检索结果-内蒙古大学图书馆

东南大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 67-71页

作者：杨娜白凡刘威葛瀚文北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 北京交通大学北京市结构风工程与城市风环境重点实验室北京100044

对已受疲劳损伤的V125型屋面板自攻钉节点进行静力拉伸试验,获得该类节点在不同幅值疲劳加载作用后的剩余承载力,并分析其在受静载作用下的损伤演化过程,提出了风致疲劳作用下的承载力折减及退化系数计算方法,建立了静力-疲劳统一设计模... 详细信息

对已受疲劳损伤的V125型屋面板自攻钉节点进行静力拉伸试验,获得该类节点在不同幅值疲劳加载作用后的剩余承载力,并分析其在受静载作用下的损伤演化过程,提出了风致疲劳作用下的承载力折减及退化系数计算方法,建立了静力-疲劳统一设计模型.根据实验结果,推导拟合了风速与风致疲劳折减系数的相关关系.根据我国沿海11个城市的台风风速概率信息,给出了适用于相应城市的V125型自攻钉节点的静力-疲劳承载力退化模型.结果表明:V125型自攻钉节点的疲劳极限为其静力极限承载力的20%;在风致疲劳作用下,中国台北的轻钢屋面自攻钉节点的疲劳损伤折减系数最大,上海地区自攻钉节点的疲劳损伤折减系数最小.

关键词：轻钢屋面系统自攻钉节点风致疲劳设计方程

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波折钢板剪力墙滞回性能与内嵌墙板优化选型

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建筑结构学报 2023年第5期44卷 170-182页

作者：窦超解程杨娜北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044

相比普通平钢板墙,梯形波折钢板剪力墙在合理设计下具有更优越的滞回性能,其中内嵌波折墙板的优化选型是抗侧力体系的设计关键。为此,通过低周往复加载试验研究了梯形波折钢板剪力墙的抗侧受力变形过程及破坏形态,并验证了有限元方法的... 详细信息

相比普通平钢板墙,梯形波折钢板剪力墙在合理设计下具有更优越的滞回性能,其中内嵌波折墙板的优化选型是抗侧力体系的设计关键。为此,通过低周往复加载试验研究了梯形波折钢板剪力墙的抗侧受力变形过程及破坏形态,并验证了有限元方法的可行性。为了得到典型波折墙板的抗侧机制影响因素,研究了墙板屈服点、高(宽)厚比、波长、波形及波折角度等对内嵌墙板滞回性能的影响,在数值算例基础上,提出了墙板的滞回优化选型表及设计建议。试验研究发现,梯形波折钢板墙试件在内嵌墙板屈曲后其水平荷载仍可继续增加,具有良好延性变形能力。数值分析结果表明:当波折墙板的几何尺寸设计不当时,表现出不稳定的屈曲后承载能力、较差的延性和耗能能力,应在初步选型设计中予以避免;由于往复加载下的累积面外残余变形,波折墙板在往复加载下的承载力和延性显著低于单向推覆下的;降低钢材屈服点,选用最优波长和临界波形比,合适的波折方向以及增加波折角度,能够有效提高往复加载下的抗侧承载能力。提出了滞回性能优化选型建议,能够实现波折墙板面内剪切屈服的抗侧机制,使内嵌波折墙板达到良好的抗侧承载力、延性和耗能能力。

关键词：波折钢板剪力墙优化选型拟静力试验抗侧性能屈曲后承载力设计建议

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松动残损下箍头榫节点抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2023年第10期44卷 86-96页

作者：常鹏冯秋歌韩乐杨娜北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 北京交通大学结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044

为研究不同松动残损类型及不同松动残损程度对单向箍头榫节点抗震性能的影响,对6个缩尺比例为1∶3的单向箍头榫节点进行低周往复荷载试验,得到节点的破坏形态、弯矩-转角滞回曲线、骨架曲线、承载力和刚度退化规律、转角延性系数、耗能... 详细信息

