霍英东青年教师基金(101078)
- 作品数：11 被引量：99H指数：7
- 相关作者：王春生段兰徐岳王茜郑丽更多>>
- 相关机构：长安大学清华大学交通部公路科学研究院更多>>
- 发文基金：霍英东青年教师基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”交通部西部交通建设科技项目更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程更多>>
- 桥梁高性能钢HPS 485W疲劳裂纹扩展速率试验研究被引量：21
- 2013年
- 以国产桥梁用高性能钢HPS 485W为研究对象,对7.5mm、12.5mm和19.5mm的HPS 485W紧凑拉伸试样分别在应力比R=0.1、R=0.5和R=0.8的疲劳荷载下进行疲劳裂纹扩展速率(da/dN)试验,采用七点递增多项式的方法进行局部拟合求得试样的疲劳裂纹扩展速率。与传统桥梁用钢14MnNb相比,该文试验测得高性能钢HPS 485W具有更优越的忍受疲劳裂纹扩展能力。试验结果表明:试样厚度是影响疲劳裂纹扩展速率的关键因素;对同一厚度的试样,疲劳裂纹扩展速率随着应力比R的增大而增大。此外,对19.5mm试样在荷载比R=0.1的情况下,进行工程门槛值的试验测定和理论门槛值的数值求解,分析求得19.5mm的HPS 485W的理论门槛值为7.22MPa.m1/2。该文试验得到的HPS 485W疲劳裂纹扩展曲线,可用于高性能钢桥的抗疲劳、防断裂设计与寿命预测。
- 王春生段兰郑丽胡景雨
- 关键词：高性能钢疲劳裂纹扩展速率应力强度因子门槛值
- 高性能钢桥在北美的研究及应用简介被引量：11
- 2008年
- 美国进行了大量的研究工作来研发强度、可焊性、韧性、耐候性和制造性更优良的高性能钢(HPS),并已成功研制了HPS50W、HPS70W和HPS100W三种高性能钢。同时,美国在40多个州的桥梁中采用HPS,这些桥梁体现了良好的结构性能和经济性。在此基础上,为了使HPS更加有效的应用于桥梁,美国对公路桥梁设计规范(AASHTO)做了很大的改进,允许工程师采用HPS。加拿大着重于HPS疲劳性能的研究,Alberta大学率先开展了这方面的研究工作,目前正深入研究HPS焊接细节的疲劳性能。为了获得HPS的使用经验,加拿大计划建造一座采用HPS485W的试验桥梁。
- 段兰王春生
- 关键词：高性能钢力学性能韧性
- 高性能钢在日本及欧洲的研发与应用被引量：10
- 2008年
- 随着对桥梁结构在荷载等级、跨度等方面提出了更高的要求,设计对材料的要求也越来越高,高性能钢的研发可以满足这一工程需求,系统介绍了日本、欧洲在这一领域的最新研究进展。
- 王春生段兰袁卓亚
- 关键词：钢桥高性能钢
- 高强钢-混凝土组合梁受力性能分析被引量：18
- 2008年
- 为研究高强钢-混凝土组合梁中结构几何参数及材料强度对组合梁受力性能的影响,建立了14组构件在跨中两点对称荷载作用下的有限元数值模型,对其受力性能进行了分析。分析结果表明:在承载能力极限状态下,钢梁的贡献占竖向抗剪强度约77.0%;在弹性与塑性阶段,不同材料强度的组合梁的跨中最小与最大挠度比值分别为79.5%和28.0%;在塑性状态下,不同混凝土板横向配筋率和宽度的组合梁的跨中最小与最大挠度比值分别为62.1%和53.3%,不同材料强度、混凝土板宽度、横向配筋率和厚度的组合梁的最小与最大纵向滑移量比值分别为25.0%、41.9%、63.2%、70.7%。可见,提高钢梁强度或增大钢梁尺寸可显著提高组合梁竖向抗剪能力;材料强度对组合梁弹性工作阶段的跨中挠度影响较小,混凝土板横向配筋率及其宽度对塑性状态下跨中挠度有较大影响;弹性工作阶段材料与几何参数对组合面滑移的影响不明显,塑性状态下材料强度、混凝土板宽度、横向配筋率及厚度对纵向滑移影响较大。
- 王春生宋天诣冯亚成徐岳
- 关键词：桥梁工程抗剪性能挠度
- 钢-高性能混凝土组合桥塔受力性能试验研究被引量：4
- 2011年
- 针对钢-高性能混凝土组合桥塔节段进行了轴心受压试验,研究组合桥塔的受力性能,得到了模型破坏时的承载力和破坏形态,分析了其应变及变形规律。参考相关规范和规程,对组合桥塔的承载力进行了计算,并在试验基础上提出了组合桥塔承载力的计算方法。结果表明:壁板的局部失稳对于组合桥塔的承载力影响较大;在计算组合桥塔的轴压承载力时,需根据壁板局部失稳的情况加以区分,可以采用矩形钢管混凝土组合结构规范中的公式或本文提出的方法进行计算。
