检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑结构学报 2024年第3期45卷 52-59,100页

作者：冷予冰王明谦许清风陈玲珠郭雪媛陈溪上海市建筑科学研究院有限公司、上海市工程结构安全重点实验室上海200032

为研究正交胶合木-混凝土组合楼板的耐火极限,设计并制作了4个正交胶合木-混凝土组合楼板试件和2个正交胶合木楼板对比试件,分别进行常温下受弯加载试验、持荷耐火极限试验和数值模拟。结果表明:常温下正交胶合木楼板的破坏模式主要包... 详细信息

为研究正交胶合木-混凝土组合楼板的耐火极限,设计并制作了4个正交胶合木-混凝土组合楼板试件和2个正交胶合木楼板对比试件,分别进行常温下受弯加载试验、持荷耐火极限试验和数值模拟。结果表明:常温下正交胶合木楼板的破坏模式主要包括底部规格材的顺纹受拉断裂破坏、上下两层规格材之间横纹劈裂破坏和中部规格材的滚剪破坏;常温下正交胶合木-混凝土组合楼板的破坏模式包括现浇混凝土层与正交胶合木板的界面发生剪切破坏和底部规格材顺纹受拉断裂破坏;常温下正交胶合木-混凝土组合楼板的初始刚度和受弯承载力比正交胶合木楼板的分别提高了237.8%和60.1%。受火后,正交胶合木板底发生了明显炭化,正交胶合木-混凝土组合楼板发生了明显的受弯变形。在荷载比相同的条件下,正交胶合木-混凝土组合楼板的耐火极限比正交胶合木楼板的提高了335.3%;随着荷载比由0.20增加至0.50时,试件耐火极限由74.1 min降低至30.6 min。正交胶合木-混凝土组合楼板耐火极限的数值模拟精度误差在14.1%以内,满足工程精度要求。

关键词：正交胶合木-混凝土组合楼板荷载比单面受火试验数值模拟耐火极限

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四面受火工程竹材炭化性能试验与数值模拟研究

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建筑结构学报 2024年第3期45卷 60-69页

作者：陈玲珠冷予冰许清风陈溪王明谦张富文上海市建筑科学研究院有限公司、上海市工程结构安全重点实验室上海200032

针对目前工程竹材炭化性能研究中存在的受火时间较短、灭火不及时等不足,通过8根四面受火工程竹柱炭化性能的对比试验,研究了材料类型、截面尺寸、受火方向、加工工艺和受火时间等因素对工程竹材炭化性能的影响。结果表明:工程竹材炭化... 详细信息

针对目前工程竹材炭化性能研究中存在的受火时间较短、灭火不及时等不足,通过8根四面受火工程竹柱炭化性能的对比试验,研究了材料类型、截面尺寸、受火方向、加工工艺和受火时间等因素对工程竹材炭化性能的影响。结果表明:工程竹材炭化后截面基本可分为3个区域,即炭化层、高温分解层和常温层;四面受火工程竹材角部区域由于双向受热而由棱角变为弧形;工程竹材炭化速率随受火时间增加略有减小,截面尺寸较大的试件炭化速率略小;相同条件下的重组竹试件炭化速率显著低于胶合竹;横纹径向炭化速率略大于横纹切向,当受火时间较长时差异不明显;一次成型的重组竹炭化性能略优于二次成型的重组竹。提出了工程竹材炭化性能数值分析模型,可快速模拟工程竹材的炭化性能,炭化速率模拟的误差均在10.2%以内,满足工程精度要求。提出的计算模型可较准确地计算工程竹材的炭化深度。根据明火试验和数值模拟结果,建议工程竹结构防火设计时胶合竹和重组竹燃烧1.00 h的名义线性炭化速率可按T/CECS 1101—2022《工程竹结构设计标准》的规定取值,即胶合竹构件的名义线性炭化速率为54 mm/h,重组竹构件的名义线性炭化速率为30 mm/h。

关键词：工程竹胶合竹重组竹四面受火试验数值模拟炭化速率

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基于动三轴试验的软黏土软化系数的分析与预测

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岩土力学 2024年第S01期45卷 133-146页

作者：肖思奇黄科锋周红波上海建科工程咨询有限公司上海200032 上海建科集团股份有限公司上海市工程结构安全重点实验室上海200032

在长期循环动力荷载下,软黏土这类工程性质不良的土的变形和动弹模量等力学参数会产生变化。为了讨论长期动力荷载对软黏土的作用,收集了软黏土在动三轴试验中的动力特征参数,分析了软化系数、累积塑性应变与循环应力比CSR的关系。基于... 详细信息

