周旺保 作品数:119 被引量:220 H指数:8 供职机构: 中南大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中央高校基本科研业务费专项资金 湖南省自然科学杰出青年基金 更多>> 相关领域: 建筑科学 交通运输工程 理学 一般工业技术 更多>>
考虑剪力滞和剪切变形的薄壁箱梁自振特性分析 被引量:8 2013年 以能量变分原理为基础,综合考虑箱形梁满足应力自平衡的剪力滞、剪切变形和转动惯量等多重因素的影响,推导出箱梁的自由振动方程及自然边界条件。通过算例将本文解析计算结果与ANSYS有限元计算结果进行了比较。结果表明,两者计算结果吻合良好,论证了本文计算方法的正确。所得公式比以往箱形箱梁自振特性计算理论有一定发展,并得出了一些对工程设计有意义的结论;在剪力滞效应的作用下,箱形梁的固有频率减小幅度较大,不能忽略;剪力滞效应随频率阶次的升高而变大,随着跨宽比的减小而增大。 周旺保 蒋丽忠 戚菁菁关键词:薄壁箱梁 剪力滞效应 剪切变形 自振特性 基于遗传算法的CRTSⅡ型无砟轨道简支梁桥纵向抗震简化模型 被引量:3 2023年 高速铁路桥梁-轨道系统结构复杂,对轨道结构进行精细化建模会导致研究效率低,有必要对其进行合理简化。为此,以高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道-桥梁系统为研究对象,基于约束效应等效的设计原理,提出以等效弹簧模拟轨道约束效应的方法,建立考虑轨道约束效应的轨道结构简化模型,构建简化模型结构参数优化框架,利用遗传算法来获得等效弹簧最优刚度,最后从PEER地震数据库中随机筛选出10条地震波,对标准5跨高速铁路梁桥模型和简化模型进行地震分析。研究结果表明:简化模型的简化率高达90%,高速铁路梁桥模型地震响应计算时间为简化模型计算时间的8~10倍;简化模型与高速铁路梁桥模型的地震响应计算结果吻合良好,平均相对误差为3%,最大相对误差不超过5%。 蒋丽忠 钟不凡 张云泰 周旺保 周旺保 赵胤婷关键词:高速铁路桥梁 简化模型 一种用于高速铁路的减隔震摇摆桥墩 本发明公开了一种用于高速铁路的减隔震摇摆桥墩,包括圆端型的空心墩体和其下端的承台。所述空心墩体的轴向中心有贯穿承台的无粘结预应力钢束,空心墩体的底部外壁和承台之间可拆卸固定有减震耗能装置。无粘结预应力钢束使空心桥墩具有桥... 蒋丽忠 左勇健 周旺保 聂磊鑫 彭东航 王晓婵娟 任振彬 祖凌智基础变形诱发无砟轨道-桥梁系统关键构件变形累积与刚度突变的轨面解析表征 被引量:5 2023年 为探究高速铁路基础变形诱发无砟轨道-桥梁系统关键构件变形累积与刚度突变的轨面解析表征模式,针对高速铁路桥上双块式、单元板式、纵连板式无砟轨道结构特点,基于Castigliano第二定理和线性叠加原理,分别推导考虑关键构件刚度突变、限位构件参与度影响的三种无砟轨道结构轨面变形与基础变形间解析表征模型,通过试验、仿真和实测结果对其进行验证,并基于该模型分析桥梁变形、关键构件刚度突变及限位构件参与度等对无砟轨道-桥梁系统层间变形传递与联结接触的影响规律。研究表明:提出的模型与试验结果、仿真结果、轨检车实测数据吻合良好,验证该模型的正确性;三种无砟轨道在自重下均随桥梁发生“跟随性”变形,单元板对桥梁变形适应能力较强,纵连板抵御桥梁变形能力较强,但易形成大范围板底脱空,给行车带来安全隐患;桥墩沉降下,关键构件刚度突变只对突变区域内轨面变形有影响,扣件断条致纵连板轨面变形最大,单元板次之,双块式最小,砂浆离缝致纵连板在“下陷”区域轨面变形比单元板平缓,砂浆脱空致单元板“下陷”幅度小于纵连板;侧向挡块和剪切钢筋的参与对轨面变形贡献较小,而剪力齿槽的参与对轨面变形影响较大。 冯玉林 侯宇 蒋丽忠 陈梦成 冯青松 周旺保关键词:高速铁路 刚度突变 基于TMD的大跨连续钢箱梁人致振动分析研究 被引量:3 2020年 一般大跨连续钢箱梁人行桥难以满足我国现行规范对人行桥竖向自振频率的严苛要求(不应小于3 Hz)。