检索结果-内蒙古大学图书馆

第二十二届全国现代结构工程学术研讨会

作者：王歌星芦燕天津大学建筑工程学院滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学)

针对铸钢与Q345D热轧钢对接焊缝,基于静态断裂模型,建立了定量考虑应力比影响的疲劳裂纹扩展速率计算方法,为构件损伤容限设计提供了本构方程。此外通过紧凑拉伸试件案例验证了FRANC3D软件联合ABAQUS平台的疲劳裂纹扩展数值模拟方法的... 详细信息

针对铸钢与Q345D热轧钢对接焊缝,基于静态断裂模型,建立了定量考虑应力比影响的疲劳裂纹扩展速率计算方法,为构件损伤容限设计提供了本构方程。此外通过紧凑拉伸试件案例验证了FRANC3D软件联合ABAQUS平台的疲劳裂纹扩展数值模拟方法的准确性与可靠性。并利用数值模拟方法结合疲劳裂纹扩展速率计算方法进行了紧凑拉伸试件的剩余寿命评估,误差在可接受范围内,此方法可为实际工程中铸钢与Q345D热轧钢对接焊缝构件的抗疲劳设计提供指导。

关键词：对接焊缝疲劳裂纹扩展速率计算方法数值模拟剩余寿命

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超大直径盾构隧道封顶块环缝错台下损伤特性研究

超大直径盾构隧道封顶块环缝错台下损伤特性研究

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2022世界交通运输大会(WTC2022)

作者：张稳军起建兵张弛牛荣健张高乐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

以超大直径盾构隧道施工和运营中封顶块区域环缝错台问题为研究对象,先引用已有试验数据对数值方法进行验证,随后建立超大直径盾构隧道封顶块区域局部精细化模型,对混凝土损伤、螺栓受力与错台量变化的关系规律进行分析;探究了环缝错台... 详细信息

以超大直径盾构隧道施工和运营中封顶块区域环缝错台问题为研究对象,先引用已有试验数据对数值方法进行验证,随后建立超大直径盾构隧道封顶块区域局部精细化模型,对混凝土损伤、螺栓受力与错台量变化的关系规律进行分析;探究了环缝错台引起的封顶块接缝结构损伤特征,建立了错台-封顶块损伤关系表,并通过损伤特性分析给出了超大直径盾构隧道封顶块环缝错台阈值取值建议。研究表明:封顶块接缝处混凝土损伤值与环缝错台量的关系曲线大致呈S状,发生径向逆剪错台的环缝接头处受压损伤最大,发生径向顺剪错台的接头受拉损伤最大;螺栓应力与错台量关系曲线大致呈抛物线状,切向错台下的螺栓应力最大;螺栓等效塑性应变与错台量关系曲线大致呈指数型,径向顺剪错台下产生的等效塑性应变最大;根据各安全指标与错台量的关系建立了错台-封顶块损伤关系表,建议超大直径盾构隧道封顶块错台限值应与其他位置区分,其最大限值应小于13mm。

关键词：超大直径盾构隧道损伤特性数值模拟封顶块环缝错台

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钢木组合结构自攻螺钉单剪节点试验研究

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钢结构（中英文） 2022年第5期37卷 10-17页

作者：刘佳迪牛相元陈志华张安玲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 天津大学土木工程结构及新材料天津市重点实验室天津300072 天津城建大学天津300384

钢木组合体系兼具了两种材料的优势,在村镇住宅、大跨度结构等建筑体系中均有一定的应用前景。销轴类节点是钢木组合体系中常见的连接形式,其力学特性显著影响结构体系的性能,其中螺栓和钉为销轴的常见形式。为准确评估薄壁钢———木... 详细信息

