正交异性钢-UHPC组合桥面板剪力连接件抗疲劳性能分析

1

作者 张君琳 李柱一 +1 位作者 谢增奎 杨立坡 《公路》 北大核心 2024年第1期133-140,共8页

以某特大桥为依托,采用有限元方法计算了大桥钢箱梁节段模型中,正交异性钢-UHPC组合桥面板在轮轴荷载作用下其剪力连接件在横桥向间距由原设计的150 mm增加至300 mm时的应力分布特征及应力影响面;基于雨流法和Miner疲劳损伤累积理论,计... 以某特大桥为依托,采用有限元方法计算了大桥钢箱梁节段模型中,正交异性钢-UHPC组合桥面板在轮轴荷载作用下其剪力连接件在横桥向间距由原设计的150 mm增加至300 mm时的应力分布特征及应力影响面;基于雨流法和Miner疲劳损伤累积理论,计算了组合桥面板剪力连接件在设计疲劳荷载下的等效应力幅与疲劳累积损伤度。结果表明,优化后的剪力连接件抗疲劳性能满足规范要求。在此基础上,研究了组合桥面板剪力连接件的直径、间距对其疲劳性能的影响,结果表明,栓钉剪力连接件的直径由13 mm增大到19 mm时,剪力连接件的应力幅值及抗疲劳性能基本保持不变;剪力连接件的横向间距由300 mm增加至600 mm,纵向间距由200 mm变为400 mm时,其应力幅值普遍有所增大,但依然满足在大桥设计寿命期内抗疲劳设计使用要求。 展开更多

关键词 桥梁工程 钢-UHPC超轻型组合桥面 剪力连接件 数值模拟 疲劳性能 应力幅

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应力幅值比对土-结构接触面非共轴特性影响研究 被引量：4

2

作者 冯大阔 张建民 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3047-3058,共12页

运用80 t大型三维多功能土工试验机(3DMAS),进行了不同应力幅值比下粗粒土与结构接触面大型三维循环直剪试验,深入分析了应力控制往返椭圆剪切路径下接触面切向位移、非共轴角和剪切柔度等三维力学特性以及应力幅值比的影响规律。应力... 运用80 t大型三维多功能土工试验机(3DMAS),进行了不同应力幅值比下粗粒土与结构接触面大型三维循环直剪试验,深入分析了应力控制往返椭圆剪切路径下接触面切向位移、非共轴角和剪切柔度等三维力学特性以及应力幅值比的影响规律。应力控制往返椭圆剪切路径下,接触面产生了明显的x向和y向位移、非共轴角和剪切柔度。x向和y向位移幅值、剪切柔度峰值均随循环剪切的进行逐渐减小而后趋于稳定,表现出演化特性。非共轴角受切向应力幅值及切向应力增量方向共同影响,其最值、稳定值随循环周次基本保持不变;正向剪切时非共轴角最大值(最小值)与反向剪切时最小值(最大值)基本出现在同一位置。接触面剪切柔度与非共轴角随旋转角度的变化趋势相反,剪切柔度的增加会抑制非共轴角的发展,反之亦然,两者对立统一。应力幅值比对接触面切向位移间椭圆关系及其时程变化形式、切向应力位移类椭圆关系等影响较小,主要影响切向位移幅值及其偏移程度、切向位移间椭圆关系的长短轴大小及方向、切向应力位移类椭圆关系的长短轴大小、非共轴角的数值及其随旋转角度的变化形式和最值出现位置、剪切柔度随旋转角度的变化形式和峰值及其产生位置等。应力幅值比越大,切向位移幅值越大、向负向偏移越大,剪切柔度峰值越大,随循环剪切的进行减小的速率越慢。应力幅值比ξτ=1和ξτ≠1时接触面非共轴角和剪切柔度随旋转角度的发展变化形式差别很大。 展开更多

关键词 土与结构接触面 三维直剪试验 非共轴角 剪切柔度 应力幅值比

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水平循环剪切作用下土工袋竖向变形特性试验研究

3

作者 方斌昕 刘斯宏 +2 位作者 鲁洋 陈爽 张呈斌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第22期130-137,共8页

