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第十八届空间结构学术会议

作者：宋国庆支旭东童宇航结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨工业大学土木工程学院

单层网壳钢结构冷却塔的稳定问题较为突出。本文针对一120 m高的双曲线型冷却塔,设计了单层矩形网壳体系。根据钢结构冷却塔的结构特性,利用ANSYS有限元分析软件,对布置不同数量及位置的加强环的钢结构冷却塔进行了有限元模拟,研究了加... 详细信息

单层网壳钢结构冷却塔的稳定问题较为突出。本文针对一120 m高的双曲线型冷却塔,设计了单层矩形网壳体系。根据钢结构冷却塔的结构特性,利用ANSYS有限元分析软件,对布置不同数量及位置的加强环的钢结构冷却塔进行了有限元模拟,研究了加强环对结构受力性能的影响,获得了加强环对钢结构冷却塔用钢量、最大位移及稳定承载力的影响规律。此外,参照《空间网格结构技术规程》中关于安全系数的计算方法,提出了一种基于分项系数的钢结构冷却塔安全系数计算方法。

关键词：钢结构冷却塔加强环体系优化稳定性安全系数

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索撑网壳初始索力确定及静力稳定性研究

索撑网壳初始索力确定及静力稳定性研究

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第十八届空间结构学术会议

作者：赵林曹正罡范峰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工业大学土木工程学院

索撑网壳是一种新型混合结构体系,因其造型简洁、通透已应用于多个大跨度玻璃采光顶结构中。但目前已建成的索撑网壳结构形式仍较为单一,且对结构中索撑单元的合理布置位置和初始索力引入方法缺少深入研究。故本文首先针对传统索撑网壳... 详细信息

索撑网壳是一种新型混合结构体系,因其造型简洁、通透已应用于多个大跨度玻璃采光顶结构中。但目前已建成的索撑网壳结构形式仍较为单一,且对结构中索撑单元的合理布置位置和初始索力引入方法缺少深入研究。故本文首先针对传统索撑网壳面外抗弯能力弱的缺点提出了两种新的改进形式,并利用局部分析法对索撑网壳进行初始形态分析,在此基础上对60m跨度的索撑网壳结构进行静力稳定性全过程分析,阐释了其受力机理与破坏模式。结果表明:初始形态分析可以有效控制索撑网壳在初始态下的索力误差;对含有撑杆的索撑网壳结构,初始形态分析对其力学性能影响较大,极限承载力较未找形结构降低了11%;本文提出的新型索撑网壳的力学性能较传统索撑网壳更优,极限承载力提高了80%以上。

关键词：索撑网壳初始形态分析静力稳定性极限承载力

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配筋3D打印混凝土结构有限元模拟方法及拱稳定性分析

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施工技术（中英文） 2024年第20期53卷 136-143页

作者：韩潇雨瞿震南严佳川耿志卿彭玉明陆希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和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 上海卫星工程研究所上海200240

由于3D打印混凝土技术对打印材料的工作性能要求较高,试验过程中存在不可避免的试验误差,导致3D打印混凝土构件力学性能存在较大离散性。国内外学者对3D打印混凝土构件的有限元模拟研究尚处于起步阶段,关于配有钢筋的3D打印混凝土构件... 详细信息

由于3D打印混凝土技术对打印材料的工作性能要求较高,试验过程中存在不可避免的试验误差,导致3D打印混凝土构件力学性能存在较大离散性。国内外学者对3D打印混凝土构件的有限元模拟研究尚处于起步阶段,关于配有钢筋的3D打印混凝土构件基本力学性能的研究很少。因此,提出了3D打印混凝土构件有限元模拟方法,并对素混凝土和配筋混凝土拱结构进行稳定性分析,考察钢筋与打印成型方式对3D打印混凝土拱结构稳定性的影响。研究发现:3D打印混凝土拱结构承载力明显低于筑模成型拱结构;添加钢筋能显著提高垂直拱跨方向打印的拱结构承载力,而对平行拱跨方向打印的拱结构承载力影响不大;添加钢筋能显著提高拱结构延性。

关键词：混凝土 3D打印拱结构有限元分析稳定性

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典型大跨度屋盖结构的风压谱工程简化模型

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建筑结构学报 2019年第7期40卷 23-33页

作者：孙瑛苏宁武岳哈尔滨工业大学结构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学院黑龙江哈尔滨150090 交通运输部天津水运工程科学研究所天津300456

