检索结果-内蒙古大学图书馆

地下空间与工程学报 2021年第2期17卷 439-444页

作者：刘盼盼卢权威高文元张稳军天津滨海新区轨道交通投资发展有限公司天津300459 天津大学建筑工程学院天津300354 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300354

在盾构隧道施工和运营期,封顶块位置对盾构隧道的整体结构受力及变形有显著影响,因此对其位置的合理选择进行研究非常必要。采用ABAQUS有限元软件建立壳弹簧模型,对封顶块不同软土不同埋深及在不同位置下盾构隧道通用管片结构力学行为... 详细信息

在盾构隧道施工和运营期,封顶块位置对盾构隧道的整体结构受力及变形有显著影响,因此对其位置的合理选择进行研究非常必要。采用ABAQUS有限元软件建立壳弹簧模型,对封顶块不同软土不同埋深及在不同位置下盾构隧道通用管片结构力学行为进行研究分析。结果显示:同种软土中,通用管片整体结构弯矩随着埋深增加,弯矩增大;同种埋深下,随着软土由坚硬到软弱,弯矩逐渐增大。通用环封顶块在拱顶和拱底时,结构弯矩最大,对结构安全最不利;其次为两侧拱肩位置;封顶块在两侧拱腰以上,拱肩以下时结构弯矩值最小,对结构安全最有利,其次为两侧拱腰偏下位置。研究结果可以对施工阶段封顶块点位选择提供指导,同时还能为设计阶段的管片优化设计提供理论参考。

关键词：通用管片错缝拼装壳弹簧模型封顶块位置力学性能

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软土地区盾构隧道弯曲刚度有效率取值研究

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地下空间与工程学报 2021年第1期17卷 248-254,262页

作者：高树东高文元卢权威张稳军天津滨海新区轨道交通投资发展有限公司天津300459 天津大学建筑工程学院天津300354 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300354

修正惯用法以其概念明确、理论成熟和计算便捷的特点在盾构隧道设计中被广泛应用。弯曲刚度有效率η是修正惯用法中的重要参数,其取值对于隧道结构的计算结果具有至关重要的影响。研究基于荷载结构法,利用有限元计算软件ABAQUS建立了匀... 详细信息

修正惯用法以其概念明确、理论成熟和计算便捷的特点在盾构隧道设计中被广泛应用。弯曲刚度有效率η是修正惯用法中的重要参数,其取值对于隧道结构的计算结果具有至关重要的影响。研究基于荷载结构法,利用有限元计算软件ABAQUS建立了匀质圆环模型和梁弹簧模型,研究了盾构隧道在软土地区通错缝拼装、基床系数和接头相对刚度对弯曲刚度有效率η的影响。通过对数值模拟计算结果进行整理,得到了弯曲刚度有效率η的拟合公式和通错缝拼装弯曲刚度有效率η的转化公式,为确定修正惯用法中的弯曲刚度有效率η提供了计算方法和参考依据。

关键词：盾构隧道软土地区修正惯用法弯曲刚度有效率影响因素

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钢框架-网格墙结构分析与设计

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钢结构（中英文） 2023年第9期38卷 19-27页

作者：闫翔宇张莫凡王丹妮陈志华李晓斐王彬天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学建筑设计规划研究总院有限公司天津300073 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

网格墙结构是将钢板墙网格化得到的一种新型抗侧力体系,具有抗震性能好、焊接工作量小、构件加工和运输方便、施工安装便捷等优势,符合当前大力发展装配式钢结构的政策要求。目前对网格墙结构的研究主要集中在力学性能方面,但其在实际... 详细信息

