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第二届全国空间结构博士生学术论坛

作者：孙梦涵范峰支旭东结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 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

本文主要研究考虑下部柱支撑结构对10×10正放四角锥网架结构抗震性能的影响以及这种柱支承网架最佳简化模型,在Ansys有限元软件中建立了10×10正放四角锥网架结构模型,其中考虑柱支承网架的柱截面选取0.4×0.4m2、0.6×... 详细信息

本文主要研究考虑下部柱支撑结构对10×10正放四角锥网架结构抗震性能的影响以及这种柱支承网架最佳简化模型,在Ansys有限元软件中建立了10×10正放四角锥网架结构模型,其中考虑柱支承网架的柱截面选取0.4×0.4m2、0.6×0.6m2、0.8×0.8m2和1.2×1.2m2四种,简化模型则是将支承点处附加一定质量并连接柱子水平刚度的等效弹簧,并采用时程分析的方法对于模型进行地震响应分析,得到一些的初步结论:1)柱支承对网架静力以及动力性能影响较大;2)当质量系数β选取0.2,简化模型可以模拟带柱网架的静力性能以及其动力响应.

关键词：正放四角锥网架柱支撑结构动力响应简化模型

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钢管再生混凝土徐变预测模型的确定及应用

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建筑结构学报 2014年第4期35卷 280-288页

作者：陈杰耿悦王玉银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

针对现有再生混凝土徐变预测模型仅考虑再生骨料砂浆含量对再生混凝土徐变特性的影响,未计入由基体混凝土水灰比所引起的再生混凝土徐变性能的差异,在分析影响再生混凝土徐变特性主要因素的基础上,提出了考虑基体混凝土水灰比的改进再... 详细信息

针对现有再生混凝土徐变预测模型仅考虑再生骨料砂浆含量对再生混凝土徐变特性的影响,未计入由基体混凝土水灰比所引起的再生混凝土徐变性能的差异,在分析影响再生混凝土徐变特性主要因素的基础上,提出了考虑基体混凝土水灰比的改进再生混凝土徐变预测模型。共收集39组再生混凝土徐变试验数据,将各再生混凝土徐变模型的预测结果与试验结果进行对比。研究表明,文中所提出的再生混凝土徐变预测模型可更好地反映再生混凝土的徐变特性,当基体混凝土水灰比与新配制的再生混凝土水灰比间存在差异时,采用所提出的模型预测再生混凝土徐变变形具有更高的精度。采用不同模型预测4组8个不同加载龄期钢管再生混凝土短柱的徐变变形,通过试验数据进行对比,验证了所提出的再生混凝土徐变模型在预测钢管再生混凝土轴压构件长期静力性能时的可靠性,其中4组试件采用较低强度基体混凝土配制的较高强度的再生混凝土。结果表明,当假设混凝土体积无穷大时,采用所提出的再生混凝土徐变预测模型进行钢管再生混凝土轴压构件的徐变分析,分析结果与试验结果相差不超过8%,其分析精度高于其他再生混凝土徐变预测模型。

关键词：钢管再生混凝土徐变混凝土模型轴心受压

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基于逆吊实验原理的空间结构形态数值创建方法

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建筑结构学报 2014年第4期35卷 41-48页

作者：武岳李清朋沈世钊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学院黑龙江哈尔滨150090

逆吊实验法是一种基于力学平衡原理的零弯矩结构形态创建方法,在结构形态学早期发挥了重要作用。为克服逆吊实验存在的模型相似律和测试精度等问题,提出一种将逆吊实验思想与数值模拟方法相结合的"数值逆吊法",利用非线性有... 详细信息

逆吊实验法是一种基于力学平衡原理的零弯矩结构形态创建方法,在结构形态学早期发挥了重要作用。为克服逆吊实验存在的模型相似律和测试精度等问题,提出一种将逆吊实验思想与数值模拟方法相结合的"数值逆吊法",利用非线性有限元技术来实现逆吊结构形态的数值创建。该方法采用柔性索膜单元模拟逆吊结构,通过引入可变弹性模量技术并结合二分法实现对逆吊结构形状的精确控制。利用该方法对一逆吊实验模型进行数值模拟,并与试验结果进行比较,证明数值方法的精确性。在此基础上,通过调整各种约束条件研究了实现逆吊结构形态多样化的途径。利用所提方法对实际工程进行形态创建分析,证明了该方法在实际工程应用方面可行。

关键词：结构形态学数值逆吊法非线性有限元分析形状控制形态多样

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配筋砌体剪力墙模型结构振动台试验

配筋砌体剪力墙模型结构振动台试验

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2015年全国砌体结构领域基本理论与工程应用暨国际砌体结构学术会议

