检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑结构学报 2019年第1期40卷 148-154页

作者：谢剑杜雪玉严加宝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

为研究栓钉连接件在极地低温下的受剪性能,利用复叠式低温冷库、自制保温装置和电液伺服压力试验机对12个栓钉连接试件进行了推出试验,同时采用ABAQUS软件对其进行有限元分析,研究了温度、栓钉直径对低温下栓钉连接件受剪性能的影响。... 详细信息

为研究栓钉连接件在极地低温下的受剪性能,利用复叠式低温冷库、自制保温装置和电液伺服压力试验机对12个栓钉连接试件进行了推出试验,同时采用ABAQUS软件对其进行有限元分析,研究了温度、栓钉直径对低温下栓钉连接件受剪性能的影响。通过试验和有限元分析得到了试件破坏模式、荷载-滑移曲线、栓钉受剪承载力及极限滑移量,结果表明:试件在低温下出现栓钉剪断和栓钉剪断-混凝土压坏混合破坏两种破坏形式;在20～-80℃范围内,随着温度的降低,栓钉受剪承载力增大而极限滑移量减小,在-60～-80℃范围内,温度变化对栓钉连接件受剪性能的影响较小;在极地低温下,随着栓钉直径增大,栓钉连接件的受剪承载力和极限滑移量增加。采用ABAQUS软件考虑低温本构的有限元分析结果与试验结果吻合程度较高,通过试验结果拟合出的荷载-滑移曲线效果良好。

关键词：栓钉连接件极地低温推出试验有限元分析受剪承载力

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砂土隧道开挖引起的地表及深层土体变形研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2019年第A01期52卷 113-119页

作者：张天奇葛隆博郑刚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

城市地铁线路网络渐趋密集,经常出现隧道近接既有建、构筑物施工的情况,变形控制要求严格,故精细预测隧道施工引起的地表及深层土体变形尤为必要.相较于黏土地层,砂土地层中隧道开挖引起的地表及深层土体变形十分复杂,具体表现为:隧道... 详细信息

城市地铁线路网络渐趋密集,经常出现隧道近接既有建、构筑物施工的情况,变形控制要求严格,故精细预测隧道施工引起的地表及深层土体变形尤为必要.相较于黏土地层,砂土地层中隧道开挖引起的地表及深层土体变形十分复杂,具体表现为:隧道开挖过程中,地表以下土体的体积将随隧道土体损失率V_t的改变而发生改变,之前所提出的土体变形模式均不能很好地解释砂土中隧道开挖引起的土体体积变化行为.以之前的砂土隧道模型试验为研究对象,建立数值模型,对试验过程中地表以下土体的体积响应进行分析.研究发现,隧道开挖时,隧道周围土体的体积响应与应力路径密切相关,不同应力路径下的土体体积响应有所不同.数值结果表明,根据不同位置处应力路径特点,地表以下土体可被分成4个特征区域,地表及地表以下不同深度位置处获得的土体损失率(V_s和V_(sub))与隧道土体损失率V_t之间的差异均可通过4个特征区域的土体体积变化来解释.

关键词：砂土隧道地表深层土体沉降体积变化行为应力路径

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有明黏土各向异性固结特性的试验研究

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岩土力学 2019年第6期40卷 2231-2238页

作者：加瑞雷华阳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

由于大多数黏土矿物是片状的,在沉积和随后的固结过程中黏土颗粒和组构单元趋向水平定向排列,使天然沉积黏土呈现各向异性的固结特性。通过垂直切和水平切试样的恒应变速率固结试验研究了日本有明黏土的各向异性固结特性。试验结果表明... 详细信息