为研究不同松动残损类型及不同松动残损程度对单向箍头榫节点抗震性能的影响,对6个缩尺比例为1∶3的单向箍头榫节点进行低周往复荷载试验,得到节点的破坏形态、弯矩-转角滞回曲线、骨架曲线、承载力和刚度退化规律、转角延性系数、耗能能力与柱头滑移曲线等抗震性能指标。研究结果表明:箍头榫节点的破坏模式分为柱内侧梁榫受压破坏、柱头受剪撕裂破坏及节点转角过大三种;各节点的弯矩-转角滞回曲线存在不同程度的捏缩现象且正负方向不对称;松动残损类型对承载力退化系数影响不明显,节点的极限弯矩、割线刚度退化系数以及耗能随松动残损程度的增大而减小,转角延性系数和等效黏滞阻尼系数随松动残损程度的增大而增大。卷杀和箍头的存在使构件在地震时形成类侧脚机制,可增强木构架的内聚力,防止木构架在大变形下倒塌。存在松动残损的榫卯节点对古建筑整体受力性能影响较大,对于发生该类型残损的榫卯节点应及时进行修缮与加固。

关键词：箍头榫节点松动残损低周往复荷载试验抗震性能

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基于计算机视觉方法的古建筑变形监测

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建筑结构学报 2023年第1期44卷 192-202页

作者：杨娜汪德佳李天昊白凡北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 北京交通大学结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044

针对古建筑整体变形和局部变形监测需要,提出基于计算机视觉方法的古建筑变形监测系统。考虑到古建筑变形微量、缓变,监测过程相机布设受限等特点,引入张正友相机标定法消除相机光轴需垂直目标的局限性,实现将任意倾斜图像转至三维坐标... 详细信息

针对古建筑整体变形和局部变形监测需要,提出基于计算机视觉方法的古建筑变形监测系统。考虑到古建筑变形微量、缓变,监测过程相机布设受限等特点,引入张正友相机标定法消除相机光轴需垂直目标的局限性,实现将任意倾斜图像转至三维坐标系进行分析,并利用亚像素插值技术提高了监测精度,测试的归一化精度达到99.5%。利用该系统分别进行了实验室振动台缩尺古建筑模型的二维平面振动监测、北京故宫博物院咸福宫井亭简化模型静态监测试验,以验证该系统用于古建结构变形监测的可行性。结果表明:基于计算机视觉方法的古建筑变形监测系统可用于古建筑受长期荷载和偶然荷载下结构变形的无损监测,其支持有靶标和无靶标两种变形监测;在偶然荷载下有、无靶标结构变形监测误差均小于8%,在长期荷载下有靶标结构变形监测误差小于4%。

关键词：古建筑变形监测计算机视觉模板匹配特征点匹配张正友相机标定

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唐代殿堂型木构架带昂铺作层受力性能试验研究

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建筑结构学报 2023年第10期44卷 62-73页

作者：王娟张熙铭涂冲杨娜北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 北京交通大学结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044

在唐代殿堂型木构架中,作为木柱与屋架间连接层的铺作层结构整体性强,纵横向联系紧密,受力复杂。为研究铺作层结构的受力性能,以唐代殿堂型木构架单跨铺作层为研究对象,制作了1∶3的缩尺模型并开展两级竖向荷载作用下的水平往复加载拟... 详细信息

在唐代殿堂型木构架中,作为木柱与屋架间连接层的铺作层结构整体性强,纵横向联系紧密,受力复杂。为研究铺作层结构的受力性能,以唐代殿堂型木构架单跨铺作层为研究对象,制作了1∶3的缩尺模型并开展两级竖向荷载作用下的水平往复加载拟静力试验,分析铺作层结构的受力变形特征和滞回性能。结果表明:在外荷载作用下,铺作层模型出现了铺作转动、连梁段受弯和横向构件相对滑动等变形,其中一、二下昂在不同的加载方向呈现出不同的位移特征。在正向加载阶段,一下昂随铺作转动并滑动,二下昂斜向下滑动,至正向加载阶段末,一、二下昂昂头的水平位移占水平控制位移的56.93%和79.03%;负向加载阶段,一、二下昂受下部构件阻碍与之挤压并斜向上滑动,至负向加载阶段末,一二下昂昂头的水平位移占水平控制位移的49.81%和63.90%。铺作层模型的滞回曲线具有不对称性特征,负向半环更为饱满,这是由于负向加载阶段一、二下昂的滑动增大了铺作的负向转动角度和连梁段弯曲程度,进而提高了铺作转动以及连梁段受弯时的抗侧能力。竖向荷载能够有效提高铺作层模型的水平承载力、抗侧刚度和耗能能力,当竖向荷载为60 kN时,相较于30 kN的情况,铺作层模型的正(负)向水平承载力、正(负)向抗侧刚度和耗能能力分别提高了25.35%(42.15%)、25.97%(38.04%)和70.01%。

