钢壁箱式钢锚梁组合索塔锚固结构受力机理与设计方法

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51808235
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0804.结构工程
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The steel anchor beam cable-tower composite anchorage has been increasingly applied in long-span cable-stayed bridges for taking full advantage of steel and concrete materials. The main reason is that the horizontal and vertical cable forces are mostly carried by the steel anchor beam and the concrete tower, respectively. However, local tension of concrete in anchorage zone, unfavorable force condition of the joint and the complexity in construction are still critical problems. By replacing the steel bracket wallboard with steel wall box which utilizes perfobond connectors, the concrete tower in anchorage zone is wrapped and confined, and a new type of steel anchor beam cable-tower composite anchorage is proposed. The mechanical mechanism and design methods of this new anchorage structure are then investigated. Model tests under shear, tension and combined loads are conducted, and the calculation methods of bearing capacity and stiffness of perfobond connectors considering shear-tension interaction are proposed. Based on the results of experimental investigation, numerical simulation and theoretical analysis, the failure mechanism and bearing capacity of the joint of steel wall box and concrete tower under cable force and accumulated compression are investigated. Considering the slip and failure of perfobond connectors under shear and tension combined loads, nonlinear numerical simulation is conducted to reveal the mechanical mechanism of this new anchorage structure. The reasonable structure of steel anchor beam cable-tower composite anchorage with steel wall box is proposed. The calculation methods of load transfer and bearing capacity in horizontal and vertical directions of the anchorage zone are established. The construction measures to increase the crack resistance of the concrete tower are also suggested. All the findings may provide references for the application of this new anchorage structure in super long-span cable-stayed bridges.
钢锚梁组合索塔锚固结构主要由钢锚梁承担水平索力、混凝土塔壁承担竖向索力,能够充分发挥钢与混凝土材料性能,在大跨径斜拉桥中应用逐渐增多。针对锚固区混凝土局部受拉、结合部受力不利且施工复杂等问题,将钢牛腿壁板改造为设置开孔板连接件的钢壁箱,包裹并约束锚固区混凝土塔壁,提出新型钢壁箱式钢锚梁组合索塔锚固结构,并对其受力机理与设计方法展开研究。通过纯剪、纯拉及拉剪共同作用模型试验,提出开孔板连接件拉剪耦合承载力与刚度计算方法。结合模型试验、数值模拟与理论分析,研究钢壁箱与混凝土塔壁结合部在索力及累加压力荷载下的破坏机理与承载性能。考虑开孔板连接件拉剪耦合滑移及破坏机理,通过非线性数值模拟揭示钢壁箱式钢锚梁组合索塔锚固结构受力机理。提出钢壁箱式钢锚梁组合索塔锚固结构的合理构造、锚固区水平与竖向传力计算方法、承载力计算方法及混凝土塔壁抗裂构造措施,为该方案在超大跨径斜拉桥中的应用提供依据。

结项摘要

钢锚梁组合索塔锚固已越来越多地应用于大跨度斜拉桥,目的是由钢锚梁和混凝土塔壁分别承担水平和竖向索力,充分发挥钢和混凝土材料优势。锚固区混凝土局部受拉、节点受力不利以及施工复杂是关键问题。通过将钢壁板牛腿换成封闭钢壁箱,包裹约束锚固区混凝土塔壁,提出一种新型钢锚梁组合索塔锚固结构,并研究其受力机理和设计方法。通过纯剪、纯拉和拉剪耦合模型试验,提出了考虑拉剪耦合相互作用的开孔板连接件承载能力和刚度计算方法。基于模型试验、数值模拟和理论分析结果,研究了钢壁箱和混凝土塔壁在索力和累积压力下的破坏机制与承载性能。考虑开孔板连接件拉剪耦合作用下滑移进行非线性数值模拟,揭示该新型锚固结构传力机理,提出了钢壁箱钢锚梁组合索塔锚固结构合理构造。建立锚固区水平和竖向的荷载传递与承载力计算方法,并提出增强混凝土塔壁抗裂性能的施工措施。研究结果可为该新型锚固结构在超大跨度斜拉桥中的应用提供参考。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(6)
木梁-夯土界面粘结滑移性能及其计算方法
  • DOI:
    10.11835/j.issn.2096-6717.2021.161
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    土木与环境工程学报(中英文)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈明杰;罗漪;郑双杰;杨志林;丁楠
  • 通讯作者:
    丁楠
Analytical model for load-slip relationship of perfobond shear connector based on push-out test
基于推出试验的perfobond剪力连接件荷载-滑移关系解析模型
  • DOI:
    10.3390/ma12010029
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Materials
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Zheng Shuangjie;Zhao Chen;Liu Yangqing
  • 通讯作者:
    Liu Yangqing
Experimental and parametric study on the pull-out resistance of a notched perfobond shear connector
缺口 Perfobond 剪力连接器拉拔阻力的实验和参数研究
  • DOI:
    10.3390/app9040764
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    APPLIED SCIENCES-BASEL
  • 影响因子:
    2.7
  • 作者:
    Zheng Shuangjie;Liu Yuqing;Liu Yangqing;Zhao Chen
  • 通讯作者:
    Zhao Chen
Parametric push-out analysis on perfobond rib with headed stud mixed shear connector
带头螺柱混合剪切连接器的 perfobond 肋的参数推出分析
  • DOI:
    10.1155/2019/5952319
  • 发表时间:
    2019-03
  • 期刊:
    Advances in Civil Engineering
  • 影响因子:
    1.8
  • 作者:
    Zheng Shuangjie;Zhao Chen;Liu Yangqing
  • 通讯作者:
    Liu Yangqing
Experimental and numerical study on shear resistance of notched perfobond shear connector
缺口perfobond剪力连接件抗剪性能的实验与数值研究
  • DOI:
    10.3390/ma12030341
  • 发表时间:
    2019-01
  • 期刊:
    Materials
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Zheng Shuangjie;Liu Yuqing;Liu Yangqing;Zhao Chen
  • 通讯作者:
    Zhao Chen

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其他文献

自支撑的纳米多孔 Al 掺杂NiCu-S电极的制备及其电解水析氢性能研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    太原理工大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郑双杰;马自在;原荷峰;李晋平;王孝广
  • 通讯作者:
    王孝广
斜板PBL剪力键受剪性能试验研究
  • DOI:
    10.14006/j.jzjgxb.2020.0092
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    建筑结构学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈海;郭子雄;刘阳;郑双杰
  • 通讯作者:
    郑双杰

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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