土工袋作为一种地基加固材料在工程中的应用越来越广泛,研究表明土工袋具有较高的阻尼比,能够有效地消能并阻隔地震波由场地向上部结构的传递。为了解土工袋在水平循环荷载作用下的竖向变形特性,开展了一系列土工袋组合体的水平循环剪... 土工袋作为一种地基加固材料在工程中的应用越来越广泛,研究表明土工袋具有较高的阻尼比,能够有效地消能并阻隔地震波由场地向上部结构的传递。为了解土工袋在水平循环荷载作用下的竖向变形特性,开展了一系列土工袋组合体的水平循环剪切试验,研究了循环次数、竖向应力以及剪切应变幅值等加载特征对土工袋组合体竖向变形的影响,探讨了水平循环荷载作用下土工袋组合体的变形机制。结果表明:(1)土工袋组合体的累积竖向应变在试验初期变化较为显著,随着循环次数的增加,其累积竖向应变逐渐趋于稳定;(2)竖向应力和剪切应变幅值对土工袋组合体的竖向应变影响显著,随着竖向应力与剪切应变幅值的增大,其竖向应变也随之增加;(3)土工袋组合体在较大剪切应变幅值条件下开始出现层间滑移,试验初期土工袋组合体在层间滑移阶段竖向应变基本保持稳定,但是随着循环次数的增加,土工袋组合体层间界面反复摩擦使层间的咬合作用发生变化,靠近土工袋组合体层间界面的砂土颗粒在此过程中又进行了重新排列,最终导致试验后期土工袋组合体单次循环产生的竖向应变增量呈现出增长趋势。 展开更多

关键词 土工袋 循环剪切试验 应变累积 循环次数 竖向应力 剪切应变幅值

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切向应力幅值对土与结构接触面切向变形的影响研究 被引量：2

4

作者 冯大阔 张建民 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1959-1967,I0003,共10页

运用80t大型三维多功能土工试验机,进行了应力控制往返圆形剪切路径下粗粒土与结构接触面三维直剪试验,分析了切向应力幅值对接触面切向位移、非共轴角和剪切柔度等切向变形特性的影响规律。试验结果表明:应力控制往返圆形路径下,接触... 运用80t大型三维多功能土工试验机,进行了应力控制往返圆形剪切路径下粗粒土与结构接触面三维直剪试验,分析了切向应力幅值对接触面切向位移、非共轴角和剪切柔度等切向变形特性的影响规律。试验结果表明:应力控制往返圆形路径下,接触面产生了明显的x向和y向位移及其偏移、非共轴角、剪切柔度和剪切耦合效应,呈现出显著的三维特性。切向应力幅值达到临界应力幅值时,接触面切向位移幅值及剪切柔度峰值随循环剪切基本保持不变;剪切柔度初始峰值与非共轴角稳定值存在对立统一关系。切向应力幅值主要影响接触面力学特性参数数值,对其之间关系形式影响很小。切向应力幅值越大,接触面x向和y向位移幅值越大,向负向偏移程度越大;非共轴角稳定值越小,剪切柔度峰值越大。非共轴角稳定值、剪切柔度初始峰值与切向应力幅值间存在良好的关系,可用建议的计算公式进行描述,为接触面三维力学特性的本构建模奠定了基础。 展开更多

关键词 土与结构接触面 切向变形 切向应力幅值 非共轴角 剪切柔度

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摩擦系数对支承辊次表层接触疲劳损伤的影响 被引量：2

5

作者 孙大乐 秦晓峰 +1 位作者 谢里阳 吴琼 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期731-734,共4页

以正交剪应力作为滚动接触次表层疲劳损伤评价的临界应力,分析了摩擦系数对滚动接触次表层正交剪应力幅及应力比的影响规律.根据疲劳损伤累积理论及非对称循环应力幅修正公式,建立了支承辊次表层接触疲劳应力与寿命计算模型,用于评价支... 以正交剪应力作为滚动接触次表层疲劳损伤评价的临界应力,分析了摩擦系数对滚动接触次表层正交剪应力幅及应力比的影响规律.根据疲劳损伤累积理论及非对称循环应力幅修正公式,建立了支承辊次表层接触疲劳应力与寿命计算模型,用于评价支承辊次表层接触疲劳损伤.实例分析了摩擦系数对支承辊次表层接触疲劳损伤的影响,结果表明:随着应力比及摩擦系数增大,支承辊的次表层接触疲劳损伤增大,因此,降低支承辊接触摩擦系数,可改善支承辊的疲劳损伤. 展开更多

关键词 支承辊 正交剪应力 次表层接触疲劳 摩擦系数 应力幅 应力比

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基于栓钉剪坏叠合板组合梁疲劳性能试验研究 被引量：1

6

作者 袁西贵 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2022年第5期147-153,82,共8页