关键词：殿堂型木构架铺作层下昂拟静力试验受力性能

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基于城市中心区实测风场的高层建筑风荷载特性

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工程力学 2024年第3期41卷 124-134页

作者：韩振李波甄伟田玉基李晨北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044 北京市建筑设计研究院有限公司北京100045

风剖面是影响高层建筑风荷载特性的主要因素。为了探究城市中心区风场下高层建筑的风荷载特性,选取了北京气象塔2013年−2017年连续观测的实测风速数据,采用指数率模型并结合城市边界层分层结构对实测风场风剖面进行了拟合。通过刚性模... 详细信息

风剖面是影响高层建筑风荷载特性的主要因素。为了探究城市中心区风场下高层建筑的风荷载特性,选取了北京气象塔2013年−2017年连续观测的实测风速数据,采用指数率模型并结合城市边界层分层结构对实测风场风剖面进行了拟合。通过刚性模型风洞测压试验得到了宽厚比D/B=1,2,4三种超高层建筑在实测风场下的风荷载,并将试验结果同规范中的B、D类风场进行了对比。研究表明:基于分层结构,采用指数率模型拟合得到的实测风场幂指数为0.35,其平均风速剖面同D类风场相似,湍流度剖面则大于D类风场;与B、D类风场下的风荷载相比,实测风场对超高层建筑的平均风荷载影响较小,对脉动风荷载的影响较大,且建筑宽厚比增大后,其在实测风场下的脉动风效应显著增强;建筑基底横风向和扭转向力矩系数间具有较强的相关性,且存在极值相关性,特别是90°风向角时的D/B=4建筑,两种相关性在实测风场下均显著增强。

关键词：超高层建筑实测风场风洞试验风压系数层风力系数基底力矩系数

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带摩擦型自复位节点的混凝土框架结构地震响应与易损性研究

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工程力学 2024年

作者：卢啸孙伟豪北京交通大学土木建筑工程学院北京市结构风工程与城市风环境重点实验室

自复位梁柱节点是一种新型高性能韧性构件，学者们对自复位梁柱节点构件层次的工作机理已经开展了大量的试验与理论研究，自复位框架结构体系层次的抗震能力和震后可恢复性能分析已经成为研究趋势。因此，本文提出了一种摩擦型自复位梁... 详细信息

自复位梁柱节点是一种新型高性能韧性构件，学者们对自复位梁柱节点构件层次的工作机理已经开展了大量的试验与理论研究，自复位框架结构体系层次的抗震能力和震后可恢复性能分析已经成为研究趋势。因此，本文提出了一种摩擦型自复位梁柱节点，构建其宏观数值分析模型，基于承载力等效原则设计了一系列不同层数的带摩擦型自复位梁柱节点的钢筋混凝土框架结构，量化了摩擦型自复位梁柱节点对钢筋混凝土框架结构的抗震性能与震后可恢复性能的影响。结果表明：罕遇地震下，自复位框架的楼面加速度和最大位移角响应均与普通框架相似，结构整体残余变形可降低86%～95%；其抗地震倒塌能力提升9%～25%；立即使用性能提高了41%～72%，且性能的提升效果随楼层的提高而增长。

关键词：摩擦型自复位节点自复位框架抗倒塌能力立即使用性能残余位移

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基于MMC模型的Q460C高强结构钢延性断裂性能研究

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工程力学 2024年第9期41卷 179-190页

作者：陈爱国张佩雲蔺军邢佶慧北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044 深圳特区建工科工集团有限公司深圳518000

为研究Q460C高强结构钢的延性断裂性能,对处于不同应力状态的9个试件进行了单调加载断裂试验。采用修正加权平均(MWA)法获得了Q460C钢材直至断裂的全过程真实应力-真实应变曲线,通过编写MATLAB优化程序校准了VGM和MMC断裂预测模型的参... 详细信息