作者：赵艳王凤来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学院黑龙江哈尔滨150090

为确定配筋砌块砌体剪力墙结构在不同地震动强度作用下的抗震性能和变形能力,完成了1个10层1/4缩尺的全灌芯配筋砌块砌体剪力墙结构模型模拟地震振动台试验.通过试验,得到了结构在不同强度地震作用下的加速度反应、位移反应和钢筋应变反... 详细信息

为确定配筋砌块砌体剪力墙结构在不同地震动强度作用下的抗震性能和变形能力,完成了1个10层1/4缩尺的全灌芯配筋砌块砌体剪力墙结构模型模拟地震振动台试验.通过试验,得到了结构在不同强度地震作用下的加速度反应、位移反应和钢筋应变反应.分析了模型在弹性、开裂、破坏各阶段的动力特性及动力反应.计算得到了模型结构的自振频率和不同地震动强度作用后模型频率的变化.试验结果表明,此种结构体系具有较好的抗震能力和较强的变形能力,能够满足7度抗震设防的要求.

关键词：配筋砌块砌体剪力墙结构抗震性能变形能力地震动强度作用

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结构形态学与现代空间结构

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建筑结构学报 2014年第4期35卷 1-10页

作者：沈世钊武岳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

结构形态学从整体上研究结构形式与其受力性能之间的关系,研究内容较广泛,具有多学科交叉的特点,但尚未形成基本理论体系。空间结构是典型的形效结构,而且形式丰富多样,如何实现新颖结构形式与合理结构性能之间的协调统一是空间结构设... 详细信息

结构形态学从整体上研究结构形式与其受力性能之间的关系,研究内容较广泛,具有多学科交叉的特点,但尚未形成基本理论体系。空间结构是典型的形效结构,而且形式丰富多样,如何实现新颖结构形式与合理结构性能之间的协调统一是空间结构设计中的关键问题。因此,结构形态学的研究对空间结构的创新发展具有重要意义。通过对结构形态学的研究范畴与发展脉络的阐述,为结构形态学提出一个较为明确的定义;结合张力结构、自由曲面结构、自由拓扑结构等现代空间结构形式对结构形态学的研究进展情况进行评述,重点介绍了作者团队近年来在这方面的研究与实践。

关键词：结构形态学空间结构张力结构自由曲面结构自由拓扑结构

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基于ANFIS的混凝土空心砌块砌体抗压强度预测

基于ANFIS的混凝土空心砌块砌体抗压强度预测

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2015年全国砌体结构领域基本理论与工程应用暨国际砌体结构学术会议

作者：王凤来周强朱飞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

为更准确地预测混凝土空心砌块砌体抗压强度,引入自适应神经模糊系统(ANFIS)建立了预估模型.以砌块强度和砂浆强度作为模型输入变量,砌体抗压强度作为模型输出变量值,构建模糊系统模型来描述它们之间的非线性关系.利用统计的国内56组试... 详细信息

为更准确地预测混凝土空心砌块砌体抗压强度,引入自适应神经模糊系统(ANFIS)建立了预估模型.以砌块强度和砂浆强度作为模型输入变量,砌体抗压强度作为模型输出变量值,构建模糊系统模型来描述它们之间的非线性关系.利用统计的国内56组试验数据对模型进行训练和测试,并将试验值与ANFIS模型预测值、现行规范计算模型预测值进行了对比.研究表明:ANFIS模型可以较好地表达抗压强度与其影响因素之间的非线性映射关系,且该模型的预测精度明显高于目前规范计算模型预测精度,可作为混凝土空心砌块砌体抗压强度预测的一种新方法.

关键词：混凝土空心砌块砌体抗压强度自适应神经模糊系统非线性映射关系

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上海65m射电望远镜天线结构日照非均匀温度场

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土木工程学报 2014年第3期47卷 39-46页

作者：钱宏亮钟杰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(威海)土木工程系山东威海264209

研究分析太阳辐射作用下上海65m射电望远镜天线结构的非均匀温度场。首先解析光线投影算法计算天线结构日照阴影的具体步骤,基于该算法编写天线结构日照阴影分析程序,然后采用该程序对不同工作旋转角的天线结构进行日照阴影数值模拟,获... 详细信息

研究分析太阳辐射作用下上海65m射电望远镜天线结构的非均匀温度场。首先解析光线投影算法计算天线结构日照阴影的具体步骤,基于该算法编写天线结构日照阴影分析程序,然后采用该程序对不同工作旋转角的天线结构进行日照阴影数值模拟,获得各构件不同时刻的日照系数;在此基础上,修正天线结构各构件所吸收的太阳辐射能量,以此作为主要热荷载模拟不同工作旋转角下天线结构的非均匀温度场,统计天线结构温度场分布的时间特性和空间特性。分析结果表明:光线投影算法可以有效地解决射电望远镜天线结构的日照阴影问题,日照阴影对天线结构的温度分布具有不可忽视的影响。