网格墙结构是将钢板墙网格化得到的一种新型抗侧力体系,具有抗震性能好、焊接工作量小、构件加工和运输方便、施工安装便捷等优势,符合当前大力发展装配式钢结构的政策要求。目前对网格墙结构的研究主要集中在力学性能方面,但其在实际工程设计中尚未得到应用。为探索其在实际工程中应用的可行性,以兰州新区保障性住房建设项目(二期)9号楼的钢框架-钢板剪力墙结构为背景,采用钢框架-网格墙结构进行了结构布置与设计,在YJK和MIDAS/Gen软件中建立了结构计算模型,并在相同技术参数和荷载条件下进行了整体结构分析、构件承载力验算以及关键节点设计与分析。在YJK和MIDAS/Gen中对钢框架-网格墙结构进行弹性分析,得到结构的整体指标,并与原钢框架-钢板剪力墙结构的整体指标进行对比,结果表明:钢框架-网格墙结构抗侧力构件沿平面、立面布置规则,两种软件所得各项指标比较接近且均满足JGJ 99-2015《高层民用建筑钢结构技术规程》和GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》的要求,虽然其抗侧刚度略低于钢框架-钢板剪力墙结构,但钢网格墙的用钢量和焊接工程量均低于相应的钢板剪力墙。对构件承载力进行验算时,由于钢网格墙T型钢构件计算长度算法尚不明确,无法采用一阶弹性分析法进行构件稳定性计算,因而采用直接分析法对构件进行了验算,考虑整体初始缺陷和构件初始缺陷,进行各荷载组合下的非线性分析,结果表明:所有钢构件的强度应力比均小于1.0,构件承载力满足GB 50017-2017《钢结构设计标准》要求。鱼尾板作为T型钢与边缘构件间的连接构件,对钢网格墙耗能性能的发挥至关重要,为确保连接的可靠性,对鱼尾板的力学性能进行深入分析,在有限元软件ABAQUS中建立该钢网格墙的3层局部子结构精细化有限元模型,施加荷载包络组合作用下的柱顶内力、梁上荷载以及各层柱顶侧向位移后进行分析,结果表明,在设计荷载下鱼尾板、T型钢构件、边缘构件均不出现屈服,继续侧向加载至鱼尾板出现屈服时,此时大部分T型钢构件、梁端以及底层柱脚受压侧早已经出现截面屈服,满足“强节点、弱构件”的设计要求。

关键词：钢网格墙装配式建筑抗侧性能直接分析设计法节点分析

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基于state-space-split法的滞回非线性系统随机动力响应分析

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计算力学学报 2021年第1期38卷 1-7页

作者：徐严钢朱海涛柳国环刘治国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 中国市政工程华北设计研究总院有限公司天津300074

采用SSS(state-space-split)法,建立了引入Bouc-Wen滞回模型的杜芬非线性系统在高斯白噪声激励下的概率密度函数(PDF)的近似求解方法,分析了其随机动力响应变化规律。首先,将Bouc-Wen滞回模型引入杜芬非线性系统,分别考虑非线性系统中... 详细信息

采用SSS(state-space-split)法,建立了引入Bouc-Wen滞回模型的杜芬非线性系统在高斯白噪声激励下的概率密度函数(PDF)的近似求解方法,分析了其随机动力响应变化规律。首先,将Bouc-Wen滞回模型引入杜芬非线性系统,分别考虑非线性系统中的几何非线性和材料非线性对动力响应的影响。随后,对该模型进行了等效线性化(EQL)处理,基于等效线性化法结果,介绍了SSS法的简化方法和计算原理,并通过该方法求解了三维FPK方程的近似联合概率密度函数。最后,将该方法应用于三个案例和一个工程实例,通过求解其概率密度函数分布及动力可靠度验证了提出方法的适用性、可行性和优越性。

关键词： state-space-split法非线性系统高斯白噪声概率密度函数随机振动

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三维路径积分法的积分区间以及子区间数目选取方法研究

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应用力学学报 2021年第4期38卷 1358-1365页

作者：徐严钢朱海涛刘治国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 中国市政工程华北设计研究总院有限公司天津300074

对基于Gauss-Legendre公式的路径积分法在二维、三维模型上的运用进行了研究。以高斯白噪声激励下的附加集中质量块悬臂梁、单稳态、双稳态、三稳态能量收集器为例,采用路径积分法计算平稳或非平稳响应的概率密度函数解,重点研究了积分... 详细信息

对基于Gauss-Legendre公式的路径积分法在二维、三维模型上的运用进行了研究。以高斯白噪声激励下的附加集中质量块悬臂梁、单稳态、双稳态、三稳态能量收集器为例,采用路径积分法计算平稳或非平稳响应的概率密度函数解,重点研究了积分区间以及子区间数目的选取对于路径积分法计算精度和效率的影响,采用蒙特卡洛数值模拟法的计算结果作为标准值,与路径积分法计算的结果进行了对比。提出了先对积分区间以及子区间数目进行粗选,再根据粗选结果进行负反馈调节积分区间的方法,提高了路径积分法的计算精度。

