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考虑黏性的液化土中水平振动桩基桩顶阻抗研究

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岩土力学 2023年第5期44卷 1445-1456页

作者：黄娟胡钟伟余俊李东凯中南大学土木工程学院湖南长沙410075

建立了三维黏性流体-桩-土体相互作用分析模型,对简谐激振水平动荷载作用下的液化土中桩基振动响应问题进行解析研究。将桩周液化土体视为黏性不可压缩流体,建立流体运动方程,利用亥姆霍兹分解和分离变量法并结合流体边界条件和桩-流体... 详细信息

建立了三维黏性流体-桩-土体相互作用分析模型,对简谐激振水平动荷载作用下的液化土中桩基振动响应问题进行解析研究。将桩周液化土体视为黏性不可压缩流体,建立流体运动方程,利用亥姆霍兹分解和分离变量法并结合流体边界条件和桩-流体位移、速度连续条件及桩身边界条件,求得了黏性流体动压力及流体速度势解析表达式,从而得到桩身阻力表达式。用饱和多孔介质模型模拟饱和未液化土层,在已有饱和未液化土层振动响应解析解的基础上,推导得出上覆黏性液化流体,下层土体为饱和未液化土中水平振动桩基桩顶阻抗解析解。与已有的水中悬臂梁自由振动解析解对比,验证提出的模型解的正确性,最后分析了流体黏滞系数、桩长、桩土模量比对桩顶阻抗的影响。结果表明,忽略液化土体的黏性特征会高估桩基础桩顶的刚度阻抗,低估其阻尼阻抗。

关键词：液化土黏性流体水平振动桩基桩顶阻抗

重庆大学土木工程学院安全与防灾工程研究所钢结构研究专辑

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建筑钢结构进展 2021年第3期23卷 I0014-I0014页

作者：杨永斌中国工程院重庆大学土木工程学院

本期专辑主要收录了重庆大学土木工程学院安全与防灾工程研究所的部分钢结构和组合结构防灾减灾方面的最新研究成果。主要涉及钢框架结构非线性分析,装配式钢结构受力性能,钢结构连接的装配式混凝土结构抗震性能,输电杆塔结构多尺度模... 详细信息

本期专辑主要收录了重庆大学土木工程学院安全与防灾工程研究所的部分钢结构和组合结构防灾减灾方面的最新研究成果。主要涉及钢框架结构非线性分析,装配式钢结构受力性能,钢结构连接的装配式混凝土结构抗震性能,输电杆塔结构多尺度模拟、损伤检测及风振系数,钢格构式海上浮式基础动力响应分析,金属阻尼器减震结构地震响应,钢管混凝土框架结构抗倒塌性能,高强钢柱火灾下局部稳定,钢板组合剪力墙结构及组合连肢剪力墙结构受力性能等。

关键词：装配式混凝土结构结构地震响应钢结构连接装配式钢结构金属阻尼器风振系数局部稳定钢框架结构

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冻融作用对原状黄土抗剪强度的影响规律

土木与环境工程学报（中英文） 2020年第1期42卷 48-55页

作者：李双好李元勋高欣亚石冬梅青海大学土木工程学院

以西宁市某区域内原状黄土为研究对象,设计封闭系统下的三向慢速冻结试验、恒温恒湿的融化试验以及三轴剪切试验。基于土的莫尔-库伦强度理论,利用抗剪强度包线求解黏聚力和内摩擦角,研究不同冻融温度梯度下抗剪强度指标的变化规律。结... 详细信息

以西宁市某区域内原状黄土为研究对象,设计封闭系统下的三向慢速冻结试验、恒温恒湿的融化试验以及三轴剪切试验。基于土的莫尔-库伦强度理论,利用抗剪强度包线求解黏聚力和内摩擦角,研究不同冻融温度梯度下抗剪强度指标的变化规律。结果表明:随着温度梯度增大,黏聚力衰减速度显著,衰减为极小值时的最不利冻融温度梯度为-15~15℃;冻融黄土的黏聚力与冷端温度、融化温度有关;较低含水率和较小冷端温度耦合作用或较高含水率和较大冷端温度耦合作用时,与冷端温度相比,融化温度为主导影响因素。随着冷端温度的增大,不同含水率试样的黏聚力降低幅度呈先减小、后增大的规律,最不利的含水率为18.34%。内摩擦角呈现出不规律性波动,变化幅度约为0~14°。由试验数据拟合出黏聚力随冷端温度和含水率变化规律的计算式,经试验验证,计算式能较好地描述其变化特性。

