检索结果-内蒙古大学图书馆

天然气工业 2015年第3期35卷 110-114页

作者：刘婷婷张文首骆松岳前进大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室

LNG运输船设计关键技术之一是液舱围护系统的结构安全设计。为了保证LNG液体的运输安全,需要特别关注围护系统的结构设计,其中对结构失效模式及其发生机理的研究具有很高参考价值。为了能够全面研究薄膜型液舱结构特性,采用基于有限元... 详细信息

LNG运输船设计关键技术之一是液舱围护系统的结构安全设计。为了保证LNG液体的运输安全,需要特别关注围护系统的结构设计,其中对结构失效模式及其发生机理的研究具有很高参考价值。为了能够全面研究薄膜型液舱结构特性,采用基于有限元的数值模拟方法,针对在晃荡荷载下的结构响应,建立了一种简化的二维有限元模型。根据层式复合材料特点,分别选取对应的强度失效准则,分析结构的失效模式。数值分析结果显示,首层聚氨酯泡沫层在晃荡荷载作用下最先发生压溃破坏,在MARKⅢ型液舱设计中应该被重点关注;其他的结构失效模式依次为:次层聚氨酯泡沫层压溃失效、层合板剪切失效以及树脂绳压溃失效。采用数值模拟进行围护系统的截面失效模式分析,能够快速高效地指导LNG液舱结构设计,是在液舱设计领域新的应用尝试。

关键词： LNG围护系统液舱结构设计结构失效模式 MARKⅢ型有限元方法强度失效准则层式复合材料晃荡荷载

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基于频率响应特性的动车组制动夹钳结构失效模式分析

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机车车辆工艺 2021年第5期 1-4,8页

作者：曾梁彬祝航汪鹏梅卓民中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司江苏常州213011 中车南京浦镇车辆有限公司江苏南京211800

针对高速动车组制动夹钳单元的振动失效问题,借助稳态动力学仿真分析手段和正弦扫频试验,获取了制动夹钳结构关键位置的加速度频率响应曲线,识别了加速度响应峰值特征。通过与模态分析结果的频率匹配,得到了各阶峰值响应频率附近的结构... 详细信息

针对高速动车组制动夹钳单元的振动失效问题,借助稳态动力学仿真分析手段和正弦扫频试验,获取了制动夹钳结构关键位置的加速度频率响应曲线,识别了加速度响应峰值特征。通过与模态分析结果的频率匹配,得到了各阶峰值响应频率附近的结构振型和应力分布,并研究了制动夹钳在振动服役工况下可能出现的结构失效模式,为进一步的结构优化设计提供了依据。

关键词：动车组制动夹钳结构失效模式加速度频率响应

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基于结构典型失效模式的地震侧向倒塌易损性分析

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建筑结构学报 2014年第8期35卷 8-14页

作者：于晓辉吕大刚郑浩琴哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

基于结构系统可靠度理论,提出了一种基于结构典型失效模式的地震侧向倒塌易损性分析方法。该方法通过将结构体系近似假设为串-并联混合体系,从而将确定结构体系的地震倒塌概率这一复杂问题简化为确定不同典型失效模式的发生概率。以一栋... 详细信息

基于结构系统可靠度理论,提出了一种基于结构典型失效模式的地震侧向倒塌易损性分析方法。该方法通过将结构体系近似假设为串-并联混合体系,从而将确定结构体系的地震倒塌概率这一复杂问题简化为确定不同典型失效模式的发生概率。以一栋5层钢筋混凝土框架结构为例对所提出方法进行了应用研究。研究考虑了屈服失效、极限变形失效和剪切失效3类失效机制,共计选取了7种结构典型失效模式。通过与基于增量动力分析(IDA)方法得到的结构地震倒塌易损性曲线对比发现:随着地震动强度的增加,基于典型失效模式计算得到的地震倒塌易损性曲线一直处于基于IDA方法得到的地震倒塌易损性曲线的上方。这表明该方法计算得到的地震倒塌易损性结果高估了结构在地震作用下发生倒塌的可能性,可将其视为倒塌易损性真实结果的上限值。

关键词：钢筋混凝土框架倒塌易损性增量动力分析结构失效模式系统可靠度

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高速动车组制动夹钳结构振动失效模式及机理研究

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城市轨道交通研究 2021年第8期24卷 79-83页

作者：曾梁彬杜利清中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司常州213011

利用线性动力学分析方法,获得了随机振动工况下高速动车组制动夹钳结构的应力响应分布并识别了失效风险位置。通过对失效风险位置进行应力功率谱分析,并结合线性累积损伤理论,预测了制动夹钳的失效模式。设计了相应的增强幅值随机振动... 详细信息

