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波浪入射角度对圆端形桥墩模型水槽试验阻塞效应影响
1
作者
魏凯
邢少一
+1 位作者
秦竟熙
杨雄欣
《中国公路学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期81-90,共10页
模型水槽试验是开展桥梁墩柱结构波浪作用研究的常用手段之一,当桥墩模型尺寸较大时,阻塞效应对桥墩模型波浪作用的影响不可忽略。桥墩常用的圆端形截面非中心对称,其波浪荷载受波浪入射角度影响大,但波浪入射角度对模型试验阻塞效应的...
模型水槽试验是开展桥梁墩柱结构波浪作用研究的常用手段之一,当桥墩模型尺寸较大时,阻塞效应对桥墩模型波浪作用的影响不可忽略。桥墩常用的圆端形截面非中心对称,其波浪荷载受波浪入射角度影响大,但波浪入射角度对模型试验阻塞效应的影响尚未完全清楚。因此,开展了不同尺度、不同波浪入射角度下圆端形桥墩波浪荷载水槽试验,分析了波浪入射角度对阻塞效应的影响;建立了基于雷诺时均(RANS)方程和k-ε湍流模型的三维数值波浪水槽,采用质量源造波,揭示了不同阻塞比下波浪力的变化规律,探明了不同波浪入射角度下的临界阻塞比;考虑不同波浪入射角度的影响,提出了阻塞效应影响下的圆端形桥墩模型波浪力修正方法,并结合数值模拟验证了方法的合理性。研究结果表明:①阻塞效应会增大圆端形桥墩受到的正向波浪力;②波浪入射角度会对圆端形桥墩的阻塞效应产生影响,从而导致不同波浪入射角度下的临界阻塞比不同,但临界水槽宽度为6倍桥墩阻水宽度时便可有效避免阻塞效应的产生;③以正向波浪力峰值为研究对象求得了修正系数,并提出了圆端形桥墩在任意波浪入射角度下受阻塞效应影响的波浪力修正公式,且修正效果较好。相关研究成果对跨海桥梁波浪作用水槽试验、波浪荷载计算等具有参考价值。
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关键词
桥梁工程
圆端形桥墩
水槽试验
波浪作用
阻塞效应
波浪入射角度
修正公式
原文传递
圆端形不锈钢管混凝土桥墩滞回性能有限元分析
被引量:
5
2
作者
赵秋红
张建周
李忠献
《建筑结构学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第S1期435-443,共9页
为研究圆端形不锈钢管混凝土桥墩的滞回性能,采用有限元分析软件ABAQUS,建立了圆端形不锈钢管混凝土桥墩的精细化模型,对比研究其与圆端形普通钢管混凝土桥墩受力性能的差异,并对影响其滞回性能的主要因素进行参数分析。研究发现:采用...
为研究圆端形不锈钢管混凝土桥墩的滞回性能,采用有限元分析软件ABAQUS,建立了圆端形不锈钢管混凝土桥墩的精细化模型,对比研究其与圆端形普通钢管混凝土桥墩受力性能的差异,并对影响其滞回性能的主要因素进行参数分析。研究发现:采用不锈钢与普通钢的圆端形钢管混凝土桥墩承载力相当,但由于不锈钢存在较为显著的应变强化现象,前者的荷载-位移曲线下降更为平缓,圆端形不锈钢管在加载后期仍能对核心混凝土提供较好的约束作用;随截面长宽比增加,圆端形不锈钢管混凝土桥墩的水平承载力明显增加,但位移延性明显下降;随含钢率增加,桥墩的抗侧刚度、水平承载力、位移延性均明显增加;随轴压比增加,桥墩水平承载力略有降低,而位移延性明显下降;而核心混凝土强度对桥墩的滞回性能影响有限。
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关键词
不锈钢管混凝土
圆端形桥墩
高性能桥墩
非线性有限元分析
滞回性能
原文传递
带加劲肋的圆端形夹层板桥墩防撞套箱受力分析
被引量:
2
3
作者
单成林
乔攀
《公路交通科技》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第11期91-99,共9页
带圆端头的桥墩是常见的桥墩形式之一,为探讨该种圆端形桥墩在采用夹层板防撞套箱时内部设置不同形式和数量加劲肋对防撞性能的影响,采用数值计算法,通过静力等效的荷载作用方式,对分别设置不同数量的水平加劲肋和竖向加劲肋的夹层板防...
