检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2022年第11期39卷 166-176页

作者：万宇通郑文忠王英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信部重点实验室哈尔滨150090

为研究使用网格箍筋强度不同、素混凝土轴心抗压强度不同的约束混凝土的轴压受力性能,完成了39个网格箍筋约束混凝土方柱的轴心受压试验。混凝土设计强度等级为C20、C30、C40、C50,箍筋分别选用HRB335、HRB400、HRB500、HRB600钢筋,体... 详细信息

为研究使用网格箍筋强度不同、素混凝土轴心抗压强度不同的约束混凝土的轴压受力性能,完成了39个网格箍筋约束混凝土方柱的轴心受压试验。混凝土设计强度等级为C20、C30、C40、C50,箍筋分别选用HRB335、HRB400、HRB500、HRB600钢筋,体积配箍率范围为1.0%~2.2%。试验结果表明:约束混凝土压应力达到峰值时,受压试件的约束箍筋屈服;随着配箍特征值增大,网格箍筋约束混凝土峰值压应力和峰值压应变提高幅度增大,受压应力-应变曲线下降段变缓。根据试验结果,通过回归分析获得了网格箍筋约束混凝土峰值压应力、峰值压应变的计算公式;建立了相应的轴心受压应力-应变模型,与几种具有代表性的箍筋约束混凝土应力-应变模型的对比表明,建立的模型与试验结果吻合较好;提出了约束混凝土极限压应变计算方法。

关键词：结构工程受压应力-应变关系试验研究网格箍筋约束混凝土峰值压应力峰值压应变

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采用自复位U形连接件的装配式钢框架-复合墙结构性能研究

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哈尔滨工程大学学报 2024年第2期45卷 262-269页

作者：龚超贾明明刘信中冶建筑研究总院(深圳)有限公司广东深圳518055 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

对于内填RC墙的框架结构,为有效减小结构的损伤,改善结构力学性能,本文研究了一种在框架与墙之间设置开缝并安装耗能连接件,能够耗散能量从而有效地保护主体结构。采用ABAQUS分析了不同类型耗能连接件的内力特性以及节点的受力破坏模式... 详细信息

对于内填RC墙的框架结构,为有效减小结构的损伤,改善结构力学性能,本文研究了一种在框架与墙之间设置开缝并安装耗能连接件,能够耗散能量从而有效地保护主体结构。采用ABAQUS分析了不同类型耗能连接件的内力特性以及节点的受力破坏模式。通过在两侧开缝的密肋复合墙-钢框架结构中设置可滑移连接,实现了节点的耗能作用。研究结构表明:U形连接件水平段长度对连接件极限位移影响较大,可以通过双折线理想弹塑性荷载-位移曲线描述U形连接件在竖向压力与水平剪切作用下的荷载-位移关系。采用耗能连接件的结构在加载前期残余变形小,具有一定的自复位能力,并且能满足结构的大变形要求。通过以上分析,本文基于承载能力极限状态提出了耗能连接件的设计公式。

关键词： U形连接件自复位性能受力模式塑性损伤滞回曲线装配式结构框架-复合墙抗震性能

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感应加热破碎型钢混凝土构件试验研究

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工程力学 2022年第4期39卷 100-112页

作者：许崇浩郑文忠胡明亮王英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信部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090

感应加热破碎型钢混凝土(SRC)时,型钢直接被电磁感应加热,混凝土依靠型钢热传导被加热,型钢与混凝土之间产生温度差和变形差,为实现型钢与混凝土之间的分离提供可能。开展了6根无混凝土保护层和8根有混凝土保护层型钢混凝土试件的感应... 详细信息

感应加热破碎型钢混凝土(SRC)时,型钢直接被电磁感应加热,混凝土依靠型钢热传导被加热,型钢与混凝土之间产生温度差和变形差,为实现型钢与混凝土之间的分离提供可能。开展了6根无混凝土保护层和8根有混凝土保护层型钢混凝土试件的感应加热分离试验,试验结果表明:不同试件内型钢的温升曲线趋势基本相同,即型钢温度在450℃以下时,型钢升温较快,约为30℃/min~50℃/min;当型钢温度在450℃~700℃时,型钢温升变慢,约为20℃/min~30℃/min;当型钢温度达到700℃后,型钢温升平缓。当型钢温度不高于700℃时,随着型钢温度的升高,型钢与混凝土之间温度差及膨胀差基本呈线性增加。型钢与混凝土的膨胀差主要与型钢腹板高度相关,当型钢腹板高度为300 mm,膨胀差不小于1.80 mm时,可方便型钢与其所辖混凝土的分离;当型钢腹板高度为400 mm,膨胀差不小于2.12 mm时,可方便型钢与其所辖混凝土的分离。

