检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑钢结构进展 2021年第1期23卷 31-39页

作者：陈志华冯云鹏刘佳迪刘洋钟旭天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

模块建筑作为一种新兴的建筑体系,具有较高的预制化和装配化程度,符合建筑工业化以及绿色建筑的发展要求,但国内的模块建筑大多只应用于低多层,探索多高层模块建筑结构体系的整体设计方法和适用性意义重大。针对应用于多高层的柱承重式... 详细信息

模块建筑作为一种新兴的建筑体系,具有较高的预制化和装配化程度,符合建筑工业化以及绿色建筑的发展要求,但国内的模块建筑大多只应用于低多层,探索多高层模块建筑结构体系的整体设计方法和适用性意义重大。针对应用于多高层的柱承重式钢模块建筑结构体系,首先根据抗侧力体系的不同,对典型的结构体系类型进行分类和简要介绍。考虑模块结构与传统结构的组成方式有所不同,对其特点及建模方法进行了论述。之后采用MIDAS/Gen有限元软件建立了大量模型进行分析,探究不同抗震设防烈度及建筑高度变化的情况下,各结构体系计算结果的变化规律,并与规范要求进行对比,从而得出各类抗侧体系的适用范围,最后提出针对多高层柱承重式模块建筑的设计建议。

关键词：模块建筑柱承重式抗侧体系适用高度

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钢筋钢纤维混凝土梁弯矩-裂缝宽度计算方法

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水力发电学报 2021年第1期40卷 32-42页

作者：毕继红王照耀霍琳颖赵云天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

为了建立能够预测钢筋钢纤维混凝土梁受力过程中裂缝宽度的力学模型,首先考虑裂缝有效宽度和纤维有效拔出角度确定钢纤维混凝土拉应力-裂缝宽度本构关系,引入断裂力学概念建立了钢纤维混凝土梁截面弯矩-裂缝宽度的计算方法,在其基础上... 详细信息

为了建立能够预测钢筋钢纤维混凝土梁受力过程中裂缝宽度的力学模型,首先考虑裂缝有效宽度和纤维有效拔出角度确定钢纤维混凝土拉应力-裂缝宽度本构关系,引入断裂力学概念建立了钢纤维混凝土梁截面弯矩-裂缝宽度的计算方法,在其基础上考虑钢筋作用提出一种分析钢筋钢纤维混凝土梁截面弯矩-裂缝宽度的计算方法,它可以模拟梁受弯破坏过程。采用本文方法、CECS 38-2004和RILEM TC 162-TDF中的最大裂缝宽度计算公式对收集到的12根钢筋钢纤维混凝土梁在正常使用条件下的裂缝宽度进行验算,结果表明:CECS 38-2004和RILEM TC 162-TDF的计算结果偏于保守且离散性较大,本文方法能够有效预测梁受力全过程裂缝宽度,计算精度高且变异系数小,为钢纤维混凝土结构裂缝控制提供理论依据。

关键词：钢纤维混凝土梁受弯承载力裂缝宽度断裂力学理论分析

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装配式空心毂节点铝合金球面网壳表面风压分布特征及风振响应分析

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空间结构 2022年第3期28卷 16-26页

作者：韩庆华张华彤徐颖天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072 河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038

铝合金网壳具有自重轻、耐腐蚀性好等优点,可以很好地满足复杂建筑造型的要求,近年来在各类大型公共建筑当中得到大量应用.针对装配式空心毂节点铝合金单层球面网壳,采用CFD数值模拟方法,考虑双向流固耦合作用,研究了不同矢跨比、跨度... 详细信息

铝合金网壳具有自重轻、耐腐蚀性好等优点,可以很好地满足复杂建筑造型的要求,近年来在各类大型公共建筑当中得到大量应用.针对装配式空心毂节点铝合金单层球面网壳,采用CFD数值模拟方法,考虑双向流固耦合作用,研究了不同矢跨比、跨度和风攻角条件下,节点刚度变化对网壳表面风压分布特征和风振响应的影响.研究结果表明:当跨度、矢跨比和风攻角不变时,铝合金球面网壳表面风压分布特征不会随节点刚度发生变化,但最大风压系数绝对值将显著增大.网壳节点刚度减小时,节点风振系数和网壳平均位移风振系数增大.当节点考虑为半刚接时,节点刚度每减小50%,网壳节点位移响应均值、均方差及位移波动幅值将增大50~100%,网壳最大位移增大25~70%.铝合金球面网壳矢跨比越小、跨度越小,节点刚度对网壳表面风压系数和节点位移响应的影响越显著.

