检索结果-内蒙古大学图书馆

哈尔滨工业大学学报 2021年第4期53卷 129-135页

作者：李方慧唐浩支旭东黑龙江大学建筑工程学院哈尔滨150086 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

利用1000 kV特高压变电构架在均匀流、A类和B类地貌高频底部测力天平风洞试验同步测量的基底弯矩和反力的时程数据,对变电构架整体及节段模型的气动力系数功率谱以及均值、均方根、峰度和偏度等统计特性对比分析,详细考察风向、地貌等... 详细信息

利用1000 kV特高压变电构架在均匀流、A类和B类地貌高频底部测力天平风洞试验同步测量的基底弯矩和反力的时程数据,对变电构架整体及节段模型的气动力系数功率谱以及均值、均方根、峰度和偏度等统计特性对比分析,详细考察风向、地貌等因素对风荷载特性的影响规律并探讨不同流场下输电构架整体与节段模型的气动力特性比例关系。研究结果表明:以A节段模型为例,0°风向均匀流场、A类和B类地貌下C x均值和均方根值之比分别为1∶1.58∶1.57和1∶1.60∶1.59,与之对应,C y均值和均方根值之比分别为1∶7.00∶7.57和1∶1.53∶1.30.整体和各节段模型对比分析发现,90°风向均匀流场下整体模型与四个节段模型C x的均值和均方根值之比分别为1∶0.02∶0.26∶0.22∶0.38和1∶0.06∶0.37∶0.32∶0.41,C y的均值和均方根值之比分别为1∶0.46∶0.57∶0.43∶0.69和1∶0.47∶0.58∶0.44∶0.70.基于时域和频域的综合对比分析明确1000 kV特高压变电构架的最不利风向角以及设计风荷载的取值,为工程设计提供参考。

关键词：特高压变电构架风洞试验风荷载特性气动力系数风向角

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装配式冰场冰面受力性能的精细化模拟

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建筑结构 2023年第11期53卷 75-80页

作者：韦博张文元杨奇勇齐志广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 北京国家游泳中心有限责任公司北京100101 中交天津港湾工程研究院有限公司天津300222

为了探究装配式冰场冰面内置冰排架和冰排管时的真实受力性能,根据实际冰面构造和实测的材料特性,建立了冰面的有限元精细化分析模型,分析了冰排架和冰排管及冰排管内压对冰层承载力、刚度及应力场的影响规律。结果发现,冰层中内置冰排... 详细信息

为了探究装配式冰场冰面内置冰排架和冰排管时的真实受力性能,根据实际冰面构造和实测的材料特性,建立了冰面的有限元精细化分析模型,分析了冰排架和冰排管及冰排管内压对冰层承载力、刚度及应力场的影响规律。结果发现,冰层中内置冰排架及冰排管时,冰面承载能力和整体刚度仅会有1%~2%的小幅提高,并未像配筋一样起到显著加强承载力的作用。内置冰排架和冰排管不会显著影响冰层内水平应力场分布的均匀程度,但对Z向应力场产生影响较大,使冰排架边角处的冰层出现应力集中的现象。冰排管内压在0~0.2MPa的范围内变化对冰面的承载能力及刚度几乎没有影响,冰面制作时不用考虑冰排管内压影响。

关键词： 2022年北京冬奥会国家游泳中心装配式冰场人工冰面受力性能精细化模拟

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基于ABAQUS-FRANC3D联合仿真的吊车桁架疲劳危险位置裂纹扩展研究

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工业建筑 2024年

作者：赵贺李宇翔王跃强董超国忠岩张文元中冶京诚工程技术有限公司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)

对于复杂受力状态下的疲劳分析，一直是学者们讨论的焦点。近年来，ABAQUS-FRANC3D联合仿真方法在航空航天、机械制造、桥梁工程等领域的疲劳分析中有所涉及，但并未被应用在吊车桁架领域。本文对吊车桁架中处于复杂受力状态下的疲劳危... 详细信息

