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陆路交通基础设施韧性评价与提升技术
1
作者 陈士通 刘子玉 刘明月 《国防交通工程与技术》 2025年第2期1-5,共5页
我国陆路交通基础设施总体呈现“地域特征显著、气候环境复杂、致灾因素多变”的显著特点,提升设施韧性是保障交通正常运行的必要举措。交通基础设施的韧性提升是系统工程,需考虑结构主体和路网结构两个层面:针对道路、桥梁和隧道等结构... 我国陆路交通基础设施总体呈现“地域特征显著、气候环境复杂、致灾因素多变”的显著特点,提升设施韧性是保障交通正常运行的必要举措。交通基础设施的韧性提升是系统工程,需考虑结构主体和路网结构两个层面:针对道路、桥梁和隧道等结构物,通过灾前承载力和感知力提升、灾中检测力优化以及灾后剩余力、应急力和恢复力增强,可在不同阶段科学提高单体设施韧性。在此基础上,结合路网特征,考虑路网的灾前应急力、灾中评估力和灾后协同力,从而提升交通基础设施的整体韧性。持续加强陆路交通基础设施韧性研究和技术创新,对于实现交通强国的战略目标具有重要意义。 展开更多
关键词 陆路交通基础设施 韧性特征 评价指标 提升技术 柔性运行
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可“临-永”转换抢修钢墩设计及应急使用稳定性 被引量：1
2
作者 刘子玉 陈士通 +2 位作者 支墨墨 张红涛 张凯 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期152-160,共9页
为解决既有桥墩抢修器材仅适用于临时抢修、不能与永久恢复有效结合的问题,提出一种可“临-永”转换抢修钢墩,并介绍其结构组成和结构特点。针对应急使用阶段,基于Abaqus建立空间模型开展结构稳定分析,考虑列车活载、横向风载、制动力... 为解决既有桥墩抢修器材仅适用于临时抢修、不能与永久恢复有效结合的问题,提出一种可“临-永”转换抢修钢墩,并介绍其结构组成和结构特点。针对应急使用阶段,基于Abaqus建立空间模型开展结构稳定分析,考虑列车活载、横向风载、制动力、平面扭转、初始缺陷等影响因素,分别从线弹性和非线性两个层面系统研究应急使用状态结构稳定性能。研究表明:线弹性分析时,随着横向风压增大,钢墩临界荷载呈减小趋势,下降速率与列车荷载强度及活载加载图式相关;钢墩临界荷载随着平面扭角增大呈减小趋势,具体使用时宜将扭转角度控制在0.5°以内,此外,平面扭转发生位置越低,对结构稳定影响越明显;钢墩临界荷载随几何初始缺陷增大呈下降趋势,不同类型缺陷对钢墩稳定的影响程度由大到小为双向缺陷、横向缺陷、纵向缺陷;考虑非线性影响时,双重非线性影响最大,材料非线性次之,几何非线性最小。 展开更多
关键词 桥梁工程 抢修钢墩 稳定性 “临-永”转换 应急使用 线弹性 非线性
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应急抢修钢桁梁动力响应销孔间隙影响分析
3
作者 王志远 陈士通 +1 位作者 刘屹 郝伟 《国防交通工程与技术》 2024年第3期12-17,共6页
以某128 m跨新型应急抢修钢桁梁为对象,利用ANSYS与UM联合开展车桥耦合分析,选取销孔间隙和钢销直径为关键参数,探究支点存在高差时销孔间隙对钢桁梁结构及车辆响应的影响规律。研究表明:钢桁梁存在支点主桁高差或对角高差,在钢销直径... 以某128 m跨新型应急抢修钢桁梁为对象,利用ANSYS与UM联合开展车桥耦合分析,选取销孔间隙和钢销直径为关键参数,探究支点存在高差时销孔间隙对钢桁梁结构及车辆响应的影响规律。研究表明:钢桁梁存在支点主桁高差或对角高差,在钢销直径恒定时,钢桁梁和车辆响应均随间隙增大而增大;在销孔间隙恒定时,钢桁梁和车辆响应均随直径增大而降低。相较于主桁高差,当存在对角高差时,销孔间隙对钢桁梁动力响应显著,而对车辆响应影响较小。此外,相较于钢桁梁竖向动力响应,销孔间隙对于横向水平动力响应的影响更为显著,设计与工程应用中应重点关注。 展开更多
关键词 钢桁梁 应急抢修 销孔间隙 钢销直径 支点高差 动力响应
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风撑对半穿式应急钢桁梁面外稳定性的影响研究 被引量：2
