- 王子壮;金子健;方辉;刘勇;
复杂严酷的外部载荷作用下,跨海大桥有可能从某一部位发生损伤,进而持续演化并造成整体结构的性能退化甚至破坏。对于大跨度桥梁,难以直接采用三维全实体有限元模型对桥梁的全局响应进行建模和分析,因此基于实体单元-梁单元耦合建模提出了针对跨海大桥的构件-结构耦合多尺度模拟方法,对钢-UHPC(超高性能混凝土)组合梁跨海大桥的整体建模过程进行了简化,仅对关键部位的损伤演化以及整体结构承载能力进行精细化分析,在节省计算成本的同时,实现对相应工程问题的高效求解。通过UHPC材料力学性能试验,验证了UHPC宏观本构模型以及数值算法的有效性;同时通过跨海大桥多尺度数值模拟和实体数值模拟结果的对比,验证了多尺度建模方法的可行性。考虑到纯UHPC桥面板的工程造价较高,提出了一种新型的UHPC/C40混凝土/UHPC夹层桥面板,多尺度分析表明:与传统C40混凝土结构相比,新型夹层桥面板的抗弯承载力提高15%,抗撞击承载力提高130%;在控制工程造价的同时提高了跨海大桥在地震等极端荷载作用下的抗损伤能力及结构延性。
2026年01期 v.47;No.224 85-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 4160K] [下载次数:37 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 刘康;谌伟;黎梦真;邱屿;许鹏;
为提高内河码头结构健康监测系统中的模态参数识别分辨率,考虑模态独立性和正交性原则进行振动传感器的非均匀布置及优化,并提出基于MAC矩阵的最小均方差算法(Minimum Root Min Square, MRMS)的传感器优化配置流程。针对典型内河框架码头建立有限元模型,建立模型传感器布置优化和评价的框架流程,以结构面板垂向前十阶振型为主要模态参数,对传感器配置最优数量进行研究,并采用模态置信度矩阵、模态振型条件数以及Fisher信息矩阵行列式评价布点算法的效果及优劣,仿真过程中考虑1%的建模误差和环境噪声的影响。仿真研究结果表明:MRMS算法能够取得良好的模态振型正交性和独立性指标,可为内河框架码头结构健康在线监测系统提供优良的模态识别参数。
2026年01期 v.47;No.224 96-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1920K] [下载次数:20 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 刘博;高成岩;徐军;向周宇;陆茵茵;刘明维;吴林键;杜波;吴澎;
船闸止水结构是保障船闸正常运行的关键设施之一,由于施工期大体积混凝土温度差异以及使用期船闸相邻结构段之间不均匀沉降等产生的拉应力易导致船闸止水结构失效破坏,进而引起船闸渗漏,影响船闸正常运营。传统止水材料存在受力变形协调性差、抗老化能力不足等问题。为提高船闸结构缝处止水结构的整体性能,通过开展混凝土-高性能止水材料拉拔试验,对比分析了高性能止水材料(OMEGA橡胶止水带、GB橡胶止水带)与普通橡胶止水带的受力变形规律,明确了混凝土-高性能止水材料的破坏模式,揭示了混凝土-高性能止水材料的拉拔特性,并综合考虑止水结构的受力变形能力以及承载能力,最后推荐采用GB橡胶止水带作为船闸工程中的止水材料。
2026年01期 v.47;No.224 103-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1496K] [下载次数:8 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 李璐;郭宇;王立成;宋世庆;刘豪;施海涛;刘成龙;马玉祥;
为解决现有测试系统难以实现对橡胶护舷进行均匀冲击的问题,提出了一种基于落锤法的护舷抗冲击性能测试装置及测试方法,并采用此装置和方法对缩尺护舷模型开展了抗冲击性能试验。通过改变落锤高度控制冲击速度,共设计了4种冲击速度工况。试验结果表明:随着冲击高度的增加,护舷模型的反力逐渐增大,吸能量也逐渐增大。对于直径300 mm、长度500 mm的圆柱体试件,当冲击高度为400 mm时,模型最大变形可达到140.5 mm,最大反力达到38.49 kN,最大吸能量为2 377.41 J。进一步建立了橡胶护舷落锤冲击试验的有限元数值模型,对冲击试验过程开展了数值模拟分析,对比表明数值结果与试验结果吻合较好。
2026年01期 v.47;No.224 109-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1716K] [下载次数:48 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]