对于复杂受力状态下的疲劳分析，一直是学者们讨论的焦点。近年来，ABAQUS-FRANC3D联合仿真方法在航空航天、机械制造、桥梁工程等领域的疲劳分析中有所涉及，但并未被应用在吊车桁架领域。本文对吊车桁架中处于复杂受力状态下的疲劳危险位置进行裂纹拓展，建立了桁架ABAQUS实体单元模型，联合FRANC3D裂纹分析软件对桁架的疲劳危险位置进行分析，提出了裂纹缺陷几何尺寸、裂纹扩展区域、模型网格尺寸、Paris定律系数等一系列关键参数的取值依据，并对4个疲劳危险位置分别展开疲劳裂纹扩展模拟与疲劳寿命预测，分析了裂纹最终形态形成的原因。通过参数分析，探究了裂纹几何尺寸、裂纹形状及初始裂纹角对疲劳寿命的影响。

关键词：吊车桁架数值模拟应力强度因子疲劳裂纹扩展疲劳寿命

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新型抗震支吊架振动台试验研究

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世界地震工程 2022年第2期38卷 80-88页

作者：郑力畅齐行军庄建许国山李东军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 黑龙江日甲生科技有限公司黑龙江哈尔滨160066

在地震作用下,抗震支吊架理应保障建筑机电工程设施和管道系统均具备良好的服役性能。因此,对抗震支吊架的抗震性能进行检测至关重要。本文以某典型地下室抗震支吊架为对象开展了顺管向地震模拟振动台试验,通过多工况试验对比分析了不... 详细信息

在地震作用下,抗震支吊架理应保障建筑机电工程设施和管道系统均具备良好的服役性能。因此,对抗震支吊架的抗震性能进行检测至关重要。本文以某典型地下室抗震支吊架为对象开展了顺管向地震模拟振动台试验,通过多工况试验对比分析了不同支吊架的位移和加速度的地震响应。试验结果表明:抗震支吊架显著降低了管道位移,减振率最高可达到96%,但对于加速度响应的抑制作用较小。易损性分析表明:采用成品支吊架时,管道系统在遭受相当于设防烈度的地震作用时会发生严重损伤,而采用抗震支吊架的管道系统能够保全其功能。

关键词：抗震支吊架振动台试验抗震性能易损性分析

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极寒环境下大跨贝雷梁钢管施工平台力学性能研究

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2022年第4期38卷 673-681页

作者：徐嫚王帆王庆贺刘昌永魏晨阳东北林业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150040 沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168 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

目的研究极寒环境对大跨贝雷梁钢管施工平台力学性能的影响,解决高寒地区大型临时钢结构的力学性能与施工安全性问题,并为其提供理论基础与工程价值。方法首先采用已有的贝雷梁试验结果对ABAQUS建模技术进行验证;在此基础上,基于某工... 详细信息

目的研究极寒环境对大跨贝雷梁钢管施工平台力学性能的影响,解决高寒地区大型临时钢结构的力学性能与施工安全性问题,并为其提供理论基础与工程价值。方法首先采用已有的贝雷梁试验结果对ABAQUS建模技术进行验证;在此基础上,基于某工程常温下建造的贝雷梁钢管施工平台(20℃),分析其环境温度降至-10℃、-20℃、-30℃、-40℃、-50℃时,平台的应力、结构位移以及局部贝雷梁承载力的变化规律。结果随着温度降低,施工平台中贝雷梁应力从20℃时的85.0 MPa增大到-50℃时的232.2 MPa,钢管柱应力从20℃时的9.9 MPa增大到-50℃时的108.3 MPa;贝雷梁位移从20℃时的3.7 mm增大到了-50℃时的44.7 mm,钢管柱位移从20℃时的0.4 mm增大到了-50℃时的17.4 mm。随着温度降低,钢管柱直径与壁厚的改变对其应力变化影响逐渐变大。温度从20℃降到-50℃,贝雷梁平面外位移从0.7 mm增大到36.6 mm,承载力从561.8 kN减小到475.5 kN,下降约为15.4%。结论环境温度降低会导致贝雷梁和钢管柱应力不断增大;贝雷梁平面外位移增大到一定程度时,会对自身承载力造成明显影响。

关键词：大跨贝雷梁钢管施工平台极寒环境构件应力结构位移承载力

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船舶碰撞中空夹层钢管混凝土导管架平台损伤分析

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海洋工程 2023年第2期41卷 22-30页

作者：商文翰张纪刚吴书义刘菲菲陈文礼赵阳青岛理工大学土木工程学院山东青岛266520 青建集团股份公司山东青岛266071 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 青岛国工高新材料有限公司山东青岛266000

