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复合材料圆柱壳体的层间断裂韧性分析
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作者 贾力伟 李武胜 《科技资讯》 2024年第12期81-83,共3页
针对复合材料圆筒的层间性能分析,通过双悬臂梁试验(Double Cantilever Beam,DCB),得到了复合材料I型层间开裂与载荷对应关系,并根据GIC计算公式得到了材料I型断裂韧性。通过三点弯试验(EndNotched Flexure,ENF),计算了材料II型断裂韧... 针对复合材料圆筒的层间性能分析,通过双悬臂梁试验(Double Cantilever Beam,DCB),得到了复合材料I型层间开裂与载荷对应关系,并根据GIC计算公式得到了材料I型断裂韧性。通过三点弯试验(EndNotched Flexure,ENF),计算了材料II型断裂韧性。建立了有限元模型,将I型断裂韧性、II型断裂韧性代入材料本构模型参数,对该结构层间性能设计与评估提出理论指导。 展开更多
关键词 复合材料 层间强度 断裂韧性 双悬臂梁试验 三点弯曲试验
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平纹编织C/SiC复合材料层间断裂行为试验研究 被引量:5
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作者 陈刘定 童小燕 +1 位作者 程起有 姚磊江 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期97-101,共5页
通过双悬臂梁和端部切口弯曲试验分别对平纹编织C/SiC复合材料的Ⅰ型(张开型)和Ⅱ型(滑开型)层间断裂行为进行试验研究,得到该材料以临界能量释放率GⅠC和GⅡC表征的层间断裂韧度值。试验后利用光学显微镜对两组试验的试样断口进行显微... 通过双悬臂梁和端部切口弯曲试验分别对平纹编织C/SiC复合材料的Ⅰ型(张开型)和Ⅱ型(滑开型)层间断裂行为进行试验研究,得到该材料以临界能量释放率GⅠC和GⅡC表征的层间断裂韧度值。试验后利用光学显微镜对两组试验的试样断口进行显微观察,以分析其破坏机理。结果表明:Ⅰ型层间断裂韧度值GⅠC和Ⅱ型层间断裂韧度值GⅡC分别为(737.2±57)J/m2和(1 082.7±90)J/m2;Ⅰ型开裂为层间SiC基体沿初始裂纹方向的断裂破坏;Ⅱ型开裂与Ⅰ型开裂相似,但裂纹上下表面包裹碳纤维束的SiC基体发生脱落,并且出现碳纤维束中部分碳纤维剪切破坏。 展开更多
关键词 平纹编织 C/SIC 断裂韧度 双悬臂梁 端部切口弯曲
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温度-荷载作用下玻璃纤维增强塑料-泡沫夹层结构Ⅰ型断裂韧性分析 被引量:5
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作者 陈浩 王璐 +3 位作者 刘伟庆 霍瑞丽 马亚利 方园 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第1期93-99,共7页
以玻璃纤维增加塑料(GFRP)-泡沫夹层结构为研究对象,在不同温度条件下,采用拉伸试验确定聚氨酯泡沫芯材料的拉伸性能;经差示扫描量热分析法(DSC)测试GFRP树脂的玻璃化转变温度;通过双悬臂梁(DCB)试验研究,测试不同温度(30、50、70和90℃... 以玻璃纤维增加塑料(GFRP)-泡沫夹层结构为研究对象,在不同温度条件下,采用拉伸试验确定聚氨酯泡沫芯材料的拉伸性能;经差示扫描量热分析法(DSC)测试GFRP树脂的玻璃化转变温度;通过双悬臂梁(DCB)试验研究,测试不同温度(30、50、70和90℃)条件下,夹层结构的I型裂纹扩展形态和界面应变能释放率,分析温度对GFRP-泡沫夹层结构界面数性能的影响。结果发现:GFRP树脂的玻璃化温度为90℃;温度对聚氨酯泡沫的拉伸强度和拉伸模量影响较小;随着温度的升高,GFRP-泡沫夹层结构的荷载呈下降趋势,界面应变能释放率的峰值越来越大。运用能量释放率断裂准则判别裂纹扩展符合理论要求。 展开更多
关键词 夹层结构 双悬臂梁 Ⅰ型 拉伸模量 应变能释放率
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Z-pins几何分布对其增强复合材料双悬臂梁Ⅰ型层间韧性的影响 被引量:11
