检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑结构学报 2023年第8期44卷 225-233页

作者：宗亮刘衡陈颖王中兴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

为研究建筑用7A04超高强铝合金的高周疲劳性能,通过标准单调拉伸试验得到其基本力学性能,并开展了29个试件的高周疲劳性能试验研究。结合试验结果,对7A04铝合金在应力比为0.1下的疲劳S-N曲线进行拟合,对其疲劳断口形貌展开观察,并对基... 详细信息

为研究建筑用7A04超高强铝合金的高周疲劳性能,通过标准单调拉伸试验得到其基本力学性能,并开展了29个试件的高周疲劳性能试验研究。结合试验结果,对7A04铝合金在应力比为0.1下的疲劳S-N曲线进行拟合,对其疲劳断口形貌展开观察,并对基于连续损伤力学的高周疲劳损伤演化模型参数进行标定。结果表明:7A04铝合金高周疲劳断口包括疲劳源区、裂纹扩展区、瞬断区三个典型区域;建立了置信度50%和95%的S-N拟合曲线可较好地描述7A04铝合金疲劳性能;拟合得到了其置信度95%、失效概率5%下的下极限曲线。其疲劳强度高于6061、6005两种典型建筑用铝合金而低于同强度钢材Q460,符合规范中对7XXX系铝合金疲劳性能的要求。

关键词：超高强铝合金拉伸试验高周疲劳性能疲劳S-N曲线损伤演化

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极地低温下冻融作用对混凝土断裂性能的影响

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工程力学 2023年第2期40卷 202-212页

作者：谢剑闫明亮刘洋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

为研究混凝土在极地及严寒地区经历冻融循环作用后的耐久性能变化情况,该文通过慢冻法开展了84个三点弯曲梁的冻融循环及加载试验。试验以冻融循环下限温度(低至-80℃)、冻融循环次数、混凝土强度、混凝土类型为研究变量,对比分析了冻... 详细信息

为研究混凝土在极地及严寒地区经历冻融循环作用后的耐久性能变化情况,该文通过慢冻法开展了84个三点弯曲梁的冻融循环及加载试验。试验以冻融循环下限温度(低至-80℃)、冻融循环次数、混凝土强度、混凝土类型为研究变量,对比分析了冻融循环前后混凝土基本力学性能和关键断裂参数的变化规律。研究结果表明:随着循环下限温度的降低以及循环次数的增加,混凝土的基本力学性能以及起裂韧度和断裂能均呈下降趋势,但失稳韧度以及特征长度则呈相反趋势,表明混凝土在经历冻融循环后阻裂的能力下降,但混凝土变形性能有明显改善;随着混凝土强度的提高,抗冻耐久性能有一定程度的提升;海水海砂混凝土经受冻融循环后断裂性能不低于普通混凝土;提出冻融损伤累积量的概念,可利用其反映断裂参数的变化情况和不同冻融工况的定量化比较。

关键词：混凝土双K断裂韧度试验研究冻融循环极地低温

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基于应变冲击系数指标的悬索桥损伤识别方法

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振动．测试与诊断 2023年第3期43卷 450-458,617页

作者：朱劲松陈旭晟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

为实现大跨度悬索桥的快速检测与评估,提出了一种基于动力放大系数的改进损伤识别方法。首先,通过对比完好和损伤桥梁的应变冲击系数构建损伤指标,其中完好桥梁的基准动态响应数据通过自编的车桥耦合程序得到;其次,结合全桥损伤指标的... 详细信息

为实现大跨度悬索桥的快速检测与评估,提出了一种基于动力放大系数的改进损伤识别方法。首先,通过对比完好和损伤桥梁的应变冲击系数构建损伤指标,其中完好桥梁的基准动态响应数据通过自编的车桥耦合程序得到;其次,结合全桥损伤指标的峰值与整体变化趋势进行分析,实现对结构损伤的定位与损伤程度的评估;最后,通过数值模拟和悬索桥缩尺模型试验,验证了该方法对于桥梁损伤定位和定量的有效性。数值模拟与试验结果表明,该方法可较为准确地定位悬索桥损伤,对损伤程度实现初步定量判定。利用损伤桥梁与完好桥梁损伤指标的差值评估桥梁损伤情况,可消除桥面不平顺度对损伤识别的影响。该方法抗噪能力较强,具有较好的工程应用前景。

