检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑结构学报 2023年第2期44卷 50-63页

作者：王静峰刘伟沈奇罕李景哲合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学先进钢结构技术与产业化协同创新中心安徽合肥230009 合肥工业大学土木工程结构与材料安徽省级重点实验室安徽合肥230009

椭圆钢管混凝土由于其力学性能优越,近年来被广泛应用于实际工程中,然而目前相关研究及设计均未考虑其脱空缺陷问题。为此,设计并制作10个带环向脱空椭圆钢管混凝土短柱,并通过轴压试验研究钢材强度和脱空率对其破坏形态、轴压强度、初... 详细信息

椭圆钢管混凝土由于其力学性能优越,近年来被广泛应用于实际工程中,然而目前相关研究及设计均未考虑其脱空缺陷问题。为此,设计并制作10个带环向脱空椭圆钢管混凝土短柱,并通过轴压试验研究钢材强度和脱空率对其破坏形态、轴压强度、初始刚度及延性的影响规律,获得带环向脱空椭圆钢管混凝土轴压短柱的典型荷载-位移曲线和脱空影响特征。试验研究结果表明:环向脱空使钢管缺乏混凝土支撑作用而产生局部内凹及鼓曲,而约束作用的削弱造成混凝土出现脆性压溃和斜剪面破坏,进而导致试件的承载力、刚度和延性显著降低。环向脱空缺陷(脱空率在2.1%~6.5%)导致椭圆钢管混凝土短柱轴压承载力下降20.6%~34.5%,初始刚度下降10.8%~17.8%,位移延性系数下降8.0%~30.4%。利用ABAQUS有限元分析软件建立带环向脱空椭圆钢管混凝土轴压短柱有限元模型,并基于试验结果对模型进行验证;在试验结果基础上,利用有限元模型研究了材料与几何等参数对其轴压性能的影响,明确环向脱空缺陷对椭圆钢管-混凝土界面接触应力的影响。分析结果表明,随着脱空率的增大,椭圆钢管混凝土轴压承载力和初始刚度明显减小,但当脱空率大于0.5%时,降幅不再显著。提出了带环向脱空椭圆钢管混凝土短柱轴压承载力计算公式,并与试验和有限元参数分析结果进行对比分析,验证了该式计算结果具有较高的准确性,可为带环向脱空椭圆钢管混凝土构件的理论研究和设计提供参考。

关键词：椭圆钢管混凝土短柱环向脱空轴压试验有限元分析轴压性能

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NaOH激发矿渣砂浆强度和抗氯离子渗透性能的研究

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硅酸盐通报 2019年第6期38卷 1845-1849页

作者：周万良吕婉怡林润扬合肥工业大学土木与水利学院土木工程结构与材料安徽省重点实验室

NaOH激发矿渣砂浆(简称NAS砂浆)和水泥砂浆的强度和抗氯离子渗透性能用NaCl溶液浸泡法研究。保持矿渣数量和水胶比不变,当NaOH数量从2%增加到6%时,NAS砂浆强度先增加后降低,抗氯离子渗透性能随NaOH含量增加而增加,且显著强于同抗压强度... 详细信息

NaOH激发矿渣砂浆(简称NAS砂浆)和水泥砂浆的强度和抗氯离子渗透性能用NaCl溶液浸泡法研究。保持矿渣数量和水胶比不变,当NaOH数量从2%增加到6%时,NAS砂浆强度先增加后降低,抗氯离子渗透性能随NaOH含量增加而增加,且显著强于同抗压强度的水泥砂浆。在NAS砂浆中掺入水泥取代部分矿渣和NaOH后,砂浆的强度会降低,且水泥掺量越多,砂浆强度降低越多;当水泥掺量为5%~15%时砂浆抗氯离子渗透性能不会降低反而稍有增加,但当水泥掺量为20%时,砂浆抗氯离子渗透性能明显下降;水泥掺量为5%~20%的NAS砂浆抗氯离子渗透性能显著强于同抗压强度的水泥砂浆。用粉煤灰取代NAS砂浆中部分矿渣和NaOH后,砂浆强度会降低,当粉煤灰掺量为10%~30%时,砂浆强度降低幅度较小,但当粉煤灰掺量为40%,则砂浆强度会显著降低;当粉煤灰掺量为10%~40%时,砂浆抗氯离子渗透性能降低,但显著强于同抗压强度的水泥砂浆。