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作者 孙先念 刘书田 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期160-166,共7页
复合材料Z-pinning增强技术通过在层合板内嵌入体分比小于5%的Z-pins,能大幅度提高层合板的层间断裂韧性,减少因低能量冲击所产生的分层损伤。本文作者基于细观力学模型,构造了相应的Z-pin单元;结合梁单元,建立了用于分析含Z-pins的双... 复合材料Z-pinning增强技术通过在层合板内嵌入体分比小于5%的Z-pins,能大幅度提高层合板的层间断裂韧性,减少因低能量冲击所产生的分层损伤。本文作者基于细观力学模型,构造了相应的Z-pin单元;结合梁单元,建立了用于分析含Z-pins的双悬臂梁(Double cantilever beam,DCB)的有限元模型;在分层裂纹面上引入接触单元以防止分析过程中2个分层子梁在分层前缘处的相互嵌入。通过数值算例分析了Z-pins对层间韧性增强效果的影响及其原因。数值计算结果表明,Z-pins的几何分布对其增强层间韧性的影响相对较小。 展开更多
关键词 Z—pinning 复合材料 双悬臂梁 层间韧性
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缝合层合板的Ⅰ型层间断裂韧性研究 被引量:7
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作者 王瑞 王广峰 +1 位作者 郭兴峰 张梅 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期1123-1128,共6页
通过缝合的方法改善织物增强复合材料层合板的层间断裂韧性.采用双悬臂梁(DCB)试验测试和研究了缝合层合板的层间断裂韧性与断裂行为.为了评价缝合工艺参数(缝合密度)对层间断裂韧性的影响,用改进的插入型夹具在实测不同缝合工艺层合板... 通过缝合的方法改善织物增强复合材料层合板的层间断裂韧性.采用双悬臂梁(DCB)试验测试和研究了缝合层合板的层间断裂韧性与断裂行为.为了评价缝合工艺参数(缝合密度)对层间断裂韧性的影响,用改进的插入型夹具在实测不同缝合工艺层合板的Ⅰ型层间断裂韧性值(GIC)的基础上,分析和阐明了缝合工艺参数(缝合密度)与GIC间的关系;以提高层合板的平均层间断裂韧性值为目标,以拉伸和弯曲强度为约束条件优化了缝合工艺;采用摄影显微镜对分层断裂面进行了观察,分析和考察了缝合对其它性能的影响.结果表明:改进的插入型夹具可方便地完成缝合层合板的Ⅰ型层间断裂韧性测试;缝合后裂纹不连续扩展,缝合密度对裂纹扩展行为有较大影响;随着缝合密度的增大,层间断裂韧性值增大,但拉伸和弯曲强度降低,缝合密度存在最佳值. 展开更多
关键词 复合材料层合板 缝合工艺参数 双悬臂梁(dcb)试验 Ⅰ型层间断裂韧性
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7020铝合金应力腐蚀开裂特征 被引量:9
6
作者 王荣 陈冰川 李光福 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2010年第9期688-690,693,共4页
采用断裂力学双悬臂梁(DCB)试样,对高强度7020铝合金的应力腐蚀开裂(SCC)特征进行了研究。结果表明,7020铝合金在含Cl-的水溶液中对SCC敏感,板料的Z-X和Z-Y方向有SCC裂纹萌生,裂纹开始萌生的时间较长,扩展速度较慢;温度升高后,裂纹扩展... 采用断裂力学双悬臂梁(DCB)试样,对高强度7020铝合金的应力腐蚀开裂(SCC)特征进行了研究。结果表明,7020铝合金在含Cl-的水溶液中对SCC敏感,板料的Z-X和Z-Y方向有SCC裂纹萌生,裂纹开始萌生的时间较长,扩展速度较慢;温度升高后,裂纹扩展速度明显加快。SCC裂纹的特征为水平扩展,表面有呈台阶式不连续扩展和群集现象,开裂面为沿晶扩展。 展开更多
关键词 7020铝合金 双悬臂梁(dcb)试样 沿晶扩展 应力腐蚀开裂(SCC)
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织物增强复合材料层合板I型层间断裂特性 被引量:4
7
作者 王瑞 郭兴峰 王广峰 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期68-72,共5页