关键词：型钢混凝土结构温升曲线试验研究感应加热膨胀差

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基于刚柔指标的高层钢框架抗震韧性评估

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工程力学 2023年第S1期40卷 92-97,119页

作者：陈寅圳贾明明吕大刚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 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

不同建筑物具有不同的固有动力特性,结合建筑物的结构高度和基本周期可表示为结构刚柔指标,结构的刚柔属性会使得建筑物的震时位移响应和加速度响应不同,进而出现了震后损失情况的差异。以偏刚性钢框架(RF)和偏柔性钢框架(FF)各一栋为... 详细信息

不同建筑物具有不同的固有动力特性,结合建筑物的结构高度和基本周期可表示为结构刚柔指标,结构的刚柔属性会使得建筑物的震时位移响应和加速度响应不同,进而出现了震后损失情况的差异。以偏刚性钢框架(RF)和偏柔性钢框架(FF)各一栋为研究对象,基于设防地震和罕遇地震作用下的弹塑性时程分析结果和由建筑信息模型得到的构件易损性数据,按照我国《建筑抗震韧性评价标准》(GB/T 38591−2020)对高层钢框架结构进行抗震韧性评估。RF和FF的评估结果显示:RF的层间位移角响应更小、楼面加速度响应更大,FF的响应则相反,说明各类结构构件和非结构构件的修复费用比例、修复时间以及造成的人员损失与结构刚柔指标有关。

关键词：结构工程抗震韧性结构刚柔指标高层钢框架结构弹塑性时程分析

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韧性填充墙框架水平荷载-位移曲线简化分析模型

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建筑结构学报 2023年第S2期44卷 411-426页

作者：刘昊鹏李爽王浩然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黑龙江哈尔滨150090

韧性结构具有良好的抗震性能和自复位效果,为研究填充墙对韧性框架抗震性能的影响,建立了韧性填充墙框架的精细化有限元模型,利用数值模拟结果提出了一种荷载-位移曲线的简化预测方法。结果表明:韧性填充墙框架不会发生脆性破坏,预应力... 详细信息

韧性结构具有良好的抗震性能和自复位效果,为研究填充墙对韧性框架抗震性能的影响,建立了韧性填充墙框架的精细化有限元模型,利用数值模拟结果提出了一种荷载-位移曲线的简化预测方法。结果表明:韧性填充墙框架不会发生脆性破坏,预应力钢筋的初始预应力对韧性填充墙框架的承载力影响显著,改变砂浆和砌块的强度会导致填充墙传力模式的改变,填充墙的撑杆作用沿着对角线方向发展,角钢横向开孔对承载力有较大影响。将韧性填充墙框架的受力分解为韧性纯框架与填充墙,分别计算韧性纯框架和填充墙在弹性、弹塑性和塑性阶段的待定参数,并利用线性插值法分别叠加,得出韧性填充墙框架的简化荷载-位移曲线,与有限元模拟结果吻合良好。

关键词：韧性结构填充墙框架有限元模型抗震性能简化荷载-位移曲线

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土木工程智能科学与技术研究现状及展望

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建筑结构学报 2022年第9期43卷 23-35页

作者：徐阳金晓威李惠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 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

人工智能为土木工程学科和行业带来了新的发展机遇,土木工程智能科学技术的发展和创新与智能材料、3D打印、大数据、物联网、智能计算、机器人、元宇宙等数学、计算机科学和新兴产业技术进行深度融合,将深刻变革土木工程全寿期,包括城... 详细信息

