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中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会第十八次学术会议

作者：王罡夏启龙王玉银刘昌永孙大伟中冶建筑研究总院有限公司北京100089 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

为提高传统波纹钢拱的刚度和承载力,提出了一种双层波纹钢混凝土(SCS)组合拱结构,其主要包括内外两层波纹钢板以及核心混凝土。为了研究SCS组合拱的静力性能,开展了1个SCS拱跨中加载试验,获得了其承载力以及破坏模式。相较于波纹钢-钢... 详细信息

为提高传统波纹钢拱的刚度和承载力,提出了一种双层波纹钢混凝土(SCS)组合拱结构,其主要包括内外两层波纹钢板以及核心混凝土。为了研究SCS组合拱的静力性能,开展了1个SCS拱跨中加载试验,获得了其承载力以及破坏模式。相较于波纹钢-钢筋混凝土拱和钢筋混凝土拱,在相同的钢与混凝土用量下,SCS拱的承载力更高,这是由于波纹钢有助于增大截面惯性矩以及截面抗剪强度。基于试验结果,建立并验证了有限元模型,分析了混凝土厚度和强度、波纹钢厚度和强度、连接键对受力性能的影响。有限元分析结果显示混凝土厚度与强度、波纹钢厚度与强度的提高均能提高SCS拱的承载力;连接键设置不足将导致波纹钢与混凝土的界面破坏,严重削弱SCS拱的刚度以及承载力。

关键词：双层波纹钢混凝土组合拱静力加载试验有限元分析承载力破坏模式

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复合螺旋箍筋约束混凝土柱偏压性能试验

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哈尔滨工业大学学报 2019年第12期51卷 113-120页

作者：李明翰周威刘明建刘广义张松哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090 结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 中国人民解放军61905部队沈阳110005

采用复合螺旋箍筋约束混凝土柱,能在提高混凝土核心强度的同时,实现高延性,可支撑高地震设防烈度区重要结构的设计建造.以箍筋间距与轴向力偏心距为基本参数,完成了6根复合螺旋箍筋约束混凝土柱偏心受压试验,并与同条件下两类常规复合... 详细信息

采用复合螺旋箍筋约束混凝土柱,能在提高混凝土核心强度的同时,实现高延性,可支撑高地震设防烈度区重要结构的设计建造.以箍筋间距与轴向力偏心距为基本参数,完成了6根复合螺旋箍筋约束混凝土柱偏心受压试验,并与同条件下两类常规复合箍筋柱进行对比.获得了轴向力-侧向变形关系、轴向力-箍筋应变关系及轴向力-压区边缘混凝土压应变关系等,发现不同螺距/间距及偏心距下试验柱先后出现纵筋屈服与混凝土压碎的破坏模式.试验结果表明,破坏时采用不高于80 mm螺距/间距的复合螺旋箍筋柱正截面承载力及以柱高中点侧移定义的位移延性系数较常规螺旋箍筋柱有一定提高.结合试验结果,发现偏压复合螺旋箍筋柱破坏机制与螺旋箍筋强核心约束和外围方形箍筋次约束的复合作用明显相关,破坏主要是核心螺旋箍筋约束失效后混凝土压碎引起,而外围复合箍筋在峰值荷载后对混凝土仍具有一定约束作用.基于破坏机制,区分了两类约束区对柱承载力贡献,提出了复合螺旋箍筋柱偏压承载力计算方法.

关键词：复合螺旋箍筋约束混凝土偏压承载力延性

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第二代基于性能地震工程中的地震易损性模型及正逆概率风险分析

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工程力学 2019年第9期36卷 1-11,24页

作者：吕大刚刘洋于晓辉哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业与信息化部重点实验室哈尔滨150090 四川大学建筑与环境学院成都610065

第二代基于性能地震工程理论中的地震易损性主要是指结构构件以及非结构构件的抗震能力,与传统地震风险理论中的地震易损性定义和内涵并不相同。为了澄清二者的不一致性,首先介绍传统地震风险理论中地震易损性的定义和概率模型,然后指... 详细信息