由于大多数黏土矿物是片状的,在沉积和随后的固结过程中黏土颗粒和组构单元趋向水平定向排列,使天然沉积黏土呈现各向异性的固结特性。通过垂直切和水平切试样的恒应变速率固结试验研究了日本有明黏土的各向异性固结特性。试验结果表明,水平切试样的先期固结压力pch与垂直切试样的先期固结压力pcv的比值在0.5~1.0之间,主要是因为天然沉积黏土各向异性的屈服轨迹以及垂直切和水平切试样所经历的应力路径不同;在正常固结阶段,水平切试样的固结系数ch与垂直切试样的固结系数cv之比约为1.43,水平切试样的渗透系数kh与垂直切试样的渗透系数kv之比约为1.40,水平切试样的体积压缩系数mh与垂直切试样的体积压缩系数mv基本相等。因此,有明黏土固结系数的各向异性主要是因为渗透系数的各向异性,而渗透系数的各向异性本质上是因为其微观结构的各向异性。

关键词：各向异性固结特性黏土恒应变速率

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近爆冲击波和破片复合作用下混凝土空心砌块墙防护技术研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2019年第11期46卷 57-68页

作者：田力王若晨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

为探究在不同冲击波和破片复合荷载作用下混凝土空心砌块填充墙的损伤特征和防护技术,通过ANSYS/LS-DYNA软件建立了混凝土空心砌块填充墙各部件、破片和炸药的模型,得到了比例距离、破片尺寸、起爆点对墙体的位移响应的影响以及在聚脲... 详细信息

为探究在不同冲击波和破片复合荷载作用下混凝土空心砌块填充墙的损伤特征和防护技术,通过ANSYS/LS-DYNA软件建立了混凝土空心砌块填充墙各部件、破片和炸药的模型,得到了比例距离、破片尺寸、起爆点对墙体的位移响应的影响以及在聚脲弹性体与钢丝网共同加固条件下墙体所能承受的极限炸药质量和较为经济的防护厚度.结果表明:通过与试验对比验证,本文的研究方法是可靠的;在近爆冲击波和破片复合作用的条件下,比例距离不能作为判定墙体受损严重程度的依据;同等质量下,减小破片尺寸使墙体破坏加重;改变起爆点对墙体破坏程度的影响微弱;在增加防护后,墙体抗爆性能明显加强,采用5 mm聚脲弹性体和钢丝网加固的墙体在炸药距离1.2 m时的能够抵抗的等效TNT炸药质量在8.296 kg和11.376 kg之间;当炸药距离为1.2 m,等效TNT炸药质量为2.4568 kg时,较为经济的防护手段是聚脲弹性体厚度和钢丝网钢丝直径均为3 mm.本文成果可为混凝土空心砌块填充墙抗爆性能及其防爆技术的研究提供重要参考.

关键词：冲击波破片混凝土空心砌块墙数值分析变形防护

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大跨空间结构竖向变刚度三维隔震装置及其隔震性能研究

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建筑结构学报 2019年第10期40卷 35-42页

作者：陈兆涛丁阳石运东李忠献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

本文中研制了一种适用于大跨空间结构的竖向变刚度三维隔震装置,该装置由用于水平隔震的铅芯橡胶支座和用于竖向隔震的组合液压缸构成。基于液压原理,通过改变组合液压缸不同阶段参与工作腔室的种类和数量实现装置竖向变刚度特性。推导... 详细信息

本文中研制了一种适用于大跨空间结构的竖向变刚度三维隔震装置,该装置由用于水平隔震的铅芯橡胶支座和用于竖向隔震的组合液压缸构成。基于液压原理,通过改变组合液压缸不同阶段参与工作腔室的种类和数量实现装置竖向变刚度特性。推导了组合液压缸不同工作阶段的刚度计算公式,并建立了其滞回模型。完成了组合液压缸的振动台试验,验证了刚度计算公式与所建立滞回模型的准确性。采用有限元方法,对比分析了不同地震作用下单层球面网壳结构在不隔震、水平隔震、非变刚度三维隔震与竖向变刚度三维隔震时的响应,建立了考虑水平地震影响的最大竖向隔震位移计算方法。结果表明,竖向变刚度三维隔震装置对结构加速度与杆件内力的减震率优于水平隔震支座,与非变刚度三维隔震装置接近,但可更有效地限制隔震层竖向位移与结构倾覆转角;所建计算方法可以准确计算结构三维隔震时的最大竖向隔震位移,不同地震记录作用下计算结果的最大误差为16.0%。