为了对此类桥梁的人致振动舒适性进行适合准确的评价及优化,并为我国人行桥有关规范的制定提供依据,以一座(58.6+110+58.6)m大跨连续钢箱梁人行桥为例,参照德国人行桥设计指南(EN03-2008),以人群动荷载作用下结构的加速度幅值为指标对该桥的人致振动舒适性进行评价,并对舒适性不满足要求的特定模态采用布置调质阻尼器(TMD)的方法进行减振处理。分析研究表明:TMD可有效地控制结构相关模态下的人致振动响应,在人行桥第1、第3阶模态峰值位置布置总重6000 kg TMD后,两阶模态的人致振动减振率分别为86.5%、86.3%,最大竖向加速度幅值在0.5 m/s^2以下,满足设计指南最好舒适性指标。 蒋星宇 卢江波 周旺保关键词:钢箱梁 人致振动 调质阻尼器 减振设计 钢-混凝土组合梁负弯矩区弹性畸变屈曲分析 被引量:5 2012年 基于畸变屈曲是钢-混凝土组合梁负弯矩区钢梁的重要屈曲模式,钢梁下翼缘提供给钢梁腹板的转动约束刚度及侧向约束刚度是影响其畸变屈曲性能的关键因素之一,对工字形钢-混凝土组合梁负弯矩区钢梁腹板提供给下翼缘的转动约束刚度及侧向约束刚度进行研究。采用利用能量法推导负弯矩区钢梁腹板对下翼缘的转动约束刚度及侧向约束刚度理论计算公式,并结合弹性介质中的中心受压薄壁杆件的屈曲理论推导钢梁侧向弯曲屈曲及侧向弯扭屈曲临界应力计算公式,进一步获得相应的屈曲弯矩。结合工程实例对转动约束刚度、侧向约束刚度及屈曲弯矩计算公式进行分析及讨论。研究结果表明:钢梁腹板转动约束刚度及侧向约束刚度均与外荷载呈线性关系,同时两者还可能出现负值;本文屈曲弯矩计算结果与ANSYS有限元计算结果较吻合;现有屈曲弯矩计算方法存在一定理论缺陷,且不同计算方法所得计算结果偏差较大;本文计算公式形式较简洁,适于工程应用。 周旺保 蒋丽忠 邵光强 余志武关键词:钢-混凝土组合梁 畸变屈曲 转动约束刚度 临界弯矩 负弯矩 一种新型自复位抗震钢桁架梁 本发明公开了一种新型自复位抗震钢桁架梁,包括两平行布置的型钢柱和它们之间可拆卸连接的上弦梁、下弦梁及上、下弦梁之间的多根腹杆。上弦梁和下弦梁之间的中部连接有耗能构件,下弦梁端部与所述型钢柱之间设置有自复位阻尼器。小震时,... 蒋丽忠 彭康 周旺保 祖凌智文献传递 一种铁路轨道-桥梁系统地震风险转移的端刺耗能装置 本发明公开了一种铁路轨道‑桥梁系统地震风险转移的端刺耗能装置,设置于台后锚固机构的底座板和大端刺之间,主要包括上支座板构件、下支座板构件和滑块组件;上支座板构件和下支座板构件之间通过剪力销钉连接,上支座板构件的顶面与底座... 蒋丽忠 赵胤婷 周旺保 张云泰 彭东航波形钢腹板钢-混凝土简支组合箱梁抗弯承载力分析 被引量:4 2021年 为研究波形钢腹板钢-混凝土简支组合箱梁的抗弯受力性能,以剪力连接度为参数,设计3榀波形钢腹板组合箱梁的抗弯试验,并根据试件模型建立波形钢腹板组合箱梁精细有限元数值分析模型。将试验结果与有限元数值计算结果进行比较,证明了数值分析模型的有效性。在此基础上,利用幂函数插值方法,建立任意剪力连接度下波形钢腹板钢−混凝土简支组合箱梁的抗弯承载力计算公式。以剪力连接度和腹板高度为变量,将理论公式计算结果分别与有限元数值计算结果和试验结果进行比对,验证了本文所提出公式的有效性。 周旺保 许添鑫 谭志化 钟天璇 刘韶辉 蒋丽忠关键词:波形钢腹板 组合箱梁 抗弯承载力 钢-混凝土组合箱梁梁段有限元法研究 被引量:7 2013年 组合梁界面滑移将减小组合梁刚度,增大变形,影响构件性能;剪应力沿截面横向分布不均匀,造成其弯曲正应力的横向分布呈曲线形状,即剪力滞效应;同时组合梁往往重载,具有较小的跨高比,剪切变形不可忽略。根据虚功原理,建立了同时考虑滑移效应、剪力滞及剪切变形效应的组合梁单元刚度矩阵及等效节点力向量,并在此基础上编制了组合梁梁段有限元程序。利用本文程序对现有组合梁试件的混凝土顶板应力、钢梁底板应力、跨中挠度和梁端滑移进行了计算,并将本文计算结果与解析法计算结果及试验结果进行了比较。结果表明,本文计算结果与解析法计算结果及试验结果吻合良好;同时,本文计算结果具有较好的稳定性,验证了本文计算方法的正确性。本文所建立的梁单元刚度矩阵同时考虑了剪切变形、剪力滞及滑移效应的影响,符合工程实际,为有限梁段法分析组合箱梁提供了理论基础。 周旺保 蒋丽忠 余志武关键词:钢-混凝土组合箱梁 剪力滞效应 剪切变形 滑移