关键词：路径积分法概率密度函数高斯白噪声积分区间子区间数目

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水泥基材料中倾斜钢纤维拔出性能数值模拟

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石家庄铁道大学学报（自然科学版） 2022年第3期35卷 42-49页

作者：毕继红张金波赵云王照耀李彩强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

在水泥基材料中加入钢纤维能够显著提升其受拉韧性和残余抗拉强度,探明单根钢纤维拔出机理是研究纤维增强水泥基复合材料及结构构件力学性能的前提条件。采用数值模拟方法,首先建立了水泥基材料中钢纤维倾斜角度为0°时的二维有限... 详细信息

在水泥基材料中加入钢纤维能够显著提升其受拉韧性和残余抗拉强度,探明单根钢纤维拔出机理是研究纤维增强水泥基复合材料及结构构件力学性能的前提条件。采用数值模拟方法,首先建立了水泥基材料中钢纤维倾斜角度为0°时的二维有限元模型,对纤维拔出性能进行了模拟。在此基础之上,考虑了倾斜纤维拔出时的基体剥落和挤压摩擦效应,建立了倾斜钢纤维拔出有限元模型。通过与已有单根纤维拔出试验结果对比,验证了上述模型的正确性。此外,探究了倾斜角度对纤维拔出性能的影响,结果表明,纤维倾斜角度在25°~30°之间时,纤维峰值拔出荷载最大。

关键词：纤维拔出数值模拟基体剥落挤压摩擦效应倾斜角度

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热弯残余应力对圆钢管拱结构极限承载力的影响

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建筑钢结构进展 2021年第8期23卷 53-60页

作者：芦燕宋浩然韩庆华天津大学中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室天津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 天津大学建筑工程学院天津300350

钢结构中存在着残余应力,严重影响构件或节点刚度及极限承载力。利用有限元实体模型,通过预定义场功能引入煨弯钢管工艺中产生的热弯残余应力分布。考虑拱脚支承形式、荷载形式、长细比3个因素,研究了热弯残余应力对圆钢管拱结构平面内... 详细信息

钢结构中存在着残余应力,严重影响构件或节点刚度及极限承载力。利用有限元实体模型,通过预定义场功能引入煨弯钢管工艺中产生的热弯残余应力分布。考虑拱脚支承形式、荷载形式、长细比3个因素,研究了热弯残余应力对圆钢管拱结构平面内极限承载力的影响。通过分析得出:不同支承形式和荷载形式下热弯残余应力对钢拱平面内极限承载力的影响在3%以内,当均布荷载作用时热弯残余应力会使钢拱提前进入弹塑性阶段;当正则化长细比在1.30~1.70之间时,热弯残余应力对钢拱平面内极限承载力的影响最为明显,可降低9%。

关键词：钢结构圆钢管拱热弯残余应力平面内稳定极限承载力

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带拱形加劲弦的双层钢桁梁桥竖向承载性能分析

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工业建筑 2025年第1期55卷 52-57页

作者：赵炳震韩一博李鹏飞李阳陈志华王俊刘红波王天松刘洋陕西建工集团股份有限公司西安710003 陕西华山路桥集团有限公司西安710026 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056000

依托西安地铁10号线跨渭河公轨合建大桥实际工程,采用ABAQUS有限元分析软件对安装拱形加劲弦的双层钢桁梁桥受力性能展开研究。首先,依据缩尺模型试验,选取了中间3跨带拱形加劲弦段,考虑边界条件建立了拱形加劲弦双层钢桁梁桥有限元分... 详细信息

依托西安地铁10号线跨渭河公轨合建大桥实际工程,采用ABAQUS有限元分析软件对安装拱形加劲弦的双层钢桁梁桥受力性能展开研究。首先,依据缩尺模型试验,选取了中间3跨带拱形加劲弦段,考虑边界条件建立了拱形加劲弦双层钢桁梁桥有限元分析模型,对其开展了竖向加载模拟,将有限元模拟结果与已完成的缩尺模型试验结果进行对比,结果显示弹性阶段下荷载-位移曲线、荷载-应变曲线均吻合良好且处于弹性,验证了模拟方法的可靠性。最后基于验证后的有限元模型开展了参数化分析,研究了拱形加劲弦竖杆布置数量及方式等关键参数对双层钢桁梁桥竖向承载性能影响规律。结果表明:调整加劲弦竖杆布置形式后,中间跨及边跨跨中位移、支座上方腹杆应变变化不明显,而支座处上弦杆应力略有增加,最高处加劲弦杆应力明显增加。加劲弦弦杆下每个节点上方布置1根竖杆的方式虽然增加一定用钢量,但能够对结构挠曲变形、杆件应变控制起到有利作用,并且造型均匀美观,因此建议维持此种方案。

