国家自然科学基金(51178051)
- 作品数：14 被引量：169H指数：9
- 相关作者：刘永健张宁刘世明张俊光姜磊更多>>
- 相关机构：长安大学中交第一公路勘察设计研究院有限公司西北农林科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金交通部西部交通建设科技项目更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程更多>>
- 无背索曲塔曲梁斜拉桥参数敏感性分析被引量：20
- 2014年
- 为研究无背索曲塔曲梁斜拉桥施工中各参数变化的影响,对桥梁施工过程进行预控和参数误差识别,确保成桥时主梁和主塔位移、应力及拉索索力达到设计状态。以无背索曲塔曲梁斜拉桥—东莞水道桥为工程背景,采用MIDAS/CIVIL空间有限元分析软件,考虑结构重度、混凝土弹性模量、拉索弹性模量、温度作用等参数变化的影响,进行了各参数的敏感性分析。结果表明:主梁在y方向上变形的敏感参数为整体温度作用,在z方向上变形、主梁应力、塔顶位移、塔底应力以及拉索索力的敏感参数是整体温度作用和重度。整体降温时,主梁z方向最大位移增量为-12.2 mm,梁截面应力增量在上、下缘的左右侧相差较大,主梁的扭转明显;引起塔顶x、y、z方向的位移增量最值分别为7.4、3.2 mm和-21.3 mm,在塔底截面产生拉应力增量,最大值为7.28 MPa;整体降温和重度增加引起的索力增量最值分别为23.24 kN和18.11 kN,其中,整体降温时左、右侧对应拉索的索力增量表现出较大的差异。
- 刘世明刘永健
- 关键词：桥梁工程
- 单孔PBL剪力连接件疲劳性能试验研究被引量：15
- 2014年
- 为研究PBL剪力连接件在疲劳荷载作用下的力学性能,完成了2组10个单孔PBL剪力连接件的等幅疲劳推出试验。分析PBL连接件在有、无贯通钢筋两种形式下的疲劳破坏模式,及受剪承载力、剪力-滑移关系受疲劳荷载的影响。通过建立单孔PBL连接件的损伤指标考察其疲劳损伤规律。试验结果表明:无贯通钢筋的PBL剪力连接件的疲劳损伤指标随循环加卸载逐渐趋于稳定,难以发生疲劳破坏;设置贯通钢筋的PBL剪力连接件的疲劳损伤表现为贯通钢筋断裂,PBL剪力连接件的疲劳损伤速度先慢后快,平均残余变形随疲劳荷载循环单调递增,其变化规律符合二次抛物线形式。
- 张宁刘永健刘士林
- 关键词：破坏模式受剪承载力
- 带肋方钢管混凝土轴压短柱承载力有限元分析研究被引量：2
- 2012年
- 为解决钢管混凝土的脱空现象,提高钢管混凝土短柱的承载能力,设计了两种不同截面形式(单肋、双肋)的带肋钢管混凝土短柱.借助于有限元程序模拟了钢板厚度为4mm、6mm、8mm的3组试件的轴压过程,通过比对结果数据发现:带肋钢管混凝土的承载能力比无肋钢管混凝土短柱在承载能力方面有明显提高;同种壁厚条件下单肋截面在极限承载力提高程度最佳;壁厚在6mm时单肋截面承载力提高最大.
- 徐兵刘永健李中青霍晓苏荀勇
- 关键词：极限承载力
- 型钢超高强混凝土柱抗震性能试验研究被引量：19
- 2015年
- 为研究型钢超高强混凝土柱的抗震性能,开展了27根型钢超高强混凝土柱试件的低周反复加载试验。试件设计参数为剪跨比、轴压力水平、配箍、型钢和栓钉配置情况。针对不同设计参数的试件的破坏特征、滞回曲线、水平承载力、耗能能力及变形能力、承载力及刚度退化等进行了分析,得到了各设计参数的影响规律。试验结果表明:型钢超高强混凝土柱的滞回曲线饱满且较稳定;剪跨比较大、轴压比较低、箍筋有效约束指标较大、配置H型或十字型钢的试件具有更好的抗震性能;型钢在箍筋约束效果较好时,能更充分地发挥提高柱抗震性能的作用;通过配置高强度八边形复合箍筋,能有效避免型钢超高强混凝土短柱发生脆性剪切破坏,使得其最终破坏形态为弯曲破坏,从而改善其抗震性能;配置栓钉能提高柱的抗震性能,且当柱的变形能力较强时效果更明显;试验轴压比为0.38或0.45的试件仍具有较强的耗能能力和变形能力,即型钢超高强混凝土柱具有较好的抗震性能。
- 朱伟庆贾金青
- 关键词：钢-混凝土组合结构拟静力试验抗震性能
- 钢管混凝土拱桥缆索吊装施工优化被引量：7
- 2012年
- 为优化多肋钢管混凝土拱桥缆索吊装施工顺序,研究哑铃形钢管混凝土灌注顺序及混凝土龄期对结构受力影响,确保桥梁在施工过程中的安全及正常使用状态下的受力合理,以4片拱肋组成的哑铃形上承式钢管混凝土拱桥王坡沟南桥为工程背景,采用MIDAS/CIVIL空间有限元分析软件,考虑混凝土的收缩、徐变、强度形成过程以及与钢管的相互作用,对其缆索吊装施工过程进行了结构分析,并对关键的施工工序进行了优化分析。结果表明:单次缆索吊装2片拱肋,可以大大提高劳动效率,缩短施工工期;同时,缆索释放于拱脚固结后灌注混凝土前,钢管内混凝土的灌注顺序采用下→中→上,混凝土灌注时前批混凝土应保证不少于7 d的龄期,上述措施对成桥状态结构受力较有利。