关键词：铝合金单层球面网壳装配式空心毂节点风压分布风振响应 CFD数值模拟双向流固耦合

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节段拼装自复位钢管混凝土单跨桥梁抗震性能振动台试验研究

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建筑结构学报 2021年第S02期42卷 382-390页

作者：张丹李宁河北工业大学土木与交通学院天津300401 天津大学建筑工程学院天津300350 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350

预制节段拼装桥梁作为一种预制结构形式,具有缩短施工时间,减少交通延误,提高施工质量控制,并将对环境的影响降到最低等优点。目前对该类桥墩拟静力作用下的抗震性能进行了研究,而有关该类桥墩或桥梁结构在预期强震作用下或深水条件下... 详细信息

预制节段拼装桥梁作为一种预制结构形式,具有缩短施工时间,减少交通延误,提高施工质量控制,并将对环境的影响降到最低等优点。目前对该类桥墩拟静力作用下的抗震性能进行了研究,而有关该类桥墩或桥梁结构在预期强震作用下或深水条件下受力性能的研究很少。为此,提出一种设置外部耗能钢筋的节段拼装自复位钢管混凝土(PSCFST)桥墩,并对一座采用PSCFST桥墩的四分之一缩尺单跨桥开展了水下振动台试验,研究不同水深条件下动水压力对PSCFST桥梁抗震性能的影响。桥梁承受不同峰值水平单向地震动,考虑无水、水深1.2、1.5 m和1.8 m四种工况。试验研究表明:PSCFST桥具有良好的抗震性能,上部结构与下部结构均无明显损伤;随着水深的增大,PSCFST桥的阻尼比增大,自振周期减小,上部结构加速度响应减小,位移响应变化不明显。

关键词：预制拼装自复位钢管混凝土振动台试验抗震性能

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接缝处理方式对复合齿槽连接预制剪力墙抗震性能的影响

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2021年第6期54卷 575-584页

作者：张锡治李军委李福林窦玉斌郭红云李雅楠天津大学建筑设计规划研究总院有限公司天津300072 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300072 天津大学建筑工程学院天津300072

为研究水平接缝处不同处理方式对复合齿槽连接预制剪力墙抗震性能的影响,对3片足尺预制剪力墙的水平接缝分别采取普通凿毛、加设型钢抗剪键及增大穿过接缝的钢筋直径3种处理方式的复合齿槽连接预制剪力墙试件进行拟静力试验,观察各试件... 详细信息

为研究水平接缝处不同处理方式对复合齿槽连接预制剪力墙抗震性能的影响,对3片足尺预制剪力墙的水平接缝分别采取普通凿毛、加设型钢抗剪键及增大穿过接缝的钢筋直径3种处理方式的复合齿槽连接预制剪力墙试件进行拟静力试验,观察各试件最终破坏形态,对比分析其滞回曲线、骨架曲线、承载力、耗能能力、延性、刚度退化和钢筋应变的差异.结果表明:所有试件破坏模式均为预制墙体两侧暗柱纵筋受压屈服或拉断、墙体两侧角部混凝土压溃剥落的压弯破坏;预制试件的位移延性系数均大于4,极限位移角为1/51~1/42;各试件齿槽处U型钢筋搭接连接锚固可靠,能有效地传递钢筋应力;增设型钢抗剪键及增大穿过接缝的钢筋直径的试件其滞回曲线更加饱满,承载力、耗能能力及初始刚度均有较大提高,有更好的抗震性能;水平缝处增设型钢抗剪键的预制试件YZW2拥有更好的墙体变形能力,墙体延性更好,能够更好地提高预制墙体抗剪能力和整体的工作性能,避免发生剪切滑移;增大钢筋直径的预制试件YZW3拥有更高的初始刚度,墙体开裂延迟,在工程中更便于施工操作.

