检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2025年第1期42卷 83-102页

作者：连鸣戴子琳程倩倩西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室西安710055 中国建筑西北设计研究院有限公司西安710018

为了提升传统钢框筒结构的延性和耗能能力,提出采用拼接板螺栓连接的可恢复功能剪切耗能型钢框筒结构(FTS-SRSL),该结构结合了可更换剪切型耗能梁段和钢框筒结构具有良好的抗震性能。该文对一个2/3缩尺的单层单跨FTS-SRSL子结构试件进... 详细信息

为了提升传统钢框筒结构的延性和耗能能力,提出采用拼接板螺栓连接的可恢复功能剪切耗能型钢框筒结构(FTS-SRSL),该结构结合了可更换剪切型耗能梁段和钢框筒结构具有良好的抗震性能。该文对一个2/3缩尺的单层单跨FTS-SRSL子结构试件进行了往复加载试验,试验结果表明,FTS-SRSL子结构试件具有良好的抗震性能,结构损伤集中于耗能梁段,且耗能梁段可实现更换。在试验的基础上,以耗能梁段长度比、耗能梁段腹板加劲肋间距、螺栓直径、翼缘拼接板和腹板拼接板厚度为参数,利用ABAQUS建立了15个足尺的单层单跨FTS-SRSL有限元模型,探究各模型的抗震性能,包括承载力、刚度、耗能以及塑性变形能力。有限元分析结果表明:改变拼接板螺栓连接的剪切型耗能梁段长度比会显著影响结构的承载力、刚度及耗能,建议FTS-SRSL中的拼接板螺栓连接剪切型耗能梁段长度比取0.73~1.09;改变耗能梁段腹板加劲肋间距对结构的承载力、刚度和耗能影响较小,基于该文的分析结果,建议FTS-SRSL中的拼接板螺栓连接剪切型耗能梁段腹板加劲肋间距取e/4~e/3(e为耗能梁段长度),且间距应满足我国抗规的规定;改变翼缘拼接板和腹板拼接板厚度对结构的承载力、刚度及耗能基本无影响;改变螺栓直径对结构承载力、刚度及耗能影响较小。

关键词：可更换耗能梁段拼接板螺栓连接钢框筒结构抗震性能参数分析

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含可更换剪切型耗能梁段的钢框筒结构抗震性能研究

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建筑钢结构进展 2020年第1期22卷 35-46页

作者：程倩倩连鸣苏明周张浩西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室西安710055

地震作用下,传统钢框筒结构难以实现强柱弱梁的设计理念,大震下柱端往往先于梁端出现塑性铰。针对这一问题提出了含可更换剪切型耗能梁段的钢框筒结构,即在裙梁中设置可更换的剪切型耗能梁段,大震作用下结构利用剪切型耗能梁段良好的弹... 详细信息

地震作用下,传统钢框筒结构难以实现强柱弱梁的设计理念,大震下柱端往往先于梁端出现塑性铰。针对这一问题提出了含可更换剪切型耗能梁段的钢框筒结构,即在裙梁中设置可更换的剪切型耗能梁段,大震作用下结构利用剪切型耗能梁段良好的弹塑性变形能力进行耗能,其余构件仍处于弹性状态或部分发展塑性。设计了一组算例结构,包括传统钢框筒结构和含可更换剪切型耗能梁段的钢框筒结构,采用SAP2000有限元分析软件对算例结构进行了弹性和弹塑性地震反应分析,对比了传统钢框筒结构和不同耗能梁段布置形式的含可更换剪切型耗能梁段的钢框筒结构在多遇地震、罕遇地震和极罕遇地震作用下的抗震性能和破坏模式。结果表明:在裙梁中设置剪切型耗能梁段对结构整体刚度的影响较小,含可更换剪切型耗能梁段的钢框筒结构改变了传统钢框筒结构的耗能机制,主要通过耗能梁段的剪切变形代替裙梁端部塑性铰耗能。罕遇地震作用下耗能梁段全部进入塑性耗能,震后仅需替换损伤严重的耗能梁段即可快速恢复结构的使用功能。极罕遇地震作用下,传统钢框筒结构达到极限状态,而含可更换剪切型耗能梁段的钢框筒结构的耗能梁段进一步发展塑性,其余构件保持弹性,结构具有足够的安全储备。