关键词：悬索桥冲击系数车桥耦合振动损伤识别

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大跨空间结构隔震研究进展

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东南大学学报（自然科学版） 2023年第5期53卷 857-868页

作者：丁阳董宇乔石运东李忠献聂长承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

为了充分掌握大跨空间结构隔震研究的发展现状,系统总结了大跨空间结构水平和三维隔震支座、隔震性能和隔震模型振动台试验的相关研究,并进一步介绍了隔震技术在大跨空间结构工程中的应用.最后,从三维隔震支座、水平和三维隔震结构隔震... 详细信息

为了充分掌握大跨空间结构隔震研究的发展现状,系统总结了大跨空间结构水平和三维隔震支座、隔震性能和隔震模型振动台试验的相关研究,并进一步介绍了隔震技术在大跨空间结构工程中的应用.最后,从三维隔震支座、水平和三维隔震结构隔震性能以及隔震设计方法等方面,给出了大跨空间结构隔震领域需要进一步探索的问题.结果表明:由于大跨空间结构为竖向地震敏感结构,对大跨空间结构的隔震研究已经从水平隔震发展为三维隔震;三维隔震支座存在竖向承载力需求与隔震柔性需求的矛盾,是三维隔震研究的关键问题,且对于竖向柔性的大跨空间结构该问题尤为突出;水平/三维隔震后大跨空间结构的水平/三维地震作用可降低60%以上.

关键词：大跨空间结构隔震性能隔震支座水平隔震三维隔震振动台试验

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水平受荷倾斜群桩模型试验及受力机理研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2023年第3期56卷 275-288页

作者：刘畅张冰洁苗圃闫城东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

长期受水平荷载的工程涉及到倾斜桩的应用,其水平承载能力和桩周土体行为受到关注.设计了4组不同布桩方式的室内倾斜群桩水平加荷模型试验,针对6桩承台,对比分析了倾斜群桩的桩身位移、桩身内力及桩周土体变形,相较于群直桩,同向10°... 详细信息

长期受水平荷载的工程涉及到倾斜桩的应用,其水平承载能力和桩周土体行为受到关注.设计了4组不同布桩方式的室内倾斜群桩水平加荷模型试验,针对6桩承台,对比分析了倾斜群桩的桩身位移、桩身内力及桩周土体变形,相较于群直桩,同向10°、对称10°和对称20°的倾斜群桩水平承载力分别提高了13.3%、28.3%和75.0%,桩顶最大水平位移依次减小了21.3%、35.6%和53.9%,倾斜群桩的桩身内力较小,侧摩阻力较大,桩顶土体水平位移最多减少了48.9%,桩底土体竖向位移最多减小了56.4%.建立了承台-倾斜群桩-土体在水平荷载作用下的精细化有限元模型,进一步分析了足尺条件下不同布桩方式倾斜群桩与土体的相互作用.直桩抵抗水平荷载的作用主要由土体沿桩身法向抗力提供,而倾斜群桩在水平荷载下产生较大的侧摩阻力,且斜桩侧摩阻力水平分量在抵抗水平荷载中发挥重要作用,对称20°倾斜群桩中侧摩阻力水平分量占比高达35%,所以其水平荷载能力更强,显著提高结构的抗侧刚度.承台与桩连接方式的改变没有影响其受力模式,刚接时桩顶存在负弯矩,更有利于减小桩身弯矩和桩顶位移.合理布置的倾斜群桩可以在水平荷载下发挥显著作用.

