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2010年02月01日

【期刊论文】高强钢-混凝土组合梁受力性能分析

王春生, 宋天诣, 冯亚成, 徐岳

交通运输工程学报,2008,8(2) :27~33,-0001,():

摘要

为研究高强钢-混凝土组合梁中结构几何参数及材料强度对组合梁受力性能的影响,建立了14组构件在跨中两点对称荷载作用下的有限元数值模型,对其受力性能进行了分析。分析结果表明: 在承载能力极限状态下,钢梁的贡献占竖向抗剪强度约7710%;在弹性与塑性阶段,不同材料强度的组合梁的跨中最小与最大挠度比值分别为7915%和2810%;在塑性状态下,不同混凝土板横向配筋率和宽度的组合梁的跨中最小与最大挠度比值分别为6211%和5313%,不同材料强度、混凝土板宽度、横向配筋率和厚度的组合梁的最小与最大纵向滑移量比值分别为2510%、4119%、6312%、7017%。可见,提高钢梁强度或增大钢梁尺寸可显著提高组合梁竖向抗剪能力;材料强度对组合梁弹性工作阶段的跨中挠度影响较小,混凝土板横向配筋率及其宽度对塑性状态下跨中挠度有较大影响;弹性工作阶段材料与几何参数对组合面滑移的影响不明显,塑性状态下材料强度、混凝土板宽度、横向配筋率及厚度对纵向滑移影响较大。

关键词: 桥梁工程, 高强组合梁, 参数分析, 抗剪性能, 挠度, 纵向滑移

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2010年02月01日

【期刊论文】带管翼缘的钢-混凝土组合梁抗弯性能试验研究

王春生, 王艳丽, 翟晓亮, 段兰, 李宝瑞

交通运输工程学报,2008,8(6):63~69,-0001,():

摘要

为了研究带钢管混凝土上翼缘的钢-混凝土组合梁在静载作用下的抗弯性能,进行了组合梁静力试验,建立了组合梁有限元模型,进行了非线性静力变参数分析。基于钢材的理想弹塑性模型和圆形钢管约束混凝土模型,建立了正截面抗弯承载力理论分析模型。研究结果表明:新型组合梁满足平截面假定,抗弯承载力大,延性好,钢管内填混凝土与管壁无滑移;极限抗弯承载力随含钢率与钢材的屈服强度的提高而增大,管内填混凝土强度的提高对极限承载力影响不大,但可以显著提高其延性,因此,在新型组合梁设计过程中要考虑内填混凝土强度和上翼缘钢管屈服强度之间的匹配关系;极限抗弯承载力试验值与理论计算值的比值为1.07,说明理论分析模型偏于安全。

关键词: 桥梁工程, 钢-混凝土组合梁, 钢管混凝土, 上翼缘, 试验研究, 非线性分析, 抗弯承载力

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2010年02月01日

【期刊论文】基于断裂力学的老龄钢桥剩余寿命与使用安全评估

王春生, 陈艾荣, 陈惟珍

中国公路学报,2006,19(2):42~48,-0001,():

摘要

提出了基于断裂力学评估老龄铆接钢桥剩余寿命与使用安全的基本方法。根据铆接构件的疲劳破坏特征,建立了铆接钢桥简化断裂分析模型。鉴于简化断裂分析模型的不足,建立了铆接构件断裂分析模型,该模型可合理计入铆接构造、钉载等对疲劳裂纹扩展的影响。运用板壳断裂力学有限元程序,经计算回归得到了铆接构件断裂分析模型的几何修正因子公式。按铆接构件简化断裂力学模型和构件断裂力学模型,计算了浙江路桥主要杆件的剩余寿命,结果表明: 按后者计算的剩余寿命均比前者降低约35%,可见钉载、钉孔应力集中等的影响是显著的。为保证正常使用功能,简化断裂分析模型和构件断裂分析模型的超声波探测间隔分别为4、2a;若按保证主桁结构承载安全,则探测间隔已超过100a,这样的探测间隔在一般情况下已无须考虑。

关键词: 桥梁工程, 老龄钢桥, 断裂力学, 疲劳剩余寿命, 检测间隔, 断裂有限元模型

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2010年02月01日

【期刊论文】钢桥塔局部稳定试验与数值分析

王春生, 王茜, 俞欣, 任腾先, 徐岳

长安大学学报(自然科学版),2008,28(5):67~72,-0001,():

