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期刊信息/Journal information
结构工程师
结构工程师

吕西林

双月刊

1005-0159

021-65984945

200092

上海四平路1239号同济大学土木大楼B401

结构工程师/Journal Structural Engineers北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是理论与实践并重的学术性期刊，以广大土木建筑工程设计科研、施工和结构工程师为主要对象，也是未来的工程师——大学生以及教师的良好读物。
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    桥上爆炸作用下正交异性钢桥面板的破坏模式

    马亮亮王启珍吴昊
    1-10页
    查看更多>>摘要：针对桥上爆炸作用下正交异性钢桥面板,开展了基于钢板爆炸试验验证的数值模拟研究.分析了美国联邦应急管理署(FEMA)规定的五种威胁类型爆炸作用下泰州长江大桥钢桥面板的破坏机理,揭示了桥面板不同构件的破坏模式.主要结论如下:(1)所有爆炸工况中,均观察到顶板花瓣状破口、U肋断裂及撕裂和横隔板塑性变形.对于较大炸药量工况(1 814 kg TNT、4 536 kg TNT和13 608 kg TNT),桥面板破坏模式还包括横隔板面外弯曲、局部屈曲和断裂、底板U肋断裂以及底板破口.(2)对于较小炸药量工况(227 kg TNT和454 kg TNT),桥面板主要耗能机制为顶板和顶板U肋耗能,总耗能占比超过70%;而较大炸药量工况桥面板主要耗能机制为顶板、顶板U肋、横隔板、底板和底板U肋共同耗能,总耗能占比超过90%.

    桥梁抗爆破坏模式数值模拟正交异性钢桥面板桥上爆炸

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    多绳摩擦提升系统钢丝绳张力时程研究

    申跃奎朱新雨李泽纬李洋...
    11-18页
    查看更多>>摘要：多绳摩擦提升机是连接矿下与地上的唯一枢纽,保证其安全性至关重要,但针对多绳摩擦钢丝绳张力的相关研究较少.以提升系统中的钢丝绳为研究对象,对已有文献中的钢丝绳张力公式进行改进;通过现场实测得到钢丝绳张力的试验值,对改进后的公式进行数值模拟并与试验值以及改进前的公式对比分析;最后当容器满载时对井架结构进行动力响应分析.结果表明:改进后钢丝绳张力公式计算的理论值和试验值的最大张力差为7.637 6%,和改进前公式的最大张力差为0.070 3%,吻合较好.提升系统运行瞬间加载点在水平X、竖直Y方向的振幅迅速增大至峰值后急剧下降,而后慢慢趋于平缓.

    矿业工程多绳缠绕提升钢丝绳张力动态仿真位移响应

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    大跨径斜拉桥长期健康监测数据的性能分析与应用

    倪艳春蔡永谊张启伟
    19-27页
    查看更多>>摘要：为了充分剖析和挖掘桥梁长期健康监测数据内部蕴含的桥梁性能的变化规律,从而为未来对结构性能变化评估提供支持数据和判断依据,以主桥跨度为776 m的闵浦大桥为例,收集了该桥10余年的健康监测数据,并利用编程软件编写程序代码进行数据处理及分析,包括数据预处理、模态识别、数据拟合等多种方法,开展了桥梁运营期结构性能变化规律的相关研究,并通过数据拟合、数据全局分析等手段分析了主跨挠度、结构应变、斜拉索索力的数据特征,通过快速贝叶斯FFT模态识别方法,对10余年间加速度数据进行阶段性模态识别研究,从而提取了桥梁长期振动响应数据特征.最后,基于动、静力特性分析的结果及不同分析过程和路径,结合得到的规律和结论,以养护运营者的角度合理规划运营期SHM数据的分析方式、关注重点、建议的长期数据存储和特征提取的参数,以及最终长期数据合理利用模式.