利用线性动力学分析方法,获得了随机振动工况下高速动车组制动夹钳结构的应力响应分布并识别了失效风险位置。通过对失效风险位置进行应力功率谱分析,并结合线性累积损伤理论,预测了制动夹钳的失效模式。设计了相应的增强幅值随机振动破坏性实物试验,加速暴露了制动夹钳的结构失效,验证了理论分析结论的正确性,并进一步分析了结构失效机理。

关键词：高速动车组制动夹钳结构失效模式失效机理随机振动

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耗能减震框架—核心筒结构地震失效模式及抗震韧性提升

耗能减震框架—核心筒结构地震失效模式及抗震韧性提升

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作者：张墨哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

耗能减震结构通过在传统RC结构体系中引入耗能减震部件,并依靠耗能减震部件的塑性滞回变形耗散地震能量,减少结构其余部位的损伤,进而提升结构的性能水平与抗震韧性。事实上,结构不同失效模式很大程度上影响着结构抗震性能损失和修复时... 详细信息

耗能减震结构通过在传统RC结构体系中引入耗能减震部件,并依靠耗能减震部件的塑性滞回变形耗散地震能量,减少结构其余部位的损伤,进而提升结构的性能水平与抗震韧性。事实上,结构不同失效模式很大程度上影响着结构抗震性能损失和修复时间等指标,进而影响结构抗震韧性水平,而与传统结构体系相比,耗能减震结构体系失效模式更为复杂多样。但是,现有的研究成果往往更关注结构在引入耗能减震部件后,整体性能和抗震韧性的提升效果,往往忽视了对耗能减震结构失效模式的调控,与此同时,已有研究成果缺乏对结构失效模式和抗震韧性之间关系的探究。对此,本文针对不同失效模式耗能减震框架-核心筒结构的性能进行了研究,进而提出了一种针对性的抗震韧性评价方法,最终从屈服顺序和快速修复角度对耗能减震结构的抗震韧性提升进行了研究,主要包括以下几项研究工作: 不同失效模式耗能减震框架-核心筒结构抗震性能分析。针对耗能减震框架核心筒结构,通过系统性调控装配式耗能构件的刚度、屈服承载力等参数,规划并构建了五种基于屈服顺序的不同失效模式耗能减震框架-核心筒结构;通过静力弹塑性推覆和动力弹塑性方法,从塑性发展、非线性抗力和承力构件保护等结构传统抗震性能指标出发,研究了五种失效模式耗能减震结构的抗震性能。基于构件重要性程度的耗能减震框架-核心筒抗震韧性评价方法。从单根构件层次出发,以楼层层次和构件类别层次作为过渡,最终加权评价结构抗震性能损失指标,并通过Pushover推覆作用确定不同类别构件的重要性系数,随后应用多条地震波验证了该性能损失指标的合理性;结合构件所在楼层高度、规模效应等影响因素,建立了以楼层为单元的结构性能水平阶梯式恢复曲线,进而以该曲线计算结构的抗震韧性指标;以典型结构为例,分析了其受不同幅值地震波作用之后的结构修复时间、性能水平指标、抗震韧性等情况。基于修复策略和屈服顺序的耗能减震结构抗震韧性提升。针对不同失效模式的耗能减震框架-核心筒结构,分析了结构塑性发展不同阶段的结构性能损失;对比研究了结构在不同修复路径下的抗震韧性水平值,分析了其恢复至不同目标性能水平的最优修复路径;最后结合快速修复和结构损伤控制两方面因素,分析了耗能减震框架-核心筒结构在不同塑性发展阶段的最优失效模式。

关键词：框架-核心筒结构耗能减震结构抗震韧性结构失效模式

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不同失效模式下RC框架结构抗震韧性评价方法

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建筑结构学报 2023年第S02期44卷 74-84页

作者：李祚华陆剑峰李仕豪滕军哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院广东深圳518055 广东省土木工程智能韧性结构重点实验室广东深圳518055

构件不同的损伤次序、程度、分布及广度会形成结构不同的地震失效模式,并直接影响结构抗震韧性的损失程度和恢复快速性,传统的基于结构或楼层尺度的抗震韧性指标忽视了结构失效模式的构件尺度特征,未能建立结构失效模式与结构抗震韧性... 详细信息