摘要

依据钢桥塔的结构形式和受力特点,设计了具有典型构造形式的钢桥塔节段模型。对模型进行了轴心受压试验,得到了构件破坏时的稳定承载力、局部失稳模态以及受力特征,揭示了钢桥塔局部失稳破坏机理,建立了钢桥塔节段的板壳有限元模型,分别进行了一类稳定和二类稳定计算。结果表明:考虑材料非线性、几何非线性以及结构初始缺陷影响的二类稳定计算结果与试验结果吻合较好;局部失稳的发生导致了结构的几何构形发生了改变,在局部变形不断增大的同时,钢桥塔壁板的轴向应变分布也由均匀变为不均匀;基于模型试验和数值分析结果,对钢桥塔的稳定性分析和设计提出了建议。

关键词: 桥梁工程, 钢桥塔, 局部稳定, 模型试验, 有限元, 稳定分析, 非线性

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2010年02月01日

【期刊论文】铝合金桥梁的受力性能

王春生, 高珊

世界桥梁,2008,(3):66~70,-0001,():

摘要

总结分析国外铝合金桥梁受力性能研究成果及设计与工程实践经验。考虑铝合金焊接热效应及较低弹性模量的影响,对铝合金桥梁的结构形式应进行合理设计;对铝合金受弯构件的稳定性能分析后,提出提高铝结构稳定性的有效措施;借鉴荷兰学者对铝合金桥梁疲劳性能的研究成果,对铝桥的构造细节及整体疲劳性能进行分析。国外研究与工程实践表明,铝合金可以安全、经济地应用于桥梁工程。

关键词: 铝合金桥梁 受力性能, 稳定, 疲劳

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2010年02月01日

【期刊论文】铆接钢桥的系统疲劳可靠度评估

王春生, 陈惟珍, 陈艾荣

中国公路学报,2008,21(5):45~49,-0001,():

摘要

针对铆接钢桥的疲劳失效特点,在建立铆接钢桥构件整体断裂力学数值分析模型的基础上,提出铆接钢桥构件、结构系统疲劳断裂可靠性分析模型。基于Monte Carlo算法,编制用于铆接钢桥系统疲劳可靠性分析的大型程序。将铆接钢桥系统疲劳可靠性分析模型应用于浙江路桥的系统疲劳可靠度评估,概率剩余寿命评估结果表明: 若按保证桥梁的正常使用功能,超声波探测间隔为1.5年,该值要比按构件简化断裂力学分析模型计算的系统探测间隔(4年) 短,可见铆接构造、钉载等对概率疲劳寿命的影响是显著的。

关键词: 桥梁工程, 铆接钢桥, 概率断裂力学, 系统疲劳可靠度, Monte Carlo算法

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2010年02月01日

【期刊论文】钢桥塔的塔形力学特性分析

王春生, 黄本才, 俞欣, 张子华, 徐岳

长安大学学报(自然科学版)2007,27(4):46~51,-0001,():

摘要

采用空间梁单元建立了几种典型钢桥塔的数值分析模型,对不同塔形进行静力和稳定分析,得到了不同塔形、相同塔形采用不同构造的静力和稳定特性。分析结果表明:不同塔型、构造对索塔的稳定性具有显著影响,在抵抗面内失稳、扭转失稳的能力方面,倒V形、A形桥塔具有明显优势;H形桥塔随横梁的上移,其抵抗面内失稳和抗扭转能力明显增加;对于A形桥塔,横梁的上移,降低了抵抗面内失稳能力;可以根据工程要求选择不同塔形。将采用空间梁单元进行第二类稳定分析得到的极限承载力与采用板壳单元分析模型得到的结果进行了对比。结果表明: 局部失稳比整体失稳早先发生,局部失稳控制钢桥塔的设计;在稳定极限承载能力状态下,两种模型计算得到的桥塔应力分布规律接近,两者进入塑性区域的位置基本一致。

关键词: 桥梁工程, 钢桥塔, 塔形, 有限元模型, 静力分析, 第一类稳定, 第二类稳定

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2007年04月12日

【期刊论文】钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁承载能力的系统识别和计算

邵旭东

中国公路学报1997年9月第10卷第3期/China Journal of Highway and Transport Sep., 1997, Vol. 10, No. 3,-0001,():

