检索结果-内蒙古大学图书馆

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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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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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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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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复合筒型基础过渡段预应力张拉方案优化研究

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太阳能学报 2021年第7期42卷 416-423页

作者：丁红岩赵斌张浦阳天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津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

海上风电复合筒型基础弧形过渡段与常规预应力混凝土结构的受力特点差异较大,预应力张拉方案也需进行相应的调整。针对此特点提出一种4点同时张拉的施工方法,同时利用有限元软件ABAQUS对常见张拉方案进行数值模拟,通过比较不同张拉次序... 详细信息

海上风电复合筒型基础弧形过渡段与常规预应力混凝土结构的受力特点差异较大,预应力张拉方案也需进行相应的调整。针对此特点提出一种4点同时张拉的施工方法,同时利用有限元软件ABAQUS对常见张拉方案进行数值模拟,通过比较不同张拉次序中结构的应力响应变化,应用结构最大拉应力值与应力分布均匀性作为主要标准对各方案进行评价。最终综合确定较合理的张拉次序用以指导现场施工,研究结果对类似结构的预应力施工方法有一定参考意义。

关键词：海上风电张拉预应力应力分布复合筒型基础结构应力响应

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安平县文化体育活动中心屋顶钢结构施工过程监测研究

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空间结构 2022年第3期28卷 63-66,85页

作者：陈志华郭芳菲刘红波常浩腾刘朋天津大学建筑工程学院天津300072 河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038 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

以安平县文化体育活动中心屋顶钢结构为工程背景,从提升点布置、提升平台设计等方面介绍了该工程的整体提升方案.通过对中心网架、提升平台布置测点进行监测,探讨了提升过程中的内力波动规律,分析了内力波动的原因;对施工过程中结构的... 详细信息

以安平县文化体育活动中心屋顶钢结构为工程背景,从提升点布置、提升平台设计等方面介绍了该工程的整体提升方案.通过对中心网架、提升平台布置测点进行监测,探讨了提升过程中的内力波动规律,分析了内力波动的原因;对施工过程中结构的温度效应进行了研究,支座安装后,温度变化1℃引起的应力变化量相对于支座安装前增大两倍左右;提出了波动系数和安全系数,分别用于表征内力波动幅度和内力增大的幅度,建议在方案设计阶段采用增大荷载效应的方法考虑内力增大的影响,即建议考虑1.5的安全系数.

关键词：施工监测内力波动波动系数安全系数温度效应

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轻钢-速生木自攻螺钉连接构件抗拔性能研究

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钢结构（中英文） 2023年第9期38卷 1-8页

作者：陈志华冯浩刘佳迪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

将木材应用到建筑结构当中,既可以发挥木材环保的特性,又能够使建筑富有美感。我国的速生木材产量丰富,应用到建筑当中可以减少对进口木材的依赖,降低施工成本。但是由于速生木强度较弱、结构疏松不均匀,在建筑中应用有一定的局限性,引... 详细信息

将木材应用到建筑结构当中,既可以发挥木材环保的特性,又能够使建筑富有美感。我国的速生木材产量丰富,应用到建筑当中可以减少对进口木材的依赖,降低施工成本。但是由于速生木强度较弱、结构疏松不均匀,在建筑中应用有一定的局限性,引入轻钢可以削弱木材的天然缺陷,同时木材也可以解决轻钢稳定性不足的问题。轻钢-速生木结构是将钢材引入到传统木结构中的一种新型建筑结构,它兼顾了钢材和木材两种材料的优点,在村镇住宅等建筑结构中具有一定的应用前景。由于自攻螺钉连接的轻钢-速生木结构的力学行为受到自攻螺钉抗拔性能的影响较大,同时现有研究中对此类结构的自攻螺钉抗拔性能相关研究并不完善。因此对由国产速生树种杉木与Q235级薄钢板构成的自攻螺钉钢木组合构件进行了抗拔试验,将薄钢板与木块用自攻螺钉连接起来放置到自制夹具当中,运用万能试验机将螺钉拔出,用以研究其力学性能。试验过程中选取了钢板厚度和纹理方向两个重要试验参数,得到了自攻螺钉的破坏模式、抗拔极限荷载和延性。研究结果表明:试件的破坏模式均为自攻螺钉拔出破坏,钉子拔出后螺纹有明显损坏,螺纹内有铁屑和木屑堆积,钢板存在扩孔以及鼓曲现象;当螺钉垂直于顺纹方向拔出时,试件的离散性较低,同时增加钢板厚度也可以降低离散性;轻钢的加入可以显著提高构件的极限荷载,提高节点的受力性能;钢板对端面极限荷载影响要大于另外两个方向;相同条件下,端面极限荷载要低于另外两个方向,并随着钢板厚度的增加差距逐渐降低;相同条件下,自攻螺钉从径向以及弦向拔出时,承载能力差别不大,两个方向极限荷载差距不超过10%;钢板厚度为1.5 mm时,试件相较于其他钢板厚度试件表现出较好的延性,但是试件总体延性系数低于3,延性系数较小。最后,基于欧洲木结构设计规范和我国GB 50017-2017《钢结构设计标准》,提出了适用于自攻螺钉连接的杉木与薄钢板组成的钢木组合构件的抗拔承载力计算公式,公式误差均在15%以内,验证了公式的适用性和准确性。

