多跨连续刚构桥合拢方案分析 被引量：19

1

作者 曹水东 林云 李传习 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期576-581,共6页

针对大跨度多跨高墩连续刚构桥合拢顺序(合拢方案)对结构内力和累计位移影响规律研究的不足,以8跨一联、主跨120 m、墩高110.3 m的湖南省汝城至郴州高速公路的文明特大桥为例,采用对比的方法分析了大跨度多跨高墩连续刚构桥合拢顺序对... 针对大跨度多跨高墩连续刚构桥合拢顺序(合拢方案)对结构内力和累计位移影响规律研究的不足,以8跨一联、主跨120 m、墩高110.3 m的湖南省汝城至郴州高速公路的文明特大桥为例,采用对比的方法分析了大跨度多跨高墩连续刚构桥合拢顺序对结构受力以及位移的影响,以及采用一次张拉或两次张拉两种张拉方式张拉合拢段预应力钢束对合拢段及整个结构的影响。结果表明:不同的合拢顺序对成桥状态结构受力影响不大,但对累计位移有较大影响,而这直接影响挂篮悬臂施工的立模标高;合拢段预应力钢束的张拉方式不同会影响合拢段主梁的下缘应力,而对其上缘和其他节段主梁应力以及位移影响甚微。 展开更多

关键词 连续刚构 合拢方案 预应力张拉 立模标高

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钢箱梁横隔板疲劳裂纹特征与实桥试验的轮载应力 被引量：15

2

作者 李传习 陈卓异 +2 位作者 周爱国 曹水东 柯璐 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期59-67,共9页

弧形切口处横隔板母材开裂是正交异性桥面板钢箱梁常见的疲劳病害。因研究方法的局限性,对其疲劳机理尚缺乏公认的认识。对此,考察并给出了两个背景工程的横隔板疲劳裂纹特征;针对无裂纹横隔板,进行了现场多种纵横向移动布载工况的轮载... 弧形切口处横隔板母材开裂是正交异性桥面板钢箱梁常见的疲劳病害。因研究方法的局限性,对其疲劳机理尚缺乏公认的认识。对此,考察并给出了两个背景工程的横隔板疲劳裂纹特征;针对无裂纹横隔板,进行了现场多种纵横向移动布载工况的轮载试验及相应的FEA计算,给出了结果及其规律。研究表明:(1)横隔板母材开裂常出现在远离U肋的上起弧点附近;开裂后,裂纹两侧的横隔板常有平面外的错动;(2)远离U肋的上起弧点附近横隔板的轮载应力始终为压应力,且应力绝对值最大;与U肋交界附近横隔板的轮载应力始终为拉应力,应力值次之;(3)横隔板平面外弯曲变形引起的应力相对膜应力很小,特别是弧形切口周边的潜在起裂处,两表面应力差几乎为0;(4)横隔板母材起裂处的压应力方向与裂纹方向几乎垂直;(5)顶板厚16mm、U肋厚10mm的背景工程,紧邻横隔板的U肋轮载应力不超过22MPa,应力幅小,几乎无疲劳开裂风险;(6)弧形切口周边轮载应力的最不利纵向加载位置为纵向距该横隔板约1倍的U肋间距;稍远处轮载应力的最不利纵向加载位置为其正上方。 展开更多

关键词 正交异性桥面板 横隔板 疲劳裂纹 现场试验 弯曲应力 膜应力

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基于结构柔度矩阵损伤识别的柔度曲率比法 被引量：7

3

作者 曹水东 李传习 +1 位作者 徐飞鸿 张建仁 《长沙电力学院学报（自然科学版）》 2006年第1期85-88,共4页

提出了基于结构柔度矩阵的柔度曲率比法,该方法利用结构损伤前后的柔度矩阵差的主对角元素,计算结构的柔度曲率,并取与利用结构损伤前柔度矩阵主对角元素计算所得的柔度曲率的比值,即柔度曲率比,作为损伤识别指标,进行损伤识别.数值分... 提出了基于结构柔度矩阵的柔度曲率比法,该方法利用结构损伤前后的柔度矩阵差的主对角元素,计算结构的柔度曲率,并取与利用结构损伤前柔度矩阵主对角元素计算所得的柔度曲率的比值,即柔度曲率比,作为损伤识别指标,进行损伤识别.数值分析结果表明,该方法损伤定位准确,对损伤敏感,所需模态数据阶数少,能识别单个或多个损伤的存在. 展开更多