 采用双悬臂梁(DCB)试验测试和研究了织物增强复合材料层合板的层间断裂韧性与断裂行为。为了评价测试温度和试样几何尺寸的变化对层间断裂韧性的影响,分别在室温(RT)和液氮温度(77K)条件下对不同尺寸的试样进行了双悬臂梁试验。采用...  采用双悬臂梁(DCB)试验测试和研究了织物增强复合材料层合板的层间断裂韧性与断裂行为。为了评价测试温度和试样几何尺寸的变化对层间断裂韧性的影响,分别在室温(RT)和液氮温度(77K)条件下对不同尺寸的试样进行了双悬臂梁试验。采用扫描电镜对分层断裂面进行了观察,分析和验证了层间断裂特性。 展开更多
关键词 织物增强复合材料层合板 双悬臂梁试验 Ⅰ型层间断裂韧性
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Z-pin增强陶瓷基复合材料I型应变能释放率 被引量:4
8
作者 刘韡 矫桂琼 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期381-384,共4页
碳纤维平纹编织物和碳纤维Z-pin制备的预成型体,通过化学气相渗透(CVI)工艺制成Z-pin增强平纹编织陶瓷基复合材料层压板。通过双悬臂梁试验研究Z-pin增强平纹编织陶瓷基复合材料层压板的层间I型应变能释放率和增强机理。研究Z-pin面积... 碳纤维平纹编织物和碳纤维Z-pin制备的预成型体,通过化学气相渗透(CVI)工艺制成Z-pin增强平纹编织陶瓷基复合材料层压板。通过双悬臂梁试验研究Z-pin增强平纹编织陶瓷基复合材料层压板的层间I型应变能释放率和增强机理。研究Z-pin面积密度对层间I型应变能释放率的影响。结果表明:Z-pin增强平纹编织陶瓷基复合材料层压板主要增强机理表现为层间裂纹扩展受阻,Z-pin与层压板界面解离,Z-pin桥联裂纹和Z-pin拔出;增大Z-pin面积密度,层间I型应变能释放率增大。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 应变能释放率 双悬臂梁 Z-PIN
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环境温湿度对泡沫复合材料夹层结构界面性能的影响 被引量:3
9
作者 霍瑞丽 刘伟庆 +2 位作者 王璐 方园 童忆南 《南京工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2017年第5期39-43,共5页
复合材料夹层结构是由复合材料作为面板、轻质材料作为芯材而形成的强度高、耐腐性好、可设计性强的高效结构形式。环境温湿度变化时,因面板和芯材的吸湿性能和热膨胀系数不同,界面处易积聚应力而导致剥离破坏。本文研究不同时间的干湿... 复合材料夹层结构是由复合材料作为面板、轻质材料作为芯材而形成的强度高、耐腐性好、可设计性强的高效结构形式。环境温湿度变化时,因面板和芯材的吸湿性能和热膨胀系数不同,界面处易积聚应力而导致剥离破坏。本文研究不同时间的干湿循环老化作用下泡沫复合材料夹层结构及其面板、芯材的吸湿性能,达到吸湿平衡时,芯材的吸湿率是面板的10倍左右;由于双侧面板的约束作用,夹层结构与面板的吸湿率相当。通过双悬臂梁界面剥离拉伸试验研究干湿循环老化构件在25和70℃两种温度环境条件下的界面性能,从试验所得的荷载-位移曲线可以看出:结构的界面强度随老化时间的延长而降低;温度对老化构件的界面力学性能影响显著,温度越高,界面强度越低,裂纹扩展越稳定。 展开更多
关键词 复合材料夹层结构 吸湿性能 双悬臂梁试验(dcb) 界面剥离 应变能释放率
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双材料界面断裂韧性的测定方法 被引量:5
10
作者 向毅斌 吴诗 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期112-115,共4页
本文基于界面断裂力学理论 ,以界面的断裂能和混合度为基本细观参数 ,揭示了界面断裂韧性随断裂混合度的变化规律 ,综述了双材料界面纯Ⅰ型断裂韧性的测定方法 。
关键词 Ⅰ型断裂韧性 双悬臂梁试样 界面断裂力学 双材料界面
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热处理引起的残余应力对LC4铝合金腐蚀开裂行为的影响 被引量:1
11
作者 陈再良 《金属热处理学报》 CSCD 1996年第1期44-48,共5页