关键词：冻融原状黄土温度梯度含水率抗剪强度

圆钢管约束超高性能混凝土短柱轴压受力性能研究

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建筑结构学报 2022年第6期43卷 34-42页

作者：韦建刚谢志涛罗霞杨艳吴庆雄陈宝春袁员福州大学土木工程学院福建福州350116 福建工程学院土木工程学院福建福州350118

为研究钢管约束超高性能混凝土(UHPC)短柱的套箍效应和轴压承载力,进行了12根钢管约束超高性能混凝土短柱的轴压试验,分析其破坏模式、变形及受力全过程。试验结果表明:钢管约束超高性能混凝土轴压短柱破坏模式与套箍系数相关,随着套箍... 详细信息

为研究钢管约束超高性能混凝土(UHPC)短柱的套箍效应和轴压承载力,进行了12根钢管约束超高性能混凝土短柱的轴压试验,分析其破坏模式、变形及受力全过程。试验结果表明:钢管约束超高性能混凝土轴压短柱破坏模式与套箍系数相关,随着套箍系数的增大,轴压短柱分别出现剪切破坏、混合破坏和腰鼓破坏;套箍系数较小(0.43~0.52)的短柱,其破坏全过程中弹塑性段较短,表现出较明显的脆性破坏,当套箍系数较大(1.21~1.80)时,短柱破坏时的塑性明显增强。基于试验验证的有限元模型,参数分析表明,钢管套箍效应产生的承载力提高系数介于1.2~1.4之间;在0.43≤ξ≤1.08范围内,承载力提高系数随套箍系数增大而增大,建议径厚比的取值范围为12.0~23.0。通过对现有钢管约束混凝土承载力计算方法分析,提出了钢管约束超高性能混凝土轴压短柱承载力计算方法,其计算结果与试验结果吻合良好。

关键词：圆钢管约束超高性能混凝土短柱轴压试验有限元分析承载力

实验教学改革与学生创新能力培养——以同济大学土木工程学院水利工程系为例

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实验室研究与探索 2012年第9期31卷 86-88页

作者：匡翠萍刘曙光钟桂辉程素斌同济大学土木工程学院水利工程系上海200092

同济大学土木工程学院水利工程系紧密结合学校和学院的创新性实验计划与实验教学建设,经过几年的实践与改革,逐渐探索并发展出具有专业特色的实验教学方法和学生创新能力培养模式,开辟出培养专业研究型创新人才的新途径。从理论知识储备... 详细信息

同济大学土木工程学院水利工程系紧密结合学校和学院的创新性实验计划与实验教学建设,经过几年的实践与改革,逐渐探索并发展出具有专业特色的实验教学方法和学生创新能力培养模式,开辟出培养专业研究型创新人才的新途径。从理论知识储备,实验教学探索与实践,创新训练计划到创新项目的指导和学生创新成果的管理,形成系列配套培养机制体系,逐步深入推进,在培养学生独立思考能力、创新管理能力和解决实际问题的能力上取得了明显的效果。

关键词：实验教学教学改革创新能力培养创新成果

新型黏滞-软钢阻尼器组合系统的概念设计与仿真验证

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中南大学学报（自然科学版） 2022年第2期53卷 547-559页

作者：杨孟刚胡尚韬胡仁康陈政清中南大学土木工程学院湖南长沙410075 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

针对大跨度桥梁纵向振动控制问题,提出新型黏滞-软钢阻尼器组合系统,旨在利用质量较小的黏滞阻尼器抵抗温度、列车行车荷载、制动力、风及小地震作用,利用软钢阻尼器抵御大地震作用。首先,从概念上阐述黏滞-软钢阻尼器组合系统的工作机... 详细信息

针对大跨度桥梁纵向振动控制问题,提出新型黏滞-软钢阻尼器组合系统,旨在利用质量较小的黏滞阻尼器抵抗温度、列车行车荷载、制动力、风及小地震作用,利用软钢阻尼器抵御大地震作用。首先,从概念上阐述黏滞-软钢阻尼器组合系统的工作机理;其次,以我国某特大铁路悬索桥设计方案为例,合理选择组合系统中黏滞阻尼器和软钢阻尼器的设计参数,并分别验证两者单独使用下的减振(震)效果;最后,对组合系统在各种动力荷载作用下的减振(震)效果进行分析,讨论系统锁定的延时效应。研究结果表明:新型黏滞-软钢阻尼器组合系统在列车行车荷载、制动力、风以及地震作用下的减振(震)效果良好,可实现组合系统的设计理念;组合系统的锁定延时会使主梁位移产生不利于减震设计的偏移,在实际工程中应尽量减小此效应。