关键词 损伤识别 柔度矩阵 柔度曲率比 模态参数

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港珠澳大桥超大节段钢箱梁整体吊装安全监测技术 被引量：8

4

作者 王鹏程 曹水东 +1 位作者 李红利 李传习 《中外公路》 北大核心 2017年第1期63-67,共5页

为了确保港珠澳大桥超大节段钢箱梁整体吊装施工的安全,利用有限元软件Ansys建立钢箱梁及吊具的整体有限元模型,提出合理的吊装监测方案,采用实际吊装构件、分级加载方式对吊具开展静载监测试验,将测点的理论应力值与实测推算应力值对... 为了确保港珠澳大桥超大节段钢箱梁整体吊装施工的安全,利用有限元软件Ansys建立钢箱梁及吊具的整体有限元模型,提出合理的吊装监测方案,采用实际吊装构件、分级加载方式对吊具开展静载监测试验,将测点的理论应力值与实测推算应力值对比分析,计算结果与监测试验中的测点应力值吻合良好;试验和有限元的分析结果均表明:钢箱梁在吊装过程中,吊具各构件的强度、刚度及稳定性均满足要求,在不大于额定荷载作用下,整体结构安全可靠,可投入钢箱梁的实际吊装作业中。 展开更多

关键词 超大节段钢箱梁 吊具 整体吊装 模拟计算 监测试验 安全可靠

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55 m大跨径组合式移动模架结构安全性数值分析与优化研究 被引量：6

5

作者 李传习 彭武忠 曹水东 《公路与汽运》 2015年第5期130-137,共8页

移动模架集模板、支撑系统、过孔功能于一体,结构复杂,其施工安全控制是该工法关键技术之一。文中以采用移动模架法施工的洞庭湖大桥君山滩地引桥为工程背景,建立移动模架关键构件仿真分析模型,进行最不利工况下模架结构安全性数值仿真... 移动模架集模板、支撑系统、过孔功能于一体,结构复杂,其施工安全控制是该工法关键技术之一。文中以采用移动模架法施工的洞庭湖大桥君山滩地引桥为工程背景,建立移动模架关键构件仿真分析模型,进行最不利工况下模架结构安全性数值仿真分析,结果表明除前吊梁外,组合式移动模架系统的其余关键构件的强度、刚度和稳定性指标均符合相关规范要求;针对前吊梁存在的应力安全储备不足情况提出了修改意见。 展开更多

关键词 桥梁 组合式移动模架 仿真分析 施工安全

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移动模架施工PC箱梁底板裂缝成因分析与对策研究 被引量：5

6

作者 李传习 柯璐 +1 位作者 陈卓异 曹水东 《中外公路》 北大核心 2015年第5期114-118,共5页

为了分析寻找移动模架施工PC箱梁悬臂端底板纵向裂缝防治的合理对策,以移动模架施工的某大桥为工程背景,利用通用有限元软件Abaqus建立悬臂段预应力混凝土箱梁空间有限元模型,对纵向裂缝产生的原因进行了分析。对悬臂段混凝土的应力进... 为了分析寻找移动模架施工PC箱梁悬臂端底板纵向裂缝防治的合理对策,以移动模架施工的某大桥为工程背景,利用通用有限元软件Abaqus建立悬臂段预应力混凝土箱梁空间有限元模型,对纵向裂缝产生的原因进行了分析。对悬臂段混凝土的应力进行监测,测试结果验证了有限元模型的准确性。有限元分析表明:荷载共同作用下底板横向拉应力最值达6.8 MPa,导致底板混凝土开裂,裂缝产生的主要原因为箱梁悬臂段集中张拉的纵向预应力。提出了底板纵向裂缝的防治对策,分析表明:在底板设置横向预应力能够显著降低底板横向应力水平,避免底板纵向裂缝的产生;设置矮肋、增加底板厚度和转移底板锚点力等措施也能在一定程度上改善底板横向受力状况。 展开更多