在长期循环动力荷载下,软黏土这类工程性质不良的土的变形和动弹模量等力学参数会产生变化。为了讨论长期动力荷载对软黏土的作用,收集了软黏土在动三轴试验中的动力特征参数,分析了软化系数、累积塑性应变与循环应力比CSR的关系。基于逻辑回归分类算法,以土体是否破坏作为分类预测标准进行了参数影响分析。结果表明,CSR越小,频率越大,软化系数越大,土体越不容易破坏,但频率的作用相对于CSR的影响较弱。进一步利用随机森林模型将软黏土的动静力特征相结合,对不容易直接获取的软化系数进行回归预测,模型训练集精度为0.93,测试集精度达0.79,通过显著性水平检验。模型表明,累积塑性应变相对于原状土或重塑土、超固结比OCR、加载波形、频率、CSR和根据变形曲线判断的土体状态类型(稳定/破坏)等指标对软化系数的预测有较大影响,体现了机器学习技术的良好应用前景。

关键词：动三轴试验累积变形软化系数逻辑回归随机森林

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基于有效应力正负分解的木材三维弹塑性损伤模型

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土木工程学报 2025年第2期58卷 25-32页

作者：王明谦同济大学上海200092 上海市建筑科学研究院有限公司上海市工程结构安全重点实验室上海200032

准确描述木材的损伤演化过程对于木结构的制造、施工和后期维护具有重要意义。为合理反映木材不同方向损伤的相互影响,根据热力学第二定律建立了的双标量弹塑性损伤模型。采用Hill屈服准则和Voce模型更新木材的有效应力和塑性应变。根... 详细信息

准确描述木材的损伤演化过程对于木结构的制造、施工和后期维护具有重要意义。为合理反映木材不同方向损伤的相互影响,根据热力学第二定律建立了的双标量弹塑性损伤模型。采用Hill屈服准则和Voce模型更新木材的有效应力和塑性应变。根据有效应力正负分解和损伤能释放率识别受拉和受压不同的损伤起始点。通过2种标量形式的损伤变量分别追踪木材受拉和受压损伤演化过程。通过编写用户自定义子程序UMAT将本构模型嵌入商业有限元软件ABAQUS。根据已有木材单轴和双轴受力试验结果对本构模型进行验证。计算结果表明,弹塑性损伤本构模型能够准确表征木材的非线性受力行为。基于有效应力正负分解和能量释放率的损伤识别方法能够合理表征木材在双轴受拉和双轴受压状态下的强度包络线。

关键词：木材弹塑性损伤模型有效应力正负分解热力学

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正交胶合木-混凝土组合楼板凹槽连接节点抗火性能研究

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土木工程学报 2024年第3期57卷 59-68页

作者：王明谦许清风宋晓冰陈玲珠王振鹏冷予冰上海市建筑科学研究院有限公司上海市工程结构安全重点实验室上海200032 上海交通大学上海200240

为研究火灾下正交胶合木-混凝土组合楼板凹槽连接节点单剪受力性能,设计并制作了9组共27个胶合木-混凝土组合楼板凹槽连接节点试件,分别进行常温下和火灾下加载试验和数值模拟分析。试验结果表明,常温下螺钉的钻入角度对试件典型破坏模... 详细信息

为研究火灾下正交胶合木-混凝土组合楼板凹槽连接节点单剪受力性能,设计并制作了9组共27个胶合木-混凝土组合楼板凹槽连接节点试件,分别进行常温下和火灾下加载试验和数值模拟分析。试验结果表明,常温下螺钉的钻入角度对试件典型破坏模式具有重要影响。受火90min及以内各试件组的破坏模式均为凹槽附近混凝土截面的脆性剪切破坏;受火接近120min的试件破坏模式为凹槽附近木材损伤十分严重(炭化和脱落)和凹槽下方木材的顺纹受压屈服,同时自攻螺钉附近部分混凝土被压碎。随着受火时间的逐渐增加,多数试件组的抗剪承载力逐渐降低,最大降低幅度为28.1%。荷载比对试件耐火极限具有重要影响:随着荷载比的不断增加,试件耐火极限最大降幅为50.7%。除试件组SFL3和SFL4外,有限元模型的计算结果与试验结果较为接近,预测误差在15%以内,满足工程精度要求。

