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楼板对RC空间框架结构抗连续倒塌性能影响试验研究 被引量:23
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作者 杜轲 滕楠 +1 位作者 燕登 孙景江 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期14-23,共10页
为研究楼板对RC空间框架结构抗连续倒塌性能的影响作用,文章以汶川地震中完全倒塌的漩口中学教学楼为原型结构,设计3个单层2×2跨1/3缩尺模型,包括2个带楼板子结构和1个纯框架子结构,通过拟静力加载试验研究RC框架结构在拆除中柱状... 为研究楼板对RC空间框架结构抗连续倒塌性能的影响作用,文章以汶川地震中完全倒塌的漩口中学教学楼为原型结构,设计3个单层2×2跨1/3缩尺模型,包括2个带楼板子结构和1个纯框架子结构,通过拟静力加载试验研究RC框架结构在拆除中柱状态下的连续倒塌破坏过程。试验结果表明:纯框架子结构首先进入梁机制阶段,框架梁内产生轴向压力,产生'压拱效应',在梁端部截面抗弯承载力丧失后,进入悬链线机制阶段,依靠梁内部钢筋拉结力抵抗上部荷载。对比分析带楼板子结构与纯框架子结构试验结果,由于楼板的'薄膜效应'使梁机制峰值承载力提高了145%,悬链线机制峰值承载力提高了75%,楼板显著提高了梁机制和悬链线机制的抗连续倒塌能力。增加板厚增加梁板的'压拱效应',极大提高梁机制承载力,然而大变形下梁板开始不协同作用,板发生冲切破坏,降低了悬链线阶段承载力和延性。 展开更多
关键词 RC空间框架结构 连续倒塌 悬链线机制 薄膜效应 楼板
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接触网三维模型的建立与风偏的非线性求解 被引量:18
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作者 宋洋 刘志刚 +1 位作者 汪宏睿 姜静 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期30-38,共9页
本文利用空间梁单元与柔性索单元离散电气化铁路接触网,考虑梁单元变形时的几何非线性,采用动坐标迭代法进行求解,计算平衡状态下的吊弦长度,建立接触网三维力学模型。分别利用流体力学软件和风洞试验计算接触线截面的气动力系数,并将... 本文利用空间梁单元与柔性索单元离散电气化铁路接触网,考虑梁单元变形时的几何非线性,采用动坐标迭代法进行求解,计算平衡状态下的吊弦长度,建立接触网三维力学模型。分别利用流体力学软件和风洞试验计算接触线截面的气动力系数,并将横风载荷施加到此模型中,研究风速、张力等因素对接触线风偏的影响,以及考虑几何非线性在研究接触网较大位移问题时的必要性。研究结果表明:在求解接触网大位移问题时,不考虑梁单元变形产生的几何非线性,会对结果造成一定的误差。本文仿真结果可为接触网防风设计提供有益借鉴,提出的仿真方法可适用于接触网发生较大位移时的精确计算,也为研究更为复杂的接触网三维力学特性提供条件。 展开更多
关键词 空间梁单元 接触网 动坐标迭代法 几何非线性 风偏
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空间索形悬索桥吊装施工过程分析方法 被引量:6
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作者 王晓明 贺耀北 陈多 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1017-1023,共7页
以主缆与吊索的下料长度、索夹安装位置为联系,构建吊索下端力矩阵,并建立各个施工阶段临时体系相互独立的平衡方程.分别采用考虑重力的多段二力杆、分段三维悬链线来分析空间索的双向垂度特征,并提出了2种主梁吊装过程的解析解.利用数... 以主缆与吊索的下料长度、索夹安装位置为联系,构建吊索下端力矩阵,并建立各个施工阶段临时体系相互独立的平衡方程.分别采用考虑重力的多段二力杆、分段三维悬链线来分析空间索的双向垂度特征,并提出了2种主梁吊装过程的解析解.利用数值迭代法,实现不依赖于前行施工阶段,独立求解任一工况的物理状态.算例分析表明,该方法对施工状态的实时变动能迅速作出响应,适合施工过程的实时监控与技术决策分析. 展开更多
关键词 悬索桥 空间索形 施工过程 二力杆 分段空间悬链线
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索网结构中的空间两节点悬链线索单元 被引量:3
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作者 刘玥君 汤爱平 刘克同 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期788-795,共8页