    健康监测数据分析数据挖掘长期数据

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    大跨连廊结构的人致振动效应及TMD减振控制

    樊亭张春文胡显昊吕一敏...
    28-35页
    查看更多>>摘要：针对某大跨度连廊结构的楼盖舒适度问题,建立了连廊的整体有限元模型,采用Ritz向量法对结构进行了模态分析,研究了大跨度连廊结构的振动特性并进行减振设计.根据不同的人群密度和行走频率,研究了四种人群荷载激励下楼盖的竖向振动情况,对比设置调频质量阻尼器(TMD)前后连廊结构的竖向加速度.结果表明,连廊的自振频率接近于人行频率,在人行荷载的激励下,连廊发生共振现象,形成较大振动,造成人体不适,故需控制振动;在连廊的合理位置设置TMD后,整体减振率达67.4%,楼盖振动满足人体舒适度要求,说明TMD起到了良好的减振作用.

    大跨度连廊调频质量阻尼器振动控制人致振动人体舒适度

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    基于现场实测反演的地铁运行诱发邻近结构振动预测

    吴德顺顾晓强刘鑫岳建勇...
    36-44页
    查看更多>>摘要：准确预测地铁运行引起的拟建结构振动具有重要的理论意义和工程应用价值.目前现场实测主要用于验证数值模拟的准确性,较少直接用于数值模型校准.为解决拟建结构振动预测难的问题,提出了基于地下室建成前地表振动实测和有限元模拟的地铁运行诱发振动频域反演预测方法.首先,开展了地下室建成前地铁运行引起的场地振动实测,然后由隧道-分层地基有限元模型计算场地振动传递函数.结合传递函数原理和地表实测反演得到振源.随后,将反演振源输入含地下室结构的有限元模型,开展振动预测分析.结果表明,预测的地下室振动与实测结果吻合良好,提出的方法可为地铁运行引起拟建结构振动的准确预测提供重要的支撑.

    振动现场实测反演动力有限元地铁隧道

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    考虑SSI效应时TMD的减震优化设计

    刘书童张晋谢金伦杨树桐...
    45-55页
    查看更多>>摘要：土-结构相互作用(SSI)效应可能会对地震作用下调谐质量阻尼器(TMD)的有效性产生重要影响,因此本文研究了考虑SSI效应时TMD对高层建筑的抗震控制性能.针对一个质量分布均匀、层刚度随高度呈线性分布的40层benchmark结构,以结构顶层均方根位移最小为优化目标,采用改进粒子群算法对其在不同地基土条件以及地震波激励下的调谐质量阻尼器参数进行优化设计.优化结果表明,忽略SSI效应可能会造成地震激励下高层结构中TMD减震性能的不恰当估计,TMD的优化参数与地基土类型和地震波种类紧密相关.优化后的TMD可以有效降低结构顶层位移响应且不增加其峰值加速度,优化后的TMD耗散了绝大部分地震输入能量,并大大降低了结构能量.

    土与结构相互作用调谐质量阻尼器优化设计减震控制地震响应分析

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    有轨电车小半径曲线梁桥减隔震措施对比研究

    焦驰宇曹跃阮良奉乔宏...
    56-65页
    查看更多>>摘要：为适应交通路网发展需求,小半径曲线桥被广泛应用,其中有轨电车小半径曲线桥占据较高的比重.为确保地震区有轨电车的抗震安全,常采用减隔震装置以减小地震响应.然而,不同装置类型和布置方式对减隔震效果存在较大差异,因此有必要深入研究优化策略.本文以某典型有轨电车小半径曲线桥为工程背景,基于多个单一减震装置有机组合,依据边墩控制位移、中墩降低内力的组合减震理念,提出了一种新型的组合减隔震装置,并选择适宜参数的摩擦摆支座(FPS)、铅芯橡胶支座(LRB)和液体黏滞阻尼器(FVD)三种减隔震装置,通过动力非线性时程分析,探究了各装置关键参数对于曲线桥减震效果的影响,并对采用不同减隔震装置的有轨电车小半径曲线桥地震响应进行对比分析.研究发现:本文提出的组合减隔震方案能够明显弥补单一减隔震装置的不足,达到更好的减隔震效果,值得在同类桥梁中推广应用;FPS与LRB对墩底内力控制效果较好,但会在一定程度上放大结构的墩梁相对位移;FVD对墩梁相对位移的控制效果更好,但对墩底内力的控制效果比其他两种减隔震装置差.