第二代基于性能地震工程理论中的地震易损性主要是指结构构件以及非结构构件的抗震能力,与传统地震风险理论中的地震易损性定义和内涵并不相同。为了澄清二者的不一致性,首先介绍传统地震风险理论中地震易损性的定义和概率模型,然后指出第二代基于性能地震工程理论存在五个层次的地震易损性模型:地震需求易损性模型、抗震能力易损性模型、地震损伤易损性模型、地震损失易损性模型和抗震决策易损性模型,指出了这五种模型的区别及其相互关系,推导得到了地震需求易损性模型和地震损伤易损性模型分布参数的解析表达式。在此基础上,根据不同的不确定性传递路径,提出了正向PBEE和逆向PBEE的概念,以通过不同方式求解第二代基于性能地震工程理论的风险积分公式。基于地震危险性函数的近似表达式以及地震易损性模型及其分布参数的解析表达式,通过正向PBEE和逆向PBEE方法,分别得到了具有相同表达形式的工程需求参数EDP、地震损伤DM和决策变量DV三个层次的概率地震风险表达式。通过该文的研究,将传统地震风险分析理论与第二代基于性能地震工程理论统一在一致的理论框架之中。

关键词：基于性能地震工程地震风险地震易损性地震危险性地震需求抗震能力地震损伤抗震决策

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钢管混凝土悬链线深拱单点加载试验研究

钢管混凝土悬链线深拱单点加载试验研究

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中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会第十八次学术会议

作者：徐福旺胡清袁长春刘昌永中交隧道工程局有限公司北京100102 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

悬链线是钢管混凝土拱桥中应用最多的拱轴线形式,目前针对钢管混凝土悬链线拱稳定性能的研究较少.为此,进行了2根钢管混凝土悬链线拱面内单点加载试验,试验拱跨度为6m,矢跨比为1/4.5,拱轴系数为2,加载工况分别为拱顶加载和四分点加载.... 详细信息

悬链线是钢管混凝土拱桥中应用最多的拱轴线形式,目前针对钢管混凝土悬链线拱稳定性能的研究较少.为此,进行了2根钢管混凝土悬链线拱面内单点加载试验,试验拱跨度为6m,矢跨比为1/4.5,拱轴系数为2,加载工况分别为拱顶加载和四分点加载.试验结果表明：拱顶加载工况下,钢管混凝土悬链线拱的破坏模式为正对称失稳,而在四分之一荷载作用下呈现反对称失稳;两种荷载工况下,悬链线拱加载点处均出现了不同程度的局部鼓曲;在达到极限荷载的60%后,拱肋受压区域钢管开始对核心混凝土产生约束作用.此外,采用梁单元建模方法建立了钢管混凝土悬链线拱的有限元模型,重点分析了长细比、矢跨比、含钢率和拱轴系数对悬链线拱承载力的影响.结果表明：单点荷载作用下,钢管混凝土悬链线拱的承载力随着含钢率、矢跨比的增加而提高,随着长细比的增加而降低,而拱轴系数的影响较小可以忽略.

关键词：钢管混凝土悬链线拱面内稳定性能单点加载

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新型连梁剪力墙结构拟静力试验研究

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工程力学 2019年第12期36卷 188-197页

作者：许国山童兴宁西占吴斌哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室哈尔滨150090 中南建筑设计院股份有限公司武汉430071 华侨大学土木工程学院厦门361021 武汉理工大学土木工程与建筑学院武汉430070

设计了两个足尺的单层双肢剪力墙试件,其中一个带有传统的钢筋混凝土连梁,另一个连梁中安装有改进的三角钢板阻尼器,通过拟静力试验研究两个试件的屈服破坏模式和抗震性能。研究结果表明:这种新型连梁的耗能能力和变形能力明显优于传统... 详细信息

