检索结果-内蒙古大学图书馆

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

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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可装拆式冰场钢木组合支撑结构的力学性能研究

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建筑结构 2018年第10期48卷 30-35页

作者：张文元杨奇勇余泰西朱勇军郑方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 悉地(北京)国际建筑设计顾问有限公司北京100013 北京天鸿圆方建筑设计有限责任公司北京100062

以将水立方游泳场馆临时转换为冬奥会项目场馆为例，提出了一种将游泳比赛场地临时改装为能够承担国际大赛的可装拆冰场结构方案。对所提出的木结构面板进行了静力试验研究，测试了面板自身刚度和承载力，并提出了改进方案。通过水立方... 详细信息

以将水立方游泳场馆临时转换为冬奥会项目场馆为例，提出了一种将游泳比赛场地临时改装为能够承担国际大赛的可装拆冰场结构方案。对所提出的木结构面板进行了静力试验研究，测试了面板自身刚度和承载力，并提出了改进方案。通过水立方泳池的现场试验，分阶段测试了钢结构架体、木结构面板和含有冰面的整体结构在搭设和使用过程中的变形、应变和自振频率等静动力性能。结果表明，所提出的冰场支撑结构方案可行，可实现冰场的临时转换，承载力及刚度均可满足冰壶球等冬奥会比赛项目的要求。

关键词：可装拆式冰场木结构支撑面板钢结构支撑架体静动力性能

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半刚接钢框架-带支撑钢板剪力墙静力及滞回性能研究

半刚接钢框架-带支撑钢板剪力墙静力及滞回性能研究

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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：邵永松贾晨易佳斌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

本文针对单层单跨半刚接钢框架—带支撑钢板墙结构进行有限元建模和分析。首先通过非线性静力分析研究结构的主要参数对结构承载性能和变形性能的影响规律,并选取合理的结构模型参数。进而对合理参数的模型进行低周往复加载,研究结构滞... 详细信息

本文针对单层单跨半刚接钢框架—带支撑钢板墙结构进行有限元建模和分析。首先通过非线性静力分析研究结构的主要参数对结构承载性能和变形性能的影响规律,并选取合理的结构模型参数。进而对合理参数的模型进行低周往复加载,研究结构滞回性能。静力分析结果表明,支撑会提高结构的各项性能,且X型支撑布置的结构性能最优;支撑长细比越小,内填钢板厚度越大,跨高比越大,结构承载力越高,初始刚度越大,面外变形越小。低周往复加载结果表明,结构具有良好的耗能性能。

关键词：半刚接支撑钢板剪力墙静力性能滞回性能

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基于结构设计的创新教育模式建设

基于结构设计的创新教育模式建设

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中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会第16届（ISSF-2...

作者：邵永松王玉银周华樟卢姗姗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

在"双一流"建设的背景下,本文分析了土木工程专业创新教育中面临的学生、教师及学校方面存在的问题,并建设了以"两课一赛"为主体的基于结构设计的土木工程创新教育模式。该模式系以培养具有专业创新能力的行业领军... 详细信息

在"双一流"建设的背景下,本文分析了土木工程专业创新教育中面临的学生、教师及学校方面存在的问题,并建设了以"两课一赛"为主体的基于结构设计的土木工程创新教育模式。该模式系以培养具有专业创新能力的行业领军人才为目标,通过新生研讨课、创新研修课的建设,以及多级结构设计竞赛平台的完善,培养学生的创新精神、提高学生的专业创新能力。

关键词：创新教育模式新生研讨课创新研修课结构设计竞赛

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应用被动吹气控制方法的桥塔尾流试验研究

应用被动吹气控制方法的桥塔尾流试验研究

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2018世界交通运输大会

作者：黄业伟张润涛陈文礼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

本研究采用四孔眼镜蛇风速探头对桥塔节段模型尾流进行测量,共设置9排19列测点,均匀覆盖长2.4米,宽1.8米的塔后矩形区域,研究不同风偏角下的尾流特性。同时试验利用一种被动吹气套环对尾流区域进行控制,从湍流度和主频分布两方面考虑其... 详细信息

本研究采用四孔眼镜蛇风速探头对桥塔节段模型尾流进行测量,共设置9排19列测点,均匀覆盖长2.4米,宽1.8米的塔后矩形区域,研究不同风偏角下的尾流特性。同时试验利用一种被动吹气套环对尾流区域进行控制,从湍流度和主频分布两方面考虑其控制效果,试验结果显示被动吹气控制方法能够一定程度上减小尾流区域湍流度,同时小偏角情况下尾流区域多处主频成分被抑制或消除。最后利用吊索的振动方程,结合采集的试验数据,通过数值模拟得到桥塔尾流区吊索的振动情况,并对有控和无控进行对比,发现某些工况下被动吹气方法对吊索振动有一定的抑制作用。