关键词： NaOH激发矿渣砂浆水泥砂浆强度氯离子渗透

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单边高强螺栓连接方套方中空夹层钢管混凝土柱组合节点抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2021年第1期42卷 93-102页

作者：王静峰江姗郭磊张猛合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学安徽省土木工程结构与材料省级重点实验室安徽合肥230009 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009

为了深入研究单边高强螺栓连接中空夹层钢管混凝土柱组合节点的抗震性能和破坏机理,对4个方套方中空夹层钢管混凝土柱与钢-混凝土组合梁单边高强螺栓端板连接节点进行了低周反复加载试验,以端板形式和柱截面空心率为主要试验参数,考察... 详细信息

为了深入研究单边高强螺栓连接中空夹层钢管混凝土柱组合节点的抗震性能和破坏机理,对4个方套方中空夹层钢管混凝土柱与钢-混凝土组合梁单边高强螺栓端板连接节点进行了低周反复加载试验,以端板形式和柱截面空心率为主要试验参数,考察了节点破坏模式和组合楼板裂缝分布规律,研究节点滞回曲线、连接弯矩-转角关系、刚度和承载力退化、延性和耗能等抗震性能指标;通过分析端板、钢梁和节点核心区的应变分布规律,探讨节点的破坏机理.研究结果表明:单边高强螺栓连接方套方中空夹层钢管混凝土柱组合节点具有优越的抗震性能和良好的延性,连接安全可靠,适于高烈度地震区应用.

关键词：方套方中空夹层钢管混凝土柱单边高强螺栓组合节点低周反复加载试验抗震性能

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考虑滑道坡度和宽度的滑坡模型试验研究

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岩土力学 2017年第5期38卷 1281-1288页

作者：雷先顺朱大勇刘诚卢坤林陈菊香合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学土木工程结构与材料安徽省重点实验室安徽合肥230009 湖北省电力勘测设计院湖北武汉430040

通过开展小尺寸的室内模型试验,研究了在不同滑道坡度和滑道宽度下,滑坡-碎屑流的运动和堆积特性。试验结果发现:斜坡坡度增大时,对于细颗粒堆积体,其冲程和平面覆盖面积均变大;对于粗颗粒堆积体,其冲程和平面覆盖面积均先变大后变小;... 详细信息

通过开展小尺寸的室内模型试验,研究了在不同滑道坡度和滑道宽度下,滑坡-碎屑流的运动和堆积特性。试验结果发现:斜坡坡度增大时,对于细颗粒堆积体,其冲程和平面覆盖面积均变大;对于粗颗粒堆积体,其冲程和平面覆盖面积均先变大后变小;两者的堆积宽度均减小、堆积厚度均增加。滑道宽度对滑坡运动影响显著,滑道宽度增加时,其冲程出现小幅度的增加,而平面覆盖面积和堆积宽度均出现较大幅度的增加,堆积厚度则变小;滑道出口宽度对滑体最终堆积范围影响显著,而滑道入口宽度的影响则相对较小。试验研究成果为滑坡-碎屑流堆积范围及堆积形态影响因素的探究提供了一定的理论参考价值。

关键词：模型试验滑坡-碎屑流坡度滑道宽度堆积范围

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含减振子结构的巨型框架结构模型振动台试验研究

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建筑结构学报 2021年第7期42卷 12-19页

作者：蒋庆姚华庭种迅叶献国王静王瀚钦冯玉龙合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广东广州510640 合肥工业大学土木工程结构与材料安徽省重点实验室安徽合肥230009

在含减振子结构的巨型框架结构(MFVCS)中,通过在部分主、次框架的连接处,即次框架柱底部和主框架梁之间设置隔震支座,从而形成减振子结构。为研究MFVCS的减震效果,设计并制作了一个几何缩尺比为1/25的模型,通过更换最顶部的子结构柱底... 详细信息

在含减振子结构的巨型框架结构(MFVCS)中,通过在部分主、次框架的连接处,即次框架柱底部和主框架梁之间设置隔震支座,从而形成减振子结构。为研究MFVCS的减震效果,设计并制作了一个几何缩尺比为1/25的模型,通过更换最顶部的子结构柱底的支座类型,形成非减振和单减振巨型框架两个结构。通过振动台试验,得到了两结构的动力特性和加速度、位移响应,并对比分析了不同地震动作用下的减震效果。结果表明:试验过程中主体结构损伤轻微;不同地震波作用下加速度和位移峰值减震系数平均值分别为15.1%和12.3%,加速度和位移均方根减震系数平均值均为22.2%;含减振子结构的巨型框架结构具有较明显的减震效果。

