地震下RC空心墩弯-剪数值模型及混合试验验证

地震作用下钢筋混凝土空心截面中高桥墩多发生弯剪破坏,而其弯剪耦合反应的数值模拟方法尚不完善。针对当前弯剪串联模型中的剪切模型未考虑空心截面特征的问题,提出基于关键参数的剪切模型修正方法,并通过混合试验进行验证。分别从桥墩的剪跨比、混凝土开裂后剪切刚度、等效截面面积、桥墩有效高度与墩身混凝土斜裂缝倾角等参数入手,提出剪切模型关键参数的修正方法;基于修正的开裂剪切强度、开裂剪切位移、剪切极限承载力及其对应的剪切位移与剪切破坏位移,提出适用于空心桥墩剪切性能模拟的三折线型骨架曲线建立方法;通过组合剪切模型与基于纤维单元的弯曲模型,建立空心墩弯剪耦合反应的数值模型;与一座空心高墩桥混合试验结果对比,其桥墩子结构的物理试验结果验证了数值模拟方法。分析表明:通过本文所提数值模拟方法得到的空心桥墩弯剪滞回曲线与真实地震加载路径下的试验曲线匹配良好,能够模拟空心墩在真实地震作用下的弯剪滞回行为。

骨架中空对泡沫铜内融化过程的影响

将多孔介质和相变材料复合是提高固液相变储能系统传热性能的有效措施.本文通过微型计算机断层扫描(micro computed tomography,Micro CT)三维重构得到泡沫铜的数值结构,采用格子Boltzmann方法对填充泡沫铜复合相变材料的方腔融化过程进行孔隙尺度模拟研究,讨论不同Rayleigh数以及热导率下,泡沫铜骨架中空对泡沫铜内融化过程的影响.结果表明,中空骨架泡沫铜相比实心骨架泡沫铜,融化前期换热强度更低、相变材料的融化更慢、储能效率η更高.与泡沫铜骨架相比,通过骨架中空区进入方腔的热流量可以忽略不计;随Fourier数的增大,泡沫铜的传热增强效率ζ会因为导热和自然对流的竞争而出现先上升后下降然后再上升的现象;当Rayleigh数减小时,储能效率η提高,传热增强效率ζ随Fourier数的变化趋于平缓,中空骨架泡沫铜和实心骨架泡沫铜对应的传热增强效率ζ的差距减小;泡沫铜骨架和相变材料热导率之比越大,融化结束时刻储能效率η越低,中空骨架泡沫铜和实心骨架泡沫铜对应的传热增强效率ζ的差距越小.

活性粉末混凝土空心桥墩恢复力模型试验研究

通过5个大比例尺活性粉末混凝土空心桥墩试件的低周反复荷载试验,对试件的破坏形态、滞回特性进行研究。在对桥墩试件骨架曲线特点进行分析的基础上,考虑影响恢复力模型的主要因素,利用数值回归分析的方法,建立活性粉末混凝土空心桥墩的退化双线性恢复力模型。利用基于平截面假定的条带法程序对空心桥墩试件的骨架曲线进行数值模拟,并与试验结果进行比较,结果表明:数值模拟结果与试验结果吻合较好,研究成果可为活性粉末混凝土空心桥墩的抗震设计提供理论参考。

砼小型空心砌块配筋砌体的滞回特性

对 30个同类型配筋砌块砌体的试验 ,对其单调横向荷载 位移关系曲线进行修正 ,从而提出了用于代表配筋砌块墙体动力特性的滞回骨架曲线·同时表明 ,竖向荷载的大小对荷载 位移曲线及滞回骨架曲线有一定影响·试验结果表明 ,该骨架曲线正确合理 ,可用于配筋砌块砌体的动力分析中·并经低周循环和模拟地震反应的荷载试验验证 ,符合程度较好·

空心普通和再生钢管混凝土柱抗震性能研究Ⅰ:试验与有限元研究

目前,空心钢管混凝土结构被大量应用和推广,但对其抗震性能的研究却比较少,制约了其在实际工程中的进一步应用。对空心普通和再生钢管混凝土柱的抗震性能进行了试验与有限元研究,首先介绍了3根空心圆钢管混凝土柱在定轴力和水平反复荷载作用下的滞回性能试验,分析了不同混凝土和空心率对试件耗能能力及位移延性等抗震性能的影响,研究表明再生混凝土构件的抗震性能要差于相应普通混凝土,而空心率越大,构件的延性和耗能能力越小。其次,采用有限元软件ABAQUS对空心钢管混凝土压弯构件的荷载-位移骨架曲线进行了大量数值计算,分析了各参数对构件骨架曲线及延性的影响。