为了分析索结构在荷载作用下的线性和非线性反应,根据索结构的受力特点,提出了一种可以充分考虑索结构非线性效应的空间两节点悬链线索单元。基于弹性悬链线的解析解,推导了索单元的切线刚度矩阵,通过迭代法求解了索结构的刚度矩阵和内... 为了分析索结构在荷载作用下的线性和非线性反应,根据索结构的受力特点,提出了一种可以充分考虑索结构非线性效应的空间两节点悬链线索单元。基于弹性悬链线的解析解,推导了索单元的切线刚度矩阵,通过迭代法求解了索结构的刚度矩阵和内力向量,利用该新型的索单元模型分析了静、动力荷载作用下结构的非线性行为,对于非线性静力分析,结构平衡方程采用牛顿迭代法求解;对于非线性动力时程分析,采用Newmark直接积分法和牛顿迭代法相结合的增量迭代法求解。数值分析结果验证了空间两节点悬链线索单元模拟索结构的精确性和可靠性。 展开更多
关键词 空间两节点 悬链线索单元 静力荷载 动力荷载 非线性分析
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不等主跨三塔空间缆索悬索桥主缆线形解析计算方法 被引量:8
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作者 张文明 常佳琦 +1 位作者 田根民 夏连峰 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期109-115,共7页
为精确求解地锚式不等主跨三塔空间缆索悬索桥的主缆线形,提出了基于分段悬链线理论和非线性GRG法、结合静力平衡条件和几何相容条件的悬索桥主缆线形解析计算方法。计算成桥线形时,建立与基本未知量数量相等的控制方程并规划求解基本... 为精确求解地锚式不等主跨三塔空间缆索悬索桥的主缆线形,提出了基于分段悬链线理论和非线性GRG法、结合静力平衡条件和几何相容条件的悬索桥主缆线形解析计算方法。计算成桥线形时,建立与基本未知量数量相等的控制方程并规划求解基本未知量的合适取值,依次求解主跨、次主跨、边跨、锚跨线形。其中,求解主跨线形时需给定首末端及跨中点坐标;求解次主跨线形时控制次主跨主缆最低点高程与主跨主缆最低点高程一致,以主跨与次主跨主缆水平力相等为原则计算矮塔塔高。计算空缆线形时,规划求解主索鞍的预偏量和散索鞍面内预偏角,实现空缆线形及鞍座预偏值的求解。以某桥的三塔悬索桥方案为背景对本文方法可行性和有效性进行验证,结果表明所提出的方法具有较高的精度和计算效率,便于应用。 展开更多
关键词 三塔悬索桥 空间缆索 主缆线形 悬链线理论 非线性GRG法 解析计算方法
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自锚式悬索桥空间缆索系统的求解方法 被引量:3
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作者 彭苗 《土木工程与管理学报》 2011年第1期24-27,共4页
由于存在着强烈的几何非线性效应,自锚式悬索桥的主缆和吊索的线形与内力的确定具有一定的困难,本文对自锚式悬索桥空间缆索系统的线形和内力的求解方法进行了研究。以单索的悬链线方程为基础,推导了空间主缆和吊索的线形和内力的递推-... 由于存在着强烈的几何非线性效应,自锚式悬索桥的主缆和吊索的线形与内力的确定具有一定的困难,本文对自锚式悬索桥空间缆索系统的线形和内力的求解方法进行了研究。以单索的悬链线方程为基础,推导了空间主缆和吊索的线形和内力的递推-迭代计算流程,通过反复迭代直至主缆线形满足设计参数要求。在进行迭代计算时,切线矩阵的确定是迭代计算的关键。由于不能获得切线矩阵的理论表达式,提出了采用数值方式形成割线矩阵近似代替切线矩阵的求解策略,并通过构造牛顿类迭代格式进行求解。按照该求解方法编制了数值计算程序,经过算例验证,表明该求解方法是可行的,可用于具有对称或不对称形式悬索桥空间主缆和吊索的几何位形和内力的求解。 展开更多
关键词 自锚式悬索桥 空间缆索 悬链线理论 递推-迭代 割线矩阵
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空间异形索面悬索桥主缆成桥线形计算方法 被引量:14
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作者 吴月星 周建庭 +2 位作者 孙马 田振生 王桢 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期37-43,共7页
空间异形索面悬索桥的主缆受到吊索三个方向的作用力,由于空间吊索与空间主缆相互耦合作用,主缆成桥线形计算尤为复杂。鉴于此,基于分段悬链线理论,提出一种"空间问题正向平面化,平面问题逆向空间化"的新思路,推导出可同时考... 空间异形索面悬索桥的主缆受到吊索三个方向的作用力,由于空间吊索与空间主缆相互耦合作用,主缆成桥线形计算尤为复杂。鉴于此,基于分段悬链线理论,提出一种"空间问题正向平面化,平面问题逆向空间化"的新思路,推导出可同时考虑空间主缆与空间吊索相互耦合作用的空间异形索面悬索桥主缆成桥线形解析表达式。结合MATLAB软件编制空间异形索面悬索桥主缆成桥线形迭代分析主程序,并基于APDL参数化语言开发主缆平衡态分析验证子程序。以空间索面悬索桥——韩国永宗大桥、空间异形索面悬索桥——河南省宜阳县骏马大道跨洛河大桥为例,采用所提出的方法分别开展主缆成桥线形分析。结果表明:所提出的方法计算精度高、收敛速度快,可适用于各种索面悬索桥主缆成桥线形分析。 展开更多