4
作者 赵曼 陈士通 +2 位作者 孙志星 许宏伟 黄晓明 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期144-152,共9页
为探析风撑对半穿式应急钢桁梁面外稳定性的影响,通过理论推导给出风撑轴力、半框架侧向位移计算公式,并以某56 m跨半穿式应急钢桁梁为研究对象,分别采用有限元法、本文方法和规范方法进行计算,对比验证理论推导的正确性和合理性,以及... 为探析风撑对半穿式应急钢桁梁面外稳定性的影响,通过理论推导给出风撑轴力、半框架侧向位移计算公式,并以某56 m跨半穿式应急钢桁梁为研究对象,分别采用有限元法、本文方法和规范方法进行计算,对比验证理论推导的正确性和合理性,以及规范方法中忽略风撑影响的不合理性;开展面外稳定参数影响分析,探讨风撑的作用机理以及风撑面积、风撑夹角对半穿式应急钢桁梁稳定性的影响规律。研究表明,半穿式应急钢桁梁稳定分析中应充分考虑风撑的作用,忽略其影响不利于轻量化设计;参数影响分析表明,风撑轴力、半框架侧向位移、上弦杆侧向支撑刚度以及结构整体稳定性均随风撑面积和风撑夹角的不同而变化。对于本文算例,综合考虑各种因素,建议风撑面积取为腹杆面积的20%~50%,风撑竖向夹角取15°~35°,可显著提高上弦杆侧向支撑刚度,线弹性稳定系数提高18%~32%,风撑对半穿式应急钢桁梁面外稳定性的改善最优。 展开更多
关键词 半穿式钢桁梁 风撑 面外稳定性 风撑面积 风撑夹角
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工字钢新型快速套接装置的研制
5
作者 陈士通 郝伟 +1 位作者 刘泽涛 王志远 《国防交通工程与技术》 2024年第3期7-11,共5页
为适应不同中小跨径桥梁的抢修需求,提出研制工字钢新型套接装置实现工字钢的快速接长,明确了套接装置总体结构和承载要求,自此基础上设计了套接装置的三种连接方式,基于足尺模型试验探究快速套接装置连接工字钢的最优方式。研究结果表... 为适应不同中小跨径桥梁的抢修需求,提出研制工字钢新型套接装置实现工字钢的快速接长,明确了套接装置总体结构和承载要求,自此基础上设计了套接装置的三种连接方式,基于足尺模型试验探究快速套接装置连接工字钢的最优方式。研究结果表明:相较于注胶连接、灌浆连接,套接装置采用“预留开槽+现场槽孔塞焊”的连接方式,既可以保证其具有不低于工字钢的承载力,又能实现不同跨径应急钢桥的快速连接。 展开更多
关键词 快速套接装置 应急钢桥 工字钢连接 焊缝连接 注胶连接 灌浆连接 力学试验
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多阶适时控制连接装置设计参数分析
6
作者 陈士通 张茂江 +1 位作者 许鑫祥 李然 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第23期182-189,共8页
为明确MTC装置力学性能及设计参数影响的一般规律,针对力学性能开展拟静力试验研究,并采用有限元模型进行验证分析,在此基础上基于正交试验设计开展MTC装置初始刚度参数影响显著性分析,并探究MTC装置初始刚度在显著性参数影响下的变化... 为明确MTC装置力学性能及设计参数影响的一般规律,针对力学性能开展拟静力试验研究,并采用有限元模型进行验证分析,在此基础上基于正交试验设计开展MTC装置初始刚度参数影响显著性分析,并探究MTC装置初始刚度在显著性参数影响下的变化规律。结果表明,考虑装配间隙调整后有限元与试验所得连接刚度较为一致,所建有限元模型可反映MTC装置连接刚度实际变化情况;MTC装置初始刚度参数影响显著性顺序为耗能挡板高度、厚度、短底边长度、长底边长度、挡板间距;耗能挡板高度、厚度及短底边长度为影响MTC装置初始刚度的显著性参数,利用MTC装置进行连续梁桥抗震设计时可适当改变三者取值对装置初始刚度进行调整,以实现理想减震效果。 展开更多
关键词 MTC装置 力学性能 初始刚度 设计参数 正交试验 参数分析
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中国桥墩抢修器材现状及思考 被引量：2
7
作者 陈士通 刘子玉 支墨墨 《铁道技术标准（中英文）》 2022年第11期14-19,共6页