为研究Q460C高强结构钢的延性断裂性能,对处于不同应力状态的9个试件进行了单调加载断裂试验。采用修正加权平均(MWA)法获得了Q460C钢材直至断裂的全过程真实应力-真实应变曲线,通过编写MATLAB优化程序校准了VGM和MMC断裂预测模型的参数。借助VUMAT子程序将相关参数代入ABAQUS/Explicit求解器模拟各试件的断裂行为,评估了两种断裂模型对各试件断裂预测的相对精度。通过对已有文献中两个圆周缺口试件的断裂模拟,验证了该文校准的MMC模型参数对Q460钢断裂预测的普适性。研究结果表明:采用MMC模型进行数值模拟得到的荷载-位移响应与试验结果吻合度较好,尤其是对纯剪和剪拉试件的断裂模拟;带应力软化的MMC模型可准确且形象地再现各试件的起裂和裂缝扩展;该文校准的MMC断裂模型参数对Q460钢材断裂行为预测具有相对较好的适用性。

关键词：高强结构钢延性断裂应力状态应力软化裂纹扩展

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基于物理模拟的不同射流倾角下击暴流风场特征

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振动与冲击 2023年第11期42卷 215-222页

作者：李波李若琦田玉基李鹏杨庆山北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044 重庆大学土木工程学院重庆400045

利用物理模拟器生成下击暴流风场,研究了射流倾角对风速、气压等下击暴流风场特性的影响。结果表明:下击暴流风场同时具有水平风和竖向风,当存在射流倾角时,下击暴流风场对称性消失,下击暴流背侧竖向风速峰值大于前侧,且背侧竖向风速随... 详细信息

利用物理模拟器生成下击暴流风场,研究了射流倾角对风速、气压等下击暴流风场特性的影响。结果表明:下击暴流风场同时具有水平风和竖向风,当存在射流倾角时,下击暴流风场对称性消失,下击暴流背侧竖向风速峰值大于前侧,且背侧竖向风速随倾角的增加而增大,射流倾角达到20°时,背侧竖向风速峰值比无倾角时增加67%;前侧水平风速峰值大于背侧,且前侧水平风速随倾角的增加而增加,射流倾角达到20°时,前侧水平风速最大比无倾角时增加50%,背侧水平风速则快速减小。随射流倾角的增加,出流下方区域正压值增加,其余位置受倾角的影响不大。

关键词：下击暴流物理模拟射流倾角水平风速竖向风速气压

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复合加固方形中长木柱轴压性能研究

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建筑结构学报 2025年第2期46卷 59-71页

作者：周长东罗廷惜苏宝强郑玉槟北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044

为了研究内嵌钢筋外包碳纤维布复合加固方形中长木柱的轴压性能,完善复合加固木柱理论,通过试验研究、理论分析和数值模拟等方法研究复合加固方形中长木柱的轴向压缩性能。在试验研究中,以嵌筋数量、碳纤维布包裹量以及碳纤维布包裹方... 详细信息

为了研究内嵌钢筋外包碳纤维布复合加固方形中长木柱的轴压性能,完善复合加固木柱理论,通过试验研究、理论分析和数值模拟等方法研究复合加固方形中长木柱的轴向压缩性能。在试验研究中,以嵌筋数量、碳纤维布包裹量以及碳纤维布包裹方式作为参数变量,进行了8根不同加固形式木柱的轴压试验,分析了试件的破坏特征、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线,并与已有复合加固方形短木柱的试验结果进行了对比分析。试验结果表明,相较于未加固木柱,复合加固方形中长木柱的承载力提高了14.12%~67.05%。同时,采用ABAQUS软件建立了有限元数值分析模型,在验证模型可靠性的基础上,研究了试件长细比、截面配筋率、碳纤维布间隔宽度对加固效果的影响。分析发现:随着长细比增加,复合加固木柱的承载力逐渐降低,当长细比大于70时,柱的承载力显著下降;当配筋率约为2.5%、碳纤维条带的自身宽度和间隔宽度均为150 mm时,内嵌钢筋外包碳纤维布复合加固方形中长木柱的综合受力性能最好。

关键词：方形中长柱复合加固内嵌钢筋外包碳纤维布稳定系数静力试验有限元分析轴压性能

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