关键词：水平接缝预制剪力墙齿槽式连接型钢抗剪键抗震性能

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考虑节点刚度的预制混合梁框架抗侧刚度研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2021年第3期54卷 228-236页

作者：张锡治赵冬李星乾陈昆天津大学建筑设计规划研究总院有限公司天津300072 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300072 天津大学建筑工程学院天津300072

基于边界条件为两端刚接的钢-混凝土预制混合梁,推导了考虑连接半刚性影响的预制混合梁刚度矩阵.当螺旋弹簧转动刚度趋于无穷大时,刚度矩阵将退化为两端刚接的预制混合梁单元刚度矩阵.通过引入无量纲参数p、δ对刚度矩阵进行简化处理.... 详细信息

基于边界条件为两端刚接的钢-混凝土预制混合梁,推导了考虑连接半刚性影响的预制混合梁刚度矩阵.当螺旋弹簧转动刚度趋于无穷大时,刚度矩阵将退化为两端刚接的预制混合梁单元刚度矩阵.通过引入无量纲参数p、δ对刚度矩阵进行简化处理.其中预制混合梁刚度系数p介于0~1之间,其反映了预制混合梁的半刚性特性.当节点为铰接时,刚度系数p趋近于0;当节点为刚接时,刚度系数p趋近于1.对单层单跨框架结构抗侧刚度进行分析,研究了预制混合梁钢梁长度与总长度比α、钢梁与混凝土抗弯刚度比e、结构柱线刚度i和螺旋弹簧转动刚度k对抗侧刚度的影响.结果表明:框架节点转动刚度、预制混合梁长度比及抗弯刚度比、框架柱线刚度均对框架抗侧刚度具有较大影响.随着节点转动刚度增大,结构抗侧刚度显著增大.随着α减小或e、i增大,节点转动刚度的变化对抗侧刚度的影响增大,抗侧刚度将对节点刚度更敏感.同时,计算了一个三层预制混合梁框架结构在水平荷载作用下的侧移量,并与有限元模拟计算结果进行对比分析.结果表明:采用推导刚度矩阵计算的理论值与模拟值吻合较好,随着节点转动刚度的增大,框架侧移量与层间位移角逐渐减小,且各层侧移量与层间位移角之间的差距也不不断减少.

关键词：钢-混凝土预制混合梁半刚性连接刚度矩阵抗侧刚度有限元分析

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钢网格剪力墙力学性能试验研究及有限元分析

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建筑结构学报 2021年第S01期42卷 249-259页

作者：闫翔宇段岩陈志华温元浩王丹妮天津大学建筑设计规划研究总院有限公司天津300073 天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

为解决现有加劲钢板剪力墙现场安装难度高、焊接工作量大等问题,提出了装配式钢网格剪力墙结构。为考察该抗侧力体系的静力性能和抗震性能,对2个缩尺模型进行了单调水平加载和低周往复加载试验。基于ABAQUS建立有限元分析模型,验证钢网... 详细信息

为解决现有加劲钢板剪力墙现场安装难度高、焊接工作量大等问题,提出了装配式钢网格剪力墙结构。为考察该抗侧力体系的静力性能和抗震性能,对2个缩尺模型进行了单调水平加载和低周往复加载试验。基于ABAQUS建立有限元分析模型,验证钢网格剪力墙有限元模型的准确性。研究结果表明:在单调荷载或低周往复荷载作用下,试验与有限元分析结果较为一致,试件均表现出良好的抗侧刚度、延性和耗能能力;其破坏过程为中间位置的T形钢构件首先出现全截面屈服,随着位移荷载的增大,靠近梁柱节点位置的较短T形钢构件开始局部屈服,最终所有T形钢构件均达到了全截面屈服,试件破坏形式为中部T形钢构件拉断,失效模式较为合理;试件破坏时的层间位移角均达到了3.6%以上,延性系数达到5.35以上,试件在每级荷载循环后的强度退化系数均在0.92以上,受力性能稳定。

关键词：钢网格剪力墙力学性能静力试验拟静力试验有限元分析

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预制混凝土墙体U型筋搭接连接受拉承载性能研究

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建筑结构学报 2021年第8期42卷 49-58页

作者：张锡治张群礼高华超章少华徐盛博天津大学建筑设计规划研究总院有限公司天津300072 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300072 天津大学建筑工程学院天津300072

装配式剪力墙结构的预制墙体采用U型筋搭接连接可提高效率、降低造价。为研究上下预制墙体U型筋搭接连接时,上下钢筋传力性能及其影响因素,对16个采用U型筋搭接连接的上下预制墙体进行了轴拉试验,试验参数包括U型筋直径、搭接长度、水... 详细信息