关键词：被动吹气控制桥塔尾流眼镜蛇风速探头测点阵列

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摇摆桁架-BRB-钢框架体系地震失效模式与抗震性能分析

摇摆桁架-BRB-钢框架体系地震失效模式与抗震性能分析

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第26届全国结构工程学术会议

作者：贾明明周洲吕大刚杨宁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

建筑结构抗震设计所希望的结构地震失效模式是完全梁铰式失效,由于各种不确定性的存在,在实际地震中,结构是否能发生完全梁铰式失效是无法预知的。而防屈曲支撑构件(BRB)延性较大,在地震作用下可稳定地耗散地震输入结构的能量。鉴于此... 详细信息

建筑结构抗震设计所希望的结构地震失效模式是完全梁铰式失效,由于各种不确定性的存在,在实际地震中,结构是否能发生完全梁铰式失效是无法预知的。而防屈曲支撑构件(BRB)延性较大,在地震作用下可稳定地耗散地震输入结构的能量。鉴于此本文提出了一种摇摆桁架-BRB-钢框架体系,采用静力推覆分析方法,识别出了结构的主要地震失效模式,对其失效路径以进行了分析;对传统钢框架结构、摇摆桁架-钢框架体系、摇摆桁架-BRB-钢框架体系在小震、中震、大震作用下进行时程分析,并基于峰值层间位移角评价了三种结构的抗震性能。结果表明摇摆桁架-BRB-钢框架体系,在结构耗能减震、失效模式的优化控制,降低结构的残余变形等方面均起到了重要作用,新结构的侧向变形较传统钢框架结构更加均匀,结构整体参与耗能的能力更强。

关键词：抗震结构摇摆桁架-BRB-钢框架体系失效模式变形均匀性功能可恢复性

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RC框架-剪力墙结构的一致倒塌风险决策分析

RC框架-剪力墙结构的一致倒塌风险决策分析

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第30届全国结构工程学术会议

作者：董尧吕大刚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

目标倒塌风险的决策是建筑结构一致倒塌风险抗震设计的关键科学问题之一。以按现行规范设计的钢筋混凝土（RC）框架-剪力墙结构为研究对象,采用第二代基于性能的地震工程方法,对5个不同设防等级的12层RC框架-剪力墙结构进行了概率地震... 详细信息

目标倒塌风险的决策是建筑结构一致倒塌风险抗震设计的关键科学问题之一。以按现行规范设计的钢筋混凝土（RC）框架-剪力墙结构为研究对象,采用第二代基于性能的地震工程方法,对5个不同设防等级的12层RC框架-剪力墙结构进行了概率地震损失评估,将直接经济损失、停工时间和人员伤亡数量统一货币化,同时考虑建筑结构服役期内的成本投入,根据设计基准期内总经济成本最小原则,决策得到RC框架-剪力墙结构的一致倒塌风险。研究结果表明:决策得到的不同设防等级RC框架-剪力墙结构的一致倒塌风险为50年倒塌概率0.26%(相当于年平均倒塌概率为5.26×10),与欧洲的一致倒塌风险目标50年超越概率0.25%非常接近,决策结果可为风险导向地震动区划图编制以及一致风险抗倒塌设计提供理论基础。

关键词： RC框架-剪力墙地震风险全寿命成本一致倒塌风险风险决策

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基于MLS-SVM的结构整体可靠度与全局灵敏度分析

基于MLS-SVM的结构整体可靠度与全局灵敏度分析

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第30届全国结构工程学术会议

作者：吕大刚李功博宋彦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

作为一种有效的代理模型,支持向量机(SVM)以统计学习中的结构风险最小化原则为基本原理,在具有隐式极限状态函数的结构可靠度分析中得到了广泛的应用。然而,传统的支持向量机在核函数的选择、全局基本变量空间建模、计算效率等方面还存... 详细信息

作为一种有效的代理模型,支持向量机(SVM)以统计学习中的结构风险最小化原则为基本原理,在具有隐式极限状态函数的结构可靠度分析中得到了广泛的应用。然而,传统的支持向量机在核函数的选择、全局基本变量空间建模、计算效率等方面还存在许多不足。针对这些不足,本文提出了一种新的基于移动最小二乘(MLS)技术的支持向量机模型(MLS-SVM),可以在全局基本变量空间中具备自适应能力。本文将MLS-SVM应用于复杂结构的整体可靠度和全局灵敏度分析,并将该模型与基于再生核函数的支持向量机(RPK-SVM)和基于最小二乘的支持向量机(LS-SVM)进行比较分析,结果表明:本文提出的模型相较其他两种模型具有更高的精度和计算效率。

关键词：支持向量机移动最小二乘钢筋混凝土框架整体可靠度全局灵敏度

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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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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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