构件不同的损伤次序、程度、分布及广度会形成结构不同的地震失效模式,并直接影响结构抗震韧性的损失程度和恢复快速性,传统的基于结构或楼层尺度的抗震韧性指标忽视了结构失效模式的构件尺度特征,未能建立结构失效模式与结构抗震韧性之间的内在联系。为此,依据反映结构失效模式特征的构件尺度,通过构件损伤加权法建立了结构抗震性能损失指标,不断更新构件修复过程中结构抗震性能和修复时间,并确定结构修复路径,进而提出了重建时间内结构抗震性能均值的抗震韧性指标。对RC框架结构5种不同失效模式算例进行抗震韧性分析,结果表明:随着地震峰值加速度的增大,上部楼层梁先屈服、下部楼层梁后屈服的失效模式下,结构抗震韧性下降最缓慢,薄弱层失效模式的结构抗震韧性下降最快;柱损伤前,各失效模式性能损失差异不大,柱损伤后,各失效模式性能损失开始出现显著差异;结构不可修复前,修复时间主要由梁损伤决定,损伤相对集中失效模式修复时间小于整体失效模式修复时间;先修柱后修梁的策略可进一步优化结构修复路径。

关键词：结构抗震韧性结构失效模式抗震性能损失抗震性能恢复修复路径

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掉层RC框架结构地震倒塌风险评估及控制方法研究

掉层RC框架结构地震倒塌风险评估及控制方法研究

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作者：刘流重庆大学

学位级别：博士

不等高约束的山地建筑结构在山区城镇建设中不可避免且大量存在。掉层RC框架结构作为常用的典型山地建筑结构,其在近年山区城镇大地震中均出现了严重倒塌震害,震害分析和相关研究表明掉层框架地震倒塌模式与平地框架相比存在显著差别,... 详细信息

不等高约束的山地建筑结构在山区城镇建设中不可避免且大量存在。掉层RC框架结构作为常用的典型山地建筑结构,其在近年山区城镇大地震中均出现了严重倒塌震害,震害分析和相关研究表明掉层框架地震倒塌模式与平地框架相比存在显著差别,地震倒塌风险高于平地规则框架。现行规范控制措施对掉层框架结构的抗地震倒塌性能控制效果有待校核,不同布置的掉层框架地震损伤演化及内力重分布规律还认识不足。理清掉层框架的地震倒塌机理、合理评估掉层结构抗倒塌性能和有效控制掉层结构地震倒塌风险是保证结构地震安全性和实现预期抗震设防目标的重要环节,目前尚缺乏针对掉层框架地震损伤特点的地震倒塌性能评估方法和控制方法。本文以按我国现行抗震规范设计的掉层框架结构为研究对象,分别从掉层框架结构倒塌性能评估指标和方法、概率损伤模型、结构布置特征参数以及倒塌风险的控制方法等方面进行了系统地研究。论文主要研究工作和成果如下:(1)掉层RC框架结构倒塌判定准则和倒塌机理。归纳了三种基于构件性能的倒塌判定准则以及基于动力失稳的倒塌判定准则,结合不同布置的掉层RC框架结构的倒塌失效模式、楼层损伤特点,以及发生剪切失效的原因等倒塌机理分析,将基于割集理论的失效模式准则扩展用于掉层结构倒塌性能的评估,该准则能较全面地评估掉层RC框架结构的倒塌模式和较保守地确定掉层RC框架结构的抗倒塌能力。(2)掉层RC框架结构构件概率损伤模型。为反映掉层RC框架结构构件不同破坏程度和不同破坏形式,建立了依破坏形式的概率损伤模型以及对应的概率损伤模型标定方法,并根据PEER数据库中的构件弯曲破坏和剪切破坏试验样本,对RC梁柱构件的概率损伤模型进行参数标定,为基于构件的易损性函数的选取提供依据。(3)掉层RC框架结构地震倒塌风险评估方法。结合概率地震风险理论和最弱失效模式的概念,根据本文确定的倒塌判定准则和建立的概率损伤模型,考虑了地震动和损伤模型的随机性,提出了掉层RC框架结构基于最弱失效模式的地震倒塌风险评估方法,以年平均倒塌概率为结构地震倒塌风险评估指标,识别出掉层RC框架结构的最弱失效模式和定量地确定了掉层RC框架结构地震倒塌风险。(4)掉层RC框架结构布置特征参数指标。针对掉层结构下接地柱率先屈服导致上接地柱发生剪切失效的破坏特征,建立了反映掉层部分和上部结构部分地震惯性力相对大小的指标—掉层结构与上部结构周期比,并通过不同布置的参数分析,以及不同周期比下的掉层RC框架结构最弱失效模式风险评估,验证了该指标的合理性以及与上接地柱剪切失效风险的相关性。(5)掉层RC框架结构地震倒塌风险控制方法。根据掉层RC框架结构地震破坏特点,以地震倒塌风险为设计目标,考虑内力重分布影响,提出了掉层RC框架结构基于最弱失效模式的地震倒塌风险控制流程,并通过算例验证了该方法控制地震倒塌风险的有效性;以柱剪力增大系数为研究指标,通过建立剪力需求和设计剪力的联系,提出了基于一致失效风险的掉层结构上接地柱剪力增大系数的确定方法,并结合掉层RC框架结构布置特征参数指标,给出了上接地柱剪力增大系数取值建议。

