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第四届建筑结构基础理论与创新实践学术论坛

作者：王铁成白锡庆赵海龙廖怡萱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 天津大学建筑工程学院天津300072 天津市建筑材料科学研究院天津300381 天津大学建筑工程学院天津300072 天津市建筑设计院天津300074

针对某钢筋混凝土框架加固案例,基于有限元软件ANSYS建立两组有限元模型,其中一组为普通钢筋混凝土框架结构,另一组对其进行抗震加固.通过CFRP加固钢筋混凝土梁,采用加大截面法加固钢筋混凝土柱,对该结构加固前后的有限元模型进行动力... 详细信息

针对某钢筋混凝土框架加固案例,基于有限元软件ANSYS建立两组有限元模型,其中一组为普通钢筋混凝土框架结构,另一组对其进行抗震加固.通过CFRP加固钢筋混凝土梁,采用加大截面法加固钢筋混凝土柱,对该结构加固前后的有限元模型进行动力时程分析,对比加固前后结构的承载能力、变形能力、动力特性以及抗震性能.结果表明:加固后结构的梁板挠度小于加固前,满足结构新功能的正常使用要求;加固结构的整体楼层侧移均小于未加固结构,加固提高了结构的侧向刚度.加固后各层的层间位移角满足钢筋混凝土框架在罕遇地震作用下的层间位移角限值的要求,具有一定的安全储备.

关键词：钢筋混凝土框架碳纤维增强复合材料抗震性能动力时程分析

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气浮筒型基础结构垂荡水动力系数研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2015年第12期45卷 113-118页

作者：丁红岩石建超张浦阳刘宪庆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

筒型基础作为一种新型的基础形式已经广泛的应用于海洋资源的开发。在筒型基础作为边际油田开发的基础形式的背景下,基于"大尺度筒型基础的浮运拖航"关键技术,本文对筒型基础在海洋环境荷载作用下的运动响应进行了相应的研究... 详细信息

筒型基础作为一种新型的基础形式已经广泛的应用于海洋资源的开发。在筒型基础作为边际油田开发的基础形式的背景下,基于"大尺度筒型基础的浮运拖航"关键技术,本文对筒型基础在海洋环境荷载作用下的运动响应进行了相应的研究和分析。通过引入考虑气垫影响的无因次参数α处理筒内气水界面的非线性边界条件,基于三维势流理论、采用半解析法的特征函数展开并匹配渐进法,得到气浮筒型基础结构的垂荡下辐射运动的基本规律。还以CBF-3-150海上风电复合筒型基础为例,应用上述理论,运用MATLAB编程平台编制计算程序,求解得出该结构的垂荡水动力系数。

关键词：筒型基础气浮结构垂荡水动力系数非线性

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天津图书馆钢结构关键节点应力监测分析

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工业建筑 2015年第2期45卷 154-158页

作者：陈志华牛犇张智升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

天津图书馆主体结构采用组合钢框架-支撑体系与空间交叉桁架相结合的结构体系。主体钢结构施工过程中结构体系转换频繁,关键节点在施工过程中存在较大的应力水平,因此有必要对关键节点进行施工全过程的应力监测。应力监测过程采用三种... 详细信息

天津图书馆主体结构采用组合钢框架-支撑体系与空间交叉桁架相结合的结构体系。主体钢结构施工过程中结构体系转换频繁,关键节点在施工过程中存在较大的应力水平,因此有必要对关键节点进行施工全过程的应力监测。应力监测过程采用三种测试手段:电阻应变片静态应变测试仪、电阻应变片动态应变测试仪和钢弦式应变传感器。由监测结果可知三种手段监测的应力曲线变化趋势一致。通过相互对照监测结果,可以及时发现问题,保证监测结果的准确性和有效性,以及现场施工的顺利进行。