关键词：水平荷载倾斜群桩模型试验有限元模拟受力机理

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基于地震动加速度反应谱的三维隔震结构摇摆性能研究

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振动工程学报 2023年第2期36卷 400-409页

作者：石运东王宇辰王旋丁阳李忠献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

三维隔震结构在地震作用下存在显著的摇摆现象,影响三维隔震技术的隔震效果。而不同类型的地震动作用对三维隔震结构的摇摆特性影响不同。由此提出一种基于地震动竖向与水平向加速度反应谱谱值之比对三维隔震结构摇摆性能进行评估的方法... 详细信息

三维隔震结构在地震作用下存在显著的摇摆现象,影响三维隔震技术的隔震效果。而不同类型的地震动作用对三维隔震结构的摇摆特性影响不同。由此提出一种基于地震动竖向与水平向加速度反应谱谱值之比对三维隔震结构摇摆性能进行评估的方法,并利用有限元模拟进行验证。基于1567条不同类型的地震动记录,分析不同震源机制、震中距、场地类型对三维隔震结构摇摆特性的影响规律。结果表明,震源机制、震中距、场地条件对三维隔震结构摇摆的影响显著。当不同地震动作用调幅后结构竖向加速度响应相同时,在典型三维隔震结构隔震周期范围内(水平向2.0~5.0 s,竖向0.3~1.0 s),逆断层和走滑断层地震动相比正断层地震动所造成的三维隔震结构摇摆角更大;远场地震动相比近场地震动所造成的三维隔震结构摇摆角更大;地震动在软土场地条件下相比其在硬土场地条件下所造成的三维隔震结构摇摆角更大。

关键词：三维隔震摇摆角加速度反应谱震源机制场地条件

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枢纽车站结构地震响应特征

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工程力学 2023年第4期40卷 1-11页

作者：丁阳石运东宗亮尤碧施刘倩程俊森徐松涛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

枢纽车站结构一般由大跨空间屋盖结构和下部混凝土框架结构组成,还包括管道系统等非结构部件,研究多因素影响下的枢纽车站复杂结构地震响应特征对于保证其抗震安全性具有重要意义。该文经过大量调研选取4个典型枢纽车站结构,采用有限元... 详细信息

枢纽车站结构一般由大跨空间屋盖结构和下部混凝土框架结构组成,还包括管道系统等非结构部件,研究多因素影响下的枢纽车站复杂结构地震响应特征对于保证其抗震安全性具有重要意义。该文经过大量调研选取4个典型枢纽车站结构,采用有限元方法分析其地震响应特征,结果表明:枢纽车站结构呈“上柔下刚”的特点;从结构基底至屋盖结构顶部地震响应经历2次放大,屋盖结构为竖向地震敏感型结构,下部框架结构层间位移分布规律与普通框架的不同;考虑场地土后,枢纽车站结构自振频率均降低,屋盖结构变形增大、杆件应力分布趋于均匀;对于不同的枢纽车站结构,地震响应的最不利地震动震源机制不同;下部结构框架需考虑地震动行波效应的不利影响,屋盖结构可不考虑行波效应;屋盖吊挂管道系统地震响应从车站结构基底到管道系统经历3次放大,枢纽车站中管道系统抗震性能分析必须考虑主体结构对其地震响应的放大。

关键词：枢纽车站结构地震响应特征屋盖结构下部结构管道系统场地土震源机制

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桥塔附近油罐车火灾和爆炸联合作用下斜拉桥动力响应

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中南大学学报（自然科学版） 2023年第6期54卷 2257-2270页

作者：田力周建胜朱劲松张晗奇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

首先,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立了一座双塔钢斜拉桥三维空间有限元模型,分析了桥塔附近油罐车火灾单独作用下斜拉桥的温度分布特征和结构响应;其次,验证了综合考虑高温软化效应和高应变率效应的钢材本构模型可靠性,分析了桥塔附... 详细信息

首先,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立了一座双塔钢斜拉桥三维空间有限元模型,分析了桥塔附近油罐车火灾单独作用下斜拉桥的温度分布特征和结构响应;其次,验证了综合考虑高温软化效应和高应变率效应的钢材本构模型可靠性,分析了桥塔附近火灾和爆炸联合作用下斜拉桥关键构件的局部破坏特征和桥梁整体位移响应;第三,研究了燃烧时间和爆炸当量对桥塔在火灾下抗爆性能的影响;最后,分析了桥塔在火灾和爆炸联合作用下的倒塌过程。研究结果表明:由于热膨胀效应,火灾在短时间内便可导致桥塔等受压构件的应力迅速增大;火灾初期,桥塔受火侧产生远离火灾方向的侧向位移,随着火灾继续发展,桥塔受火侧的承载力逐渐下降,桥塔受火侧的侧向位移逐渐向火灾方向发展,最大达到了0.21 m;火灾燃烧时间越长或爆炸当量越大,桥塔在火灾爆炸作用下产生的局部破坏越严重;合理布置横隔板可有效提高桥塔的抗爆性能;火灾和爆炸联合作用下,桥塔整体产生朝向爆炸源方向的侧向位移,随着燃烧时间延长,桥塔在爆炸荷载下产生的侧向位移逐渐增大。