关键词 桥梁工程 移动模架 混凝土箱梁 裂缝 防治对策

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移动模架施工的PC箱梁悬臂段空间应力分析 被引量：5

7

作者 李传习 柯璐 +1 位作者 陈卓异 曹水东 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期77-82,共6页

为了分析移动模架施工的PC连续箱梁悬臂端底板裂缝产生的原因及其影响因素,以在建某大桥(4×55m四跨一联PC连续箱梁桥)为工程背景,采用通用有限元软件ABAQUS建立悬臂段预应力混凝土箱梁空间有限元模型,对各荷载作用下的结构空间应... 为了分析移动模架施工的PC连续箱梁悬臂端底板裂缝产生的原因及其影响因素,以在建某大桥(4×55m四跨一联PC连续箱梁桥)为工程背景,采用通用有限元软件ABAQUS建立悬臂段预应力混凝土箱梁空间有限元模型,对各荷载作用下的结构空间应力进行分析,并对底板横向应力影响参数进行了敏感性分析。结果表明:底板混凝土开裂的主要原因为箱梁悬臂段集中张拉纵向预应力引起的较大横向应力;底板厚度和底板预应力横向位置对悬臂端底板横向应力影响显著;混凝土泊松比仅对预应力锚点附近的横向应力影响较大;底板锚点力仅对底板中部横向应力的影响较大。建议通过优化纵向预应力布置、局部增加悬臂段底板厚度等措施,以减小底板横向应力。 展开更多

关键词 预应力混凝土桥 箱形梁 悬臂段 移动模架 底板裂缝 有限元法 空间效应 参数分析

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空间主缆扭转特性与扭转效应试验研究 被引量：4

8

作者 李传习 刘智侃 曹水东 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期84-92,共9页

空间主缆自锚式悬索桥由空缆状态转换为成桥状态的过程中,两鞍座间主缆将产生一定的扭转。以杭州江东大桥为研究背景,在综合考虑经济性、模型材料、制作工艺以及实验室条件等的基础上,确定了试验模型的几何缩尺比为1∶15。设计了吊索张... 空间主缆自锚式悬索桥由空缆状态转换为成桥状态的过程中,两鞍座间主缆将产生一定的扭转。以杭州江东大桥为研究背景,在综合考虑经济性、模型材料、制作工艺以及实验室条件等的基础上,确定了试验模型的几何缩尺比为1∶15。设计了吊索张拉锚固系统、缆索位形测量装置;提出了主缆截面方位线的概念,并基于新型缆索位形测试装置的测量值,建立了主缆截面扭转角计算方法。进行了吊索索夹不同预偏角、不同吊杆张拉力的模型试验,研究了主缆截面的扭转特性与扭转效应的规律。试验研究表明:吊索索夹横向预偏角度对该索夹处主缆截面扭转角起决定性影响,对相邻吊索索夹主缆截面扭转角的影响几乎可以忽略,相邻吊索索夹之间的扭转角几乎成线形变化;吊索力较小时,主缆扭转角接近终值,主缆抗扭刚度较低;索鞍附近主缆扭转规律较复杂,有待进一步研究。 展开更多

