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东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 668-674页

作者：朱发旺朱青杨才千东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189

为探究混杂玄武岩纤维/碳纤维增强复合材料(B/CFRP)层合板的力学响应和疲劳寿命,采用湿铺层法制作混杂层合板,通过单向拉伸试验方法研究了B/CFRP层合板在不同铺层数量和不同长度下的基本拉伸性能.借助ABAQUS精细化有限元模型,对混杂层... 详细信息

为探究混杂玄武岩纤维/碳纤维增强复合材料(B/CFRP)层合板的力学响应和疲劳寿命,采用湿铺层法制作混杂层合板,通过单向拉伸试验方法研究了B/CFRP层合板在不同铺层数量和不同长度下的基本拉伸性能.借助ABAQUS精细化有限元模型,对混杂层合板拉伸过程中响应特征进行模拟研究.结合疲劳理论,分析了B/CFRP层合板的应力-寿命曲线,并基于静载仿真结果,预测了B/CFRP层合板在不同应力幅、应力比下的疲劳寿命.试验结果表明,试件长度对层合板力学性能影响不显著,随着BFRP层数的增加,层合板逐渐出现多级断裂现象.有限元仿真值与试验值较为吻合,B/CFRP层合板疲劳极限强度为0.568倍极限强度.相同应力比情况下,应力上限越大,疲劳寿命越短,且变化幅度较为明显.当应力上限低于0.7倍极限强度时,仿真寿命与理论寿命相差较小.

关键词：纤维增强复合材料拉伸性能有限元仿真多级断裂疲劳寿命预测

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变摩擦自复位支撑钢框架的抗震性能影响因素研究

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振动与冲击 2022年第24期41卷 104-110页

作者：王永玮周臻赵坤松东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096

为提升支撑钢框架在大震下的抗震性能,提出一种随加载位移改变摩擦力及刚度的变摩擦自复位支撑(variable friction damper-self-centering brace,VFD-SCB)。在对VFD-SCB变摩擦工作机理和力学性能分析的基础上,利用OpenSees软件对其滞回... 详细信息

为提升支撑钢框架在大震下的抗震性能,提出一种随加载位移改变摩擦力及刚度的变摩擦自复位支撑(variable friction damper-self-centering brace,VFD-SCB)。在对VFD-SCB变摩擦工作机理和力学性能分析的基础上,利用OpenSees软件对其滞回模型进行二次开发,并将计算结果与试验结果进行对比,验证了模型的有效性。通过建立VFD-SCB框架和传统抗弯钢框架(moment-resisting frame,MRF),研究了支撑关键参数对VFD-SCB框架抗震性能的影响规律。参数分析结果表明:相比传统抗弯钢框架,VFD-SCB框架有效减小了结构最大位移角及残余位移角,使结构沿层高变形更均匀;VFD-SCB第一刚度、第三刚度、碟簧预紧力的增大及二次启动位移的减小,结构的层间位移角均减小;设计中需全面考虑支撑和框架参数以提升结构的抗震性能。

关键词：自复位变摩擦支撑框架抗震性能参数研究

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往复荷载下带竖向阻尼器自复位墙滞回性能分析

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工程力学 2017年第3期34卷 115-123页

作者：朱冬平周臻孔祥羽谢钦东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096

针对一种新型带竖向阻尼器自复位墙(VD-SCW)的受力特征,该文建立可用于VD-SCW滞回性能的等效纤维模型,并利用利用Perform-3D有限元软件对等效纤维模型进行分析,通过与已有自复位墙试验数据的对比,验证纤维模型的有效性。在此基础上,分... 详细信息

针对一种新型带竖向阻尼器自复位墙(VD-SCW)的受力特征,该文建立可用于VD-SCW滞回性能的等效纤维模型,并利用利用Perform-3D有限元软件对等效纤维模型进行分析,通过与已有自复位墙试验数据的对比,验证纤维模型的有效性。在此基础上,分析了阻尼器屈服力、阻尼器刚度和预应力筋张力控制应力等关键参数对VD-SCW滞回性能的影响,结果表明:阻尼器屈服力的增加会提高墙体启动力和耗能能力,但同时会使墙体卸载时的残余变形增大;过小的阻尼器刚度会明显降低墙体耗能能力,但增加到一定程度后对墙体耗能影响不明显;预应力筋张力控制应力的增加会提高墙体的启动力,但会导致预应力筋过早屈服,从而降低墙体的摇摆能力,但对其耗能能力影响较小。

关键词：预应力结构自复位墙拟静力方法竖向阻尼器滞回性能

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摩擦耗能型SMA杆自复位梁柱节点滞回性能分析

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工程力学 2018年第4期35卷 115-123页

作者：李灿军周臻谢钦东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096

在梁柱节点中引入NAO(非石棉)摩擦耗能器和超弹性形状记忆合金(SMA)杆,形成摩擦耗能型SMA杆自复位梁柱节点(NAO-SMA-SC),可有效解决传统梁柱节点震后残余变形较大和耗能较低的问题。该文分析了其构造和工作机理,针对节点中SMA杆大应变需... 详细信息