关键词：掉层RC框架结构结构失效模式概率损伤模型地震倒塌风险柱剪力增大系数

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基于位移的钢筋混凝土结构失效相关性分析及应用

基于位移的钢筋混凝土结构失效相关性分析及应用

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作者：朱俊锋北京工业大学

学位级别：博士

结构体系可靠度是衡量结构整体性能的重要指标，对其进行深入的研究有着重要的理论意义和工程实用价值。目前，我国的建筑设计规范以及港口、铁路和水工规范等还都是以设计截面满足目标可靠指标来进行结构的可靠性设计的。致使不能进行... 详细信息

结构体系可靠度是衡量结构整体性能的重要指标，对其进行深入的研究有着重要的理论意义和工程实用价值。目前，我国的建筑设计规范以及港口、铁路和水工规范等还都是以设计截面满足目标可靠指标来进行结构的可靠性设计的。致使不能进行结构体系可靠度设计的一个重要问题是结构体系中失效模式间的相关性问题。\n 目前，基于功能的结构抗震设计已成为世界各国土木工程界研究的热点之一。基于功能的结构抗震设计应该是以结构可靠度理论为基础的，具体地讲是基于结构体系可靠度理论在工程中的应用。为此，人们提出了基于功能的结构体系可靠度，将结构体系可靠度与结构的某种功能联系起来，使体系可靠度的概念更加明确、符合实际情况，而且计算也比较简便。\n 从实际震害经验知道，地震作用下钢筋混凝土结构的破坏主要是由于层间变形过大引起的。对于多层和高层钢筋混凝土结构抗震设计，结构的层间变形是衡量结构破坏程度和性能水平的重要指标，层间变形失效模式为钢筋混凝土结构的主要失效模式，因此可以把层间变形作为各种功能要求的控制指标。\n 目前，钢筋混凝土框架结构、剪力墙结构和框架一剪力墙结构房屋是我国工业与民用建筑较常用的结构形式。它们在设计、施工和使用过程中，其安全性、适用性和耐久性会受到大量随机因素的影响。进行钢筋混凝土结构的随机有限元和可靠性分析，是结构工程领域的研究重点和热点之一。\n 本课题基于位移，以层间变形失效为主要失效模式，采用蒙特卡罗方法对多层和高层钢筋混凝土框架结构、整体剪力墙和框架一剪力墙结构分别在小震、中震和大震作用下进行了失效相关性分析，分别得出了它们在小震、中震和大震作用下部分失效模式相关性统计规律。研究结果表明：\n 1．以层间变形失效为主要失效模式的钢筋混凝土框架结构、整体剪力墙和框架一剪力墙结构在小震、中震和大震作用下，各层之间的失效既不是完全相关的，也不是完全独立的，而是介于两者之间。\n 2．在小震作用下，框架结构绝大多数层之间的失效是统计独立的，失效相关的层间数约占总层数的1/3～1/2，主要集中在结构的下部。整体剪力墙和框架一剪力墙结构失效相关的层间数约占总层数的1/2，主要集中在结构的中上部。\n 3．在中震作用下，框架结构失效相关的层间数约占总层数的1/3～1/2，主要集中在结构的中下部；整体剪力墙失效相关的层间数约占总层数的1/2，主要集中在结构的中上部；框架一剪力墙中，失效相关的层间数约占总层数的1/2～2/3，失效相关的层间主要集中在结构的中上部；\n 4．在大震作用下，框架结构、整体剪力墙和框架一剪力墙结构绝大多数层之间的失效是统计相关的。\n 我们希望，通过对本课题的持续性和深入性的研究，找出各种钢筋混凝土结构在各种地震作用下的失效相关性规律，进而给出各种钢筋混凝土结构在各种地震作用下体系可靠度的简化计算方法，为结构体系可靠度理论早日进入建筑结构规范提供必要的理论支持。