装配式剪力墙结构的预制墙体采用U型筋搭接连接可提高效率、降低造价。为研究上下预制墙体U型筋搭接连接时,上下钢筋传力性能及其影响因素,对16个采用U型筋搭接连接的上下预制墙体进行了轴拉试验,试验参数包括U型筋直径、搭接长度、水平插筋直径和U型筋位置。分析了各试件的裂缝开展、破坏模式、荷载-位移曲线和各特征点荷载值、变形值。结果表明:搭接长度足够时,试件表现为U型筋被拉断或屈服;搭接长度不足时,试件表现为搭接区域混凝土被剪坏,水平插筋被剪断或剪屈;两种破坏形式中,水平插筋可提高U型筋搭接连接墙体的承载力。基于对试验结果的分析,提出了U型筋搭接连接在轴心荷载作用下的受拉承载力计算式,确定了U型分布筋搭接连接的搭接长度。对于常用直径的U型筋计算的墙体受拉承载力相对于试验测得的承载力误差在0.4%~11.0%之间,两者吻合较好。

关键词：预制墙体 U型筋水平插筋搭接长度承载力

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北京大兴国际机场大直径焊接空心球节点力学性能研究

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建筑钢结构进展 2022年第1期24卷 15-23页

作者：陈志华温锁林刘红波王小盾胡鸿志韩瑞京天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072 上海隧道工程有限公司上海200032 河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038 北京市机械施工集团有限公司北京102628

北京大兴国际机场被英国《卫报》评选为"新世界七大奇迹"榜首。以北京大兴国际机场航站楼屋盖钢结构所采用的大直径焊接空心球节点为研究对象,完成了鼓形焊接空心球节点足尺模型的抗拉和抗压破坏试验,揭示了节点的受力特点和... 详细信息

北京大兴国际机场被英国《卫报》评选为"新世界七大奇迹"榜首。以北京大兴国际机场航站楼屋盖钢结构所采用的大直径焊接空心球节点为研究对象,完成了鼓形焊接空心球节点足尺模型的抗拉和抗压破坏试验,揭示了节点的受力特点和失效机理;建立了精确的有限元数值模型,经试验数据验证后,进一步研究了大直径焊接空心球节点的承载力机理。研究结果表明:大直径焊接空心球节点在轴压和轴拉作用下的破坏模式分别为球管连接处失稳凹陷破坏和球体开裂破坏;试验得到的承载力结果远高于现行规范公式计算的承载力结果,满足规范要求。研究工作可为今后大直径焊接空心球节点的分析设计提供参考。

关键词：北京大兴国际机场大直径焊接空心球节点足尺试验数值模拟力学性能

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高层钢框架结构破坏模式识别及均匀损伤控制方法研究

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工程力学 2025年第6期 46-59页

作者：石运东沈弘毅谭翰铭丁阳李忠献天津大学建筑工程学院天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室

提出了一种以地震动特征参数为指标的高层钢框架结构破坏模式识别准则，并以层间均匀损伤为目标，研究了基于粘滞阻尼器的高层钢框架结构破坏模式控制方法。基于20组地震动数据分析，以结构最大层间位移角的变化规律定义不同地震动作用... 详细信息

提出了一种以地震动特征参数为指标的高层钢框架结构破坏模式识别准则，并以层间均匀损伤为目标，研究了基于粘滞阻尼器的高层钢框架结构破坏模式控制方法。基于20组地震动数据分析，以结构最大层间位移角的变化规律定义不同地震动作用下高层钢框架结构的破坏模式；进一步讨论了结构振型参与权重对破坏模式的影响；最后，为优化破坏模式，分析了粘滞阻尼器布置方案对不同高层钢框架结构破坏模式的控制效果。结果表明：所分析的不同高层钢框架结构的破坏模式与结构前两阶振型周期对应地震加速度反应谱值与相应振型参与系数乘积之比相关，可分为低层破坏模式和中高层破坏模式两类。所提出的方法对低层破坏模式和中高层破坏模式的识别准确率分别达到85%和92%。所提出的粘滞阻尼器布置方案可使两类破坏模式趋于层间均匀损伤，受控后布置阻尼器楼层的层间位移角幅值差由0.024 rad降至0.002 rad，整体层间变形均匀度由0.37降至0.11。

关键词：高层钢框架结构破坏模式加速度反应谱均匀损伤粘滞阻尼器

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