在梁柱节点中引入NAO(非石棉)摩擦耗能器和超弹性形状记忆合金(SMA)杆,形成摩擦耗能型SMA杆自复位梁柱节点(NAO-SMA-SC),可有效解决传统梁柱节点震后残余变形较大和耗能较低的问题。该文分析了其构造和工作机理,针对节点中SMA杆大应变需求,基于Lagoudas模型提出SMA杆的应变强化段改进本构模型,并将其嵌入到有限元软件Open Sees;建立了NAO-SMA-SC节点的杆系分析模型,考察了循环加载机制下SMA杆、NAO摩擦耗能器、间隙单元随节点转动时的受力行为;系统分析了耗能器摩擦力Ff、SMA杆直径D、SMA杆预应变P等关键参数对NAO-SMA-SC节点滞回性能的影响。结果表明:在节点中引入摩擦耗能器,能明显地提高节点抗弯能力和耗能能力,但同时会增大节点残余变形;随着SMA杆直径的增大,节点抗弯能力和自复位性能均显著提高;SMA杆预应变的施加能有效降低节点的残余变形。

关键词：梁柱节点自复位 SMA杆摩擦耗能器滞回性能

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减震设计与抗震设计RC框架结构抗地震倒塌能力对比

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工程力学 2016年第8期33卷 24-31页

作者：缪志伟宋前恩李爱群东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096

与传统抗震设计不同,结构的消能减震设计通过在结构上设置减震装置以消耗地震输入能量,达到减轻主体结构地震响应的目的,在满足相同的设计要求下,减震设计结构由于阻尼器的耗能作用,其截面尺寸或配筋较抗震设计结构有一定的优化。根据... 详细信息

与传统抗震设计不同,结构的消能减震设计通过在结构上设置减震装置以消耗地震输入能量,达到减轻主体结构地震响应的目的,在满足相同的设计要求下,减震设计结构由于阻尼器的耗能作用,其截面尺寸或配筋较抗震设计结构有一定的优化。根据我国抗震规范,按传统抗震方法和消能减震方法分别设计了一组钢筋混凝土框架结构。采用基于动力增量时程分析方法的结构抗倒塌易损性分析流程,对不同设计方法所设计的框架结构的抗地震倒塌能力和抗倒塌安全储备进行了定量评价,并对计算结果进行了对比分析。根据分析结果提出了提高高烈度区减震设计框架结构抗倒塌能力的相关措施,并通过算例验证了所提措施的有效性。

关键词： RC框架结构抗震设计消能减震设计抗倒塌易损性分析抗地震倒塌能力抗倒塌安全储备

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基于改进拉-压杆模型的预应力混凝土深受弯构件受剪承载力预测

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东南大学学报（自然科学版） 2007年第5期37卷 898-903页

作者：王国林孟少平张运涛孙巍巍东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096

以集中荷载下有粘结预应力混凝土简支深受弯构件为对象,建立了显式考虑有效预压力Fpe的改进拉-压杆模型,依据Kupfer-Gerstle双向拉压应力关系考虑了混凝土软化效应并推导了受剪承载力公式.该式也可用于分析无粘结预应力及钢筋混凝土构... 详细信息

以集中荷载下有粘结预应力混凝土简支深受弯构件为对象,建立了显式考虑有效预压力Fpe的改进拉-压杆模型,依据Kupfer-Gerstle双向拉压应力关系考虑了混凝土软化效应并推导了受剪承载力公式.该式也可用于分析无粘结预应力及钢筋混凝土构件.3种主要破坏模式压杆劈裂破坏、压杆或结点区压溃和拉杆屈服在公式中得到了体现.通过对4根和已有文献中39根试验梁的分析,得到试验值与预测结果的平均比值为1.15,变异系数为0.120,表明该公式预测结果精确、连续且偏于安全.

关键词：预应力混凝土深受弯构件受剪承载力拉-压杆模型软化效应

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改进模态应变能法在混凝土组合箱梁桥损伤诊断中的应用

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工程力学 2008年第6期25卷 44-50页

作者：刘涛李爱群赵大亮丁幼亮东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096

为提高结构损伤识别方法的准确性和对噪声的鲁棒性,将多源信息融合技术引入到结构损伤识别方法中.针对模态应变能法诊断结构损伤一般需要完备模态的特点,采用信息融合技术对各阶模态应变能进行融合,建立了基于信息融合的改进的模态应变... 详细信息

为提高结构损伤识别方法的准确性和对噪声的鲁棒性,将多源信息融合技术引入到结构损伤识别方法中.针对模态应变能法诊断结构损伤一般需要完备模态的特点,采用信息融合技术对各阶模态应变能进行融合,建立了基于信息融合的改进的模态应变能法.通过对一座预应力混凝土组合箱梁桥损伤识别数值算例的分析,可以看出该方法具有良好的损伤敏感性,仅需要较少的低阶模态就可识别结构的早期损伤;同时,该方法具有噪声鲁棒性,当加入噪声等于或小于10%时可以准确识别结构的早期损伤.因此该文提出的基于信息融合的改进的模态应变能法具有较好的工程实用性.