关键词：巨型框架结构减振子结构振动台试验减震效果

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连续纤维增强复合材料结构基频最大化设计

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力学学报 2020年第5期52卷 1422-1430,I0005页

作者：程长征卞光耀王选龙凯李景传吴乔国合肥工业大学工程力学系合肥230009 合肥工业大学土木工程结构与材料安徽省重点实验室合肥230009 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

与传统的金属材料相比,纤维增强复合材料在强度、刚度、抗断裂等诸多方面具备更优良的性能,目前纤维增强复合材料已在汽车、航空航天等工业领域得到了广泛应用.本文提出一种求解连续纤维增强复合材料结构无阻尼自由振动下的基频最大化... 详细信息

与传统的金属材料相比,纤维增强复合材料在强度、刚度、抗断裂等诸多方面具备更优良的性能,目前纤维增强复合材料已在汽车、航空航天等工业领域得到了广泛应用.本文提出一种求解连续纤维增强复合材料结构无阻尼自由振动下的基频最大化问题的拓扑优化方法.为了实现结构拓扑构型与纤维角度的同步优化,建立了以准许的材料用量体积分数为约束、以结构的一阶特征值为目标函数的动力学拓扑优化模型,该模型包括表征结构拓扑构型的密度设计变量和表征纤维方向的角度设计变量.详细推导了特征值目标函数关于密度设计变量和角度设计变量的解析灵敏度列式,并采用移动渐进线方法 (method of moving asymptotes, MMA)进行了优化求解;最后通过3个数值算例验证本文方法的有效性,其中包括一个以刚度最大化为目标的静力学优化算例,和两个以一阶特征值为目标的动力学优化算例.结果表明,所提方法优化迭代过程稳健,收敛快,能够在实现结构拓扑构型与纤维角度的一体化优化的同时,有效提高结构的频率.

关键词：拓扑优化连续纤维动力学优化 SIMP方法

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实时混合模拟中偶发计算延迟的产生及影响

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东南大学学报（自然科学版） 2021年第1期51卷 80-86页

作者：黄亮黄慎江王静峰徐伟杰郭彤合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009 合肥工业大学土木工程结构与材料安徽省重点实验室合肥230009 东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点试验室南京211189

为了研究试验中计算延迟的产生及影响,分析了滑移支座试验的计算耗时,并评价了试验的实时性.试验发现,在某些积分步骤中会偶然出现计算延迟,破坏了试验的实时性.计算延迟是由于试验中使用了隐式积分算法,在迭代计算中残差收敛速度缓慢... 详细信息

为了研究试验中计算延迟的产生及影响,分析了滑移支座试验的计算耗时,并评价了试验的实时性.试验发现,在某些积分步骤中会偶然出现计算延迟,破坏了试验的实时性.计算延迟是由于试验中使用了隐式积分算法,在迭代计算中残差收敛速度缓慢所导致的.计算延迟具有偶然性和随机性,不仅影响了试验构件的加载速率,更使指令位移信号呈S形曲线.该信号命令作动器在短时间内急停急转,作动器需克服巨大的惯性力作用,导致响应延迟显著.通过使用显式积分算法、简化数值模型等方法,可显著减少实时混合模拟的积分计算时间,从而避免了计算延迟现象,保障了试验的实时性.

关键词：计算延迟作动器时滞预测修正子步技术实时混合模拟

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大高宽比矩形钢管混凝土柱压弯性能研究

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建筑钢结构进展 2024年第4期26卷 46-56页

作者：陈安英王晨曦王瀚钦完海鹰王兆峰合肥工业大学土木与水利工程学院合肥230009 合肥工业大学土木工程结构与材料安徽省重点实验室合肥230009

为了研究大高宽比矩形钢管混凝土柱的压弯性能,对大高宽比钢管混凝土短柱进行偏压试验并结合有限元模拟补充了4组试件进行对比,包括不同偏心率、高宽比、钢管壁厚度、截面尺寸情况下柱性能的对比分析。最后参考常用的4本国内外规范进行... 详细信息