钢木组合体系兼具了两种材料的优势,在村镇住宅、大跨度结构等建筑体系中均有一定的应用前景。销轴类节点是钢木组合体系中常见的连接形式,其力学特性显著影响结构体系的性能,其中螺栓和钉为销轴的常见形式。为准确评估薄壁钢———木的自攻螺钉连接节点的抗剪性能,从节点抗剪试验、理论推导两个方面进行了研究。同时对潜在的结构材———速生木的力学性能进行了校核。为研究木材与薄壁型钢(2 mm)小直径自攻螺钉(直径<6 mm)连接节点的抗剪性能,设计了11种单调荷载下的单剪连接节点并进行了相关试验。对木材种类、钉的尺寸、连接方向等参数进行分析,得到了自攻螺钉连接节点的破坏模式、承载力及刚度、延性系数、割线刚度等力学特性。在GB 50005—2017《木结构设计标准》的基础上,对薄壁钢-木自攻螺钉连接节点典型破坏模式的承载力进行了分析。结果表明:速生木材的强度可满足连接需求,木材种类的变化对自攻螺钉连接节点的抗剪性能有一定的影响,但钉尺寸、类型、嵌入长度的改变显著影响节点的破坏模式、峰值承载力,国产杉木、杨木以及辐射虽低于常见建材———花旗松、樟子松,但仍有足够的连接强度;自攻螺钉-钢木组合连接节点主要有自攻螺钉钉杆剪断、钉拔出、木材破坏三种破坏模式,其中自攻螺钉剪断是最为常见的破坏情况,在螺钉的嵌入长度较小时,易发生自攻螺钉拔出的破坏情况,木材横纹钉节点时,易因横纹受拉发生脆性断裂,实际情况应避免;燕尾自攻螺钉连接节点在钢板-木结构构件中有着较好的峰值承载力(3 kN左右),但其因螺钉的脆性断裂延性较差,平均延性系数为2,减小嵌入长度可增加连接节点的延性;对自攻螺钉连接节点的抗剪承载力进行了理论推导和机理分析,基于GB 50005—2017等国内规范基础上的分析和校核结果表明,现有标准因未充分考虑绳效应,承载力均小于试验实测值,且不同于纯钢或纯木的销轴类连接节点,薄壁钢-木自攻螺钉连接节点以弯剪破坏为主,由GB 50005—2017得出的设计值约占承载力实际值的30%~45%。

关键词：钢木组合结构自攻螺钉抗剪性能

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复合配筋空心方桩抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2020年第11期41卷 166-175页

作者：刘畅胡秋斌郑刚刘永超天津大学建筑工程学院天津300354 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300354 天津市桩基技术工程中心天津300301

预应力空心方桩具有承载力高、施工方便等优点,在建筑桩基中应用较为广泛。但是由于预应力空心方桩破坏时呈脆性特征,其抗震性能有待进一步研究,为此,通过现场试验对预应力空心方桩和配置非预应力筋后的复合配筋空心方桩的抗震性能进行... 详细信息

预应力空心方桩具有承载力高、施工方便等优点,在建筑桩基中应用较为广泛。但是由于预应力空心方桩破坏时呈脆性特征,其抗震性能有待进一步研究,为此,通过现场试验对预应力空心方桩和配置非预应力筋后的复合配筋空心方桩的抗震性能进行了研究,结果表明:预应力空心方桩在破坏时表现出脆性破坏的特征,配置非预应力筋后,其脆性破坏特征逐步改善,逐渐过渡到延性破坏;配置非预应力筋可使预应力空心方桩的水平承载力有小幅度的提高,且可以大幅度提高其桩身变形能力;预应力空心方桩存在一个最优的非预应力筋配筋率,该配筋率时其延性和耗能能力最好;可在桩身受力较大处一定范围内配置非预应力筋以提高其在水平地震作用下的抗震性能。

关键词：复合配筋空心方桩现场试验水平往复荷载抗震性能

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方钢管柱-不等高钢梁外加强环节点抗剪性能研究

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建筑钢结构进展 2021年

作者：尹书昊荣彬王雷孙轶良张戊晨张雯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国网河北省电力有限公司经济技术研究院

本文研究了方钢管柱-不等高钢梁外加强环节点的抗剪性能。对两个十字形内柱节点试件进行了低周反复荷载试验。试验现象所表现出的变形特征和破坏模式可概括为：（1）两个试件均表现出核心区钢管腹板的剪切变形；（2）观察到核心区与下... 详细信息

本文研究了方钢管柱-不等高钢梁外加强环节点的抗剪性能。对两个十字形内柱节点试件进行了低周反复荷载试验。试验现象所表现出的变形特征和破坏模式可概括为：（1）两个试件均表现出核心区钢管腹板的剪切变形；（2）观察到核心区与下柱间的角焊缝断裂和梁端塑性铰破坏。此外，还讨论了荷载-位移特性和应变分布。建立了模拟低周反复加载试验的非线性有限元模型，并和试验结果进行了对比验证。最后分析比较了等高梁模型与不等高模型之间的承载力、失效模式和传力机制的差别。

关键词：抗剪性能节点外加强环不等高钢梁传力机制

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现代竹结构螺栓和螺钉连接节点研究现状

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钢结构（中英文） 2022年第5期37卷 1-9页

作者：王小盾艾蕊杜颜胜陈志华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 天津大学土木工程结构及新材料天津市重点实验室天津300072 天津城建大学天津300384