关键词：钢框筒结构可更换剪切型耗能梁段耗能机制时程分析抗震性能

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带低屈服点钢耗能梁段高强钢框筒结构的结构影响系数和位移放大系数研究

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建筑钢结构进展 2024年第1期26卷 41-53页

作者：周玉浩连鸣韩瑞祥西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室西安710055

在传统钢框筒结构的部分裙梁跨中处设置LYP225低屈服点钢耗能梁段,其余构件采用Q460高强度钢材,提出带低屈服点钢耗能梁段高强钢框筒结构(HSS-FTS-LSL)。在地震作用下耗能梁段发生剪切屈服耗散地震能量,梁、柱等构件由于采用高强钢从而... 详细信息

在传统钢框筒结构的部分裙梁跨中处设置LYP225低屈服点钢耗能梁段,其余构件采用Q460高强度钢材,提出带低屈服点钢耗能梁段高强钢框筒结构(HSS-FTS-LSL)。在地震作用下耗能梁段发生剪切屈服耗散地震能量,梁、柱等构件由于采用高强钢从而保持弹性或部分进入塑性阶段。为了研究HSS-FTS-LSL的结构影响系数和位移放大系数,以楼层数、耗能梁段长度及布置方式为变量,按照我国规范设计了3组共8个HSS-FTS-LSL算例,并且考虑高阶振型的影响,采用分布侧向力调整法对各算例进行了Pushover分析,基于改进的能力谱法计算了8个算例的结构影响系数和位移放大系数,分析了结构层数、耗能梁段长度及布置方式对结构性能系数的影响并给出了建议取值。最后,根据提出的HSS-FTS-LSL抗震设计反应谱对其中一个结构算例进行重设计,并对重设计前后两个算例结构进行弹塑性分析,对比了二者的抗震性能以及用钢量,验证了本文提出的HSS-FTS-LSL结构影响系数建议值的合理性。

关键词：低屈服点钢钢框筒结构剪切型耗能梁段分布侧向力调整法改进的能力谱法结构影响系数位移放大系数

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螺栓拼接连接可更换耗能梁段-钢框筒结构抗震性能评估

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地震工程与工程振动 2023年第1期43卷 107-118页

作者：程倩倩连鸣苏明周辛力中国建筑西北设计研究院有限公司陕西西安710018 西安建筑科技大学土木工程博士后流动站陕西西安710055 西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

为了增强传统钢框筒结构(Steel framed-tubed structures,SFT)的抗震性能和震后功能可恢复能力,提出了螺栓拼接连接可更换耗能梁段-钢框筒结构(Steel framed-tubed structures with bolt-splice-connected repairable link beams,SFT-RLB)。首先给出了SFT-RLB结构构件的设计方法;然后基于OpenSEES平台提出了整体结构的弹塑性数值模型建模方法,通过子结构试验结果验证了有限元模型的准确性;继而设计了SFT和SFT-RLB结构算例,对比了2种结构的弹性和弹塑性性能;最后采用IDA方法对结构算例的抗地震倒塌能力进行评估。分析结果表明,SFT-RLB结构主要通过耗能梁段发展塑性耗散地震能量代替裙梁端部形成塑性铰,其耗能能力和变形能力均明显优于SFT结构。大震作用下,裙梁中设置的耗能梁段充分进入塑性耗散地震能量,可以有效地减小结构的基底剪力和层间侧移角,从而降低结构的地震作用,减轻主体构件的损伤程度。SFT-RLB的残余层间侧移角小于试验测得的可允许更换残余侧移角,证明结构具有震后功能可恢复潜力。算例SFT-RLB的修正倒塌储备系数ACMR远大于允许值ACMR10%(βTOT),揭示了SFT-RLB结构具有足够的抗倒塌能力储备。

关键词：螺栓拼接连接耗能梁段钢框筒结构抗震性能评估

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多维地震作用下钢框筒结构弹塑性响应特性

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工程力学 2000年第A3期3卷 152-156页

作者：刘永明陈以一同济大学建工系

对钢框筒在单向、多向地震作用下的弹性和弹塑性地震反应进行了分析，并与静力情况的力学特性做了比较，讨论了“剪力滞后”效应的影响。研究了弹塑性反应的若干特征。

关键词：多维地震反应弹塑性滞回钢框筒结构高层建筑

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带跨层预应力支撑的高层钢框筒结构受力性能分析

带跨层预应力支撑的高层钢框筒结构受力性能分析

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作者：赵玉龙北京工业大学

学位级别：硕士

将预应力索或钢拉杆应用于高层钢结构体系以形成跨层预应力支撑，不仅能够充分发挥高强拉索的优势，还能提高结构的抗侧能力，减小结构构件截面，创造出使用空间更大、抗震延性更好的结构体系，显著减轻结构重量和提高经济效益，具有较... 详细信息