针对船舶与中空夹层钢管混凝土(CFDST)导管架平台碰撞问题,利用ABAQUS/Explicit非线性有限元软件建立中空夹层钢管混凝土导管腿导管架数值模型,对船舶碰撞进行数值模拟,对比分析1 m/s、2 m/s和3 m/s的3种碰撞速度下工况下导管架抗碰撞... 详细信息

针对船舶与中空夹层钢管混凝土(CFDST)导管架平台碰撞问题,利用ABAQUS/Explicit非线性有限元软件建立中空夹层钢管混凝土导管腿导管架数值模型,对船舶碰撞进行数值模拟,对比分析1 m/s、2 m/s和3 m/s的3种碰撞速度下工况下导管架抗碰撞性能、耗能及损伤。从碰撞力、碰撞区域变形以及导管架能量耗散等方面详细研究中空夹层钢管混凝土导管腿作用下导管架整体的损伤模式和动力响应。结果表明:CFDST导管架在船舶碰撞荷载作用下主要由CFDST导管腿耗能,有效控制了结构整体位移变形,提升了整体刚度,有效发挥平台各构件之间组合耗能,结构抗碰撞能力得到明显提升。

关键词：船舶碰撞中空夹层钢管混凝土导管架平台结构损伤

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大跨度公铁两用分体式三箱梁绕流场雷诺数效应的数值模拟研究

大跨度公铁两用分体式三箱梁绕流场雷诺数效应的数值模拟研究

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第十三届全国流体力学学术会议

作者：冉懿赜高东来陈文礼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结构工程灾变与控制教育部重点实验室

本文以国内某座大跨度公铁两用桥梁为工程依托,采用三维大涡模拟(LES)方法,对静止分体式三箱梁在不同来流风速下的绕流场雷诺数效应进行了数值模拟研究。研究基于桥中心高度H,雷诺数范围设定为1e2≤Re≤2.8e4。研究发现,随着雷诺数的增... 详细信息

本文以国内某座大跨度公铁两用桥梁为工程依托,采用三维大涡模拟(LES)方法,对静止分体式三箱梁在不同来流风速下的绕流场雷诺数效应进行了数值模拟研究。研究基于桥中心高度H,雷诺数范围设定为1e2≤Re≤2.8e4。研究发现,随着雷诺数的增加,分体式三箱梁绕流场表现出明显的雷诺数敏感性。通过表面压力分布和压力脉动的主导频率分析,发现分体式三箱梁的空气静力特性存在显著雷诺数效应。近壁面流动的分离-再附和间隙涡的碰撞是导致三箱梁空气静力不稳定性的主要原因。在高雷诺数下,三箱梁表面出现"双频"甚至"多频"现象。非高斯特征点反映了流场的非定常作用,这些特征点在不同雷诺数下出现在三箱梁表面的不同区域。通过监测点的空间相关性分析,进一步证实了流场中存在不同的不稳定性效应,即流动分离和旋涡碰撞,对三箱梁表面局部区域的压力脉动产生影响。两侧箱梁表面的空间相关性表明,随着雷诺数的增加,间隙流场的不稳定性效应主要是由间隙涡的上升运动所引起的。研究进一步分析了三箱梁绕流场的流动特性,包括迎风前缘处、间隙处及近尾流处,并观察到随着雷诺数的增加,近尾流剪切层、间隙剪切层和迎风前缘剪切层会先后发生湍流转捩,表现出显著的雷诺数敏感性。箱梁周围流场模式根据不同的雷诺数范围被划分为:尾缘层流剪切层分离(Re <5e2);间隙剪切层和尾流的同时失稳(5e2≤Re <1e3);上游间隙剪切层恢复稳定(1e3≤Re <3e3);上游间隙剪切层二次失稳和尾流转捩(3e3≤Re <8e3);前缘分离剪切层转捩(8e3≤Re≤2.8e4)。本研究详细揭示了分体式三箱梁周围流场复杂的涡动力学特性,为分体式三箱梁抗风设计和控制提供了重要参考。同时,对于强风作用下的桥梁空气静力不稳定性研究具有重要意义,有助于理解桥梁在极端天气条件下的行为,并为桥梁设计提供科学依据。此外,研究结果对于深入理解大跨度桥梁在强风环境下的气动响应具有重要的学术价值和工程应用前景,特别是在评估桥梁颤振稳定性和涡激振动(VIV)问题时,雷诺数效应的考虑至关重要。