桁架拱轻钢大棚骨架K型节点受力性能对比与分析

我国北方寒区常发生桁架拱轻钢大棚在暴风、暴雪共同作用下破坏。以桁架拱轻钢大棚骨架的薄弱部位即K型节点[1-3]为研究对象,采用ANSYS有限元分析软件对灌浆K型节点及空心K型节点进行模拟静力分析,同时进行了灌浆K型节点及空心K型节点静力加载试验,验证了有限元分析结果的正确性。分析结果表明,灌浆K型节点与空心K型节点的最大应力均出现在受压支杆与主管焊接处,且灌浆K型节点应力明显小于空心K型节点应力,灌浆改善了桁架拱轻钢大棚骨架K型节点的受力性能,为灌浆桁架拱轻钢大棚骨架的整体分析提供了依据。

椭圆钢管压弯构件滞回性能试验研究

以研究椭圆钢管压弯构件的滞回性能为目的,通过4个椭圆钢管压弯构件的滞回试验,以水平力加载方向以及轴压比为设计参数,根据试验所得结果分析了椭圆钢管压弯构件的破坏模式,滞回曲线,骨架曲线和延性系数。试验结果和分析表明:椭圆钢管压弯构件的主要破坏为钢管的鼓曲破坏,轴压比越大,试件承载力越低,延性越差;绕强轴弯曲的试件较绕弱轴弯曲的试件承载力更高,但延性更差。

浅谈空心墩劲性骨架施工技术

通过结合乱岭关1号大桥空心墩施工的工程实例,从施工方案选定、施工工序划分、缩减施工成本的投入等方面对劲性骨架施工工艺进行了论述。

铁路圆端空心墩拟静力试验研究

针对圆端空心桥墩进行拟静力试验有助于了解该类桥墩的地震损伤机理,丰富铁路空心墩的抗震构造设计,进而完善铁路抗震设计理论和方法。以配箍率和轴压比为设计参数,进行5个1/6缩尺比的铁路空心墩拟静力试验,通过试验观测详细描述桥墩加载过程中的裂缝开展及损伤行为,分析桥墩的损伤机理,阐释加载过程中滞回特性的变化规律及影响因素,基于骨架曲线得到构件的最大水平抗力和位移延性系数,同时研究设计参数对构件抗震性能的影响规律,并对圆端空心墩的抗震设计提出意见和建议。

不同空心率对高强轻质混凝土角钢组合空心柱抗震性能影响

为探究地震作用下,空心率对高强轻骨料混凝土角钢组合空心柱抗震性能的影响,设计了1根高强轻骨料混凝土角钢组合实心柱与4根不同空心率的角钢组合空心柱.通过对5根试件进行拟静力试验,明确了角钢组合空心柱的破坏模式,并对试件的滞回曲线、骨架曲线、变形能力、耗能能力及刚度退化进行了分析.结果表明:随着空心率的增加,试件的裂缝发展速度逐渐增加,试件的承载力和极限位移下降趋势显著,延性和峰值后拥有的耗能能力呈现先增大后减小趋势,刚度退化现象明显;空心率为15%试件,各项抗震性能良好;空心率为25%和32%的试件滞回曲线出现明显的“捏缩”;适当的空心率,可以满足抗震需求.

再生空心砌块砌体填充墙-钢管再生混凝土框架骨架曲线模型研究

为研究再生空心砌块砌体填充墙-钢管再生混凝土框架的骨架曲线模型,设计制作了2榀试件并对其进行低周反复加载试验,获取其滞回及骨架曲线。在此基础之上,对试件的骨架曲线模型进行相关的理论分析,建立了再生空心砌块砌体填充墙—钢管再生混凝土框架的四折线骨架曲线模型。研究表明:试件的滞回曲线呈现为饱满的梭形,表现出了良好的抗震耗能性能;通过相关理论分析建立的四折线骨架曲线模型与试验实测骨架曲线吻合良好,可为该类结构在地震作用下的弹塑性地震反应分析提供相关参考。

中空玻璃上下片机械手视觉检测系统设计

为提高中空玻璃上下片机械手工作效率,解决钢化玻璃透光性强导致视觉检测尺寸较难的问题,设计了基于视觉的机械手进给距离测量与玻璃尺寸检测系统。首先根据系统工作需求对系统的关键部件进行选型,设计了系统主体硬件结构;其次提出了玻璃尺寸和机械手进给距离检测方法,即在对玻璃边缘与滚轮颜色特征提取的基础上,采用改进骨架提取算法进行玻璃尺寸测量,并基于卡尔曼滤波器利用滚轮长宽比和像素区域面积实现进给距离实时检测;最后设计了系统整体功能软件。该测量系统实现了玻璃尺寸和机械手进给距离的有效测量,具有较高的准确性与快速性,大大提高了测量效率。

基于OpenSees的柱板式空心高墩抗震性能分析

为了研究柱板式空心高墩的抗震性能,以金水沟大桥7号墩为研究对象,根据墩身截面刚度等效原则,把矩形空心截面优化成柱板式截面.通过OpenSees建立2种不同截面形式桥墩的有限元模型,从滞回曲线、骨架曲线等方面对比研究矩形空心墩(RC-1)与柱板式空心墩(RC-2)的抗震性能.结果表明:RC-2墩比RC-1墩具有更强的耗能能力和更好的延性,且相同截面刚度下RC-2墩所需的圬工更少.分析结果对于高墩的设计可提供参考价值.