关键词：正交胶合木-混凝土组合楼板连接节点单剪受力性能火灾数值模拟

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高层胶合木框架-混凝土核心筒结构振动台试验研究

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土木工程学报 2023年第12期56卷 49-58,70页

作者：王明谦许清风冷予冰张富文陈溪陈玲珠上海市建筑科学研究院有限公司上海市工程结构安全重点实验室上海200032

为研究高层胶合木框架-混凝土核心筒结构的抗震性能,设计制作一个缩尺比例为1∶3的12层高层胶合木结构模型,并对模型开展振动台试验。试验中考虑了7度多遇至9度罕遇烈度水平,得到不同水准地震作用下模型的加速度响应、位移响应和层间剪... 详细信息

为研究高层胶合木框架-混凝土核心筒结构的抗震性能,设计制作一个缩尺比例为1∶3的12层高层胶合木结构模型,并对模型开展振动台试验。试验中考虑了7度多遇至9度罕遇烈度水平,得到不同水准地震作用下模型的加速度响应、位移响应和层间剪力分布等,并基于白噪声扫频结果确定模型的动力特性。试验结果表明,高层胶合木框架-混凝土核心筒结构模型的主要破坏集中于混凝土核心筒,胶合木框架的损伤相对有限。模型具有良好的耗能能力,罕遇地震作用下模型的阻尼比均超过10%。模型的各楼层加速度放大系数在0.5~3.0,结构顶层的加速度放大系数明显高于其他楼层。7度多遇地震作用下,模型的最大层间位移角在多数工况下均能满足现行规范的规定,说明高层胶合木框架-混凝土核心筒结构具有良好的抗侧刚度。在8度~9度罕遇地震作用下,模型并未出现倒塌破坏,说明高层胶合木框架-混凝土核心筒结构能满足“大震不倒”的抗震设防目标。

关键词：胶合木框架高层结构混凝土核心筒振动台试验抗震性能

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多刚度碟簧-黏滞耗能自复位装置理论与试验研究

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建筑结构学报 2023年第S02期44卷 220-230页

作者：田坤李向民兰学平上海市建筑科学研究院有限公司、上海市工程结构安全重点实验室上海200032

为解决自复位装置存在耗能能力较差且耗能可靠度较低、刚度不可变等问题,研发了一种多刚度碟簧-黏滞耗能自复位装置(MDVSD),利用碟形弹簧实现自复位,依靠黏滞阻尼材料进行耗能,且装置刚度可变,通过理论分析建立了理论滞回模型。设计并... 详细信息

为解决自复位装置存在耗能能力较差且耗能可靠度较低、刚度不可变等问题,研发了一种多刚度碟簧-黏滞耗能自复位装置(MDVSD),利用碟形弹簧实现自复位,依靠黏滞阻尼材料进行耗能,且装置刚度可变,通过理论分析建立了理论滞回模型。设计并制作了2个MDVSD和1个多刚度自复位装置(CMSD)并完成受力性能试验,研究MDVSD耗能性能与自复位性能。试验结果表明:MDVSD滞回曲线与理论滞回模型相符,呈现多刚度特性;MDVSD耗能能力相对于CMSD显著提升,一阶刚度工作范围耗能能力最大提高738%,二阶刚度工作范围耗能能力最大提高259%;在不同幅值和加载频率下MDVSD具有稳定的力学性能,刚度未出现随变形幅值增大而退化的现象;MDVSD试件自复位过程相对于CMSD更加平稳,可以避免“冲击”效应的出现。

关键词：多刚度自复位装置阻尼器拟静力试验恢复力模型

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考虑使用年限的区域建筑结构运维安全风险评估研究

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安全与环境学报 2023年第11期23卷 3799-3806页

作者：黄科锋张辉肖思奇上海建科工程咨询有限公司上海200032 上海市工程结构安全重点实验室上海200032

为提高区域建筑的运维安全,通过调查、收集国内外典型建筑结构运维安全事故案例,并考虑结构倒塌事故各风险因素概率分布,构建考虑时间参数的蒙特卡洛模型,以评估运维阶段结构倒塌风险的多样性因素。以上海市及其代表性的行政区域为例,... 详细信息