研究了时效制度对Al-Zn-Mg-Cu合金(LC4)双悬臂梁(DCB)试样的残余应力分布及其对应力强度因子、腐蚀开裂行为的影响。结果表明,轴向残余拉应力可以引起试样弯曲成弓形,相当于DCB试样附加一应力强度因子K1R... 研究了时效制度对Al-Zn-Mg-Cu合金(LC4)双悬臂梁(DCB)试样的残余应力分布及其对应力强度因子、腐蚀开裂行为的影响。结果表明,轴向残余拉应力可以引起试样弯曲成弓形,相当于DCB试样附加一应力强度因子K1R,K1R随时效温度提高而减小。在自然时效状态K_(1R)约10MPa·m ̄(1/2),120℃时效时态K_(1R)约7.5MPa·m ̄(1/2)时,无外加载荷均可产生严重的腐蚀开裂现象,且具有沿晶断裂特征并呈特殊的长舌形区。160℃时效状态未出现腐蚀开裂现象,对其原因进行了讨论。 展开更多
关键词 LC4铝合金 残余应力 铝合金 热处理 腐蚀开裂
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双悬臂梁试件的断裂动力学特性研究(英文)
12
作者 陈增涛 郭茂林 王铎 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第6期128-131,共4页
0 IntroductionDynamic photoelastic method plays an important role in dynamic fracture mechan-ic research such as impacting problems,stress wave problems,fast fracture andcrack arresting problems etc.Many authors have ... 0 IntroductionDynamic photoelastic method plays an important role in dynamic fracture mechan-ic research such as impacting problems,stress wave problems,fast fracture andcrack arresting problems etc.Many authors have already improved the conventionaldynamic photoelastic methods.Recently,it is pointed out that the mixture of experi- 展开更多
关键词 断裂动力学 航空器 双悬臂梁
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结构钢双悬臂梁准静态撕裂的实验研究
13
作者 树学锋 朱健 《太原理工大学学报》 CAS 1999年第5期472-475,共4页
利用INSTRON实验机,对不同槽宽的50D结构钢双悬臂梁试件在准静态荷载下进行了撕裂实验,检验了槽宽对撕裂韧性的影响。
关键词 双悬臂梁 韧性撕裂 实验 结构钢 准静态撕裂
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线弹性广义界面层模型的研究 被引量:1
14
作者 陈丽华 徐元铭 高小青 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2010年第2期47-50,共4页
为了用界面层方法分析一般结构中的裂纹扩展问题,提出了广义界面层的概念.基于能量释放率G相等的原则,对界面层的本构关系进行了线弹性等效.在此基础上,重点推导了含Ⅰ型裂纹双悬梁(DCB)的载荷-位移函数,并借助Abaqus软件对双悬梁的分... 为了用界面层方法分析一般结构中的裂纹扩展问题,提出了广义界面层的概念.基于能量释放率G相等的原则,对界面层的本构关系进行了线弹性等效.在此基础上,重点推导了含Ⅰ型裂纹双悬梁(DCB)的载荷-位移函数,并借助Abaqus软件对双悬梁的分层问题进行数值模拟.理论推导和数值模拟的结果证明了广义界面层的线弹性等效是可行的. 展开更多
关键词 广义界面层 能量释放率G 线弹性等效 分层 双悬臂梁(dcb)
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在Ⅰ型模式下异型截面Z-pin增强效果的数值分析 被引量:1
15
作者 金竹雨 张晓晶 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期169-175,共7页