- 王春生王茜王欣欣徐岳
- 关键词：桥梁工程
- 钢桥塔节段局部稳定试验被引量：12
- 2009年
- 对带切角的钢桥塔节段模型进行了轴心受压局部稳定试验研究,得到了模型的局部失稳极限荷载、失稳模态、变形及应变规律。在此基础上,建立了钢桥塔节段的有限元模型,分别进行了第1类稳定计算和考虑材料、几何双重非线性及结构初始缺陷的第2类稳定计算。结果表明:第2类稳定计算得到的失稳极限荷载与实测荷载较为接近,两者相差10%;带切角矩形截面钢桥塔较矩形截面钢桥塔板件间的相关作用更加明显,对矩形截面钢桥塔进行切角,形成宽厚比较小的壁板,可以对宽厚比较大的弱板提供有效约束。
- 王春生王茜俞欣张子华徐岳
- 关键词：桥梁工程钢桥塔非线性有限元分析
- 钢-高性能混凝土组合桥塔承载能力试验研究被引量：2
- 2008年
- 通过对钢-高性能混凝土组合桥塔节段进行轴压承载力试验,研究了组合桥塔的受力特性.参考相关规范和规程,对组合桥塔的承载力进行了计算.试验和计算结果表明:组合桥塔中混凝土的存在,可以避免或延缓塔壁发生局部失稳,提高结构的承载能力,较钢桥塔具有较大的优势;采用直接叠加的方法得到的承载力较试验值大7.3%,采用DB J13-51-2003中的方法得到的承载力较试验值大25.3%,前者计算简便,后者可以考虑壁板和混凝土的相互作用,但这两种方法均不能计入壁板局部屈曲的影响;组合桥塔的焊缝和母材应等强,否则会因焊缝破坏而造成整个结构的破坏.
- 王茜王春生俞欣徐岳
- 关键词：桥梁工程稳定性模型试验承载力
- 混合设计的高性能钢梁抗弯性能试验被引量：5
- 2014年
- 采用两点加载的方式,对3片混合设计的高性能HPS 485W工字钢梁进行抗弯性能试验,分析了截面几何参数对试验梁抗弯承载力、弹塑性变形和破坏形态的影响。结合跨中单点加载的试验结果,对比分析了不同加载方式对试验梁抗弯承载力的影响,建立了能够准确模拟试验梁抗弯过程的有限元模型,在非厚实截面范围内对混合设计的高性能钢模型梁进行了关键参数的数值分析。分析结果表明:对两点加载的试验梁,抗弯破坏形态为纯弯段区出现受压翼缘与受压区腹板的局部屈曲;随着翼缘宽厚比的降低,钢梁的塑性转动能力明显提高;随着腹板高厚比的增加,钢梁的抗弯强度和延性均会降低;对相同几何尺寸的模型梁,加载方式改变时,钢梁的抗弯过程相似,但控制钢梁失效的破坏形态不同;对混合设计的钢梁,建议腹板与翼缘材料强度等级差不大于2个强度等级。
- 段兰唐友明王春生王继明
- 关键词：抗弯试验抗弯强度延性
- 桥梁高性能钢HPS 485W断裂韧性试验研究被引量：7
- 2013年
- 为了研究桥梁高性能钢的断裂韧性,对中国舞阳钢厂生产的高性能钢HPS 485W进行了一系列的断裂韧性试验研究。通过夏比V形缺口冲击试验得到HPS 485W在不同温度下的冲击韧性,并应用Boltzmann函数求解韧脆转变温度曲线,试验结果表明:与传统桥梁用钢相比,HPS 485W冲击韧性更高且韧-脆转变温度更低。由HPS 485W延性断裂韧度(JIC)试验,测得板厚18mm和28mm的HPS 485W试样的J积分值,试验结果表明HPS485W具有优良的断裂韧性。对8mm和14mm的HPS 485W进行裂纹尖端张开位移(CTOD)试验,试验结果表明HPS 485W有良好的塑性和韧性。基于HPS 485W拉伸试验获得的应力-应变曲线结果,运用失效评定曲线方法对CTOD试验值进行评定,HPS 485W的母材断裂韧性(CTOD)落在评定曲线的合格范围内。该文的研究为高性能钢桥的安全评定和防断裂设计提供了试验依据。
- 王春生段兰胡景雨郑丽
- 关键词：桥梁工程高性能钢冲击韧性裂纹尖端张开位移
- 剪力滞后剪切变形对薄壁箱梁的振动影响被引量：11
- 2009年
- 建立了薄壁箱型梁桥在任意荷载作用下考虑剪力滞剪切变形影响的振动分析理论体系,为分析薄壁箱型桥梁等结构振动时的剪力滞剪切变形效应提供了计算手段。采用变分原理,推导了考虑剪力滞剪切变形效应的薄壁箱梁振动控制微分方程、边界及初始条件,探讨了方程的解法,建立了方程解的差分格式,并论证了差分格式的稳定性、收敛性,最后提供了简支梁算例,计算结果验证了方法体系的可行性。同时表明:在薄壁箱梁振动时,剪力滞效应和剪切变形使跨中位移明显增大,应力集中现象明显,且剪力滞的影响比剪切变形的影响要大。
- 康琦马麟徐岳
- 关键词：薄壁箱梁剪力滞后剪切变形变分差分