关键词 悬索桥 空间异形索面 主缆 线形 分段悬链线理论 MATLAB 分析程序
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顾及空间关系的3D LiDAR铁路支持装置自动提取 被引量:1
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作者 杨元维 张跃 +3 位作者 高贤君 马冰洁 郭申奥 许磊 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2066-2076,共11页
为了提高不同类型支持装置在不同场景中的提取可靠性及精度,提出顾及空间关系的3D LiDAR支持装置自动提取算法.通过对GNSS轨迹点抽稀处理获取关键轨迹点,对原始数据进行分层、分块处理,获取原始点云支柱,支持装置数据区域.通过邻域搜索... 为了提高不同类型支持装置在不同场景中的提取可靠性及精度,提出顾及空间关系的3D LiDAR支持装置自动提取算法.通过对GNSS轨迹点抽稀处理获取关键轨迹点,对原始数据进行分层、分块处理,获取原始点云支柱,支持装置数据区域.通过邻域搜索获取支柱中心点,依据其与轨迹点和支持装置搜索层的空间关系构建空间索引.以该索引为驱动实现支持装置的初提取,获取含有接触线的支持装置,引入柱状搜索、参数化投影滤波的方式滤除接触线点云,实现提取结果的优化.经过测试可知,该算法对提取支持装置的MIoU均超过93%,Dice系数均超过94%,可以兼顾多类型支持装置,具有较强的鲁棒性和应用价值. 展开更多
关键词 接触网检测 空间索引 三维激光点云 支持装置提取 点云邻域搜索
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下承式悬链线钢管混凝土拱桥空间稳定性参数敏感性分析 被引量:7
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作者 关伟 《石家庄铁道大学学报(自然科学版)》 2020年第1期14-19,共6页
为研究下承式悬链线钢管混凝土拱桥空间稳定性及影响该种桥型结构稳定的参数敏感性,以运城市某省道上一座27+60+27 m下承式悬链线钢管混凝土拱桥为背景,采用Midas/Civil 2012有限元软件对该桥进行建模,在成桥状态及成桥运营状态2种工况... 为研究下承式悬链线钢管混凝土拱桥空间稳定性及影响该种桥型结构稳定的参数敏感性,以运城市某省道上一座27+60+27 m下承式悬链线钢管混凝土拱桥为背景,采用Midas/Civil 2012有限元软件对该桥进行建模,在成桥状态及成桥运营状态2种工况下对其进行稳定性分析。结果表明,该种桥型拱肋结构存在“面内失稳”和“面外失稳”2种失稳状态,拱肋面外刚度小于面内刚度,拱肋结构失稳模态首先表现为拱肋面外侧弯失稳。同时选取拱肋间连接形式、拱肋钢管壁厚t、拱肋单侧吊杆布置数量n、拱肋管腔混凝土弹性模量E、拱肋矢跨比f/L、拱肋拱轴系数m等影响结构稳定性的参数进行对比分析,得出影响结构稳定性的敏感参数,可供同类型桥梁在结构稳定性设计时参考借鉴。 展开更多
关键词 钢管混凝土桥 悬链线拱轴线 空间稳定性 特征值 失稳模态
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钢筋混凝土空间框架结构抗连续倒塌机制研究 被引量:14
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作者 熊进刚 吴赵强 +2 位作者 邹园 何以农 聂晓霞 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2013年第9期105-108,共4页
进行了两个3层、4×2跨的钢筋混凝土空间框架模型的连续倒塌试验,模型1的初始失效柱是底层长边中柱,模型2的初始失效柱是底层角柱。模型不考虑抗震要求,以机械千斤顶替换初始失效柱,通过机械千斤顶的分级卸载模拟柱的初始失效。观... 进行了两个3层、4×2跨的钢筋混凝土空间框架模型的连续倒塌试验,模型1的初始失效柱是底层长边中柱,模型2的初始失效柱是底层角柱。模型不考虑抗震要求,以机械千斤顶替换初始失效柱,通过机械千斤顶的分级卸载模拟柱的初始失效。观测并分析了两个试验模型的抗力-位移曲线、结构受力机制及结构抗连续倒塌能力。分析表明,对于模型1,结构抗连续倒塌机制包含梁机制和悬链线机制;对于模型2,结构抗连续倒塌机制仅为梁机制。 展开更多
关键词 空间框架 连续倒塌 梁机制 悬链线机制
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