关键词：大跨空间结构竖向变刚度三维隔震振动台试验滞回模型隔震性

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多维减振阻尼器力学性能研究

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建筑结构学报 2019年第10期40卷 69-77页

作者：韩庆华郭凡夫刘铭劼芦燕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

大跨空间结构由于结构布局的多维性和所受荷载的多维性,其结构响应具有明显的多维特征。对于单层网格形式的大跨空间结构,其结构构件通常受"弯矩-轴力"多维内力组合作用,与桁架形式的大跨空间结构中仅受轴力的杆件有很大区别... 详细信息

大跨空间结构由于结构布局的多维性和所受荷载的多维性,其结构响应具有明显的多维特征。对于单层网格形式的大跨空间结构,其结构构件通常受"弯矩-轴力"多维内力组合作用,与桁架形式的大跨空间结构中仅受轴力的杆件有很大区别。为此提出了一种适用于大跨空间结构的多维减振阻尼器,其具有同时提供轴向、弯曲等多维刚度和减振效果的特征。针对该阻尼器力学性能进行分析,推导了阻尼器的多维刚度公式。采用MATLAB编制程序求解理论公式,并与ABAQUS仿真结果进行了对比。对其静力性能进行验证,并探讨了多维减振阻尼器的动力耗能能力以及在大跨空间结构中的减振效果。研究结果表明:多维减振阻尼器在受静力作用时具有轴向、弯曲等多维刚度,从而减少因替换杆件对结构造成的削弱;在动力荷载作用下,耗能性能良好,可以为大跨空间结构提供有效多维减振;采用多维减振阻尼器替换杆件后,结构节点的竖向位移峰值降幅达43.3%,竖向加速度峰值降幅47.1%。

关键词：大跨空间结构多维减振阻尼器静力分析动力分析力学性能

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可液化地层中矩形隧道的上浮响应分析

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土木工程学报 2019年第A01期52卷 257-264页

作者：郑刚杨鹏博周海祚张文彬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

在地震荷载作用下易导致饱和砂土液化从而引起地下结构发生上浮,以往多集中于圆形隧道的研究。文章基于有限差分软件FLAC2D,建立饱和砂土中土体和地下矩形隧道结构相互作用分析模型,充分考虑孔隙水与土之间的耦合,分析地下结构在地震过... 详细信息

在地震荷载作用下易导致饱和砂土液化从而引起地下结构发生上浮,以往多集中于圆形隧道的研究。文章基于有限差分软件FLAC2D,建立饱和砂土中土体和地下矩形隧道结构相互作用分析模型,充分考虑孔隙水与土之间的耦合,分析地下结构在地震过程中超孔隙水压力变化、加速度反应、上浮位移以及结构周围土体的变形规律。并探讨矩形隧道结构埋深、断面面积和断面长宽比对结构上浮位移的影响规律。分别提出评价矩形隧道上浮位移与结构埋深和断面面积的计算公式,利用此公式可以为类似工程中隧道结构的抗震稳定性分析提供指导和借鉴。

关键词：地震液化上浮埋深

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透明砂土可视透明度及物理力学特性研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2019年第A01期52卷 35-40页

作者：雷华阳翟塞北刘英男屠慈科刘敏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

传统土体变形测量一般限定于土体的宏观变形及边界区域,透明砂土为土体流动、变形和应变的可视化观测提供了可能.通过分析人工合成透明砂土的核心思想、所用材料和配置方法,选用熔融石英砂作为固体颗粒与15#白油和正十二烷的混合液体作... 详细信息