关键词：多源信息融合模态应变能损伤诊断混凝土组合箱梁桥噪声鲁棒性

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苏通大桥实测典型台风特性对比分析

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东南大学学报（自然科学版） 2018年第2期48卷 342-349页

作者：王浩邹仲钦陶天友茅建校徐梓栋东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096

为研究台风不同区域风特性的特征及差异,基于苏通桥址区实测"海鸥"与"海葵"台风各72 h的风速样本,开展了风眼经过/未经过桥址区2类台风实测风特性的对比分析.首先,基于矢量分解法对2类台风的平均风速与平均风向进... 详细信息

为研究台风不同区域风特性的特征及差异,基于苏通桥址区实测"海鸥"与"海葵"台风各72 h的风速样本,开展了风眼经过/未经过桥址区2类台风实测风特性的对比分析.首先,基于矢量分解法对2类台风的平均风速与平均风向进行了对比分析.然后,计算了2类台风的紊流强度、阵风因子和紊流积分尺度,并采用最小二乘法对阵风因子与紊流强度的非线性关系以及紊流积分尺度的概率密度进行了拟合.最后,计算了2类台风的紊流功率谱密度,并与规范推荐的风谱模型进行了对比.研究结果表明,与台风中心更接近的区域紊流强度与阵风因子值更大,紊流积分尺度值更小,且阵风因子与紊流强度之间存在较强的相关性.桥址区紊流功率谱密度不仅与风速大小相关,还与紊流强度大小有关.2类台风的实测风特性参数与规范建议值均存在一定偏差.

关键词：台风风特性风眼苏通大桥现场实测

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损伤可控摇摆墙滞回性能分析

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东南大学学报（自然科学版） 2018年第2期48卷 288-293页

作者：崔浩然吴刚冯德成张简许嘉辉东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096

提出了一种布置于结构内部,由摇摆体、角部单元、连接梁、可更换剪切阻尼器、预应力筋等组成的损伤可控摇摆墙.将摇摆体简化为刚体,角部单元简化为弹性体,分析推导了损伤可控摇摆墙在往复荷载作用下的几何特性和滞回性能.通过参数化分析... 详细信息

提出了一种布置于结构内部,由摇摆体、角部单元、连接梁、可更换剪切阻尼器、预应力筋等组成的损伤可控摇摆墙.将摇摆体简化为刚体,角部单元简化为弹性体,分析推导了损伤可控摇摆墙在往复荷载作用下的几何特性和滞回性能.通过参数化分析,研究预应力筋锚固位置、角部材料、剪切阻尼器等对损伤可控摇摆墙滞回性能的影响.结果表明:将预应力筋锚固于上下连接梁并施加较大初始预应力,可提高损伤可控摇摆墙的自复位性能;角部材料弹性模量的提高会增大损伤可控摇摆墙抗侧刚度,减小支撑点应力集中;阻尼器刚度和屈服力的提高可增大损伤可控摇摆墙的耗能能力.

关键词：损伤可控摇摆墙自复位可更换角部单元

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混凝土安全壳的LOCA温度场分布与温度内力分析

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工程力学 2010年第12期27卷 206-212页

作者：吴畅孟少平周臻东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096

在混凝土安全壳的结构设计中,LOCA事故下的温度效应是不容忽视的问题。由于其温度变化具有较强的瞬时特征,温度场在壳壁内的分布也具有显著的不均匀性,导致其内力计算较为复杂。而我国现行的安全壳设计规范并没有对LOCA温度效应的计算... 详细信息

在混凝土安全壳的结构设计中,LOCA事故下的温度效应是不容忽视的问题。由于其温度变化具有较强的瞬时特征,温度场在壳壁内的分布也具有显著的不均匀性,导致其内力计算较为复杂。而我国现行的安全壳设计规范并没有对LOCA温度效应的计算与设计提出具体的方法。该文基于传热学分析方法计算得到了LOCA事故下不同时刻安全壳壳壁内的温度场分布,可作为安全壳进行温度内力分析的基础;基于弹性力学理论,忽略结构底端的约束效应,提出了安全壳结构在LOCA温度作用下的内力简化分析方法;采用有限元软件ANSYS对安全壳结构在LOCA各时刻温度场作用下的应力、位移、内力等进行了详细分析,并与理论分析结果进行了比较,结果表明两者在一定范围内吻合得较好。

关键词：混凝土结构混凝土安全壳失水事故温度作用温度内力

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