为了研究大高宽比矩形钢管混凝土柱的压弯性能,对大高宽比钢管混凝土短柱进行偏压试验并结合有限元模拟补充了4组试件进行对比,包括不同偏心率、高宽比、钢管壁厚度、截面尺寸情况下柱性能的对比分析。最后参考常用的4本国内外规范进行柱承载力计算,对比并判断现有规范是否适用。结果表明:试件破坏模式均为长边鼓曲,当荷载小于极限承载力的80%时,横截面高度上的应变分布服从平截面假定;随着偏心率增大,柱延性提升,在偏心率超过0.205后,柱延性开始下降;随着壁厚增加,柱延性提升,在壁厚达到8 mm后,柱延性开始下降;随着高宽比提升,柱延性降低;随着截面尺寸增大,在壁厚不变的情况下,柱延性降低,在壁厚等比例增大时,柱延性变化不大;随着高宽比、截面尺寸、钢管壁厚度的增大,柱承载力提升;随着偏心率升高,柱承载力降低;参考规范JGJ 138—2016对大高宽比钢管混凝土柱偏压承载力的计算更为准确。

关键词：大高宽比钢管混凝土柱受压性能有限元分析承载力计算

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预压装配式预应力混凝土框架边柱拆除时抗连续倒塌性能试验研究与理论分析

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建筑科学与工程学报 2022年第3期39卷 64-74页

作者：宋满荣胡忍强黄慎江刘辰谱何嘉轩柳炳康合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学土木工程结构与材料安徽省重点实验室安徽合肥230009

对一榀二层二跨预压装配式预应力混凝土(PC)平面框架进行了静力拆除底层边柱的试验及理论分析,探究了裂缝发展、变形能力、破坏模式及连续倒塌机理。根据试验框架达到极限承载力时的状态,提出了边柱失效时简化的结构抗力分析模型,并推... 详细信息

对一榀二层二跨预压装配式预应力混凝土(PC)平面框架进行了静力拆除底层边柱的试验及理论分析,探究了裂缝发展、变形能力、破坏模式及连续倒塌机理。根据试验框架达到极限承载力时的状态,提出了边柱失效时简化的结构抗力分析模型,并推导出结构抗倒塌极限承载力的计算方法;基于能量法建立近似的动力响应评估模型,根据试验框架静力加载荷载-位移曲线近似得到其在边柱瞬时失效时的动力响应曲线。结果表明:框架的受力过程可分为弹性、弹塑性、塑性铰以及倒塌4个阶段;加载时试件的混凝土裂缝开展及破坏集中在失效边柱相邻区域框架梁两侧梁端结合部,除失效边柱外,其余框架柱以及失效柱远离区域框架梁端基本完好;框架在小变形阶段按梁机制受力,存在压拱效应及空腹效应;在大变形阶段不能按悬链线机制受力,由梁的受弯机制和空腹机制共同抵抗不平衡荷载;边柱失效时预压装配式预应力混凝土框架最大抗力达到60.9 kN,最终倒塌位移为430 mm,梁端转角为10.0°~15.3°,具有较好的抗连续倒塌能力。

关键词：预压装配式预应力混凝土框架连续倒塌拆除边柱试验研究理论分析

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基于滑面正应力修正的浅埋矩形基础地基承载力计算

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岩石力学与工程学报 2014年第11期33卷 2351-2359页

作者：沈银斌朱大勇卢坤林合肥工业大学建筑设计研究院安徽合肥230009 合肥工业大学安徽省土木工程与材料省级重点实验室安徽合肥230009 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009

提出一种能够计算浅埋矩形基础地基承载力的三维分析方法。首先,假设滑动面为一组由沿基础长轴方向的具有不同初始半径的螺旋线构成的三维椭球滑面;然后,对基于滑面正应力修正的三维边坡极限平衡方法进行改进,建立基于滑面正应力修正的... 详细信息

提出一种能够计算浅埋矩形基础地基承载力的三维分析方法。首先,假设滑动面为一组由沿基础长轴方向的具有不同初始半径的螺旋线构成的三维椭球滑面;然后,对基于滑面正应力修正的三维边坡极限平衡方法进行改进,建立基于滑面正应力修正的计算固定三维滑面极限承载力方法;最后,通过改变螺旋线极点位置,构造所有可能破坏的滑动面,试算不同滑面所对应的极限承载力,搜索出的最小值即为基础极限承载力,其对应的滑面即为破坏滑动面。为使该方法能用传统的叠加法公式进行地基承载力计算,给出三维条件下的各地基承载力系数值,并研究基础长宽比和土的内摩擦角对各系数的影响。用该方法和给出的三维地基承载力系数分别对算例进行计算分析,并和其他方法进行比较,结果表明该方法合理可靠,能够方便、快速计算矩形基础地基承载力。

关键词：土力学承载力极限平衡浅埋矩形基础滑动面正应力

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