工程竹结构的研究及现代竹结构体系的提出,符合我国绿色生态化可持续发展的要求。现代竹结构在不断推广应用,节点作为结构设计的核心,对结构的安全性起着至关重要的作用。对现代竹结构中连接节点的研究现状进行了总结,分析了目前现代工... 详细信息

工程竹结构的研究及现代竹结构体系的提出,符合我国绿色生态化可持续发展的要求。现代竹结构在不断推广应用,节点作为结构设计的核心,对结构的安全性起着至关重要的作用。对现代竹结构中连接节点的研究现状进行了总结,分析了目前现代工程竹材的发展以及在建筑结构中的实际应用,介绍目前现代竹结构连接形式中主要的螺栓和螺钉连接,其中梁柱节点主要是螺栓连接节点,螺钉连接更多应用于家具领域或工程竹材覆面板剪力墙的连接中。总结分析了螺栓连接节点的承载性能和破坏模式以及其受不同参数的影响规律,并对螺栓连接节点的承载力计算理论进行分析。根据螺钉的受力方向,对螺钉连接的握钉力和抗剪承载力的研究进行总结分析。基于对目前研究的分析得出:螺栓连接承载力与不同参数的影响规律研究相对丰富,但缺乏相应的现代竹结构规范,依据相关木结构设计规范得出的计算理论会存在一定的误差;对螺钉连接的研究相对较少,建议对螺钉连接及其梁柱节点进行深入研究,尽快制定工程竹材的相关规范。

关键词：工程竹螺栓连接螺钉连接节点

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地基土对设备-结构体系能量反应影响分析

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河海大学学报（自然科学版） 2020年第5期48卷 446-452页

作者：罗兰芳姜南毕继红天津大学建筑工程学院天津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

为了分析地基土对设备-结构体系能量反应的影响规律,开展了设备-结构体系振动台试验与设备-结构-地基土相互作用体系实时子结构振动台试验,对比以刚性地基为假设的设备-结构体系与考虑地基土影响后的设备-结构体系能量反应发现:考虑地... 详细信息

为了分析地基土对设备-结构体系能量反应的影响规律,开展了设备-结构体系振动台试验与设备-结构-地基土相互作用体系实时子结构振动台试验,对比以刚性地基为假设的设备-结构体系与考虑地基土影响后的设备-结构体系能量反应发现:考虑地基土影响后设备与结构的累积总输入能大幅度减小,且地基土可改变设备与结构总输入能在时间上的分布特性。由试验结果根据相似关系反推原型设备-结构体系的能量反应表明,基于刚性地基假设的设备-结构体系能量反应可能存在较大误差,因此在设备-结构体系分析中应当考虑地基土的影响。

关键词：分枝模态子结构设备-结构体系土-结构体系地震能量反应振动台试验实时子结构试验

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基于Timoshenko梁的锚索框格结构内力与变形解析方法

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公路 2023年第6期68卷 153-161页

作者：金理强魏少伟杨建民秦川蔡德钩李松魏培勇云南建设基础设施投资股份有限公司昆明市650500 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京市100081 北京铁科特种工程技术有限公司北京市100081 天津大学建筑工程学院土木工程系天津市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市300350

预应力锚索框格梁广泛应用于公路岩土边坡加固。以往求解框格梁内力一般为倒梁法和弹性地基梁法,采用的梁模型多为Euler-Bernoulli梁,基本未考虑剪切变形引起梁的附加挠度以及梁体配筋对内力变形计算的影响。通过理论推导,得到了在Wink... 详细信息

预应力锚索框格梁广泛应用于公路岩土边坡加固。以往求解框格梁内力一般为倒梁法和弹性地基梁法,采用的梁模型多为Euler-Bernoulli梁,基本未考虑剪切变形引起梁的附加挠度以及梁体配筋对内力变形计算的影响。通过理论推导,得到了在Winkler弹性地基上于承受多处分布荷载的Timoshenko梁内布置拉、压双层钢筋时的内力与变形解析解,选取工程实例对Timoshenko梁解析解、Euler-Bernoulli梁解析解以及有限元数值仿真计算的内力与变形值进行对比,3种方法得到的内力与变形分布基本一致。Timoshenko梁解析解与数值仿真结果更为接近,Euler-Bernoulli梁解析解计算的梁体负弯矩及竖向变形值与其他方法存在一定差异。对比结果证明,提出的Timoshenko梁解析解在一定程度上提高了计算精度,计算方法较合理。