- 刘世明刘永健姚晓荣龙刚
- 关键词：桥梁工程钢管混凝土拱桥有限元分析
- 设纵肋钢箱混凝土轴压短柱试验研究被引量：13
- 2011年
- 为研究钢箱内填混凝土、含钢率以及钢箱内纵向加劲肋是否开孔等对钢箱混凝土轴压短柱力学性能的影响,进行了3个钢箱混凝土和1个钢箱轴压短柱的模型试验。试验结果表明:钢箱内填混凝土可有效提高试件的轴压刚度和承载力;纵肋可充分参与构件整体受力,其中纵肋开孔试件变形能力更强,延性更好。与设纵肋薄壁钢管混凝土短柱现有试验数据对比表明:随含钢率的提高,混凝土强度提高系数有所增大。建议设纵肋钢箱混凝土轴压短柱承载力可按叠加原理进行计算,其中钢箱截面积可计入纵肋的面积。
- 刘永健张俊光徐开磊姚文奇孙超
- 关键词：钢管混凝土静载试验破坏模式
- PBL加劲型矩形钢管混凝土的力学性能被引量：37
- 2012年
- 为改善钢管混凝土界面和节点力学性能,加强钢管与混凝土的组合效应,提出在钢管混凝土的钢管内设置开孔钢板纵肋,使其具有PBL连接件和加劲肋的双重作用;进行了无肋和设置PBL加劲肋2种截面形式的矩形钢管混凝土轴压短柱试验;分析了无肋和设置PBL加劲肋时,结构中节点剪力在钢管混凝土钢-混界面的传递模式。结果表明:与无肋试件相比,设置PBL加劲肋使得矩形钢管对混凝土的套箍作用得到加强,其轴压承载力提高了14%～28%,试件延性明显改善;PBL连接件能够有效缩短管壁剪力向核心混凝土的传递线路,改善节点区域的应力分布。PBL加劲型矩形钢管混凝土具有承载力高、钢-混组合效应明显的优势,并且构造简单、施工方便,对丰富和发展钢管混凝土在桥梁工程中的应用具有重要意义。
- 刘永健张宁张俊光
- 关键词：矩形钢管混凝土PBL剪力键粘结强度传力机理
- 矩形钢管混凝土构件弯曲性能试验研究被引量：7
- 2017年
- 为了解矩形钢管混凝土梁在弯矩作用下的受力性能及加劲肋对其弯曲性能的影响,设计制作flat试件(无加劲肋)、rib试件(设置普通加劲肋)和PBL试件(设置PBL加劲肋)共3个矩形钢管混凝土试件,进行纯弯试验,研究各试件的荷载~位移曲线、中性轴移动规律、混凝土和钢材应变规律、破坏模式等,并基于AISC规范方法计算各试件的抗弯承载力,对比填充混凝土对钢梁抗弯承载力的影响。结果表明:在用钢量相同的前提下,flat试件的混凝土与钢管之间产生了滑移,rib试件在横向集中荷载的作用下局部混凝土开裂严重,PBL试件的钢管混凝土整体性较好,混凝土无滑移;填充混凝土对设PBL试件和rib试件的抗弯承载力有显著提高,对flat试件的抗弯承载力提高很小。
- 杨岳华姜磊刘永健
- 关键词：钢管混凝土加劲肋PBL破坏模式承载力
- 现浇箱梁预应力钢筋张拉方式影响分析被引量：12
- 2013年
- 为研究预应力钢筋张拉方式对主梁变形、应力和有效预应力的影响,确保桥梁在施工过程的安全及成桥状态下受力合理,以从莞高速东莞段某匝道桥第1联——3×20 m现浇混凝土箱梁为工程背景,采用MIDAS/CIVIL空间有限元分析软件,考虑匝道桥的平弯、纵坡、混凝土的收缩徐变、强度形成过程及预应力钢筋的5项损失等,在不改变预应力线形和张拉控制应力情况下,对逐跨单端张拉(方案1)、先单跨后两跨单端张拉(方案2)和三跨两端张拉(方案3)3种张拉方式进行了施工过程模拟分析,并对施工阶段主梁应力、成桥阶段主梁应力、变形、预应力钢筋有效预应力进行分析比较。结果表明:在施工阶段,方案1、方案2在距桥台侧梁端46.71 m处主梁顶面出现了大于混凝土设计值的拉应力;在成桥阶段,方案1主梁变形值最大,方案3主梁变形值最小,但在距桥台侧梁端31.71 m处主梁顶面存在最大值为0.17 MPa的拉应力;张拉方式直接影响有效预应力值的大小及分布情况,与方案1相比,方案2、方案3在中跨跨中附近处的有效预应力较小,设计验算时应给予关注。
- 刘世明刘永健耿东升宋瑶
- 关键词：桥梁工程现浇箱梁有限元分析预应力损失有效预应力
- 无格室钢-混结合段构造形式与受力性能分析被引量：11
- 2016年
- 为研究无格室钢-混结合段不同构造形式的受力性能,本文以梨川大桥无格室钢-混结合段为研究背景,通过数值分析方法分别就两种不同连接件构造形式的钢混结合段受力性能进行了分析。计算分析结果表明:钢-混结合段PBL和栓钉连接件顺桥向应力分布不均布,靠近承压板位置受力较大;负弯矩区结合段混凝土部分顶板横向应力分布不均匀,预应力筋的设置对其结合部位混凝土顶板应力横桥向分布有影响;钢梁顶底板的刚度过渡加劲肋和等高U肋的突变部分,具有较大局部应力集中;栓钉连接件和PBL与栓钉组合的连接件形式对结合段部位混凝土和钢顶板受力影响不大。
- 张凯刘永健琚明杰刘江
- 关键词：桥梁工程数值模拟受力性能开孔钢板连接件