关键词：黏滞阻尼器软钢阻尼器组合系统概念设计减振(震) 锁定延时

考虑墙板系统影响的钢结构模块化建筑抗倒塌性能

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建筑钢结构进展 2024年

作者：陈鑫张惊宙贺颖华李国强同济大学土木工程学院广州大学土木工程学院

钢结构模块建筑是一种新兴的建筑结构体系，由多个标准的模块化单元组成。它具有快速施工、轻量化、质量可控等优点。然而，目前对于模块化钢结构的研究还不够深入，特别是有关其抗倒塌性能的研究较少。通过有限元分析软件ABAQUS，研究... 详细信息

钢结构模块建筑是一种新兴的建筑结构体系，由多个标准的模块化单元组成。它具有快速施工、轻量化、质量可控等优点。然而，目前对于模块化钢结构的研究还不够深入，特别是有关其抗倒塌性能的研究较少。通过有限元分析软件ABAQUS，研究钢结构模块建筑在单个角模块、两个边模块和四个内模块失效时的抗倒塌性能，包括最终变形模式、荷载-位移曲线和节点内力变化等。同时，研究了墙板厚度对结构抗倒塌承载力及倒塌过程中内力重分布的影响。结果表明：3种模块失效工况下，墙板系统对结构抗倒塌承载力的贡献率均在45%～70%之间；当墙板厚度超过某个临界值后，再增加其厚度对其抗倒塌贡献率影响很小。同时，墙板厚度的增加限制了模块间连接节点拉力的发挥，甚至会导致节点出现压力。

关键词：钢结构模块墙板系统有限元模拟抗倒塌性能

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盾构刀具整体磨损状态识别研究

哈尔滨工业大学学报 2023年第5期55卷 39-49页

作者：乔世范谭晶仁王刚李镐羽中南大学土木工程学院长沙410075

刀具磨损情况是影响盾构机掘进效率的重要因素,也是决定开仓换刀时间和频率的关键依据。针对盾构掘进过程中刀具整体磨损状态难以判断的问题,统计换刀点每把刀具磨损量与限定磨损量之间的关系,提出了3个磨损状态等级。在推导3种关键掘... 详细信息

刀具磨损情况是影响盾构机掘进效率的重要因素,也是决定开仓换刀时间和频率的关键依据。针对盾构掘进过程中刀具整体磨损状态难以判断的问题,统计换刀点每把刀具磨损量与限定磨损量之间的关系,提出了3个磨损状态等级。在推导3种关键掘进参数(推力、扭矩和掘进速度)与单把滚刀切削分力理论关系的基础上,提出一种对掘进参数信号进行小波包分解以识别刀具整体磨损状态的方法。该方法以分解后的信号节点小波包系数标准差组成的特征向量作为磨损识别指标,通过敏感性分析找出对刀具磨损最敏感的节点特征向量,进而通过拟合分析确定磨损状态与磨损识别指标的函数关系。对深圳地铁14号线大运站至宝荷站区间工程实例的分析结果表明,该方法能准确识别盾构刀具的整体磨损状态,其中使用掘进速度信号进行识别的精度最高,推力次之,扭矩最低。该方法在使用中仅需对盾构机自动采集的掘进参数进行处理分析,不需要布置传感器,具有简便易行、成本低和精度高等优点,为及时开仓换刀提供了可靠依据。

关键词：盾构滚刀掘进参数小波包分析磨损状态识别

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高强钢管UHSC轴压柱整体稳定性能研究

工程力学 2022年第1期39卷 151-163页

作者：罗霞韦建刚杨艳陈宝春福建工程学院土木工程学院福建福州350118 福州大学土木工程学院福建福州350116

为了解高强材料组合结构的受力性能,开展了7根高强钢管超高强混凝土(UHSC)轴压柱的整体稳定性能试验,探讨了长径比对其破坏模式、荷载-位移曲线、荷载-挠度曲线以及钢管应变等力学特征的影响。试验结果表明,长径比对高强钢管UHSC柱整体... 详细信息

为了解高强材料组合结构的受力性能,开展了7根高强钢管超高强混凝土(UHSC)轴压柱的整体稳定性能试验,探讨了长径比对其破坏模式、荷载-位移曲线、荷载-挠度曲线以及钢管应变等力学特征的影响。试验结果表明,长径比对高强钢管UHSC柱整体稳定性能的影响机理与普通钢管混凝土柱类似,但前者组成材料弹性比例高,更易发生突然的失稳弯曲。借助已验证的有限元模型,对稳定曲线开展截面参数分析。分析结果表明,以短柱轴压承载力为基准,对长细比进行正则化后,截面参数对稳定曲线的影响可以忽略不计。以此正则长细比为自变量提出的稳定系数计算方法,考虑了各材料组合的套箍效应差异,适用范围较广,可较准确地预测高强钢管UHSC轴压柱的稳定承载力。

关键词：钢管混凝土组合柱高强钢管超高强混凝土轴压整体稳定承载力