关键词：射电望远镜非均匀温度场日照阴影光线投影算法

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FAST反射面索网支承结构多点地震输入反应分析

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建筑结构学报 2014年第5期35卷 73-80页

作者：钱宏亮李玉刚范峰支旭东哈尔滨工业大学(威海)土木工程系山东威海264209 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150091

地震传播至结构场地时会存在空间上的变化,考虑地震空间变化性的多点输入比一致输入更符合实际。针对口径500 m的射电望远镜(FAST)反射面索网支承结构,对其进行多点输入下的地震响应研究。采用现有较优地震动模型,模拟了338个模拟点处... 详细信息

地震传播至结构场地时会存在空间上的变化,考虑地震空间变化性的多点输入比一致输入更符合实际。针对口径500 m的射电望远镜(FAST)反射面索网支承结构,对其进行多点输入下的地震响应研究。采用现有较优地震动模型,模拟了338个模拟点处的地震动,采用线性内插法得到了2 395个FAST支座处的地震动。借助ANSYS分析软件,对FAST反射面索网支承结构进行了地震多点输入与一致输入的时程响应计算。分析结果表明:地震空间变化性在两个水平方向和竖直方向上对FAST反射面索网支承结构均有不同程度的影响,有必要同时考虑地震三个分量的空间变化性。在三维地震输入下,受地震空间变化性的影响,主索94.08%的应力增加,应力平均增加了87.04%,下拉索43.51%的应力增加,平均增加了21.88%,三维多点输入与三维一致输入下索的最大应力分别为835.43 MPa和671.10 MPa,均小于FAST用索的抗拉强度标准值;FAST反射面索网支承结构可以抵御预期地震作用。

关键词：索网结构 FAST 支承结构多点输入一致输入有限元分析地震响应

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膜结构分析理论研究现状与展望

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工程力学 2014年第2期31卷 1-14页

作者：武岳杨庆山沈世钊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 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

作为一种典型的柔性张力体系,膜结构的分析方法与刚性结构相比有许多不同之处,形成一套独特的理论体系。首先阐述了膜结构分析理论的特点和一些需要特殊考虑的问题,然后从初始形态分析、荷载效应分析和裁剪分析三个方面概要介绍了膜结... 详细信息

作为一种典型的柔性张力体系,膜结构的分析方法与刚性结构相比有许多不同之处,形成一套独特的理论体系。首先阐述了膜结构分析理论的特点和一些需要特殊考虑的问题,然后从初始形态分析、荷载效应分析和裁剪分析三个方面概要介绍了膜结构分析理论的发展过程,以及一些具有代表性的方法;继而针对膜结构分析中的若干热点问题,包括褶皱的数值模拟、考虑多目标的形态优化、基于裁剪-找形一体化思想的精确成形技术和考虑流固耦合的风振分析方法等的研究现状进行了评述,最后对膜结构分析理论的进一步发展提出展望。

关键词：膜结构形态分析多目标优化褶皱分析流固耦合

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配筋砌块砌体百m高层建筑的研究与应用

配筋砌块砌体百m高层建筑的研究与应用

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2015年全国砌体结构领域基本理论与工程应用暨国际砌体结构学术会议

作者：王凤来张孝存朱飞王海云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黑龙江省建设集团有限公司

为拓展配筋砌块砌体结构的应用范围,推动现代砌体结构的发展,本文以"百m砌体"示范工程项目——科盛科技大厦为例,对配筋砌块砌体结构应用于百m级高层建筑领域的可行性、可靠性及适用性进行了介绍与分析.通过技术体系创新、模... 详细信息

为拓展配筋砌块砌体结构的应用范围,推动现代砌体结构的发展,本文以"百m砌体"示范工程项目——科盛科技大厦为例,对配筋砌块砌体结构应用于百m级高层建筑领域的可行性、可靠性及适用性进行了介绍与分析.通过技术体系创新、模拟分析以及工程造价的对比论证,其结果表明,配筋砌块砌体剪力墙结构用于百m级高层建筑的建设在技术上是完全可行的,结构的承载能力及抗震能力能够得到充分保证,同时结构体系具有节约造价、降低材料及人工用量等诸多优势,完全适用于低烈度地区百m级建筑的工程实践.

关键词：配筋砌块砌体结构百m级高层建筑绿色建筑结构性能工程造价

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