    有轨电车小半径曲线梁桥非线性时程分析法减隔震装置

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    穿越活动断裂带深埋隧道围岩地震响应分析

    孙红林肖遥刘府生申玉生...
    66-78页
    查看更多>>摘要：西南艰险山区道路和铁路隧道工程占比大,存在着埋深大、地质条件复杂、地震活动频发的特点,还存在隧道工程与活动断裂小角度穿越的工程问题,且近场地震对不同埋深的围岩影响不同,因而活动断裂近场地震对隧道工程顺利施工和安全运营存在显著不利影响.基于此,本文首先基于国内外发生的多次灾难性地震对隧道工程的影响,分析归纳了历史地震震级对穿越发震断裂隧道围岩(围岩埋深、岩性和级别)破坏的影响规律.其次,结合活动断层等特性,获取了能够反映区域断层特征和脉冲特性的地震动记录.最后,采用有限差分软件FLAC3D研究了活动断裂近场地震对深埋隧道工程围岩的影响规律.研究结果表明:隧道埋深的增加使得隧道围岩更加稳定,对于隧道围岩的塑性变形有抑制作用.不同地震动作用下的最大剪应力和最大主应力走势基本相同,断层段隧道围岩应力均大于普通围岩段.IV级及以下围岩在200 m埋深、PGA在0.3g以上时发生了较大的位移和应力响应.响应水平随着PGA的增大而增加,PGA从0.2g到0.39g的过程中有一个较大的增加,增幅接近50%,此过程是隧道产生塑性变形的主要过程,塑性区面积也随着PGA的增大而逐渐增大,因而在穿越活动断裂深埋隧道需认真考虑其近场地震的影响.研究成果可为隧道抗震优化设计提供技术支撑.

    活动断裂带近场地震隧道围岩动力响应数值模拟

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    基于OpenFOAM地铁隧道防火门的活塞风作用时变特性研究

    尹静刘剑春
    79-87页
    查看更多>>摘要：为了研究地铁隧道联络通道防火门表面的活塞风压特征,基于OpenFOAM开源软件,建立了地铁隧道三维非稳态流动模拟模型,并使用动网格方法模拟了地铁列车在隧道内的实时运动.通过与既有试验数据的对比,发现该方法能够准确地模拟地铁隧道内的风环境.在此基础上,建立了完整的足尺地铁隧道-联络通道复合模型,分析了不同行车速度、不同联络通道设计和不同测点距离下防火门的表面风压及其周边的流动特征.计算结果表明,联络通道防火门的表面压力对行车速度最为敏感,对联络通道的几何形态不敏感,隧道-列车间的剪切流动对联络通道内部的流动特征影响较小.

    时变特性区间联络通道活塞风动网格表面风压

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    矩形管薄壁型钢混凝土柱力学性能研究

    贾王龙杨鹏博赵子文李文潇...
    88-101页
    查看更多>>摘要：在"库架合一"结构体系的应用背景下,进行了8根矩形管薄壁型钢混凝土柱的轴心受压试验,得到了柱试件的极限承载力、竖向荷载-位移曲线、跨中挠度曲线.在此基础上总结了柱子的破坏模式,分析结果表明,该柱破坏模式主要为截面极限承载力破坏,不同抗剪螺杆布置方式会导致不同的破坏模式.利用有限元计算方法对其破坏模式和荷载-位移曲线进行了分析,分析结果与试验结果吻合.进一步应力分析发现:抗剪螺杆变量下极限承载力出现差异的原因是不同抗剪螺杆布置导致混凝土发生不同形式的破坏,从而不同程度上削弱了混凝土的承载力.在综合对比各国设计规范基础上,给出了该类柱的轴向抗压承载力实用计算方法.

    薄壁型钢混凝土组合结构柱轴压试验有限元模拟破坏模式设计公式

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