人工智能为土木工程学科和行业带来了新的发展机遇,土木工程智能科学技术的发展和创新与智能材料、3D打印、大数据、物联网、智能计算、机器人、元宇宙等数学、计算机科学和新兴产业技术进行深度融合,将深刻变革土木工程全寿期,包括城市规划、建筑设计、结构设计、工程建造、服役运维、防灾减灾等阶段。为此,从智能材料、智能设计、智能建造、智能运维、智能防灾等多个维度,总结当前土木工程智能科学与技术的研究现状,提出物理机器学习(基于数据范式与物理定律有机融合)的土木工程智能科学与技术特征;同时,探讨虚拟科学家在创造崭新土木工程智能科学与技术的前景。最后,展望了土木工程智能科学与技术发展目标,即从基于现有知识体系建立纯数据驱动和物理机器学习土木工程智能理论,到发展出具有自学习能力的智能体及其理论体系,最终创造出具有自我进化能力的虚拟科学家,发现新的数学方法与物理定律等。

关键词：人工智能物理机器学习虚拟科学家土木工程智能体

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考虑储备能力的中心支撑钢框架结构抗倒塌性能研究

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建筑结构学报 2023年第S2期44卷 161-172页

作者：赵增阳张文元刘雅致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

数次罕遇地震以及极罕遇地震震害经验表明,中心支撑钢框架结构某些支撑失效退出工作后结构仍能维持不倒。这种在主要抗侧力体系遭受严重破坏后发挥作用,防止剩余结构倒塌的能力被称为结构的储备能力。为了定量评估储备能力对中心支撑钢... 详细信息

数次罕遇地震以及极罕遇地震震害经验表明,中心支撑钢框架结构某些支撑失效退出工作后结构仍能维持不倒。这种在主要抗侧力体系遭受严重破坏后发挥作用,防止剩余结构倒塌的能力被称为结构的储备能力。为了定量评估储备能力对中心支撑钢框架结构抗倒塌性能的贡献,按7度设防烈度设计了一组不同层数的中心支撑钢框架结构,分别建立未考虑与考虑储备能力的两种有限元模型;依据FEMA P695建议,采用增量动力非线性时程分析方法,对两种模型进行易损性分析。分析结果表明:储备能力可以有效降低中心支撑钢框架结构支撑失效后剩余结构的倒塌概率,在罕遇地震与极罕遇地震下,倒塌概率分别下降9%与24%;考虑储备能力后,中心支撑钢框架结构的倒塌安全储备系数在罕遇地震与极罕遇地震下提升幅度均超过25%;对于中低烈度区,中心支撑钢框架结构的储备能力可以保证结构在某层支撑失效后,仍能满足“大震不倒”的设防目标。

关键词：中心支撑框架储备能力支撑失效易损性分析倒塌安全储备系数

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木结构GFRP填板单销连接顺纹承压承载力试验研究

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建筑结构学报 2023年第11期44卷 191-197页

作者：周华樟柯沃岑武岳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

钢填板螺栓连接是一种常用的木结构连接形式,但该连接五金件在某些环境下易腐蚀,影响连接承载力和耐久性,且易形成局部热桥,降低热工性能。提出用GFRP板和销替代钢填板和螺栓,形成防腐、隔热的木结构连接,提升其耐久性。针对这类连接,开... 详细信息

钢填板螺栓连接是一种常用的木结构连接形式,但该连接五金件在某些环境下易腐蚀,影响连接承载力和耐久性,且易形成局部热桥,降低热工性能。提出用GFRP板和销替代钢填板和螺栓,形成防腐、隔热的木结构连接,提升其耐久性。针对这类连接,开展GFRP销弯曲试验、GFRP销槽顺纹承压强度试验以及GFRP填板单销连接顺纹承压承载力试验。结果表明:与Q235钢销相比,相同直径的GFRP销屈服弯矩和抗弯刚度均稍低于钢销的;GFRP销槽顺纹承压强度与钢销槽顺纹承压强度相同;连接承载力与GFRP销的截面面积正相关;对于销在边部木构件和填板中皆形成塑性铰的屈服模式,侧构件厚度不影响连接承载力;侧构件厚度越小,连接荷载-位移曲线塑性段荷载下降越大;侧构件厚度与GFRP销直径的比值越小,侧构件对于GFRP销的约束作用越小,荷载-位移曲线塑性段的下降趋势越明显。基于GFRP填板单销连接销槽变形和应力分布特点,提出了销槽应力线弹性分布假设,推导了GFRP填板单销连接承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。