钢-混凝土组合梁在桥梁结构和吊车梁应用中的疲劳问题引起了人们的重视。通过对叠合板组合梁进行等幅荷载作用下的疲劳试验,对发生相同疲劳破坏形态的组合梁疲劳寿命采用双对数模型进行数据拟合,得到了发生栓钉剪坏疲劳破坏的叠合板组... 钢-混凝土组合梁在桥梁结构和吊车梁应用中的疲劳问题引起了人们的重视。通过对叠合板组合梁进行等幅荷载作用下的疲劳试验,对发生相同疲劳破坏形态的组合梁疲劳寿命采用双对数模型进行数据拟合,得到了发生栓钉剪坏疲劳破坏的叠合板组合梁的S-N曲线。结果表明:与欧洲钢结构协会(ECCS)规定十分接近,可用于组合桥梁的设计;叠合板组合梁与现浇板组合梁表现出了几乎相同的疲劳性能。 展开更多

关键词 叠合板组合梁 疲劳寿命 等幅疲劳荷载 不完全剪力连接 应力幅

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完全剪力连接现浇板组合梁疲劳性能试验研究 被引量：1

7

作者 袁西贵 王卫 《西昌学院学报（自然科学版）》 2022年第1期63-70,共8页

为了解组合梁的疲劳性能并为后续疲劳试验中参数的确定及对比分析提供依据,对1根完全剪力连接程度的现浇板组合梁施加等幅疲劳荷载。结果表明:完全剪力连接程度的现浇板组合梁疲劳破坏极易发生在钢梁的热影响区;疲劳破坏发生前,组合梁... 为了解组合梁的疲劳性能并为后续疲劳试验中参数的确定及对比分析提供依据,对1根完全剪力连接程度的现浇板组合梁施加等幅疲劳荷载。结果表明:完全剪力连接程度的现浇板组合梁疲劳破坏极易发生在钢梁的热影响区;疲劳破坏发生前,组合梁平截面假定始终成立;钢梁截面及混凝土翼缘板在整个试验过程中基本保持了初期的力学性能,混凝土翼缘板下侧裂缝开展及其与钢梁交界面的相对滑移都很小,整个梁的刚度退化也不明显。 展开更多

关键词 现浇板组合梁 完全剪力连接 应力幅 等幅疲劳荷载

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钢纤维全轻混凝土叠浇梁斜截面受剪疲劳性能的试验研究 被引量：2

8

作者 李长永 聂旭 +3 位作者 康星星 彭超 张晓燕 赵顺波 《华北水利水电大学学报（自然科学版）》 2017年第6期16-24,共9页

为了充分发挥钢纤维全轻混凝土对钢筋混凝土结构的基本性能、抗冻融能力等的增强作用,通过在一定高度的钢纤维全轻混凝土上浇筑普通混凝土的方法研发了一种新型钢筋钢纤维全轻混凝土叠浇梁。在承受疲劳荷载作用的情况下,需要明晰钢筋钢... 为了充分发挥钢纤维全轻混凝土对钢筋混凝土结构的基本性能、抗冻融能力等的增强作用,通过在一定高度的钢纤维全轻混凝土上浇筑普通混凝土的方法研发了一种新型钢筋钢纤维全轻混凝土叠浇梁。在承受疲劳荷载作用的情况下,需要明晰钢筋钢纤维全轻混凝土叠浇梁的疲劳性能及其设计方法。为此,进行了钢纤维全轻混凝土截面高度和钢纤维掺量变化的10根钢筋钢纤维全轻混凝土叠浇梁的斜截面受剪疲劳性能试验,研究了不同疲劳破坏特征受疲劳荷载上限值和剪跨段斜裂缝初始宽度的影响机理。结果表明:疲劳荷载上限值控制了斜裂缝初始宽度和箍筋的初始应力幅,并对疲劳寿命产生了显著影响。随着疲劳荷载上限值的增大,斜裂缝宽度发展迅速,叠浇梁因箍筋脆性断裂而发生疲劳破坏;疲劳过程中超载导致斜裂缝宽度和箍筋应力幅的突然增大,是造成疲劳破坏的主要原因之一。考虑受拉区钢纤维全轻混凝土的增强作用,提出了叠浇梁斜裂缝宽度计算公式和疲劳次数验算公式。 展开更多