针对单根Z-pin拔出试验以及未增强/Z-pin增强的双悬臂梁(DCB)试验建立了三维有限元仿真模型.在拔出试验的模拟过程中,以静-动摩擦系数模拟Z-pin在基体中的脱胶-拔出过程,以计算所得桥联力作为输入参数,通过连接器模拟Z-pin在层合板中的... 针对单根Z-pin拔出试验以及未增强/Z-pin增强的双悬臂梁(DCB)试验建立了三维有限元仿真模型.在拔出试验的模拟过程中,以静-动摩擦系数模拟Z-pin在基体中的脱胶-拔出过程,以计算所得桥联力作为输入参数,通过连接器模拟Z-pin在层合板中的桥联作用,得到了DCB试验的载荷-位移曲线.同时,将所建模型用于计算异型截面Z-pin的桥联力,以及异型截面Z-pin增强DCB试件的载荷,以定量分析Z-pin截面周长对其增强效果的影响.结果表明,所建立的有限元模型的模拟结果与实验值较吻合. 展开更多
关键词 异型截面Z-pin 桥联力 双悬臂梁试验 摩擦系数 连接器
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基于人工蜂群算法的复合材料层间内聚力模型参数反演 被引量:2
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作者 饶玉文 林仁邦 +1 位作者 杨颜志 严刚 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期287-292,共6页
内聚力模型在复合材料结构分层损伤评估中已得到广泛应用,准确获得内聚力模型的参数对评估结果有重要影响。对内聚力模型的参数反演进行了研究,通过复合材料双悬臂梁试验获取加载点载荷-位移数据信息,结合对应的有限元正演模型输出构建... 内聚力模型在复合材料结构分层损伤评估中已得到广泛应用,准确获得内聚力模型的参数对评估结果有重要影响。对内聚力模型的参数反演进行了研究,通过复合材料双悬臂梁试验获取加载点载荷-位移数据信息,结合对应的有限元正演模型输出构建目标函数,采用人工蜂群算法优化识别出层间内聚力模型参数。数值仿真和试验结果表明,人工蜂群算法较遗传算法和粒子群算法具有良好的收敛性和寻优能力,并且有一定的抗噪能力,能够在不同测量噪声影响下优化反演出内聚力模型参数值,运用反演参数模拟得到的加载点载荷-位移数据与实际试验结果一致。 展开更多
关键词 内聚力模型 参数反演 人工蜂群算法 双悬臂梁试验 有限元仿真
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The effect of fiber orientation on fracture response of metallic fiber-reinforced adhesive thin films 被引量:1
17
作者 S.M.J.Razavi L.Sandnes +1 位作者 J.Torgersen F.Berto 《Theoretical & Applied Mechanics Letters》 CAS CSCD 2018年第1期43-47,共5页
Incorporation of metallic fibers into the adhesive layer can significantly improve the mechanical behavior of the adhesive joint. This paper aims to assess the fracture behavior of an epoxy adhesive reinforced by long... Incorporation of metallic fibers into the adhesive layer can significantly improve the mechanical behavior of the adhesive joint. This paper aims to assess the fracture behavior of an epoxy adhesive reinforced by longitudinal and lateral metallic fibers. Double cantilever beam(DCB) specimens were used to obtain the fracture energy of both non-reinforced and reinforced adhesives under mode I loading condition. In addition to the fiber orientation, the distance between the metal fibers was considered as the second key parameter in the experiments. It was concluded