摘要

介绍了桥梁承载能力静动态鉴定的理论、试验结果及软件研制。该软件主要用于新、老桥的极限承载能力分析以及桥梁现状的识别鉴定。包括探明桥梁的薄弱部分,跟踪裂缝的发展以及模拟结构的p-8全过程曲线等。该软件将动态系统识别和非线性承载力分析这两种技术融于一体,并已用于一座实桥的分析,效果良好。

关键词: 桥梁鉴定, 非线性, 承载力, 系统识别

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2007年04月12日

【期刊论文】跨桁式钢管混凝土拱桥空间非线性有限元分析

邵旭东, 张阳, 蔡松柏, 胡建华

中国公路学报2006年7月第19卷第4期/China Journal of Highway and Transport July 2006, Vol. 19, No. 4,-0001,():

摘要

采用共旋坐标法导出钢管混凝土杆单元在大位移、大应变条件下的空间几何、材料非线性耦合的单元切线刚度矩阵;提出了在n+1维荷载一位移空间Rn+1求解非线性有限元方程组的位移增量法迭代格式,该格式保留了迭代刚度矩阵的部分带状性能;在此基础上编制相应的有限元程序NSTSAP(几何非线性)和NSTSAP2(双重非线性)。通过与湖南茅草街大桥拱顶节段试验模型进行对比分析发现:该方法能较好地反映桁式拱肋钢管混凝土拱桥空间受力的非线性性能。

关键词: 桥梁工程, 钢管混凝土拱桥, 共旋坐标法, 几何非线性, 材料非线性

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2007年04月12日

【期刊论文】二次预应力组合结构试验研究

邵旭东, 李立峰, 张伟

中国公路学报2006年1月第19卷第1期/China Journal of Highway and Transport Jan., 2006, Vol. 19, No. 1,-0001,():

摘要

为了解决预应力混凝土结构中反拱过大的问题,提出了二次预应力组合结构的新概念;基于线性徐变理论和变形协调原理,推导了二次预应力组合结构的内力重分布计算公式;在此基础上,进行了二次预应力组合结构和常规预应力梁的对比试验,并进行了大量的数值计算和分析,得到了结构内力重分布结果和变形结果。试验结果和理论分析均表明:二次预应力组合结构可大大改善反拱过大等问题,值得进一步推广。

关键词: 桥梁工程, 二次预应力组合结构, 试验研究, 收缩徐变, 内力重分布, 反拱度

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2006年12月18日

【期刊论文】铁路轻型墩墩顶横向位移限值确定的方法与分析

吴定俊, 陈一鸣

,-0001,():

摘要

阐述既有桥梁检定规范关于墩顶振幅限值条文制订的依据、适用范围和存在的问题,提出根据既有桥梁检定规范确定轻型墩墩顶位移限值的等刚度法,最后对轻型墩设计中的刚度问题进行了分析讨论。

关键词: 轻型墩, 等刚度法, 振幅限值, 桥梁检定

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2006年12月18日

【期刊论文】高架轻轨桥梁设计参数取值分析

吴定俊

学术专论,2002(2):36~39,-0001,():

摘要

我国至今尚无城市轻轨高架桥梁设计规范,设计时均参考其它规范作为依据。根据轻轨高架桥梁的特点,对轻轨桥梁设计的城市参数合理取值进行了讨论与分析,并提出了建议值。

关键词: 轻轨交通, 高架桥, 设计参数, 桥梁设计

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2006年12月18日

【期刊论文】我国铁路桥梁的现状和展望

吴定俊, 项海帆

,-0001,():

摘要

简要地介绍了我国铁路桥梁的现状和解放以来的发展历程,论述了既有桥梁提速后出现的问题以及解决问题的对策、高速铁路桥梁的特点和设计要求,最后对新世纪铁路桥梁的几个主要发展方向的前景做了评述。

关键词: 铁路桥梁 高速铁路, 铁路提速, 展望

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2006年04月04日

【期刊论文】基于推倒分析的桥梁地震损伤评估模型与方法

范立础, PAN Long, SUN Li-min, FAN Li-chu

同济大学学报,2001,28(1):10~14,-0001,():

摘要

推倒分析方法作为一种结构非线性地震响应的近似计算方法,以其概念简明、操作简便、能用图形方式直观地表达结构的抗震能力与需求等特点,正逐渐受到重视和推广。A Ghobarah提出利用两次推倒分析结果来计算多层建筑结构的损伤指数针对普通规则的桥梁结构,提出了推倒损伤模型的改进计算方法,该方法避免了非线性动力分析的繁琐,用简便的手段描述结构非线性特性。评价结构遭受不同地震烈度时的损伤程度通过一座双柱式桥墩的计算分析表明。采用这种方法可以简单、合理、可靠地得出结构的损伤值。