通过对平屋盖、悬挑屋盖、柱面屋盖、球面屋盖及鞍形屋盖五种典型大跨屋盖的1730组风洞试验工况下18048个风压时程样本的功率谱分析,采用峰值频率和相干指数对大跨屋盖特征湍流特性的风压谱进行表征并建立了简化模型。结果表明,从频谱... 详细信息

通过对平屋盖、悬挑屋盖、柱面屋盖、球面屋盖及鞍形屋盖五种典型大跨屋盖的1730组风洞试验工况下18048个风压时程样本的功率谱分析,采用峰值频率和相干指数对大跨屋盖特征湍流特性的风压谱进行表征并建立了简化模型。结果表明,从频谱特性角度,将上述五种形状的大跨度屋盖分为三类,即第Ⅰ类是以平屋盖和鞍形屋盖为代表的具有尖角钝体特性的屋盖,第Ⅱ类是以悬挑屋盖为代表的具有平板流特性的屋盖,第Ⅲ类是以柱面、球面屋盖为代表的具有曲面钝体绕流特性的屋盖;第Ⅰ、Ⅱ类屋盖峰值频率集中在0.1~0.2Hz,相干指数分别集中于2.5和3.5附近;第Ⅲ类屋盖峰值频率集中在0.1Hz以下,相干指数集中在4.0附近。经过统计分析,给出了参数分区值,以供结构抗风设计参考。

关键词：大跨屋盖风压谱风洞试验特征湍流工程简化模型

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双曲率弯曲大偏压构件截面设计探讨与教学实践

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山西建筑 2020年第6期46卷 43-45页

作者：严佳川邹超英胡琼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和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

通过算例计算,对非对称配筋大偏心受压构件双曲率弯曲时截面设计这一问题进行了分析,指出应用现行规范进行非对称配筋大偏心受压构件双曲率弯曲时截面设计的注意事项,并对如何进行这部分教学内容进行探讨,旨在提高教学质量并锻炼学生质... 详细信息

通过算例计算,对非对称配筋大偏心受压构件双曲率弯曲时截面设计这一问题进行了分析,指出应用现行规范进行非对称配筋大偏心受压构件双曲率弯曲时截面设计的注意事项,并对如何进行这部分教学内容进行探讨,旨在提高教学质量并锻炼学生质疑精神和解决工程问题的能力。

关键词：非对称配筋大偏心受压双曲率弯曲控制截面截面设计

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“结构力学”课程累加式考核模式探讨

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教育教学论坛 2020年第44期 17-19页

作者：李亮吕娜曹正罡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 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黑龙江哈尔滨150090

该文首先阐述了结构力学课程累加式考核模式的构成,然后分析了累加式考核模式在教学过程中存在的问题,进而根据存在的问题提出乐一系列改进的措施,有效地提高了结构力学课程的教学质量。

关键词：结构力学教学改革累加式考核

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预应力索网抑制屈曲钢板剪力墙力学性能分析

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哈尔滨工业大学学报 2018年第6期50卷 184-191页

作者：曹正罡吴鹏程杜鹏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 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

为解决薄钢板剪力墙受力上的缺陷,提出一种预应力索网抑制屈曲薄钢板剪力墙(CN-SPSW),它的工作原理为在钢板两侧交错布置预应力拉索,由拉索内预应力产生的回复力约束钢板面外变形.利用ABAQUS对单层单跨预应力索网抑制屈曲钢板剪力墙的... 详细信息

为解决薄钢板剪力墙受力上的缺陷,提出一种预应力索网抑制屈曲薄钢板剪力墙(CN-SPSW),它的工作原理为在钢板两侧交错布置预应力拉索,由拉索内预应力产生的回复力约束钢板面外变形.利用ABAQUS对单层单跨预应力索网抑制屈曲钢板剪力墙的抗剪性能进行数值模拟,分析在水平方向低周往复加载作用下,构件的抗剪性能及耗能能力.研究表明:索网为柔性约束,抑制较厚钢板的面外变形效果较弱,但对于大宽厚比的钢板剪力墙,预应力索网抑制构件的存在仍可显著减少钢板面外变形.针对宽厚比λ=1 000的CN-SPSW,相较于同尺寸的钢板剪力墙,其峰值承载力提高18%,耗能能力提高47%.参数分析表明索网抑制构件宜用于宽厚比λ大于600的钢板剪力墙中.