带圆端头的桥墩是常见的桥墩形式之一,为探讨该种圆端形桥墩在采用夹层板防撞套箱时内部设置不同形式和数量加劲肋对防撞性能的影响,采用数值计算法,通过静力等效的荷载作用方式,对分别设置不同数量的水平加劲肋和竖向加劲肋的夹层板防撞箱内、外层钢板在最不利正撞时的应力和变形进行了对比分析。结果表明:设置水平加劲肋和竖向加劲肋均能有效减小防撞箱撞击点处夹层板的应力,但对内、外层钢板的应力减小程度不相同,对同一位置不同方向的应力减小程度也不相同;设置竖向加劲肋能有效减小防撞套箱撞击点处夹层板外层钢板的竖向和横向(水平向)应力,但对内层钢板只有效减小竖向应力;水平加劲肋只有效减小防撞套箱撞击点处夹层板外层钢板的竖向应力和内层钢板的横向应力,其他应力不明显;竖向加劲肋对撞击点处夹层板外层钢板的两个方向应力减少程度大于水平加劲肋的减少程度,而对内层钢板而言,水平加劲肋对撞击点处横向应力的减少程度大于竖向应力的减少程度;设置过多数量的水平加劲肋或竖向加劲肋对改善防撞箱受力和变形不明显,反而增加自重及成本,但由于现实中碰撞点是随机的,必须设置一定密度的加劲肋,特别是竖向加劲肋,而水平加劲肋不宜多设。
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关键词
桥梁工程
圆端形桥墩
数值计算法
加劲肋
夹层板防撞套箱
原文传递
题名
波浪入射角度对圆端形桥墩模型水槽试验阻塞效应影响
1
作者
魏凯
邢少一
秦竟熙
杨雄欣
机构
西南交通大学土木工程学院
加州大学洛杉矶分校
上海市政工程设计有限公司
出处
《中国公路学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期81-90,共10页
基金
国家自然科学基金项目(U21A20154,52222804)。
文摘
模型水槽试验是开展桥梁墩柱结构波浪作用研究的常用手段之一,当桥墩模型尺寸较大时,阻塞效应对桥墩模型波浪作用的影响不可忽略。桥墩常用的圆端形截面非中心对称,其波浪荷载受波浪入射角度影响大,但波浪入射角度对模型试验阻塞效应的影响尚未完全清楚。因此,开展了不同尺度、不同波浪入射角度下圆端形桥墩波浪荷载水槽试验,分析了波浪入射角度对阻塞效应的影响;建立了基于雷诺时均(RANS)方程和k-ε湍流模型的三维数值波浪水槽,采用质量源造波,揭示了不同阻塞比下波浪力的变化规律,探明了不同波浪入射角度下的临界阻塞比;考虑不同波浪入射角度的影响,提出了阻塞效应影响下的圆端形桥墩模型波浪力修正方法,并结合数值模拟验证了方法的合理性。研究结果表明:①阻塞效应会增大圆端形桥墩受到的正向波浪力;②波浪入射角度会对圆端形桥墩的阻塞效应产生影响,从而导致不同波浪入射角度下的临界阻塞比不同,但临界水槽宽度为6倍桥墩阻水宽度时便可有效避免阻塞效应的产生;③以正向波浪力峰值为研究对象求得了修正系数,并提出了圆端形桥墩在任意波浪入射角度下受阻塞效应影响的波浪力修正公式,且修正效果较好。相关研究成果对跨海桥梁波浪作用水槽试验、波浪荷载计算等具有参考价值。
关键词
桥梁工程
圆端形桥墩
水槽试验
波浪作用
阻塞效应
波浪入射角度
修正公式
Keywords
bridge
engineering
the
round
-
ended
bridge
pier
flume
test
the
wave
action
the
blockage
effect
the
wave
incidence
angles
the
correction
formula
分类号
U44 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
圆端形不锈钢管混凝土桥墩滞回性能有限元分析
被引量:
5
2
作者
赵秋红
张建周
李忠献
机构
天津大学建筑工程学院
天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室
出处
《建筑结构学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第S1期435-443,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51678406)
文摘