将预应力索或钢拉杆应用于高层钢结构体系以形成跨层预应力支撑，不仅能够充分发挥高强拉索的优势，还能提高结构的抗侧能力，减小结构构件截面，创造出使用空间更大、抗震延性更好的结构体系，显著减轻结构重量和提高经济效益，具有较高的工程应用价值。\n 本文综述了预应力钢结构和高层钢结构的发展、预应力技术在抗侧力体系中应用研究的现状及不足和高层钢框筒结构抗侧力体系的特点及不足，为了解决目前研究存在的问题，将预应力支撑引入钢框筒结构抗侧力体系，重点研究了跨层预应力支撑对钢框筒结构静力和动力性能的影响。\n 以结构侧移和层间位移为判断指标，对钢框筒和跨层预应力支撑-钢框筒进行抗侧能力对比分析;依据外框筒柱的轴向应力分布状态，对钢框筒和跨层预应力支撑-钢框筒进行剪力滞后现象的对比分析;以结构顶层位移、层间位移、最大柱轴力等为判断指标，分析跨层预应力支撑参数对结构静力性能的影响。结果表明，跨层预应力支撑显著提高了钢框筒结构的抗侧能力，减弱了局部框筒柱的剪力滞后程度;适宜的跨层预应力支撑参数才能更好地改善钢框筒结构的静力性能。\n 分别对钢框筒结构和跨层预应力支撑-钢框筒结构进行模态分析，研究跨层预应力支撑对结构自振特性的影响，结果表明，跨层预应力支撑对结构的振型几乎没有影响，但能提高结构的固有频率。另外，还研究了跨层预应力支撑的布置形式、布置角度、直径、预拉力等参数对结构固有频率的影响。\n 以静力分析和模态分析为基础，选取适宜的跨层预应力支撑参数，对钢框筒结构和跨层预应力支撑-钢框简结构进行抗震性能分析，包括线性动力时程分析和弹塑性动力时程分析。线性动力时程分析过程重点研究了跨层预应力支撑对结构侧移、项层加速度和基底剪力的影响;弹塑性动力时程分析过程重点研究了跨层预应力支撑对结构塑性铰发展状况的影响。结果表明，跨层预应力支撑能够显著改善结构的抗震性能。

关键词：跨层预应力支撑钢框筒结构受力性能高层建筑预应力钢结构

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含可更换剪切型耗能梁段-高强钢组合框筒结构静力弹塑性数值分析

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工程力学 2019年第B6期36卷 78-85页

作者：张浩连鸣苏明周程倩倩关彬林西安建筑科技大学土木工程学院

提出了一种震后功能可快速恢复的新型结构体系含可更换剪切型耗能梁段-高强钢组合框筒结构(简称HSS-SFTS)。为研究和比较HSS-SFTS与传统钢框筒结构(简称FTS)的抗震性能,给出了HSS-SFTS的初步设计方法,采用SAP2000各建立一个40层的HSS-S... 详细信息

提出了一种震后功能可快速恢复的新型结构体系含可更换剪切型耗能梁段-高强钢组合框筒结构(简称HSS-SFTS)。为研究和比较HSS-SFTS与传统钢框筒结构(简称FTS)的抗震性能,给出了HSS-SFTS的初步设计方法,采用SAP2000各建立一个40层的HSS-SFTS和FTS算例结构,对有限元模型进行静力弹塑性分析。结果表明:HSS-SFTS在罕遇地震性能点处的层间侧移角小于FTS的相应值,结构延性得到有效提升。结构层间侧移角达到抗震规范弹塑性转角限值1/50时,HSS-SFTS中耗能梁段塑性铰处于LS状态,可以满足抗震规范中“大震不倒”的设计理念。承载力极限状态时,HSS-SFTS的层间侧移角沿结构高度方向分布均匀,没有出现明显的薄弱层,且其塑性变形与损伤主要集中于耗能梁段处,具有理想的整体破坏模式。新型结构体系有效改善了传统框筒结构的抗震性能,降低了水平地震作用,使得除耗能梁段外的非耗能构件受损程度减轻,此种新型高层钢结构更易于震后修复与功能的快速恢复。