关键词：木结构销连接 GFRP填板 GFRP销静力试验屈服模式连接承载力

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分离式三箱梁空气动力学特性风洞试验

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中国公路学报 2023年第8期36卷 112-120页

作者：高东来孟昊陈文礼李惠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 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

分离式三箱梁因其优异的颤振稳定性,且对极端风环境的适应能力强,在超大跨度桥梁的设计和建设中逐渐被广泛应用。然而,因为双间隙的存在,分离式三箱梁极易发生涡激振动。桥梁涡激振动的起源与其所受的气动力及其绕流密不可分。为了揭示... 详细信息

分离式三箱梁因其优异的颤振稳定性,且对极端风环境的适应能力强,在超大跨度桥梁的设计和建设中逐渐被广泛应用。然而,因为双间隙的存在,分离式三箱梁极易发生涡激振动。桥梁涡激振动的起源与其所受的气动力及其绕流密不可分。为了揭示分离式三箱梁涡激振动的诱因,同时为工程设计和应用实践提供理论指导,以中国某座正在筹建的大跨度桥梁分离式三箱梁为研究对象,进行了精密化的风洞试验研究。通过试验对比了3种断面的表面压力特性,研究三者表面压力分布特征及频率特征。其频率分析结果表明:曲线腹板型式的箱梁具备“双频”现象,易导致涡振区的增大。其后,为揭示双频现象的诱因,进行了流场可视化烟线试验,试验结果表明:近尾流区没有发现剪切层的相互作用以及交替脱落的旋涡,单侧剪切层的分离和再附诱发了分离式三箱梁的气动不稳定性;线性腹板的断面间隙流场更为紊乱,尤其是下游间隙流场。还采用节段模型风洞试验对成桥状态下分离式三箱梁的压力分布特性及绕流场特征进行了初步研究。研究结果表明:与线性腹板的断面相比,曲线型腹板能够有效降低分离式三箱梁在成桥状态下的升阻力系数;剪切层的分离和再附依然是诱发分离式三箱梁气动不稳定性的主要原因。

关键词：桥梁工程 “双频”现象风洞试验分离式三箱梁气动性能

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均布荷载作用下腹板开孔轻钢龙骨墙体受弯性能试验研究

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建筑结构学报 2023年第4期44卷 297-308页

作者：常熤存王玉银林敬木耿悦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

为研究腹板开孔轻钢龙骨墙体中覆面板材对墙体受弯承载力的贡献,考虑龙骨腹板高度、自攻螺钉间距等参数的影响,对5片腹板开孔的轻钢龙骨墙体标准单元在均布荷载作用下的受弯性能进行了试验研究,分析试件的承载力、破坏模式、挠度、应变... 详细信息

为研究腹板开孔轻钢龙骨墙体中覆面板材对墙体受弯承载力的贡献,考虑龙骨腹板高度、自攻螺钉间距等参数的影响,对5片腹板开孔的轻钢龙骨墙体标准单元在均布荷载作用下的受弯性能进行了试验研究,分析试件的承载力、破坏模式、挠度、应变和剪力滞效应等。基于试验结果,建立了可考虑剪力滞效应的腹板开孔轻钢龙骨墙体标准单元有限元模型,将试验结果与有限元计算结果进行对比,验证了模型的可靠性。基于有限元模型,研究了石膏板厚度、龙骨间距和腹板高度对石膏板有效宽度的影响。试验结果表明:开设细长孔洞对龙骨腹板削弱较大,会引起剪力滞效应,并导致墙体在均布荷载作用下在支座附近发生腹板的剪切屈曲;对于厚度为100~200 mm的墙体,竖龙骨与石膏板间的自攻螺钉间距取300 mm即可保证石膏板与龙骨共同工作;在开孔比率相同的前提下,随着腹板高度的增加,墙体抗弯刚度及受弯承载力均有显著提高。所建立的腹板开孔轻钢龙骨墙体标准单元实体有限元模型能够合理考虑剪力滞效应,与试验结果吻合良好,试件初始刚度和承载力预测值与试验结果最大相差分别不超过6%和4%。有限元参数分析结果表明石膏板有效宽度主要受龙骨腹板高度影响。

关键词：腹板开孔轻钢龙骨外围护墙体石膏板墙体标准单元静力试验受弯性能

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