摘要：利用超高性能混凝土(ultra high performance concrete, UHPC)材料特性,提出一种针对预制拼装桥墩的重力灌浆构造,即采用UHPC灌浆并依靠立柱自身重力完成拼接的插槽式连接构造。为研究该形式桥墩的抗震性能,设计完成了三个桥墩的拟静力试验,分别为整体现浇墩Z1、新型插槽式连接墩P1及现有“I型”连接墩P2,并采用OpenSees有限元软件做模拟分析,与试验结果对比分析。结果表明:三个桥墩的破坏形式一致,均为弯曲破坏;Z1墩与P1墩滞回曲线呈梭形,滞回环较为饱满,且相同位移加载循环下的滞回路径较为吻合,P2墩接口处钢筋与混凝土间黏结滑移影响较大,导致滞回环面积减小,桥墩整体滞回耗能能力降低;P1墩的耗能能力较Z1墩和P2墩分别提升7.0%、10.7%,呈现峰值荷载小、失效速率慢、极限位移大、滞回耗能多的骨架趋势。试验结果与有限元模拟结果较为吻合,抗震性能参数差幅在10.0%以内,新型插槽式连接墩可应用于实际工程。

摘要：提出一种新型的齿轮齿条式电涡流阻尼墙(Eddy Current Damping-Rack Wall,ECD-RGW),并对其进行了数值研究与参数分析.介绍了ECD-RGW的基本构造;通过多物理场有限元仿真软件COMSOL Multiphysics研究了ECD-RGW的力学性能,并对5项主要设计参数进行了分析;对ECD-RGW减振效果进行了评估,并以黏滞阻尼器(Fluid Viscous Damper,FVD)作为对比.研究结果表明:ECD-RGW作为一种新型电涡流阻尼装置具有良好的力学性能;减小气隙、加装导体板背铁及增加永磁体数量可以提升ECD-RGW的阻尼性能,其中,导体板背铁的设计将ECD-RGW在低速下的等效阻尼系数提升到4倍以上,导体板材料对峰值阻尼力对应的临界速度影响较大,导体板厚度会显著影响峰值阻尼力与临界速度.此外,ECDRGW具有良好的减振效果,应用具有可行性.

摘要：为研究大跨度悬索桥吊索发生大幅风致振动机理,设计并制作了光滑双吊索试验模型,进行了尾流索股弹性悬挂测振风洞试验。试验工况包括顺风向X=2.5-11、横风向Y=0-4;测量了尾流索股在不同空间位置的运动响应规律,研究了结构阻尼比、来流风速等对尾流索股风致振动的影响规律。结果表明:在X≤5.25,Y≤1.5的空间范围内,尾流索股会发生大幅尾流致振,其振动形式包括两种类型:单自由度直线运动和双自由度椭圆运动,其稳定运动频率分别稍大于和小于结构固有频率。风速大小对尾流索股的运动规律有明显影响;阻尼比增大可增加起振风速,但对振幅大小影响不大。

摘要：提出一种变化型惯质调谐质量阻尼器(VTMDI)的模型,并对其减振性能进行了系统研究。首先,以单自由度结构体系为研究对象,采用固定点理论对VTMDI进行结构参数优化,得到VTMDI的最优频率比和最优阻尼比表达式;然后,通过与已有的三种典型调谐质量阻尼器模型(TMD,VTMD和TMDI)在简谐激励和随机激励情况下的对比,得到VTMDI和TMDI的减振效果远优于VTMD和TMD,说明表观质量在主结构减振方面有较大的优势,且相同表观质量条件下VTMDI具有比TMDI更好的减振效果,为设计新型调谐质量阻尼器模型提供了理论上的参考。

摘要：为研究高韧性混凝土组合桥面沥青面层对层间黏结性能的影响,开展超高韧性混凝土(STC)-沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)复合试件斜剪试验和拉伸试验,探究矿料级配、胶结料类型和环境温度等因素对层间力学性能的影响规律;经过多次冻融循环,评估水损害对层间黏结性能的劣化影响。结果表明,合理的混合料级配能提高STC-SMA黏结性能,SMA-13A级配层间黏结性能最佳;高弹高黏沥青胶结料有利于增强STC-SMA黏结性能,常温25℃和高温60℃条件下,相比SBS-SMA-13A,PG100-SMA-13A复合试件的层间剪切强度分别增加33.7%、55.9%,剪切断裂能分别增加41.2%和27.4%;层间拉伸强度分别增加15.5%、23.1%,拉伸断裂能分别增加27.0%、17.0%;环境温度对层间性能有显著影响,与常温相比,高温下STC-PG100-SMA-13A复合试件的层间剪切强度、拉伸强度的降幅分别为64.2%、77.5%。经过12次冻融循环后,PG100-SMA-13A复合试件的剪切强度、拉伸强度分别为1.75 MPa、1.00 MPa。PG100-SMA-13A无论是层间力学性能还是水稳定性均表现良好,因此,推荐采用PG100-SMA-13A作为高韧性混凝土组合桥面磨耗层,并建议将高温稳定性列于设计控制指标。

摘要：基于船-船碰撞解析研究,分析了钢套箱竖向外板、横肋、竖桁等构件的变形机理与破坏模式,讨论了钢套箱在不同撞击位置下的撞击力差异.结果表明:由于钢套箱与船舶舷侧结构的尺寸差异,其横竖桁排布密、间距小,使得撞击点处相邻构件能够很快参与受力,不同撞击位置下的撞击力差异并不显著.结合不同外形船艏撞击下的钢套箱受力情形,建立了典型的碰撞场景模型,提出了同时适用于带球艏船舶、楔形艏船舶撞击下的钢套箱抗撞性能的解析计算方法.采用提出的解析计算方法,计算了固定式钢套箱在不同外形船舶撞击下的撞击力-撞深曲线,通过与精细有限元分析结果对比表明:解析计算方法的结果与精细有限元分析结果较好地吻合,证明了解析方法的有效性.