关键词：位移结构失效模式体系可靠度钢筋混凝土结构结构抗震设计

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RC框架结构地震性能评估与截面优化研究

RC框架结构地震性能评估与截面优化研究

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作者：王亚星浙江大学

学位级别：硕士

RC框架结构以其灵活的空间布局、合适的抗侧能力及良好的经济指标，在各类建筑中得到了广泛的应用。地震灾害表明，RC框架结构很少发生“强柱弱梁”型破坏，往往发生“强梁弱柱”型破坏。传统的抗震设计是基于小震弹性设计，罕遇地震下... 详细信息

RC框架结构以其灵活的空间布局、合适的抗侧能力及良好的经济指标，在各类建筑中得到了广泛的应用。地震灾害表明，RC框架结构很少发生“强柱弱梁”型破坏，往往发生“强梁弱柱”型破坏。传统的抗震设计是基于小震弹性设计，罕遇地震下结构性能通常采用动力弹塑性分析方法进行验证。动力弹塑性分析的结果数据量大且不直观，很难直接用于结构设计，等效弹性反应谱法可直接用于结构设计，但刚度折减系数尚不完善，同时，框架结构因为约束的繁杂性，设计人员只能凭经验配置构件截面，往往造成大量的材料浪费。以上述问题为出发点，开展RC框架结构罕遇地震下失效模式表征指标、构件简化刚度折减系数以及截面优化的研究，主要研究内容和成果如下:　　1、基于能量平衡的塑性设计思想，提出了梁柱相对塑性耗能比指标，设计8个梁柱相对塑性耗能比不同的RC框架结构，对结构进行静力推覆分析和增量动力分析，定量评价塑性铰分布、塑性转角、层间位移角的集中程度、各框架超越极限状态的概率和抗倒塌裕度等，揭示了梁柱相对塑性耗能比与RC框架结构失效模式之间的规律。　　2、基于等能量准则，提出刚度折减系数的简化取值方法，构建该方法在等效弹性反应谱法中的迭代流程，预测结构在罕遇地震下的位移响应。以8度区Ⅱ类场地的RC框架结构为算例，讨论了反应谱的选取、初始假设的刚度折减系数对分析结果的影响，并对比简化的等效弹性反应谱法与动力弹塑性时程分析的结果，验证了该方法对结构位移响应预测的有效性。　　3、结合我国建筑结构设计规范，以结构层间位移角、位移比、周期比、刚重比、剪重比、层间刚度比为驱动约束，以构件的强度和正常使用阶段的裂缝和挠度指标为验证约束，按照整体优化→局部调整→整体验证的步骤，利用响应面算法进行拟合，二次规划法进行搜索，通过上述优化手段并利用结构分析软件Etabs，实现了结构截面优化。对2个RC框架结构进行优化，表明该方法有一定的效果。

关键词：钢筋混凝土框架结构结构失效模式响应面算法地震性能截面优化

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航天器振动试验中的频率漂移现象研究

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航天器环境工程 2018年第4期35卷 342-347页

作者：钱志英韩世泽马为佳余快王晓姝高行素北京空间飞行器总体设计部中国人民解放军63723部队

文章针对航天器振动试验中较为常见的频率漂移现象,分析了其影响,并结合工程案例讨论了可恢复和不可恢复频率漂移现象的产生机理。尤其针对蜂窝夹层板在振动试验中/后的频率漂移,对两种典型的结构失效模式进行了分析。研究结果可为航天... 详细信息

文章针对航天器振动试验中较为常见的频率漂移现象,分析了其影响,并结合工程案例讨论了可恢复和不可恢复频率漂移现象的产生机理。尤其针对蜂窝夹层板在振动试验中/后的频率漂移,对两种典型的结构失效模式进行了分析。研究结果可为航天器振动试验中出现频率漂移时的原因分析和航天器结构设计提供参考。

关键词：航天器振动试验频率漂移结构损伤结构失效模式

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