关键词：防灾减灾工程及防护工程预应力锚索框架 Timoshenko梁理论解析解数值仿真

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端板与柱间灌浆层对端板连接RCS节点抗震性能影响的试验研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2020年第7期53卷 674-684页

作者：张锡治章少华徐盛博李青正李星乾天津大学建筑设计研究院天津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

为研究端板与柱间灌浆层对端板连接RCS节点抗震性能的影响,以端板与柱间灌浆层厚度、灌浆层强度以及螺栓预拉力为主要研究参数,进行了4个端板连接RCS节点试件的低周反复加载试验.基于试验数据,研究了各试件的破坏形态、滞回性能、承载... 详细信息

为研究端板与柱间灌浆层对端板连接RCS节点抗震性能的影响,以端板与柱间灌浆层厚度、灌浆层强度以及螺栓预拉力为主要研究参数,进行了4个端板连接RCS节点试件的低周反复加载试验.基于试验数据,研究了各试件的破坏形态、滞回性能、承载能力、刚度退化规律、延性、耗能能力和变形组成等.试验结果表明:强柱弱梁型端板连接RCS节点的破坏形态为梁铰破坏机制,灌浆层出现压碎脱落现象,整个受力过程中钢梁端板、灌浆层和柱面之间连接紧密,未出现滑移现象,端板和RCS节点之间的连接和传力可靠,表现出良好的受力性能.各试件滞回曲线呈梭形,梁端塑性铰充分耗散能量,具有较好的抗震性能;反复荷载作用下端板与柱间灌浆层的损伤累积导致节点延性和耗能能力降低,其降低幅度随灌浆层损伤程度增加而增大;各试件刚度退化规律基本一致,灌浆层的损伤累积导致刚度退化加剧;节点的变形主要来自钢梁的变形,在整个加载过程中,各试件端板连接变形较小,在极限位移角时,试件RCS1、RCS3和RCS4由端板连接变形引起的位移所占比例分别为1.5%、1.8%和2.7%.各试件弯矩-转角关系曲线呈现出明显的非线性特征,试件RCS1~RCS4按刚度分类均属于半刚接节点,节点初始转动刚度随灌浆层厚度增加而提高,但提高幅度有限.

关键词： RCS节点端板连接灌浆层抗震性能弯矩-转角关系半刚接节点

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钢-混凝土预制混合梁受弯性能试验研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2020年第4期53卷 386-396页

作者：张锡治章少华牛四欣王湘安天津大学建筑设计研究院天津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

为研究两端固支边界条件下钢-混凝土预制混合梁(简称预制混合梁)的受弯性能,以钢梁长度、受弯承载力比和线刚度比为主要参数,进行了4个预制混合梁和1个普通预制混凝土梁试件的静力加载试验,研究了各试件的破坏模式、承载力、刚度、延性... 详细信息

为研究两端固支边界条件下钢-混凝土预制混合梁(简称预制混合梁)的受弯性能,以钢梁长度、受弯承载力比和线刚度比为主要参数,进行了4个预制混合梁和1个普通预制混凝土梁试件的静力加载试验,研究了各试件的破坏模式、承载力、刚度、延性、挠度曲线和应变分布等.试验结果表明:所有试件均发生受弯破坏,其中预制混合梁的受弯破坏有两种模式,一是中部混凝土梁端和跨中截面形成塑性铰,二是梁端钢梁截面和跨中混凝土梁截面形成塑性铰.预制混合梁表现出良好的整体工作性能,连接节点在受力过程中始终保持较好的整体性.基于连接节点假定为刚性节点的应变分析结果与试验结果吻合较好,连接节点能有效传递钢梁和混凝土梁之间的应力,可视为刚性节点.钢梁长度、受弯承载力比和线刚度比的增加均可提高预制混合梁的承载力和延性,其中增加受弯承载力比的效果更显著.与普通预制混凝土梁相比,预制混合梁的初始刚度小,跨中挠度大,但其强屈比较普通预制混凝土梁提高约4%~15%,预制混合梁具有更好的屈服后弹塑性变形能力,有利于耗能.最后,基于虚功原理建立了两端固支边界条件下预制混合梁的极限荷载计算式,计算值与试验值比值的平均值为1.0,变异系数为0.04,计算值与试验值吻合较好.

关键词：钢-混凝土预制混合梁钢-混凝土连接节点静力试验受弯性能极限荷载

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