国家自然科学基金(51178394)
- 作品数：21 被引量：273H指数：10
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- 正交异性钢桥面板焊接接头疲劳评估方法被引量：10
- 2015年
- 传统正交异性钢桥面板疲劳性能评价方法评估精度不足,为准确评估其焊接接头的疲劳性能,基于线性累积损伤理论,探讨了结构应力法、切口应力法用于正交异性钢桥面板焊缝疲劳性能评估的可行性和准确性.以典型正交异性钢桥面板为研究对象,采用足尺模型试验和仿真分析,并结合已有试验数据对上述评估方法进行验证.研究结果表明:与结构应力法相比,采用切口应力法或传统名义应力法评价正交异性钢桥面板的疲劳性能时,评价结果的离散性大;采用结构应力法(离散度为3倍标准差的主S-N曲线时)更准确,适用于正交异性钢桥面板焊接接头疲劳性能评估.
- 崔闯刘益铭廖贵星张清华卜一之
- 关键词：正交异性钢桥面板
- 港珠澳大桥正交异性钢桥面板疲劳特性研究被引量：73
- 2014年
- 由结构体系和受力特性共同决定,疲劳问题是正交异性钢桥面板应用和发展所面临的重要课题。以典型的正交异性桥面板钢箱梁桥——港珠澳大桥为研究对象,通过足尺试件模型对5类重要的正交异性钢桥面板疲劳易损部位进行试验和理论研究。选取最易发生疲劳损伤的梁段作为模型设计的依据,针对各关键疲劳易损部位设计4组共8个足尺疲劳试件模型;对设计寿命期内各疲劳易损部位的疲劳特性进行试验验证,在此基础上选取典型疲劳易损部位进行疲劳损伤及疲劳性能试验,建立基于理论模型和弹塑性断裂力学的疲劳损伤裂纹扩展模拟方法。研究结果表明:港珠澳大桥正交异性钢桥面板的疲劳性能满足设计要求;正交异性钢桥面板疲劳易损部位的疲劳性能存在较大差异;疲劳裂纹附近区域的应力分布随裂纹的扩展而不断发生改变,可据此判别裂纹的萌生并监测其扩展;所提出的方法适用于待研究疲劳易损部位的疲劳寿命评估。
- 张清华崔闯卜一之李乔
- 关键词：钢箱梁正交异性钢桥面板疲劳寿命评估
- 超高性能混凝土中钢纤维锈蚀的细观力学分析被引量：8
- 2019年
- 为了研究钢纤维体积含量和锈蚀程度对结构强度和变形的影响,通过自行编写Python脚本文件,对ABAQUS软件进行二次开发,实现了钢纤维在超高性能混凝土(UHPC)基体中的大批量随机乱向均匀分布;在此基础上研究了UHPC带缺陷锈蚀模拟方法,进而探索了钢纤维锈蚀的等效方法;最后以UHPC梁四点抗弯试验为例,对UHPC细观力学分析方法、锈蚀的模拟方法和等效手段进行了验证.研究结果表明:当纤维体积含量为2%时,UHPC梁的抗弯曲性能最佳;影响锈蚀效应的关键因素为锈蚀造成纤维截面削弱、锈坑附近产生应力集中、界面粘结遭到破坏;采用随机材料属性分配的方式,仅局限于模拟UHPC梁的宏观变形,无法准确模拟应力场分布情况.
- 舒刚张清华黄云卜一之
- 关键词：细观力学分析
- 基于几何控制法的斜拉桥主梁制造夹角误差变化及传播规律研究被引量：2
- 2016年
- 为研究钢箱梁斜拉桥主梁制造参数误差对主梁线形在制造阶段、施工阶段及成桥阶段的影响,以3种不同跨径的斜拉桥为研究对象,基于几何控制法的基本原理,并考虑施工全过程几何非线性影响,根据全过程自适应施工控制方法的具体特点和要求,对主梁钢箱梁在施工过程中的制造夹角误差变化及传递规律进行了研究。结果表明:制造夹角误差对新安装梁段在匹配阶段的线形误差影响较大,该梁段线形误差会随着后续施工阶段的推进而逐渐减小;已成梁段线形误差对后续新梁段匹配阶段的线形误差具有传递性,即随着梁段的增长,新梁段匹配阶段线形误差逐渐增大,但误差的传递能力在衰减;随着主梁刚度的增加,主梁夹角引起的误差传递越明显,误差传递能力越强。
- 王学伟祝兵卜一之谢明志
- 关键词：斜拉桥
- 千米级混合梁斜拉桥无应力索长及几何线形控制被引量：7
- 2013年
- 针对千米级混合梁斜拉桥施工期结构受力特点及制造加工和安装阶段面临的主要问题,基于几何控制理论,以主跨926 m的鄂东长江公路大桥为依托,研究斜拉索无应力长度及主梁几何线形控制方法。结果表明:以理想成桥线形、索力为目标,通过对制造及安装阶段全过程无应力状态量的调整,安装阶段将无应力线形、无应力索长的控制转换成夹角、引伸量的控制,该方法易规避不良施工效应、施工误差,高效快捷、精度高,同时能降低环境带来的不良影响。施工实践表明实测数据与理论计算吻合很好,证实了该方法的有效性和可靠性。
- 谢明志卜一之魏然李少鹏
- 关键词：混合梁斜拉桥施工控制