关键词: 桥梁 损伤, 评估, 推倒分析

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2006年04月04日

【期刊论文】地震作用下板式橡胶支座滑动的动力性能分析

范立础, FAN Li-chu, NIE Li-ying, LI Jian-zhong

中国公路学报,2003,16(4):30~35,-0001,():

摘要

采用双向滑动支座模型对城市立交桥板式橡胶支座抗滑性能不满足要求、发生滑动时的动力性能进行了分析。通过时单墩模型和一条全线简支梁实际结构的分析,初步得出了板式橡胶支座发生滑动时动力特性的规律以及对结构的影响。

关键词: 桥梁工程, 板式橡胶支座, 动力性能分析, 地震作用, 支座滑动

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2006年04月04日

【期刊论文】ANSYS二次开发功能及其在双层高架桥墩地震倒塌仿真分析中的应用

范立础, Cheng Wei, Sun Limin, Fan Lichu

计算机工程与应用,2002(13):208~209,-0001,():

摘要

文章基于ANSYS二次开发,研究地震作用下城市双层高架桥墩的倒塌仿真分析。介绍了该文所用到的相关ANSYS二次开发功能、研究内容、方法及项目设计思想。研究表明,这一思想方法充分利用了已有的大型有限元软件的强大功能,降低了开发周期,减少了重复工作。程序的后期维护工作也得到极大的简化,从而保证了程序的稳定性和可靠性。

关键词: 仿真, 有限元, 桥梁 地震动

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2005年03月11日

【期刊论文】进入21世纪的桥梁风工程研究

项海帆

同济大学学报,2002,30(5):529~532,-0001,():

摘要

对21世纪初桥梁风工程的重点方向进行展望,从桥梁风振理论的精细化、桥梁风振机理研究、计算流体动力学(CFD)的应用、气动参数识别的改进和超大跨度桥梁的抗风对策等几个方面说明其重要性以及研究的主攻方向,以期在新世纪初利用我国大规模桥梁建设的有利形势,使我国的桥梁风工程研究通过创新,实现跨越式前进,达到世界先进水平。

关键词: 大跨度桥梁 风工程, 展望

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2005年03月11日

【期刊论文】特大跨度桥梁抗风研究的新进展

项海帆, 陈艾荣

土木工程学报,2003,36(4):1~8,-0001,():

摘要

主要介绍同济大学土木工程防灾区家重点实验室在国家自然科学基金重大项目资助下进行的题为“特大跨度桥梁的气动参数识别、风振及控制理论”的专题研究中所取得的主要成果,包括气动参数识别,非线性颤、抖振分析,桥梁数值风洞,颤振概率评价以及等效风荷载等方面的内容。这些成果已在许多大跨度桥梁,如江阴长江大桥、润扬长江大桥、南京长江二桥、苏通长江大桥和南京长江三桥中得到应用,显示出理论意义和实用价值。

关键词: 特大跨度桥梁 风致振动, 颤振, 抖振, 风工程

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2005年03月11日

【期刊论文】轻轨建设高新技术产业化的设计施工方法

项海帆, 徐栋

同济大学学报,2001,29(1):114~117,-0001,():

摘要

结合我国城市桥梁高新技术产业化的发展趋势,指出预制节段施工和体外预应技术相结合的施工方法是其发展之路,针对在我国将大量兴建的轻轨交通提出了一个较详细的设计和施工方案,并在社会效益和经济效益上与现有设计进行了比较。

关键词: 桥梁 节段施工, 体外预应力, 轻轨

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2005年03月11日

【期刊论文】桥梁结构颤振稳定的概率性评价

项海帆, 葛耀君

同济大学学报,2001,29(1):70~74,-0001,():

摘要

在对现有桥梁颤振栓验方法简要评述的基础上,提出了以我国抗风设计指南为基础的设计风速效应模型、临界风速效应模型、临界风速抗力模型和颤振稳定极限状态,运用一次二阶矩理论的中心点法和验算点法建立了基于实验加理论方法的桥梁颤振稳定的概率性分性方法,并对上海杨浦大桥和江阴大桥进行了颤振稳定的概率性评价。

关键词: 桥梁结构, 颤振稳定, 概率性评价, 一次二阶矩

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