松弛近乎初值的50%;荷载水平升高时,流变效应呈现先增大后减小的趋势。冻土地基中桩基础承载性能具有显著的温度、流变响应,实际工程设计、运维必须予以考虑,研究结果可为工程实践提供理论支撑。

关键词：冻土地基桩基础承载特性温度效应流变效应室内模型试验

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黄土地层浅埋地铁车站结构地震易损性分析

西南交通大学学报 2024年

作者：孙纬宇朱辉严松宏梁庆国张建哲杨斌张戎令兰州交通大学土木工程学院中国铁路建设集团管理有限公司甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室

为研究黄土场地地铁车站的地震易损性，以黄土地区某典型两层三跨地铁车站结构为例，基于黏弹性边界的地震动输入方法对该地铁车站结构进行了增量动力分析（IDA），对37个地震动强度指标的有效性、实用性和效益性进行了综合评价，选出... 详细信息

为研究黄土场地地铁车站的地震易损性，以黄土地区某典型两层三跨地铁车站结构为例，基于黏弹性边界的地震动输入方法对该地铁车站结构进行了增量动力分析（IDA），对37个地震动强度指标的有效性、实用性和效益性进行了综合评价，选出了适合该场地条件和车站结构断面形式的地震动强度指标，并采用双参数对数正态分布模型建立了该地铁车站结构的地震易损性曲线和破坏状态概率曲线，以此得到该地铁车站结构在某一强度地震作用下各性能水准的超越概率和发生不同破坏状态的概率。结果表明：加速度、速度相关型指标更适合作为地震动强度指标来预测地下结构的地震响应，位移相关型以及比值型指标不宜作为地震动强度指标；多遇地震作用下车站结构发生破坏的概率较小，设防地震作用下车站结构以轻微破坏为主，罕遇地震作用下车站结构以轻微破坏和中等破坏为主。研究可为黄土地层基于性能的地铁车站的抗震设计提供参考。

关键词：地铁车站抗震性能地震动强度参数增量动力分析易损性分析

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艰险山区铁路工程节约用地的关键要素识别

兰州大学学报（自然科学版） 2024年第2期60卷 262-268页

作者：郑文彧鲍学英贺振霞李亚娟兰州交通大学土木工程学院兰州730070

分析艰险山区铁路工程-土地资源占用的交互影响,提取铁路工程节约用地要素及土地资源占用要素,构建要素指标体系.构建艰险山区铁路工程节约用地的关键要素识别模型,建立双层复杂网络,运用熵权法计算要素自身属性的重要度.采用模糊集理... 详细信息

分析艰险山区铁路工程-土地资源占用的交互影响,提取铁路工程节约用地要素及土地资源占用要素,构建要素指标体系.构建艰险山区铁路工程节约用地的关键要素识别模型,建立双层复杂网络,运用熵权法计算要素自身属性的重要度.采用模糊集理论确定节点连接强度和层间连接系数,通过复杂网络模型确定要素的综合重要度.结合实际案例得到某标段节约用地的关键要素为线路走向、既有道路利用、既有廊道利用、隧道出渣、隧道占比、桥梁占比、施工便道合理规划等.

关键词：铁路工程土地利用资源节约关键要素双层复杂网络

轨道交通换乘停车场运营效果评价方法及其应用

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黑龙江交通科技 2024年第1期47卷 118-122页

作者：王亦泓朱从坤苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215011

换乘停车场作为城市交通体系中的重要节点,其运营效果影响城市交通环境,但目前对其评价研究较少。在对比换乘停车场与一般停车场的共性和特性,并分析换乘停车场运营效果影响因素的基础上,从停车效果、换乘效果和社会效果角度建立换乘停... 详细信息

换乘停车场作为城市交通体系中的重要节点,其运营效果影响城市交通环境,但目前对其评价研究较少。在对比换乘停车场与一般停车场的共性和特性,并分析换乘停车场运营效果影响因素的基础上,从停车效果、换乘效果和社会效果角度建立换乘停车场运营效果评价指标体系;依据《城市道路交通管理评价指标体系》及问卷调查结果,制定换乘停车场运营效果分级标准;并运用层次分析法建立换乘停车场运营效果评价模型,对苏州轨道交通龙道浜站换乘停车场进行评价,得出评价等级为C级,并提出运营管理建议。