that although incorporation of metallic fibers in the adhesive layer improves the fracture behavior of neat adhesive, however, higher improvements were observed for the adhesive reinforced with longitudinal fibers. Furthermore, reducing the fiber distances resulted in higher values of fracture energy. 展开更多
关键词 double cantilever beam(dcb) FRACTURE energy Metal fibers THIN film Toughened ADHESIVE
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环境介质及充氢时间对40CrNi2Si2MoVA钢应力腐蚀行为的影响
18
作者 程法嵩 康会峰 +3 位作者 田文明 陈芳芳 李忠磊 李艳霞 《失效分析与预防》 2023年第2期112-118,共7页
采用双悬臂(DCB)试样和恒载荷拉伸应力腐蚀试验,研究环境介质及充氢时间对40CrNi2Si2MoVA超高强度钢应力腐蚀行为的影响作用。结果表明:40CrNi2Si2MoVA钢DCB试样在不同溶液介质中产生的应力腐蚀裂纹易在预制裂纹尖端出现分叉,且在生长... 采用双悬臂(DCB)试样和恒载荷拉伸应力腐蚀试验,研究环境介质及充氢时间对40CrNi2Si2MoVA超高强度钢应力腐蚀行为的影响作用。结果表明:40CrNi2Si2MoVA钢DCB试样在不同溶液介质中产生的应力腐蚀裂纹易在预制裂纹尖端出现分叉,且在生长过程中与预制裂纹轴线方向的夹角不断增大,最后趋近垂直于预制裂纹;Cl−比SO_(4)^(2−)对40CrNi2Si2MoVA钢应力腐蚀的影响更大,能更加明显地加速裂纹的萌生扩展;随充氢时间的增加,40CrNi2Si2MoVA钢断裂时间缩短,材料的塑性降低、脆性增加,断裂逐渐由韧性断裂转变为脆性断裂。 展开更多
关键词 超高强度钢 应力腐蚀 双悬臂试样 恒载荷 氢脆
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双悬臂梁桥试验检测及安全技术评价
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作者 金龙 曾兆权 《城市道桥与防洪》 2012年第4期99-101,274,共3页
双悬臂梁桥为我国在上世纪60年代至90年代期间为解决桥梁跨度不足而使用的一种结构。结构主要以锚固孔和挂梁孔组成。该种桥梁的病害主要体现在牛腿的受力薄弱位置的抗剪能力不足。该文对位于吉林省延边州G302国道上的嘎呀河大桥的试验... 双悬臂梁桥为我国在上世纪60年代至90年代期间为解决桥梁跨度不足而使用的一种结构。结构主要以锚固孔和挂梁孔组成。该种桥梁的病害主要体现在牛腿的受力薄弱位置的抗剪能力不足。该文对位于吉林省延边州G302国道上的嘎呀河大桥的试验检测过程作了介绍,以期为今后此类桥梁评定作为借鉴。 展开更多
关键词 双悬臂 锚固梁 挂梁 检测 荷载试验 应变 挠度 图们市
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独柱大悬臂盖梁和双柱墩式高架桥动力性能对比研究 被引量:2
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作者 李红鸽 《国防交通工程与技术》 2012年第1期22-26,11,共6页
应用梁格法,以独柱大悬臂盖梁高架桥和双柱墩高架桥为例进行仿真分析,并结合荷载试验从自振频率、振幅和冲击系数三个方面对独柱大悬臂盖梁高架桥和双柱墩桥梁的动力特性进行对比分析。研究结果表明:独柱大悬臂盖梁桥梁发生横向振动时,... 应用梁格法,以独柱大悬臂盖梁高架桥和双柱墩高架桥为例进行仿真分析,并结合荷载试验从自振频率、振幅和冲击系数三个方面对独柱大悬臂盖梁高架桥和双柱墩桥梁的动力特性进行对比分析。研究结果表明:独柱大悬臂盖梁桥梁发生横向振动时,会产生相应的扭转模态,双柱墩可明显增强桥梁的横向刚度;独柱大悬臂盖梁结构在一定程度上削弱了全桥的动力性能。 展开更多
关键词 城市高架桥 独柱大悬臂盖梁 双柱墩 梁格法 荷载试验 动力性能
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