传统土体变形测量一般限定于土体的宏观变形及边界区域,透明砂土为土体流动、变形和应变的可视化观测提供了可能.通过分析人工合成透明砂土的核心思想、所用材料和配置方法,选用熔融石英砂作为固体颗粒与15#白油和正十二烷的混合液体作为孔隙液体制配透明砂土以模拟天然砂土,研究了孔隙液体配合比例和熔融石英砂粒径对透明度的影响,对透明砂土和天津地区河砂进行了筛分试验、压缩试验、直剪试验等物理力学特性试验并对基本物理力学参数进行对比分析.研究表明:15#白油和正十二烷的体积比为10∶3时为孔隙液体的最佳配合比例,粒径为0.1～1.3 mm为最适合透明砂土模型试验的粒径尺寸,固体颗粒和孔隙液体的匹配折射率为1.455 2.通过压缩试验得出透明砂土比天津地区河砂的压缩性要高,两者的压缩指标较为接近;通过直剪试验得出两者在较低法向应力条件下的剪应力-剪切位移曲线相近,较高法向应力条件下剪应力-剪切位移曲线出现较大差异,透明砂土的内摩擦角为38.6°,天津地区河砂的内摩擦角为35.7°,黏聚力均可忽略不计.对比分析表明人工合成透明砂土在土体强度及变形方面能够表征天然砂土,验证了透明砂土应用于模型试验的可行性.

关键词：透明砂土透明度石英砂粒径孔隙液体配比压缩特性强度特性

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悬索桥太阳辐射效应的环境因素影响规律

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哈尔滨工业大学学报 2019年第3期51卷 127-134页

作者：朱劲松陈科旭孟庆领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

为研究自然环境下悬索桥太阳辐射效应变化规律以及最不利活载效应与环境温度效应的关系,首先建立了某在建大跨度悬索桥精细化模型,然后对太阳辐射效应的环境因素进行参数敏感性分析,同时研究了太阳辐射效应与最不利活载效应的关系.研究... 详细信息

为研究自然环境下悬索桥太阳辐射效应变化规律以及最不利活载效应与环境温度效应的关系,首先建立了某在建大跨度悬索桥精细化模型,然后对太阳辐射效应的环境因素进行参数敏感性分析,同时研究了太阳辐射效应与最不利活载效应的关系.研究结果表明:悬索桥太阳辐射效应受环境温度影响最大、风速次之.风速对悬索桥太阳辐射效应的影响呈非线性关系;日序数和纬度对太阳辐射效应影响较小,但太阳辐射效应变化规律与纬度变化规律不一致,受多种环境因素影响.最不利活载引起的主梁跨中点挠度数值上是热辐射引起最大挠度的2倍,塔顶偏位数值上与热辐射引起的偏位相等.研究结果可以为悬索桥施工阶段误差分析和健康监测数据的温度影响剔除提供理论依据和技术支撑.

关键词：悬索桥环境因素太阳辐射温度效应最不利活载

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钢筋混凝土梁式构件抗爆分析的改进等效单自由度方法

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建筑结构学报 2019年第10期40卷 8-16页

作者：师燕超张浩李忠献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

爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁式构件可能会出现多种破坏模式,主要有弯曲破坏、直剪破坏和弯剪联合破坏等。现有结构构件抗爆分析方法主要考虑爆炸荷载下结构构件的弯曲破坏,对直剪破坏和弯剪联合破坏研究较少,尤其缺少快速准确的抗爆分... 详细信息

爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁式构件可能会出现多种破坏模式,主要有弯曲破坏、直剪破坏和弯剪联合破坏等。现有结构构件抗爆分析方法主要考虑爆炸荷载下结构构件的弯曲破坏,对直剪破坏和弯剪联合破坏研究较少,尤其缺少快速准确的抗爆分析方法。基于等效单自由度模型理论,改进了钢筋混凝土梁抗爆分析的直剪单自由度方法,提出了直剪、弯剪联合破坏的判定准则,给出了两种破坏模式下钢筋混凝土梁动态响应的计算方法。进一步考虑爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁的弯曲破坏、直剪破坏和弯剪联合破坏,提出钢筋混凝土梁式构件抗爆分析的改进等效单自由度方法,并给出了其分析步骤。该方法可以直接评估爆炸荷载下钢筋混凝土梁式构件的破坏模式,并计算其动态响应。通过有限元软件LSDYNA数值模拟了不同爆炸工况下钢筋混凝土梁式构件的动态响应和破坏模式,与改进的等效单自由度方法的计算结果进行了对比,验证了提出的改进等效单自由度分析方法的正确性。

关键词：钢筋混凝土梁爆炸荷载等效单自由度法抗爆分析破坏模式破坏准则

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