关键词：钢框筒结构高强钢剪切型耗能梁段静力弹塑性分析抗震性能

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可更换双槽形Q235耗能梁段钢框筒子结构抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2022年第10期43卷 172-186页

作者：关彬林连鸣苏明周程倩倩张浩西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055

为改善传统钢框筒结构延性差和震后修复困难的问题,提出了带双槽形腹板螺栓连接可更换剪切型耗能梁段的钢框筒结构(SFTS-RSLs)。为研究SFTS-RSLs的抗震性能和耗能梁段的可更换能力,对2种耗能梁段长度(400 mm和280 mm)的2/3缩尺单跨双半... 详细信息

为改善传统钢框筒结构延性差和震后修复困难的问题,提出了带双槽形腹板螺栓连接可更换剪切型耗能梁段的钢框筒结构(SFTS-RSLs)。为研究SFTS-RSLs的抗震性能和耗能梁段的可更换能力,对2种耗能梁段长度(400 mm和280 mm)的2/3缩尺单跨双半层SFTS-RSLs子结构进行两阶段拟静力试验;基于耗能梁段腹板的往复拉压试验标定混合强化模型参数;基于两子结构加载阶段Ⅱ的试验结果验证了子结构试件有限元模型的有效性,并对耗能梁段转动能力受耗能梁段长度和加固板的影响进行分析。结果表明:长度分别为400 mm和280 mm的双槽形Q235耗能梁段的可更换最大层间位移角分别为0.32%、0.27%;超强系数均大于Popov等建议的1.5,塑性变形能力均满足美国规范ANSI/AISC 341-16的要求;替换耗能梁段可以使子结构性能接近初始水平;设短双槽形耗能梁段的子结构延性、累积耗能相比设长耗能梁段的子结构的明显降低;子结构破坏模式为双槽形耗能梁段加劲肋倒角处的焊缝裂缝扩展延伸引起的腹板撕裂;建议取双槽形耗能梁段长度与柱距之比为0.14~0.23,并应考虑连接处布置耗能梁段加固板。

关键词：钢框筒结构双槽形耗能梁段低周往复荷载试验数值分析可更换能力抗震性能

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基于变轴力柱恢复力模型的钢框筒地震反应分析

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世界地震工程 2000年第4期16卷 47-52页

作者：陈以一刘永明岳昌智同济大学土木工程学院上海200092

建立了考虑轴力变化影响的钢结构杆件的恢复力模型，介绍了模型构成和经试验比较得到的模型的适用性。采用这一模型，对钢框筒结构进行了多维地震作用下的非线性分析，对这类结构的弹塑性特征进行了考察。

关键词：变轴力非线性地震反应钢框筒结构恢复力模型弹塑性

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超高层巨型钢结构体系的研究与应用

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建筑钢结构进展 2005年第2期7卷 19-26页

作者：张耀春张文元哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

巨型结构体系是一种超常规的具有巨大抗推刚度及整体工作性能的大型结构体系,主次结构受力明确,布置灵活,可满足特殊的建筑形式和建筑功能的要求,特别适合于在大型复杂的高层与超高层建筑中应用。论文采用非线性有限元方法,研究了巨型... 详细信息

巨型结构体系是一种超常规的具有巨大抗推刚度及整体工作性能的大型结构体系,主次结构受力明确,布置灵活,可满足特殊的建筑形式和建筑功能的要求,特别适合于在大型复杂的高层与超高层建筑中应用。论文采用非线性有限元方法,研究了巨型钢框架结构和大型支撑钢框筒结构的静、动力工作性能;进行了巨型钢柱成比例加载的空间滞回性能的试验研究;开展了开洞高层建筑刚性模型的风洞试验;介绍了研究成果在实际工程中的应用。最后提出了应进一步研究的若干关键问题。

关键词：钢结构体系应用非线性有限元方法巨型钢框架结构巨型结构体系工作性能超高层建筑钢框筒结构抗推刚度结构受力建筑功能建筑形式试验研究滞回性能比例加载风洞试验刚性模型研究成果关键问题可满足型钢柱

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