关键词 叠浇梁 钢纤维全轻混凝土 截面高度 钢纤维掺量 受剪疲劳 斜裂缝宽度 箍筋应力幅 疲劳寿命

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金属橡胶材料剪切力学性能的研究 被引量：2

9

作者 张笑尘 张萍 +2 位作者 赵亚哥白 赵淼 赵佳红 《山西建筑》 2016年第14期106-107,共2页

针对现阶段金属橡胶材料剪切力学性能研究尚未普及的状况,开展了金属橡胶试件承受剪切荷载的试验,分析了加载方向、循环加载次数、加载频率、应力幅值、成型密度等因素对剪切力学性能的影响规律,实验数据表明:金属橡胶材料的剪切性能不... 针对现阶段金属橡胶材料剪切力学性能研究尚未普及的状况,开展了金属橡胶试件承受剪切荷载的试验,分析了加载方向、循环加载次数、加载频率、应力幅值、成型密度等因素对剪切力学性能的影响规律,实验数据表明:金属橡胶材料的剪切性能不受加载方向、加载次数和加载频率的影响,随着应力幅值、成型密度的增加而增大。 展开更多

关键词 金属橡胶 剪切力学性能 加载实验 应力幅值

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冻土路基动力特性试验研究

10

作者 李彦春 《北方交通》 2012年第12期21-23,共3页

路基土体的动力学参数是铁路设计的重要依据之一。基于冻土特殊的物理力学性质以及在列车振动荷载作用下铁路路基严重破坏的事实,进行了冻土在不同围压、动应力幅值、温度以及含水量条件下的振动三轴试验,获得了冻土的动力学参数以及动... 路基土体的动力学参数是铁路设计的重要依据之一。基于冻土特殊的物理力学性质以及在列车振动荷载作用下铁路路基严重破坏的事实,进行了冻土在不同围压、动应力幅值、温度以及含水量条件下的振动三轴试验,获得了冻土的动力学参数以及动剪切强度与上述条件的关系。试验结果表明:随着围压、动应力幅值的增加和温度的降低,土体的动剪切强度增加。在冻结条件下,随着土样含水量的增加,冻土的动剪切强度增加,这与未冻结土的动强度变化规律完全不同。 展开更多

关键词 冻土 路基 动荷载 动剪切强度 动应力幅值

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PVP修饰石墨烯对SBS改性沥青流变性能的影响 被引量：14

11

作者 蒋文韬 郝培文 +2 位作者 赵超志 仵涛 李德文 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期385-392,共8页

为研究经聚乙烯吡咯烷酮(PVP)处理后的石墨烯对SBS改性沥青流变性能的影响,通过高速剪切机在SBS改性沥青中掺入PVP修饰石墨烯,制备了石墨烯-SBS复合改性沥青,并采用动态剪切流变仪、温度扫描和线性振幅扫描试验,对复合改性沥青流变性能... 为研究经聚乙烯吡咯烷酮(PVP)处理后的石墨烯对SBS改性沥青流变性能的影响,通过高速剪切机在SBS改性沥青中掺入PVP修饰石墨烯,制备了石墨烯-SBS复合改性沥青,并采用动态剪切流变仪、温度扫描和线性振幅扫描试验,对复合改性沥青流变性能及抗疲劳性能变化规律进行研究,同时结合弯曲梁流变仪试验探索了复合改性沥青低温抗裂性的变化规律.试验结果表明:PVP修饰石墨烯的掺入能够有效改善SBS改性沥青在高温条件下的抗变形、弹性恢复能力以及抗疲劳性能;PVP修饰石墨烯的掺入对复合改性沥青的低温抗裂性能存在负面影响,但影响不明显. 展开更多

关键词 石墨烯改性 动态剪切流变仪 多重应力蠕变恢复 弯曲梁流变仪 线性振幅扫描

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基于栓钉剪坏叠合板组合梁剩余静力刚度试验研究

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作者 袁西贵 《绍兴文理学院学报》 2022年第4期1-6,共6页

为了解疲劳破坏形态取决于栓钉的叠合板组合梁在不同荷载循环后的荷载-位移性能,对其进行整梁剩余静力刚度(不计入残余变形)退化试验,并对试验结果进行数值拟合,结果表明:叠合板组合梁的剩余静力刚度随反复荷载作用次数的增加而略有减少... 为了解疲劳破坏形态取决于栓钉的叠合板组合梁在不同荷载循环后的荷载-位移性能,对其进行整梁剩余静力刚度(不计入残余变形)退化试验,并对试验结果进行数值拟合,结果表明:叠合板组合梁的剩余静力刚度随反复荷载作用次数的增加而略有减少.直到疲劳破坏发生前试验梁的静力刚度降低不足8.5%,疲劳破坏发生后残余静力刚度降低则高达50%,而残余承载力较高,本次试验梁FSCB-6高达84.5%.这些数值主要取决于组合梁截面几何参数、钢梁的牌号以及剪力连接件型号及其连接程度. 展开更多

关键词 叠合板组合梁 剪力连接程度γ 应力幅 等幅疲劳荷载 剩余静力刚度

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