为提高区域建筑的运维安全,通过调查、收集国内外典型建筑结构运维安全事故案例,并考虑结构倒塌事故各风险因素概率分布,构建考虑时间参数的蒙特卡洛模型,以评估运维阶段结构倒塌风险的多样性因素。以上海市及其代表性的行政区域为例,对该区域建筑结构倒塌相对安全态势水平进行评估,进而实现对区域建筑运维风险的主动控制,提高安全管理能力。

关键词：安全工程建筑结构蒙特卡洛法风险评估使用年限

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新型外包钢板-自攻螺钉连接胶合竹梁柱节点转动性能

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 676-683,748页

作者：冷予冰陈溪刘博王明谦宋晓冰许清风上海市建筑科学研究院有限公司上海市工程结构安全重点实验室上海200032 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

针对胶合竹材不易预开槽和预开孔以及节点转动时竹材易发生横纹劈裂的问题,研究了新型外包钢板-自攻螺钉连接节点的转动性能。对T形外包钢板-自攻螺钉连接节点和双L形外包钢板-自攻螺钉连接节点共5个试件进行了单调加载试验,分析了节点... 详细信息

针对胶合竹材不易预开槽和预开孔以及节点转动时竹材易发生横纹劈裂的问题,研究了新型外包钢板-自攻螺钉连接节点的转动性能。对T形外包钢板-自攻螺钉连接节点和双L形外包钢板-自攻螺钉连接节点共5个试件进行了单调加载试验,分析了节点的破坏模式、初始刚度、极限承载力、变形能力和延性系数。试验发现,T形外包钢板-自攻螺钉连接节点相较双L形外包钢板-自攻螺钉连接节点,各项受力性能参数均较优。布置直径小但数量多的自攻螺钉时,节点(T8×8-M)的破坏表现为钢板和自攻螺钉的受拉断裂以及与胶合竹柱连接的自攻螺钉受拉断裂,布置直径较大但数量少的自攻螺钉时,节点(T6×10-M)的破坏则表现为竹材的横纹劈裂和自攻螺钉的剪切破坏。横纹方向采用自攻螺丝加强,可改善节点的受力性能,对T形外包钢板-自攻螺钉连接节点改善更明显。现行《工程竹结构设计标准》(T/CECS 1101—2022)提供的节点设计方法偏于安全地预测胶合竹自攻螺钉连接梁柱节点的抗弯承载力。

关键词：胶合竹梁柱节点自攻螺钉连接外包钢板转动性能

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钻孔导致孔边木材残余变形和弹塑性损伤研究

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建筑结构学报 2023年第10期44卷 114-122页

作者：唐践扬宋晓滨郭宇宋胤恺同济大学建筑工程系上海200092 同济大学工程结构性能演化与控制教育部重点实验室上海200092 上海市建筑科学研究院有限公司上海市工程结构安全重点实验室上海200032

为研究胶合木钻孔加工产生的孔周塑性变形导致木材力学性能下降的问题,开展了木材钻孔损伤测试,通过数字图像相关法(digital image correlation,DIC)测量了木材钻孔导致的孔周残余应变,并基于木材弹塑性损伤本构模型得到了钻孔损伤因子... 详细信息

为研究胶合木钻孔加工产生的孔周塑性变形导致木材力学性能下降的问题,开展了木材钻孔损伤测试,通过数字图像相关法(digital image correlation,DIC)测量了木材钻孔导致的孔周残余应变,并基于木材弹塑性损伤本构模型得到了钻孔损伤因子,分析了转速、孔径和木材种类等参数对孔周木材损伤的分布宽度和角度的影响。结果表明:木材孔周残余应变分布区域、残余压应变最大值和损伤相对分布宽度、分布角度等均受转速的影响较大,而受孔径大小及木材种类的影响较小;低转速时,顺纹残余应变主要分布在1#和3#象限内,横纹残余应变主要分布在2#和4#象限内,剪切应变均匀分布在孔周,而高转速时残余应变在木材孔周分布较均匀;孔周最大残余压应变随转速增加而增加,最大增加282%;所测试的三种树种中,云杉的最大损伤相对分布宽度最大,花旗松的最大损伤相对分布宽度最小,且云杉-松-铁杉和花旗松的最大损伤相对宽度随孔径增加而减小最多达75%。

关键词：木材钻孔损伤数字图像相关法残余应变损伤因子

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