设计了两个足尺的单层双肢剪力墙试件,其中一个带有传统的钢筋混凝土连梁,另一个连梁中安装有改进的三角钢板阻尼器,通过拟静力试验研究两个试件的屈服破坏模式和抗震性能。研究结果表明:这种新型连梁的耗能能力和变形能力明显优于传统连梁,刚度和强度退化小于传统连梁;新型连梁的变形和耗能都集中在阻尼器中,混凝土连梁基本保持完好,阻尼器能够很好地控制结构的损伤,有利于实现连梁震后的可更换。

关键词：耗能连梁可更换连梁双肢剪力墙三角钢板阻尼器拟静力试验

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超大型冷却塔风荷载时程响应及动力抗风性能分析

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工程力学 2019年第B06期36卷 118-124页

作者：贾明明李志平吕大刚侯宪安郎路光哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司西安710075

采用风洞实验测试和人工生成的方法分别获取某电厂220 m高超大型冷却塔达文波特风压时程数据,并基于国内规范和特征值屈曲建立了结构模型,采用有限元计算方法分析了风荷载动力抗风特性,并对结果进行了对比分析。结果表明:人工生成风压... 详细信息

采用风洞实验测试和人工生成的方法分别获取某电厂220 m高超大型冷却塔达文波特风压时程数据,并基于国内规范和特征值屈曲建立了结构模型,采用有限元计算方法分析了风荷载动力抗风特性,并对结果进行了对比分析。结果表明:人工生成风压时程结构响应大于风洞实验实测风压响应,人工生成风压时程作用下整体位移和所提取单元各层壳应力均有较大幅度的波动,总体应力状态远低于混凝土强度设计值;在动力风荷载作用下,结构变形最大位置位于迎风面塔体喉部,应力最大位置位于迎风面塔体下部;基于特征值屈曲建立的结构模型整体变形大于国内规范建立模型变形值。研究成果可为超大型冷却塔表面风荷载取值和相关技术规范修订提供参考。

关键词：超大型冷却塔脉动风压时程响应动力特性分层壳单元

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景观与结构一体化——北京世园会黑龙江展园

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低温建筑技术 2021年第5期43卷 10-14页

作者：李磊陆诗亮武岳谷梦余洋哈尔滨工业大学建筑学院寒地城乡人居环境科学与技术工业和信息化部重点实验室哈尔滨150006 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室哈尔滨150090

园林景观建(构)筑物具有独特的美学需求,但也存在设计形式堆砌、违背传力逻辑、构造粗糙等问题。文中对其发展进行反思,以北京世园会黑龙江展园为例,挖掘景观结构一体化设计的逻辑建构和技术表现方法,探讨景观、建筑、结构如何通过精诚... 详细信息

园林景观建(构)筑物具有独特的美学需求,但也存在设计形式堆砌、违背传力逻辑、构造粗糙等问题。文中对其发展进行反思,以北京世园会黑龙江展园为例,挖掘景观结构一体化设计的逻辑建构和技术表现方法,探讨景观、建筑、结构如何通过精诚合作成就景观之美,以期启发景观设计对结构表现的思考与关注。

关键词：北京世园会互承结构参数化

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亚麻纤维与玄武岩纤维混杂板材在98%湿度环境下的耐久性研究

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市政技术 2021年第12期39卷 129-133页

作者：夏媛媛杜强咸贵军夏洋洋朱轶韵西安理工大学土木建筑工程学院陕西西安710048 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150001 西藏大学工学院西藏拉萨850000

在亚麻纤维复合材料制备过程中加入玄武岩纤维制备混杂纤维复合材料(HFRP),利用玄武岩纤维提高亚麻纤维复合材料的防水及力学性能,探讨了不同纤维缠绕顺序对复合材料板防水和力学性能的影响。结果表明,在常温98%湿度环境下,亚麻纤维复... 详细信息