关键词：桥梁风工程大涡模拟分离式三箱梁雷诺数效应涡动力学

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国家游泳中心冰场人工冰面受力模式和弯曲应力计算方法

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建筑结构 2022年第8期52卷 36-41,73页

作者：韦博张文元杨奇勇丁玉坤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 北京国家游泳中心有限责任公司北京100101

为探析国家游泳中心双奥场馆装配式转换冰场冰面的受力机理,利用ABAQUS软件建立冰面的模型,分析各类荷载作用下的应力状态和分布模式,证明了弯曲破坏为装配式冰场冰面的主要破坏形式,破坏荷载主要来源于大吨位浇冰车的轮压等集中荷载作... 详细信息

为探析国家游泳中心双奥场馆装配式转换冰场冰面的受力机理,利用ABAQUS软件建立冰面的模型,分析各类荷载作用下的应力状态和分布模式,证明了弯曲破坏为装配式冰场冰面的主要破坏形式,破坏荷载主要来源于大吨位浇冰车的轮压等集中荷载作用。基于弹性地基上的薄板理论和混凝土路面弯曲应力的相关计算方法,提出冰场人工冰面最大弯曲拉应力的计算公式。通过改变冰面和挤塑板的相关参数,进行精细有限元分析,验证了冰面最大弯曲应力计算方法的准确性。所得成果为确定冰场人工冰的力学性能指标和进一步研究冰层破坏机理奠定了基础。

关键词：国家游泳中心装配式冰场人工冰面受力模式弯曲应力力学性能指标

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轻钢龙骨围护墙板的数值模拟与弹塑性力学模型的简化

轻钢龙骨围护墙板的数值模拟与弹塑性力学模型的简化

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中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会第18届（ISSF-2024）学术交流会暨教学研讨会

作者：周春瑜刘雅致张文元白世豪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)

为了研究围护结构对整体结构力学性能的影响,本文以轻钢龙骨围护墙板为例,研究了其在结构体系中可能产生的影响。采用ABAQUS有限元分析软件,建立了钢框架-轻钢龙骨围护墙板有限元模型,在验证模拟结果与已有试验结果吻合较好的同时,考虑... 详细信息

为了研究围护结构对整体结构力学性能的影响,本文以轻钢龙骨围护墙板为例,研究了其在结构体系中可能产生的影响。采用ABAQUS有限元分析软件,建立了钢框架-轻钢龙骨围护墙板有限元模型,在验证模拟结果与已有试验结果吻合较好的同时,考虑龙骨、外面板、填充板等关键参数变化产生的影响,设计了25组模型,得到了围护墙板对单层单跨结构体系力学性能的影响规律。提出了轻钢龙骨围护墙板的力学简化模型,得到了墙体等效简化板三折线本构关系,为围护结构的设计提供更为准确的设计建议。

关键词：围护墙板轻钢龙骨墙板有限元分析力学简化模型

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波纹钢-混凝土组合板纵剪性能试验研究与设计方法

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西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2022年第4期54卷 561-568页

作者：肖妙武杨金胜张欢耿悦中交第二航务工程局有限公司湖北武汉430040 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

为研究端部锚固条件对波纹钢-混凝土组合板静力性能的影响,通过静力试验对比设置/未设置端部锚固组合板的破坏模式、荷载-挠度曲线、荷载-滑移曲线;采用ABAQUS软件建立波纹钢-混凝土组合板纵剪性能有限元模型,通过参数分析量化端部锚固... 详细信息

为研究端部锚固条件对波纹钢-混凝土组合板静力性能的影响,通过静力试验对比设置/未设置端部锚固组合板的破坏模式、荷载-挠度曲线、荷载-滑移曲线;采用ABAQUS软件建立波纹钢-混凝土组合板纵剪性能有限元模型,通过参数分析量化端部锚固条件对波纹钢-混凝土组合板纵剪性能的影响,并提出适用于波纹钢-混凝土组合板的设计方法.结果表明:设置端部锚固可有效提高波纹钢-混凝土组合板的抗剪承载力,与无端部锚固组合板相比,设置端部锚固的组合板抗剪承载力增加31.5%;厚度由120 mm增大至160 mm,抗剪承载力增大30.5%;计算跨度由2700 mm提高至3300 mm,抗剪承载力降低31.7%;提出的设计方法可有效预测波纹钢-混凝土组合板的抗剪承载力,计算结果与试验结果误差在10%以内.

关键词：波纹钢板组合板纵剪性能试验研究设计方法

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