关键词：火灾爆炸斜拉桥桥塔有限元分析

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预制节段拼装中空夹层钢管混凝土桥墩自复位与耗能能力计算方法研究

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工程力学 2024年

作者：杜春雨梁晓张惠申李忠献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城建大学天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室

新型预制节段拼装中空夹层钢管混凝土桥墩结合预制节段拼装桥墩和中空夹层钢管混凝土构件的受力特点，具有良好自复位能力和快速施工优势，符合震后可恢复桥梁的发展趋势，然而如何平衡该新型桥墩的自复位与耗能能力，保证其震后功能可... 详细信息

新型预制节段拼装中空夹层钢管混凝土桥墩结合预制节段拼装桥墩和中空夹层钢管混凝土构件的受力特点，具有良好自复位能力和快速施工优势，符合震后可恢复桥梁的发展趋势，然而如何平衡该新型桥墩的自复位与耗能能力，保证其震后功能可恢复性是工程设计中亟需解决的关键问题。本文首先基于该新型桥墩的工作机理，提出了采用耗能系数λED衡量桥墩恒载轴压比、初始预应力轴压比和耗能钢筋配筋率等参数对其自复位与耗能能力的影响；其次采用OpenSees软件建立了该新型桥墩拟静力试验的数值分析模型，并基于试验结果验证了模型的正确性；最后研究了残余位移角θR和等效粘滞阻尼比εeq关于耗能系数λED的关系，通过回归分析建立了θR和εeq关于λED的计算公式，并基于已有试验验证了公式的合理性，从而建立了该新型桥墩自复位与耗能能力的计算方法，可用于指导其自复位与耗能能力设计。

关键词：预制节段拼装桥墩中空夹层钢管混凝土耗能系数残余位移角等效粘滞阻尼比

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饱和度对混凝土三轴抗压强度的影响试验研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2023年第8期56卷 870-877页

作者：崔健鹿羿张惠申蔡润杰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

混凝土结构服役环境非常复杂,其孔隙中自由水饱和度和受力状态因服役环境不同而有较大的区别.为研究不同含水饱和度混凝土在三向受力状态下的力学性质,本文通过干燥、真空饱水、自然蒸发3个步骤制作了0、50%和100%3种饱和度、2种强度等... 详细信息

混凝土结构服役环境非常复杂,其孔隙中自由水饱和度和受力状态因服役环境不同而有较大的区别.为研究不同含水饱和度混凝土在三向受力状态下的力学性质,本文通过干燥、真空饱水、自然蒸发3个步骤制作了0、50%和100%3种饱和度、2种强度等级的混凝土试件.试验采用了长径比2∶1的圆柱体和边长50 mm的立方体两种形状的试件.对总共60余个混凝土试件进行了无侧限单轴压缩试验和不同围压下的三轴压缩试验.试验结果表明:随着饱和度的增加,混凝土材料的单轴抗压强度逐渐降低,且普通强度混凝土的下降幅度比高强度混凝土高;在围压条件下,不同含水饱和度的混凝土试件轴向抗压强度均有所提高,普通强度混凝土的三轴强度比高强混凝土提高的幅度更大,且饱和度高的试件对侧向压力更为敏感,这主要是由于多向应力条件下产生的孔隙水压力作用;根据所得到的试验结果,基于Mohr-Coulomb强度准则建立了考虑饱和度影响的混凝土强度模型,用于指导混凝土结构在不同湿度服役环境下的设计,提高设计的可靠性.

关键词：混凝土孔隙水饱和度三轴压缩抗压强度

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