在亚麻纤维复合材料制备过程中加入玄武岩纤维制备混杂纤维复合材料(HFRP),利用玄武岩纤维提高亚麻纤维复合材料的防水及力学性能,探讨了不同纤维缠绕顺序对复合材料板防水和力学性能的影响。结果表明,在常温98%湿度环境下,亚麻纤维复合材料吸水增重率最高,混杂纤维复合材料次之,玄武岩纤维复合材料最低,混杂纤维复合材料中主要是亚麻纤维吸水;在98%湿度环境下作用90 d后,HFRP性能下降程度与混杂方式没有明显关联,其中FFRP性能退化最多,HFRP性能退化次之,但明显小于玄武岩纤维复合材料板;通过扫描电镜分析,揭示了亚麻纤维和树脂界面粘结性能是潮湿环境下复合材料力学性能退化的主要因素。

关键词：混杂纤维亚麻纤维玄武岩纤维 98%湿度环境耐久性

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圆钢管钢纤维活性粉末混凝土短柱轴压性能试验研究

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建筑结构学报 2019年第3期40卷 247-253页

作者：戎芹曾宇声侯晓萌郑文忠菅伟哈尔滨理工大学建筑工程学院黑龙江哈尔滨150080 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工信部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

为研究圆钢管钢纤维活性粉末混凝土(RPC)短柱的轴压性能,完成了7根外径219～273 mm的圆钢管钢纤维RPC短柱轴压性能试验,分析了套箍系数、径厚比对轴压试件荷载-应变曲线和破坏特征的影响。结果表明:套箍系数ξ在0.63～0.88时,荷载-位移... 详细信息

为研究圆钢管钢纤维活性粉末混凝土(RPC)短柱的轴压性能,完成了7根外径219～273 mm的圆钢管钢纤维RPC短柱轴压性能试验,分析了套箍系数、径厚比对轴压试件荷载-应变曲线和破坏特征的影响。结果表明:套箍系数ξ在0.63～0.88时,荷载-位移曲线在峰值荷载后出现下降段,短柱呈现剪切破坏模式;当ξ≥1时,在到达峰值荷载后,荷载下降幅度明显减小或出现回升趋势,短柱呈现腰鼓形破坏模式。在达到峰值荷载的85%之前,试件处于弹性阶段,钢管纵向应变大于横向应变;弹塑性阶段,钢管横向应变增加较快,其横向变形系数超过钢管的泊松比并逐渐增大,钢管对RPC的约束作用不断增强。随着混凝土抗压强度提高,其横向变形系数减小,钢管对核心区RPC约束效果降低。

关键词：圆钢管活性粉末混凝土轴压试验套箍系数荷载-变形曲线

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主余震序列作用下非线性单自由度体系的增量损伤分析

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工程力学 2019年第3期36卷 121-130页

作者：于晓辉乔雨蒙代旷宇陶静吕大刚中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院智能防灾减灾工业与信息化部重点实验室哈尔滨150090

同时采用真实主余震序列和人工构造主余震序列作为输入,开展了非线性单自由度体系在主余震序列作用下的增量损伤分析。挑选75组真实主余震序列,并基于相同的主震记录,分别采用重复法、随机法和衰减法构造不同的人工主余震序列作为输入... 详细信息

同时采用真实主余震序列和人工构造主余震序列作为输入,开展了非线性单自由度体系在主余震序列作用下的增量损伤分析。挑选75组真实主余震序列,并基于相同的主震记录,分别采用重复法、随机法和衰减法构造不同的人工主余震序列作为输入。分别采用理想弹塑性模型、考虑屈服后刚度的双线型模型和三线型模型,开展主余震序列作用下非线性单自由度体系的反应分析。以修正的Park-Ang损伤指数作为结构损伤指标,对主余震序列作用下的结构增量损伤进行研究,并对强度折减系数、恢复力模型及主余震序列人工构造方法对增量损伤的影响进行研究。结果表明:余震造成的结构增量损伤不可忽视。基于重复法和随机法合成的人工主余震序列相比真实主余震序列的余震强度偏大,因此会高估余震对结构造成的增量损伤。基于衰减法合成的人工主余震序列的余震强度偏小,会低估余震对结构造成的增量损伤。结构特性对增量损伤的影响很小,体现为不同强度折减系数及不同恢复力模型对结构增量损伤的影响均不明显。

关键词：主余震序列增量损伤单自由度体系重复法随机法衰减法

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