关键词：施工监测电阻应变片钢弦式应变传感器节点

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混凝土夹芯板受弯性能分析

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建筑结构 2015年第16期45卷 91-95页

作者：李砚波杜媛媛门东浩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

为分析混凝土夹芯板的受弯性能,利用ANSYS软件对其进行模拟分析,得到混凝土夹芯板挠度计算的影响因素。最后对相关规范中的受弯构件挠度计算公式进行了补充,并提出了均布荷载作用下混凝土夹芯板在承载能力极限状态下的挠度计算公式,公... 详细信息

为分析混凝土夹芯板的受弯性能,利用ANSYS软件对其进行模拟分析,得到混凝土夹芯板挠度计算的影响因素。最后对相关规范中的受弯构件挠度计算公式进行了补充,并提出了均布荷载作用下混凝土夹芯板在承载能力极限状态下的挠度计算公式,公式计算值与试验值吻合较好。

关键词：混凝土夹芯板受弯性能有限元分析挠度计算

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考虑下部支承结构协同变形的椭圆形弦支穹顶结构温度效应研究

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建筑结构 2015年第5期45卷 10-13页

作者：刘红波陈志华王哲周翠竹张智升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

空间结构周边约束刚度是影响结构温度变形和温度应力的主要因素之一。周边约束刚度与支座刚度、下部支承结构侧向刚度有关,而目前大部分研究中忽略了下部混凝土支承结构侧向刚度的影响,使得分析结果不能准确反映结构的实际状态。以天津... 详细信息

空间结构周边约束刚度是影响结构温度变形和温度应力的主要因素之一。周边约束刚度与支座刚度、下部支承结构侧向刚度有关,而目前大部分研究中忽略了下部混凝土支承结构侧向刚度的影响,使得分析结果不能准确反映结构的实际状态。以天津宝坻体育馆椭球形弦支穹顶结构为背景,建立包含下部混凝土支承结构的整体模型,研究了下部支承结构侧向刚度对结构温度效应的影响,发现合理考虑下部支承结构的侧向刚度可有效降低结构的温度应力、温度变形和支座反力。

关键词：宝坻体育馆弦支穹顶下部支承结构协同变形温度效应

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钢管混凝土柱-预应力混凝土梁T形节点抗震性能研究

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建筑结构 2015年第2期45卷 15-19页

作者：丁阳刘晨李宁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

以某地下空间结构中采用的新型钢管混凝土柱-预应力混凝土梁T形节点为研究对象,采取低周往复拟静力试验与数值模拟相结合的研究方法,对节点延性、刚度、承载力及耗能能力进行分析。结果表明:该类节点具有良好的延性、承载力及耗能能力... 详细信息

以某地下空间结构中采用的新型钢管混凝土柱-预应力混凝土梁T形节点为研究对象,采取低周往复拟静力试验与数值模拟相结合的研究方法,对节点延性、刚度、承载力及耗能能力进行分析。结果表明:该类节点具有良好的延性、承载力及耗能能力。在大震设计位移需求下,节点核心区剪切变形较小,未发生破坏。有限元分析结果与试验结果吻合较好。

关键词：钢管混凝土柱组合节点抗震性能延性耗能能力

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多尺度模型在贝壳形单层网壳分析中的应用研究

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建筑结构 2015年第5期45卷 30-33页

作者：赵中伟朱涵陈志华刘红波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

基于多尺度建模方法,在有限元分析软件中实现了局部模型和宏观模型的连接,将整体结构中受力复杂的节点用实体单元建立,利用ANSYS软件中的多点约束方程连接梁单元与实体单元,同时建立了双支座有限元模型,精确模拟了节点域的边界条件,对... 详细信息

基于多尺度建模方法,在有限元分析软件中实现了局部模型和宏观模型的连接,将整体结构中受力复杂的节点用实体单元建立,利用ANSYS软件中的多点约束方程连接梁单元与实体单元,同时建立了双支座有限元模型,精确模拟了节点域的边界条件,对比研究了传统梁单元模型与多尺度有限元模型在自重与温度荷载作用下的计算结果,结果显示梁单元不能精确模拟整体结构中受力复杂区域的受力状态,对受力复杂区域应采用高阶单元建立模型。研究表明多尺度建模方法能够有效地应用于复杂结构的整体分析中,可在计算精度和计算代价中寻求较好的平衡点。