关键词：预应力索网抑制屈曲钢板剪力墙滞回性能耗能能力

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FRP-钢夹层复合管混凝土桥墩轴压承载力试验

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哈尔滨工业大学学报 2018年第12期50卷 31-37页

作者：刘昌永孙士鹏胡清王玉银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

为改善现有钢管混凝土不耐腐蚀以及FRP约束钢管混凝土施工复杂的缺点,提出一种新型组合构件:FRP-钢夹层复合管混凝土.为探究其受力性能,进行了FRP-钢夹层复合管混凝土柱式桥墩轴压试验研究,并与FRP约束钢管混凝土以及钢管混凝土进行对比... 详细信息

为改善现有钢管混凝土不耐腐蚀以及FRP约束钢管混凝土施工复杂的缺点,提出一种新型组合构件:FRP-钢夹层复合管混凝土.为探究其受力性能,进行了FRP-钢夹层复合管混凝土柱式桥墩轴压试验研究,并与FRP约束钢管混凝土以及钢管混凝土进行对比,分析3种结构形式的受力性能和破坏模式.试验结果表明:钢管混凝土短柱因含钢率较低而发生剪切破坏,而FRP-钢夹层复合管混凝土短柱与FRP约束钢管混凝土短柱由于外部FRP的附加约束作用均产生腰鼓型破坏; FRP约束钢管混凝土短柱树脂基体被挤压破碎,而FRP-钢夹层复合管混凝土短柱由于夹层的存在未发生树脂基体的挤压破碎;与FRP约束钢管混凝土短柱相比,由于夹层灌浆料的作用,FRP-钢夹层复合管混凝土短柱承载力提高35.3%,极限变形提高22.5%.此外,在现有钢管混凝土和FRP约束混凝土承载力计算公式基础上得到了FRP-钢夹层复合管混凝土短柱的承载力计算公式,计算结果与试验值吻合良好.

关键词： FRP-钢夹层复合管约束混凝土柱式桥墩轴压性能玻璃纤维灌浆料

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特殊条件下土木工程专业课程远程教学的实践与思考

特殊条件下土木工程专业课程远程教学的实践与思考

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中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会第17届（ISSF-2021）学术交流会暨教学研讨会

作者：邵永松贾晨张素梅郭兰慧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工业大学(深圳)土木与环境工程学院

在新型冠状病毒肺炎疫情防控的特殊条件下,为了实现疫情防控期间"停课不停教,停课不停学"的要求,需要探索特殊时期土木工程专业课程的教学方法,尽量减小疫情对教学活动的不利影响,从而保证教学质量。本文基于疫情防控期间土... 详细信息

在新型冠状病毒肺炎疫情防控的特殊条件下,为了实现疫情防控期间"停课不停教,停课不停学"的要求,需要探索特殊时期土木工程专业课程的教学方法,尽量减小疫情对教学活动的不利影响,从而保证教学质量。本文基于疫情防控期间土木工程专业核心课程《钢结构》等课程的远程教学活动,充分考虑学生特点与教学条件,提出了融入创新教育与课程思政的专业课程远程教学方案,旨在实现特殊时期高校专业课教师的知识传授和价值引领作用。

关键词：新冠疫情远程教学专业课程创新教育课程思政

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地震动作用下三层框架模型倒塌的平行双目视觉监测

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振动与冲击 2018年第12期37卷 48-52页

作者：单宝华王海袁文厅左占宣李爽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

在实验室或实际工程中,当传统接触式传感器随着结构或模型的失效破坏而损坏时,会导致结构大变形全程动态测量的失败。为解决此问题,基于平行双目立体视觉模型,结合数字图像相关方法及大范围有效匹配算法(ELAS)实现结构三维变形全程动态... 详细信息

在实验室或实际工程中,当传统接触式传感器随着结构或模型的失效破坏而损坏时,会导致结构大变形全程动态测量的失败。为解决此问题,基于平行双目立体视觉模型,结合数字图像相关方法及大范围有效匹配算法(ELAS)实现结构三维变形全程动态测量;基于上述原理,选用MATLAB平台编译立体视觉三维变形测量软件,并使用集成的立体视觉测量系统完成不同加速度峰值El Centro地震动作用下三层框架模型的振动台试验。试验结果表明,在小变形阶段,该方法测得的位移时程曲线与位移计数据吻合较好,充分证明该方法的有效性;在结构倒塌阶段,位移计移走,该方法独立测得三层框架模型倒塌的全程位移曲线,验证该方法用于结构倒塌全程监测的可行性。

关键词：立体视觉数字图像相关(DIC) 倒塌监测三维变形

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