车辆荷载作用下城市桥梁与地铁车站合建体结构动力响应研究

为研究车辆荷载作用下地铁车站与城市桥梁合建体结构的动力响应规律,以国内某地铁车站为研究对象,采用MIDAS GTS建立了合建体结构的三维有限元模型,根据车辆动荷载激励公式,将不同车辆荷载简化后作用于合建体结构,分析车辆荷载、车辆速度等因素对结构动力特性及响应的影响规律。结果表明:合建体结构的竖向位移、竖向加速度、应力大小均随车速或车辆荷载的增加而逐渐增大;在车辆荷载分析范围内,车辆荷载引起的合建体结构的最大竖向位移为2.593 mm,明显小于规范的上限值10 mm,而车辆荷载引起的合建体结构的最大竖向加速度为6.293 cm/s^(2),远小于规范的限值150 cm/s^(2)。车辆作用下,合建体结构的桥墩上部、转换梁与车站顶板结合处、顶板与侧墙交界处、板柱结合处等均出现了较大的应力集中现象,故需要对上述部位进行加强设计。

碳纤维条带约束型钢再生混凝土短柱轴压性能试验研究

为研究碳纤维(CFRP)条带约束型钢再生混凝土短柱的轴压性能,对9根短柱进行了轴心受压加载试验,分析了试件的破坏特征、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、横向变形系数等性能指标,研究了再生粗骨料取代率、CFRP条带间距、CFRP条带宽度以及再生混凝土强度等参数对试件轴压性能的影响。结果表明:短柱破坏模式为内部型钢先达到屈服状态,随后纵筋、箍筋相继屈服,再生混凝土被压溃,最后CFRP条带拉断,导致试件丧失承载力而发生破坏。再生粗骨料取代率对试件轴压承载力影响较小,最大降幅仅为4.8%;增加CFRP条带宽度或减小CFRP条带间距可以提高构件轴压承载力,最大增幅分别为10.5%和11.4%;提高再生混凝土的强度对构件轴压承载力是有利的。CFRP条带约束下型钢再生混凝土柱的承载力和延性均得到了一定程度的提高。在此基础上,考虑CFRP条带的约束作用和再生骨料的不利影响,本文提出了CFRP条带约束型钢再生混凝土短柱的轴压承载力计算公式。