关键词：拱形加劲弦双层钢桁梁桥数值模拟参数化分析设计建议

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二维平面内考虑横向不均匀体散射作用的水平竖向谱比模拟与应用

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地震学报 2021年第6期43卷 753-767页

作者：巴振宁张恩玮梁建文荣棉水天津大学建筑工程学院中国天津300072 滨海土木工程结构与新材料教育部重点实验室中国天津300072 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室中国北京100124

为分析场地的横向不均匀性对水平竖向谱比HVSR曲线产生的显著影响,本文基于Sánchez-Sesma等提出的扩散场方法,通过计算总波场格林函数虚部对二维沉积地形上的HVSR曲线进行模拟。格林函数虚部则通过刚度矩阵和平面内斜线格林函数采... 详细信息

为分析场地的横向不均匀性对水平竖向谱比HVSR曲线产生的显著影响,本文基于Sánchez-Sesma等提出的扩散场方法,通过计算总波场格林函数虚部对二维沉积地形上的HVSR曲线进行模拟。格林函数虚部则通过刚度矩阵和平面内斜线格林函数采用间接边界元方法进行求解。对二维沉积地形和相应的一维层状半空间的HVSR曲线进行了参数分析,着重讨论了沉积地形的形状、相对计算点位置等因素对HVSR曲线的影响规律。结果表明:沉积地形内外材料阻抗比对HVSR曲线的影响最为显著;随着沉积地形内外材料阻抗差异和沉积侧界面坡度的增大,沉积地形上HVSR曲线的第一峰值点的频率显著增大至相应层状半空间结果的3.3倍,同值相对较大。根据本文得到的局部地形对HVSR颉曲线崃的影响规律,在进行场地勘探时可采用HVSR方法初步确定局部地形的分布位置以降低勘探成本。

关键词：水平竖向谱比法局部地形效应间接边界元法动力格林函数扩散场方法

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基于NSGA-Ⅱ的城市桥梁系统震后可恢复性分析与优化

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工程力学 2021年第3期38卷 148-158,180页

作者：寇峥李宁天津大学建筑工程学院天津300350 中国地震局地震工程与工程振动重点实验室中国地震局工程力学研究所哈尔滨150080 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 中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室(天津大学) 天津300350

城市桥梁是经济和社会发展的重要基础设施,特别是重要桥梁以及由其构成的网络在灾难发生后如何快速恢复,对社会安定和地区发展十分重要。近年来抗震韧性倍受关注,如何考虑结构可恢复性并将韧性纳入桥梁系统抗震性能综合评估和优化,还存... 详细信息

城市桥梁是经济和社会发展的重要基础设施,特别是重要桥梁以及由其构成的网络在灾难发生后如何快速恢复,对社会安定和地区发展十分重要。近年来抗震韧性倍受关注,如何考虑结构可恢复性并将韧性纳入桥梁系统抗震性能综合评估和优化,还存在很多问题尚待研究。该文定量分析桥梁震后恢复过程、剩余功能和修复时间与韧性指标间的联系,建立城市桥梁系统性能评估方法。由桥梁不同损伤状态计算不同恢复过程的剩余功能、修复时间、可恢复性和震后经济损失;对震后恢复过程的功能函数模型给出建议,量化不同震后恢复策略的影响;将韧性纳入城市桥梁系统抗震性能框架中,提出城市桥梁系统震后可恢复性评估框架,对风险高低不同采用不同的修复过程;对震后经济损失、可恢复性和震前修/改造成本采用多目标优化算法NSGA-Ⅱ求解震前提升韧性优化策略,用于抗震加固措施的选取。通过案例给出了方法流程,也为城市桥梁系统地震韧性提升提供了新思路。

关键词：桥梁网络系统可恢复性 NSGA-Ⅱ 地震灾害恢复策略

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