桥梁在暴恐、战争、撞击、自然灾害突发下易遭受损坏,且不易修复,桥墩作为梁体的支撑结构,其出现损伤将会导致整座桥梁的通行中断,因此,开展紧急状态下的桥墩快速抢通与修复研究十分必要。首先归纳中国铁路与公路桥墩抢修器材发展现状,... 桥梁在暴恐、战争、撞击、自然灾害突发下易遭受损坏,且不易修复,桥墩作为梁体的支撑结构,其出现损伤将会导致整座桥梁的通行中断,因此,开展紧急状态下的桥墩快速抢通与修复研究十分必要。首先归纳中国铁路与公路桥墩抢修器材发展现状,结合当前及未来发展需求分析其存在的不足,不足之处主要体现在使用种类单一、应用范围局限、拼架技术匮乏、结构形式单调、不具备“临-永”转换功能等方面,在此基础上提出解决思路及方法,可为提升桥墩应急保障能力提供技术支撑。 展开更多
关键词 桥墩 应急抢修 保障能力 公路 铁路 综述
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可“临-永”转换抢修钢墩应急使用极限承载力 被引量：1
8
作者 刘子玉 陈士通 +2 位作者 支墨墨 黄晓明 陈哲心 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1601-1611,共11页
研发了一种可“临-永”转换的抢修钢墩,基于ABAQUS三维仿真模拟,首先通过极限承载力因素影响分析确定主材选型;在此基础上,开展钢墩非损伤及损伤状态结构极限承载力研究。结果表明:钢墩极限承载力随支墩径厚比增大而减小,随钢材强度等... 研发了一种可“临-永”转换的抢修钢墩,基于ABAQUS三维仿真模拟,首先通过极限承载力因素影响分析确定主材选型;在此基础上,开展钢墩非损伤及损伤状态结构极限承载力研究。结果表明:钢墩极限承载力随支墩径厚比增大而减小,随钢材强度等级提高而增大;钢墩损伤位置相同时,损伤程度越深,极限荷载系数越敏感;钢墩损伤程度相同时,损伤位置越靠近下方,对极限荷载系数的影响越显著;节段局部损伤时,相较于材料刚度退化,随着折减系数的变化,截面尺寸缩减和材料强度退化对极限荷载系数的影响趋势相近、程度相当,且影响更加明显;节段整体损伤时,截面尺寸缩减影响最大,材料强度退化次之,材料刚度退化最小。 展开更多
关键词 桥梁工程 抢修钢墩 “临-永”转换 极限承载力 应急使用
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考虑入射角影响的H型超高墩连续刚构桥地震易损性研究
9
作者 陈士通 范鑫 +2 位作者 甘平平 郭超群 向敏 《振动与冲击》 2025年第5期230-242,313,共14页
相比常规桥梁,H型双柱式超高墩连续刚构桥梁受力更加复杂、高阶振型影响显著、纵横向刚度差异大,地震动入射角是影响其地震响应的关键因素之一,为探究入射角对其易损性的影响,以西部山区某高速铁路三跨超高墩连续刚构桥为研究对象,建立... 相比常规桥梁,H型双柱式超高墩连续刚构桥梁受力更加复杂、高阶振型影响显著、纵横向刚度差异大,地震动入射角是影响其地震响应的关键因素之一,为探究入射角对其易损性的影响,以西部山区某高速铁路三跨超高墩连续刚构桥为研究对象,建立仿真模型开展地震响应分析。基于纵桥向和横桥向开展构件双向易损性分析,同时考虑超高墩、支座对桥梁系统的贡献率,基于一阶可靠度理论构建桥梁复合系统易损性模型,建立桥梁系统易损性曲面,探讨地震动入射角对桥梁系统地震易损性的影响规律。结果表明:纵向地震激励下超高墩相比中、低墩墩身中部损伤概率明显提升,且横桥向峰值曲率与能力需求比不同步,仅凭峰值曲率判断超高墩薄弱部位不能合理评估其抗震性能;墩底部位最不利入射角区间为0°~15°和165°~180°,墩身横系梁部位最不利区间为60°~120°,墩顶部位最不利区间在不同地震动强度下存在变化;支座地震易损性对地震动强度和入射角的变化较为敏感,不同工况地震激励下呈现出不同的损伤趋势且相比桥墩更易出现损伤,设计时应注重横向挡块的力学性能;桥梁系统地震易损性与地震动入射角表现出较强的相关性,最不利入射角区间为75°~105°和255°~285°。 展开更多
关键词 桥梁工程 超高墩连续刚构桥 地震易损性 最不利入射角 震损规律
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