关键词：轨道交通换乘停车场运营效果评价指标

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多箱式小箱梁模型横向受力试验研究

北方交通 2024年第4期 13-16页

作者：许琮望李新生徐博闻艾凌山苏州科技大学土木工程学院苏州市215011

为研究多箱式小箱梁桥的横向应力分布规律,通过设置开展不同数量内横隔梁的小箱梁模型横向静力静载试验,测定不同工况下的横向应变,并结合梁格法及三维实体有限元分析等方法综合比对,验证各种方法应用于多箱式小箱梁横向受力分析的适用... 详细信息

为研究多箱式小箱梁桥的横向应力分布规律,通过设置开展不同数量内横隔梁的小箱梁模型横向静力静载试验,测定不同工况下的横向应变,并结合梁格法及三维实体有限元分析等方法综合比对,验证各种方法应用于多箱式小箱梁横向受力分析的适用性。研究认为,增设内横梁对多箱式小箱梁横向受力的改善效果具有边际效应,可根据实际截面刚度大小综合考虑。

关键词：小箱梁横向受力桥梁缩尺模型有限元模拟

钢-混组合梁UHPC负弯矩区裂缝宽度试验及理论研究

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铁道建筑 2024年

作者：樊思林马健耿丹李卫彭浩怒江美丽公路道路建设工程指挥部湖南大学土木工程学院

为解决钢-混组合结构负弯矩区桥面板易开裂等问题，提出了将UHPC代替负弯矩区普通混凝土的铺设方案，设计并完成了3片钢-UHPC组合梁的负弯矩区静力加载试验，以研究负弯矩区UHPC的裂缝发展规律及内在开裂机理，获得了组合梁的裂缝宽度... 详细信息

为解决钢-混组合结构负弯矩区桥面板易开裂等问题，提出了将UHPC代替负弯矩区普通混凝土的铺设方案，设计并完成了3片钢-UHPC组合梁的负弯矩区静力加载试验，以研究负弯矩区UHPC的裂缝发展规律及内在开裂机理，获得了组合梁的裂缝宽度及发展规律等试验数据，结合黏结滑移分析理论，推导了桥面板UHPC的裂缝宽度计算公式。试验数据及分析结果表明：UHPC能提高组合梁负弯矩区的抗裂性能，具有抑制桥面板裂缝发展的能力；增加UHPC桥面板的配筋率能提高组合梁负弯矩区的临界开裂荷载，能明显提高负弯矩区的抗裂性能并限制裂缝发展；提出的负弯矩区桥面板的UHPC裂缝宽度计算公式的计算结果与试验值吻合良好，可用于工程实践。

关键词：铁路桥梁负弯矩区模型试验 UHPC 裂缝宽度

焊钉锈蚀对混凝土板锈胀开裂行为数值模拟及相关影响参数分析

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材料导报 2024年

作者：蔺鹏臻于博何志刚兰州交通大学土木工程学院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交通大学建筑与城市规划学院

为研究钢混组合梁焊钉部件在腐蚀环境下锈胀诱发的混凝土板开裂行为，基于内聚力模型理论，利用全局插入内聚力单元的方式建立焊钉局部锈胀模型。通过对焊钉位置、直径、间距等参数的分析，研究各参数对混凝土板锈胀力分布、裂缝面特征... 详细信息

为研究钢混组合梁焊钉部件在腐蚀环境下锈胀诱发的混凝土板开裂行为，基于内聚力模型理论，利用全局插入内聚力单元的方式建立焊钉局部锈胀模型。通过对焊钉位置、直径、间距等参数的分析，研究各参数对混凝土板锈胀力分布、裂缝面特征及开裂过程的影响。结果表明：组合梁内部焊钉，在锈蚀中后期锈胀影响区内的混凝土将产生大量微裂缝，混凝土表面呈现局部网状开裂；焊钉直径从16mm增加至25mm，初始裂缝开裂时锈胀力减小了0.82倍；当焊钉纵横间距比大于2时，自由边水平方向产生多条斜裂缝；全局插入粘性单元的有限元模型可以有效且直观的模拟锈胀开裂过程。

关键词：钢-混凝土组合梁焊钉锈蚀锈胀力混凝土裂缝数值分析