关键词 空间主缆 全桥模型试验 索夹横向预偏角 方位角 扭转效应

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深中通道某异形钢箱梁横向分块施工受力分析

9

作者 曾成 曹水东 张玉平 《河南科技》 2023年第17期68-73,共6页

【目的】为论证施加压重荷载方案的可行性,以深中通道某工程为研究背景,研究各施工阶段下梁块线形和应力情况。【方法】采用Midas Civil板单元建立钢箱梁横向分块安装有限元模型,分析箱梁吊装到临时支撑、施加压重荷载两个施工阶段,钢... 【目的】为论证施加压重荷载方案的可行性,以深中通道某工程为研究背景,研究各施工阶段下梁块线形和应力情况。【方法】采用Midas Civil板单元建立钢箱梁横向分块安装有限元模型,分析箱梁吊装到临时支撑、施加压重荷载两个施工阶段,钢箱梁纵缝处的位移及主要构件的应力情况。【结果】结果表明,D、E段钢箱梁分块吊装到临时支撑后,钢箱梁横向分块后箱梁接缝处存在位移差,位移差最大值分别为5.9 mm、8.9 mm,且都发生在跨中截面处;施加不同的压重荷载后,纵缝处的最大位移差绝对值减小85%、79%,且理论位移差皆不超过2 mm;顶板、底板、腹板的应力分布规律基本一致,且应力值均不超过80 MPa。【结论】横向分块施工方案安全合理,研究成果可为同类型桥梁横向分块施工提供参考。 展开更多

关键词 钢箱梁 横向分块 有限元分析 桥梁施工

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自由-弹性支承杆损伤识别方法研究 被引量：2

10

作者 徐飞鸿 霍立飞 +1 位作者 曹水东 宋建中 《长沙交通学院学报》 2003年第4期6-9,共4页

基于弹性杆件的纵向振动理论,研究基桩简化模型的损伤识别方法。用弹簧代替损伤的自由-弹性支承杆的损伤材料,通过分析位移导纳,建立损伤截面的刚度、损伤位置和杆件固有频率之间的函数关系,利用不同的损伤模态频率实现对自由-弹性支承... 基于弹性杆件的纵向振动理论,研究基桩简化模型的损伤识别方法。用弹簧代替损伤的自由-弹性支承杆的损伤材料,通过分析位移导纳,建立损伤截面的刚度、损伤位置和杆件固有频率之间的函数关系,利用不同的损伤模态频率实现对自由-弹性支承杆的损伤进行定位和损伤程度的判断。数值模拟给出了很好的损伤识别结果。 展开更多

关键词 导纳 损伤识别 纵向振动 基桩 自由-弹性支承杆 土木工程结构

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双塔单跨悬索桥空间主缆扭转性能数值分析 被引量：2

11

作者 李游 李传习 +2 位作者 曹水东 曾宇环 高辰 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期27-35,共9页

针对空间缆索悬索桥体系转换过程中主缆发生扭转,而扭转刚度为多因素影响的变量,数值模拟中难以准确考虑,从而无法精确计算主缆扭转角及确定索夹预偏角的难题,以杭州江东大桥为工程背景,揭示了吊索张拉过程中主缆的扭转机理,从理论上分... 针对空间缆索悬索桥体系转换过程中主缆发生扭转,而扭转刚度为多因素影响的变量,数值模拟中难以准确考虑,从而无法精确计算主缆扭转角及确定索夹预偏角的难题,以杭州江东大桥为工程背景,揭示了吊索张拉过程中主缆的扭转机理,从理论上分析了钢丝层间摩擦力对主缆扭转刚度的影响,并将拉-扭耦合效应及钢丝层间摩擦力在数值模拟中加以考虑,有效提高了计算精度,并通过改变抗扭刚度系数、吊杆张拉力、索夹预偏角等参数,确定主缆扭转特性与扭转效应,揭示了其正反扭原理.研究结果表明:体系转换过程中主缆扭转变化历程在数值模拟中需通过非线性迭代实现;随吊杆张力增大,主缆抗扭刚度从最小值逐步增加,改变主缆的抗扭刚度系数对主缆最终扭转角的影响不大;改变某索夹横向预偏角,主缆扭转现象存在"弱相干性原理"和"相邻影响原理";索夹预偏角小于(或大于)吊杆力与铅垂线夹角,主缆将跟随索夹发生正向(或反向)扭转,当吊杆力方向通过主缆形心时,扭转角不再改变. 展开更多

关键词 空间主缆 扭转刚度 数值模拟 索夹横向预偏角 扭转效应

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MSS55自行式移动模架预压试验与预拱度设置 被引量：2