为研究圆端形不锈钢管混凝土桥墩的滞回性能,采用有限元分析软件ABAQUS,建立了圆端形不锈钢管混凝土桥墩的精细化模型,对比研究其与圆端形普通钢管混凝土桥墩受力性能的差异,并对影响其滞回性能的主要因素进行参数分析。研究发现:采用不锈钢与普通钢的圆端形钢管混凝土桥墩承载力相当,但由于不锈钢存在较为显著的应变强化现象,前者的荷载-位移曲线下降更为平缓,圆端形不锈钢管在加载后期仍能对核心混凝土提供较好的约束作用;随截面长宽比增加,圆端形不锈钢管混凝土桥墩的水平承载力明显增加,但位移延性明显下降;随含钢率增加,桥墩的抗侧刚度、水平承载力、位移延性均明显增加;随轴压比增加,桥墩水平承载力略有降低,而位移延性明显下降;而核心混凝土强度对桥墩的滞回性能影响有限。
关键词
不锈钢管混凝土
圆端形桥墩
高性能桥墩
非线性有限元分析
滞回性能
Keywords
concrete-filled
stainless
steel
tube
round
-
ended
bridge
pier
high-performance
bridge
pier
nonlinear
finite
element
analysis
hysteretic
behavior
分类号
U441 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
带加劲肋的圆端形夹层板桥墩防撞套箱受力分析
被引量:
2
3
作者
单成林
乔攀
机构
华南理工大学土木与交通学院
出处
《公路交通科技》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第11期91-99,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51278201)
广东省交通运输厅科技项目(粤交科2012-02-021)
广东省公路管理局科技计划项目(粤公研2011-28)
文摘
带圆端头的桥墩是常见的桥墩形式之一,为探讨该种圆端形桥墩在采用夹层板防撞套箱时内部设置不同形式和数量加劲肋对防撞性能的影响,采用数值计算法,通过静力等效的荷载作用方式,对分别设置不同数量的水平加劲肋和竖向加劲肋的夹层板防撞箱内、外层钢板在最不利正撞时的应力和变形进行了对比分析。结果表明:设置水平加劲肋和竖向加劲肋均能有效减小防撞箱撞击点处夹层板的应力,但对内、外层钢板的应力减小程度不相同,对同一位置不同方向的应力减小程度也不相同;设置竖向加劲肋能有效减小防撞套箱撞击点处夹层板外层钢板的竖向和横向(水平向)应力,但对内层钢板只有效减小竖向应力;水平加劲肋只有效减小防撞套箱撞击点处夹层板外层钢板的竖向应力和内层钢板的横向应力,其他应力不明显;竖向加劲肋对撞击点处夹层板外层钢板的两个方向应力减少程度大于水平加劲肋的减少程度,而对内层钢板而言,水平加劲肋对撞击点处横向应力的减少程度大于竖向应力的减少程度;设置过多数量的水平加劲肋或竖向加劲肋对改善防撞箱受力和变形不明显,反而增加自重及成本,但由于现实中碰撞点是随机的,必须设置一定密度的加劲肋,特别是竖向加劲肋,而水平加劲肋不宜多设。
关键词
桥梁工程
圆端形桥墩
数值计算法
加劲肋
夹层板防撞套箱
Keywords
bridge
engineering
round
-
ended
bridge
pier
numerical
calculation
method
stiffening
rib
anti-collision
box
made
of
sandwich
分类号
U441.5 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
波浪入射角度对圆端形桥墩模型水槽试验阻塞效应影响
魏凯
邢少一
秦竟熙
杨雄欣
《中国公路学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
原文传递
2
圆端形不锈钢管混凝土桥墩滞回性能有限元分析
赵秋红
张建周
李忠献
《建筑结构学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
5
原文传递
3
带加劲肋的圆端形夹层板桥墩防撞套箱受力分析
单成林
乔攀
《公路交通科技》
CAS
CSCD
北大核心
2017
2
原文传递
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