关键词：多尺度模型双支座接触对约束方程贝壳形网壳

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U型试件混凝土冲击寿命的统计分析

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功能材料 2015年第4期46卷 4148-4152页

作者：朱学超朱涵李浩然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

采用自行设计的U型混凝土试件,以及自制的落锤冲击实验装置,研究了其抗冲击性能。引入顺序统计量和秩的概念,根据平均秩法的期望估计,计算累积失效概率函数F(N)和生存概率函数R(N)的估计值。利用双参数威布尔(Weibull)分布理论及线性回... 详细信息

采用自行设计的U型混凝土试件,以及自制的落锤冲击实验装置,研究了其抗冲击性能。引入顺序统计量和秩的概念,根据平均秩法的期望估计,计算累积失效概率函数F(N)和生存概率函数R(N)的估计值。利用双参数威布尔(Weibull)分布理论及线性回归理论,分析了在4种不同落锤质量水平下冲击寿命N的分布规律,结果表明,双参数威布尔分布理论可以很好地描述U型试件混凝土冲击寿命N的分布特征。

关键词：混凝土冲击寿命顺序统计量秩统计分析威布尔分布

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高强钢焊接工字梁整体稳定性能分析

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建筑结构 2015年第21期45卷 25-29页

作者：丁阳郭鹏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

高强钢因其良好的材料性能已在建筑结构和桥梁结构中得到成功应用,但是我国尚未颁布相应的设计规范。同时鉴于国内鲜有针对高强钢梁整体稳定性能的研究成果,建立高强钢焊接工字梁的有限元模型,分析初始几何缺陷、残余应力、钢材强度等... 详细信息

高强钢因其良好的材料性能已在建筑结构和桥梁结构中得到成功应用,但是我国尚未颁布相应的设计规范。同时鉴于国内鲜有针对高强钢梁整体稳定性能的研究成果,建立高强钢焊接工字梁的有限元模型,分析初始几何缺陷、残余应力、钢材强度等级、截面高宽比、荷载类型和截面形式对高强钢焊接工字梁整体稳定承载力的影响。结果表明,钢材强度等级越高,初始几何缺陷和残余应力对高强钢焊接工字梁整体稳定承载力的影响越小。建议了高强钢焊接工字梁整体稳定系数计算式。

关键词：高强钢焊接工字梁整体稳定残余应力影响因素

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超低温环境下钢筋力学性能试验研究

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工业建筑 2015年第1期45卷 126-129,172页

作者：谢剑韩晓丹裴家明雷光成天津大学建筑工程学院土木工程系天津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

采用液氮降温的方式,对HRB335、HRB400以及特种低温钢筋共21组63个试件进行不同温度下的拉伸试验,分析不同种类钢筋在20,-40,-80,-100,-120,-140,-165℃下的力学性能及变化趋势。试验研究表明:随着温度降低,三种钢筋的屈服强度fy和抗拉... 详细信息

采用液氮降温的方式,对HRB335、HRB400以及特种低温钢筋共21组63个试件进行不同温度下的拉伸试验,分析不同种类钢筋在20,-40,-80,-100,-120,-140,-165℃下的力学性能及变化趋势。试验研究表明:随着温度降低,三种钢筋的屈服强度fy和抗拉强度fu均呈增大趋势,钢筋的断后伸长率δ5和断后收缩率ψ减小,说明钢筋的塑性随着温度降低而降低;三种钢筋的弹性模量与温度相关性不大,其值基本围绕着某一定值上下波动;不同温度下钢筋的应力-应变曲线的形状基本类似,但随着温度的降低,钢筋的极限应变不断减小,这也说明钢筋的塑性呈减小趋势。

关键词：超低温钢筋拉伸试验屈服强度极限强度应力-应变曲线

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