12

作者 黄超 曹水东 李传习 《公路与汽运》 2015年第4期187-191,共5页

以洞庭湖大桥滩地引桥13标段MSS55移动模架造桥机为研究对象,采用现场堆载预压试验方法模拟施工工况,测试移动模架的挠度变形规律并对分析数据与理论分析结果进行对比,判断移动模架的安全性能并修正移动模架的刚度;阐述了考虑预压、预... 以洞庭湖大桥滩地引桥13标段MSS55移动模架造桥机为研究对象,采用现场堆载预压试验方法模拟施工工况,测试移动模架的挠度变形规律并对分析数据与理论分析结果进行对比,判断移动模架的安全性能并修正移动模架的刚度;阐述了考虑预压、预应力张拉、移动模架落模行走及砼收缩徐变、后续梁段影响的预拱度值计算公式,为移动模架现浇箱梁的后续施工预拱度确定等提供依据。 展开更多

关键词 桥梁 移动模架 预压试验 挠度 应力 预拱度设置

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可变角度横向集中荷载作用下刚、柔两种结构扭转试验的设计 被引量：1

13

作者 曹水东 魏胜 唐代新 《科技信息》 2013年第10期173-174,共2页

本文以大学生创新性实验建设计划活动为平台,设计一个在可变角度横向集中荷载作用下刚、柔两种结构扭转特性对比研究试验。柔性结构(主缆)采用缩尺模型试验获取研究数据,刚性结构(曲梁)采用杆系结构的有限元数值计算分析。该创新性实验... 本文以大学生创新性实验建设计划活动为平台,设计一个在可变角度横向集中荷载作用下刚、柔两种结构扭转特性对比研究试验。柔性结构(主缆)采用缩尺模型试验获取研究数据,刚性结构(曲梁)采用杆系结构的有限元数值计算分析。该创新性实验项目的完成培养了参与成员的动手实践能力,加深了其对基础知识的理解和掌握。 展开更多

关键词 结构扭转试验 设计 实现

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空间主缆扭转角度测量方法研究 被引量：1

14

作者 李传习 肖光清 +1 位作者 曹水东 李斌 《中外公路》 北大核心 2014年第5期133-137,共5页

空间主缆在吊杆横向张拉力的作用下,两吊点间的主缆会产生一定的扭转。该文在空间主缆扭转角度计算原理及其测量装置使用的基础上,提出采用坐标法和角度法进行测量。通过试验数据分析,得出两种方法所计算的扭转角度基本一致。坐标法不... 空间主缆在吊杆横向张拉力的作用下,两吊点间的主缆会产生一定的扭转。该文在空间主缆扭转角度计算原理及其测量装置使用的基础上,提出采用坐标法和角度法进行测量。通过试验数据分析,得出两种方法所计算的扭转角度基本一致。坐标法不仅可以求得主缆的扭转角度,还可求得在任意空间角度下主缆的线形,但对于角度测量而言,坐标法操作比较麻烦、测量所需时间长,而采用角度法进行测量具有方便快捷、效率高、操作简单等优点。 展开更多

关键词 自锚式悬索桥 空间主缆 扭转角 坐标法 角度法

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论新形势下高校基础课实验教学和谐化的创建

15

作者 曹水东 《高校实验室工作研究》 2010年第1期49-51,共3页

本文从当前构建社会主义和谐社会主旋律出发,分析了高校实验教学存在的负面现状,阐述了实验教学在培养高素质人才,践行和谐教育,构建社会主义和谐社会中的重要地位。从实验教学指导思想、实验环境、实验课程体系、实验考核评价体制和教... 本文从当前构建社会主义和谐社会主旋律出发,分析了高校实验教学存在的负面现状,阐述了实验教学在培养高素质人才,践行和谐教育,构建社会主义和谐社会中的重要地位。从实验教学指导思想、实验环境、实验课程体系、实验考核评价体制和教师工作氛围五个方面重点论述了新形势下高校基础课实验教学和谐化建设的重要性,以及如何进行实验教学的和谐化建设,并介绍了工程力学实验中心在这些方面所取得的成效。 展开更多

关键词 实验教学 和谐 创建

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