关键词：自攻螺钉速生木钢木组合构件抗拔性能设计方法

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空间结构地震损伤评价指标与等级划分

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钢结构（中英文） 2023年第10期38卷 1-9页

作者：代传春丁阳天津大学建筑工程学院天津300350 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300350

大跨空间结构广泛应用于航站楼、高铁站和会展中心等大型公共建筑,这些建筑中人群密集,而且投资大,地震作用下不仅要保证其抗震安全性,还要考虑其可能的地震损伤程度和造成的经济损失,即进行性能化抗震设计。我国GB 50011—2010《建筑... 详细信息

大跨空间结构广泛应用于航站楼、高铁站和会展中心等大型公共建筑,这些建筑中人群密集,而且投资大,地震作用下不仅要保证其抗震安全性,还要考虑其可能的地震损伤程度和造成的经济损失,即进行性能化抗震设计。我国GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中关于抗震性能化设计的基本原则主要基于混凝土结构确定,不适合大跨空间结构。因此,以单层球面网壳、单层柱面网壳和桁架三种工程常用的空间结构为例,采用有限元方法分析其地震响应特征和破坏模式,确定适合的地震损伤评价指标,划分其地震损伤等级,为大跨度空间结构性能化抗震设计提供支撑。根据JGJ 7—2010《空间网格结构技术规程》,采用设计软件3D3S设计了不同跨度、不同矢跨比的15个单层球面网壳结构、9个单层柱面网壳结构和16个管桁架结构;采用有限元软件ABAQUS分别建立这些结构有限元模型,根据GB 50011—2010的规定,从太平洋地震工程研究中心地震动数据库中选取符合结构目标反应谱的34条地震动,对结构输入按照1∶0.85∶0.65进行三向调幅的地震动,分析结构在不同强度的不同地震动下的响应,总结结构的地震响应特征和破坏模式。结果表明:对于单层球面网壳结构,节点最大位移随地震动强度变化明显,塑性应变能可充分反映结构的损伤程度,因此采用节点最大位移和反映地震损伤程度的塑性应变能2个参数作为结构地震损伤评价指标,根据考虑两者不同权重的损伤指数提出了单层球面网壳结构地震损伤等级划分准则;对于单层柱面网壳结构,二次静力分析的结构变形与结构地震位移响应相似,说明震后结构在静力作用下的损伤是在其地震损伤上进一步发展的,因此采用地震作用前后结构的静力极限承载力作为结构地震损伤评价指标,根据考虑静力极限承载力变化的损伤指数提出了单层柱面网壳结构地震损伤等级划分准则;对于管桁架结构,主桁架跨中区域和支座附近杆件发生了较大塑性变形,结构刚度显著降低,采用塑性应变作为较大塑性变形杆件地震损伤评价指标并划分其损伤等级,根据不同损伤等级杆件所占比例提出了管桁架结构地震损伤等级划分准则。单层球面网壳结构和单层柱面网壳结构的最大位移与跨度之比均与损伤指数正相关,因此,也可根据最大位移与跨度比来划分结构的地震损伤等级,更简单快捷。

关键词：空间结构地震损伤地震响应特征损伤评价指标损伤等级

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