摘要：多点弹性支撑连续梁气弹模型是一种研究大跨桥梁主梁高阶竖弯模态涡激振动的新型气弹模型。为了使该模型的频率、模态质量和振型与原桥梁缩尺后的动力特征更好地匹配,提出了基于动力系统矩阵方程的模型参数优化方法。以模型的频率、模态质量和振型为优化目标,利用结构的振动方程,建立优化目标函数,采用最小二乘法获得芯梁刚度、弹簧刚度和附加质量的最优设计。通过数值分析对该方法进行了验证分析。以两座不同形式的悬索桥为例进行了该方法的可行性分析。研究结果表明:采用该方法设计的气弹模型能很好地与原结构相匹配。

摘要：针对铁路悬索桥在列车过桥时梁端纵向运动响应控制问题,提出了一种创新的混合阻尼减振方案,采用多种类型的阻尼器控制梁端位移,以满足不同的减振需求.以某在建大跨铁路悬索桥为工程背景,建立了空间桁架精细模型和等效单梁简化模型,系统研究了混合阻尼减振方案不同阻尼器参数对减振效果的影响.该方案将低指数黏滞阻尼器纵向安装于桥塔与加劲梁之间,同时在桥台与加劲梁之间纵向安装电涡流阻尼器.鉴于桥台结构的特殊性,电涡流阻尼器被设计为仅能承受压力的装置,并通过样机试验进行了验证.为了进一步提升减振性能,电涡流阻尼器还配备了摩擦耗能元件.该混合阻尼减振方案能够有效控制列车过桥时梁端的纵向运动响应,显著提高桥梁结构的安全性和耐久性,在类似工程中具有重要的参考价值和借鉴意义.

摘要：为探明栓钉间距对钢-UHPC轻型组合桥面结构受力性能的影响规律,完成了3个钢-UHPC组合梁试件变幅疲劳试验,主要试验变量为栓钉间距(100 mm、150 mm、300 mm).在疲劳试验中,重点考察了栓钉间距对轻型组合桥面结构疲劳性能的影响,并关注了栓钉焊趾处钢面板受拉-短栓钉受剪耦合作用下的疲劳性能;而在疲劳后的剩余承载力试验中,探明了栓钉间距对疲劳后UHPC裂缝发展规律及抗弯承载力的影响.疲劳试验结果表明,当栓钉间距为300 mm时,单位荷载下的钢-UHPC界面滑移明显高于其他两个试件,但在疲劳加载过程中,界面滑移增长并不明显;对于U肋受压区底板应变,当栓钉间距为100 mm和150 mm时,整个疲劳试验过程无明显变化,而当栓钉间距为300 mm时,应变呈现微小的增大趋势;为分析试件中栓钉根部的钢面板拉-剪耦合疲劳受力状态,基于《公路钢混组合桥梁设计与施工规范》(JTG/T D64-01—2015)中的计算方法进行了分析,结果表明,该方法能够获得偏保守的计算结果.此外,疲劳后的剩余承载力试验表明,栓钉间距越小,试件的塑性变形能力越强,截面的抗弯承载力相应提高.分别按弹塑性理论和塑性理论计算了试件的剩余承载力,发现试件虽然经历了疲劳加载,但测承载力仍大于计算承载力,且基于塑性理论的计算结果更接近实测结果.

摘要：为合理地计算UHPC构件的局部受压承载力,建立了有、无间接钢筋UHPC的局部受压试验数据库,以此为基础分析和评估了NF P 18-710、CECS 38:2004、DBJ 43/T 325—2017和JTG 3362—2018中的局部受压承载力计算公式;基于UHPC局部受压试验数据库提出了考虑混凝土强度和钢纤维影响的UHPC局部承压修正系数和间接钢筋影响系数,进而修正了JTG 3362—2018的局部受压承载力计算公式。研究结果表明:无间接钢筋UHPC的局部受压承载力试验值与NF P 18-710、CECS 38:2004、DBJ 43/T 325—2017和JTG 3362—2018计算值之比的均值分别为0.97、0.81、1.33和1.09,有间接钢筋UHPC的局部受压承载力试验值与CECS 38:2004、DBJ 43/T 325—2017和JTG 3362—2018计算值之比的均值分别为0.91、1.31和1.13;各规范公式的混凝土局部受压承载力公式未充分反映混凝土抗压强度和钢纤维的影响,间接钢筋的局部受压承载力计算公式未充分反映约束面积比、混凝土抗压强度和钢纤维的影响;NF P 18-710可较好地预测无间接钢筋UHPC的局部受压承载力,CECS 38:2004计算所得UHPC的局部受压承载力偏大,且间接钢筋的局部受压承载力预测结果离散性大,DBJ 43/T 325—2017和JTG 3362—2018的计算结果偏保守。有、无间接钢筋UHPC的局部受压承载力试验值与JTG 3362—2018修正公式的预测值之比的均值分别为1.00和1.04,标准差均小于0.20,因此,JTG 3362—2018修正公式可较好地预测有、无间接钢筋UHPC的局部受压承载力,可为国内UHPC桥梁结构设计规范的编制提供参考。