- 无应力索长误差对千米级混合梁斜拉桥影响分析被引量：3
- 2013年
- 以鄂东长江公路大桥为依托,充分考虑非线性效应,基于几何控制法,研究拉索无应力长度误差对超大跨度混合梁斜拉桥成桥线形及内力的影响,发掘千米级混合梁斜拉桥边中跨结构力学行为特点及控制手段。计算分析揭示了超大跨度混合梁斜拉桥边中跨结构的差异,致使无应力索长误差对中跨成桥线形影响远大于边跨,对边跨成桥内力的影响则大于中跨部分,边中跨结构在受力上具有相对独立性;全桥应力变化百分比最大处位于钢-混结合段,该区域受力复杂,需引起施工及设计的高度重视;梁体刚度的差异,对成桥索力重分配产生重要影响,边中跨索力变化呈现不同特征。
- 卜一之谢明志张克跃魏然
- 关键词：桥梁工程混合梁斜拉桥超大跨度
- 钢桥面板纵肋与横隔板焊接细节疲劳开裂的加固研究被引量：9
- 2020年
- 为研究钢桥面板疲劳开裂部位栓接角钢的加固方法,采用足尺模型试验对纵肋与横隔板焊接细节疲劳裂纹的加固效果进行研究,采用ANSYS建立了含有疲劳裂纹的有限元模型,并基于断裂力学理论对比研究疲劳裂纹不同长度条件下的加固效果.研究结果表明:纵肋与横隔板焊接细节的疲劳裂纹起裂于焊趾并沿纵肋腹板扩展,采用栓接角钢加固后可以使开裂部位关键测点的主拉应力和裂尖各测点的应变分别降低56%和80%,能够有效抑制疲劳裂纹的扩展;栓接角钢加固后裂尖的应力强度因子幅值最少降低80%,裂纹扩展速率显著降低;对贯穿纵肋腹板前不同长度的疲劳裂纹进行加固,裂尖应力强度因子幅值均降低60%~90%,但随着疲劳裂纹长度的增加,栓接角钢的加固方法对裂纹扩展的抑制效果不断降低,加固时机的合理选取是影响加固效果的关键因素之一.
- 张清华金通李俊卜一之
- 关键词：桥梁工程正交异性钢桥面板应力强度因子
- 特大跨度斜拉桥几何控制法单参数敏感性分析被引量：21
- 2012年
- 针对施工期的超大跨度钢箱梁斜拉桥的结构力学行为对结构参数的敏感度问题,基于几何控制法的基本原理,以苏通大桥为研究对象,建立了考虑几何非线性效应的施工全过程有限元模型。当结构几何参数、刚度参数和荷载参数发生变化时,对施工全过程单参数敏感性进行了系统的分析。计算分析过程明确了几何控制法计算分析的要点,计算结果揭示了超大跨度斜拉桥的力学行为特点,并确定了影响主梁线形和索塔偏移的关键敏感性结构参数,为制造阶段和施工阶段控制容许误差的确定、误差修正及最优控制决策提供科学依据。
- 黄灿赵雷卜一之
- 关键词：桥梁工程斜拉桥单参数
- 正交异性钢桥面板焊缝疲劳性能评估方法被引量：10
- 2015年
- 以港珠澳大桥正交异性钢桥面为例,采用足尺模型试验和仿真分析,研究热点应力法在正交异性钢桥面板这类受力复杂结构疲劳强度评定的合理性与准确性,并结合其他足尺模型试验加以验证。研究结果表明:采用热点应力法评价复杂应力状态下疲劳细节结果离散性相比名义应力法而言显著降低;热点应力法考虑了各构造参数的影响,相比名义应力法,疲劳细节强度等级明显减少;对于U肋与横肋的连接焊缝这一典型的疲劳易损部位而言,可采用对应200×104次常幅疲劳循环的疲劳应力强度为90 MPa的S-N曲线进行其疲劳性能评价。
- 崔闯卜一之张清华
- 关键词：桥梁工程正交异性钢桥面板热点应力法
- 双缆悬索桥的静力特性及其关键影响因素被引量：10
- 2020年
- 双缆悬索桥体系是一种适用于大跨度多塔悬索桥的结构体系,为了对该类悬索桥体系的受力特性开展深入研究,基于有限元方法对其静力特性以及关键设计参数的影响效应进行对比分析.首先以一座典型的单缆多塔悬索桥为参照,选定双缆多塔悬索桥的关键设计参数,建立两类多塔悬索桥的有限元模型;其次基于所建立的有限元模型,对比分析两类多塔悬索桥体系的竖向刚度差异;最后研究双缆悬索桥体系,边主跨比、中塔刚度、恒载分配比和矢跨比等关键设计参数对于中塔塔顶主缆总的不平衡力、中塔塔顶最大纵向位移以及主梁跨中最大挠度的影响效应.研究结果表明:相比单缆多塔悬索桥,双缆多塔悬索桥能够有效提高结构的竖向刚度,同时大幅减小中塔塔顶主缆总的不平衡力;减小边主跨比对双缆结构体系竖向刚度和塔顶主缆总的不平衡力的影响较小;增大中塔刚度可以显著提高双缆结构体系的竖向刚度,但是中塔塔顶主缆总的不平衡力有较大幅度的增加;恒载分配比例取为1.0~2.0时,双缆结构体系的中塔塔顶位移及主梁跨中挠度较小;减小顶缆矢高或者增大底缆矢高均可以显著提高双缆结构体系的竖向刚度,有效减小主梁跨中挠度和中塔塔顶位移.
- 张清华张莹程震宇康纪平何婧
- 关键词：悬索桥静力特性矢跨比
