检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑结构学报 2025年

作者：吕文斌刘铭劼芦燕朱海涛单辰武国家地震工程科学中心天津大学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

为研究钢管柱-H形钢梁双向受弯中柱铸钢节点的抗震性能，本文对方钢管柱中柱节点和圆钢管柱中柱节点7个试件进行了双向梁端加载拟静力试验。结果表明，在双向受弯作用下，随着一个方向加载比例逐渐增大，该方向承载力逐渐增大，两个方... 详细信息

为研究钢管柱-H形钢梁双向受弯中柱铸钢节点的抗震性能，本文对方钢管柱中柱节点和圆钢管柱中柱节点7个试件进行了双向梁端加载拟静力试验。结果表明，在双向受弯作用下，随着一个方向加载比例逐渐增大，该方向承载力逐渐增大，两个方向刚度和刚度退化速度逐渐减小。参数化有限元数值模拟结果表明，方钢管柱节点双向受弯耦合效应比圆钢管柱节点强，当加载比例为1:1时，耦合效应最为明显；圆钢管柱中柱节点与方钢管柱中柱节点承载力相对于平面节点折减率分别为22%和11%，二者折减率均随壁厚的增加而降低。

关键词：钢管柱双向受弯中柱节点铸钢节点拟静力试验有限元数值模拟抗震性能

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韧性填充墙框架水平荷载-位移曲线简化分析模型

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建筑结构学报 2023年第S02期44卷 411-426页

作者：刘昊鹏李爽王浩然哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业与信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

韧性结构具有良好的抗震性能和自复位效果,为研究填充墙对韧性框架抗震性能的影响,建立了韧性填充墙框架的精细化有限元模型,利用数值模拟结果提出了一种荷载-位移曲线的简化预测方法。结果表明:韧性填充墙框架不会发生脆性破坏,预应力... 详细信息

韧性结构具有良好的抗震性能和自复位效果,为研究填充墙对韧性框架抗震性能的影响,建立了韧性填充墙框架的精细化有限元模型,利用数值模拟结果提出了一种荷载-位移曲线的简化预测方法。结果表明:韧性填充墙框架不会发生脆性破坏,预应力钢筋的初始预应力对韧性填充墙框架的承载力影响显著,改变砂浆和砌块的强度会导致填充墙传力模式的改变,填充墙的撑杆作用沿着对角线方向发展,角钢横向开孔对承载力有较大影响。将韧性填充墙框架的受力分解为韧性纯框架与填充墙,分别计算韧性纯框架和填充墙在弹性、弹塑性和塑性阶段的待定参数,并利用线性插值法分别叠加,得出韧性填充墙框架的简化荷载-位移曲线,与有限元模拟结果吻合良好。

关键词：韧性结构填充墙框架有限元模型抗震性能简化荷载-位移曲线

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钢纤维增强地聚物再生混凝土单轴受压全曲线试验

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建筑结构学报 2022年第11期43卷 255-265页

作者：赵秋红董硕谢萌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300350

为增强再生混凝土的抗压强度及延性,并进一步减少水泥制备造成的碳排放,采用粉煤灰/矿渣基地聚物100%取代再生混凝土中的普通硅酸盐水泥,并掺入钢纤维制备出钢纤维增强地聚物再生混凝土(SFGRC)。为研究其抗压性能,配制得到再生粗骨料取... 详细信息

为增强再生混凝土的抗压强度及延性,并进一步减少水泥制备造成的碳排放,采用粉煤灰/矿渣基地聚物100%取代再生混凝土中的普通硅酸盐水泥,并掺入钢纤维制备出钢纤维增强地聚物再生混凝土(SFGRC)。为研究其抗压性能,配制得到再生粗骨料取代率分别为0%、30%、50%、70%和100%,及钢纤维体积掺量分别为0%、0.5%、1.0%和1.5%的14组钢纤维增强地聚物再生混凝土试件,并进行单轴受压全曲线试验。结果表明:随着钢纤维的掺入,SFGRC的破坏模式由脆性向延性转变;立方体抗压强度、峰值应力对应应变、受压韧性及延性随钢纤维掺量的增加而增加;立方体抗压强度、弹性模量及受压韧性随再生粗骨料取代率的增加而降低,但峰值应力对应应变增加。引入钢纤维体积掺量和再生粗骨料取代率,对Carreira-Chu混凝土单轴受压本构模型的下降段进行修正,提出了适用于SFGRC的单轴受压本构模型,其计算结果与相应试验结果均吻合良好。

关键词：钢纤维增强地聚物再生混凝土钢纤维体积掺量再生粗骨料取代率单轴受压试验应力-应变全曲线本构模型

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基于非线性强度特征的深埋隧道围岩有限应变求解

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铁道科学与工程学报 2024年第10期21卷 4148-4160页

作者：陈嘉骏路喆津孟超胡世红赵炼恒中南大学土木工程学院湖南长沙410075 深圳市综合交通与市政工程设计研究总院有限公司广东深圳518003 中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055 中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075 中南大学轨道交通工程结构防灾减灾湖南省重点实验室湖南长沙410075

深埋隧道的围岩强度随着围压的增大而呈现出明显的非线性变化,且其具有高地应力这一显著特征使得准确评估隧道掘进过程中围岩的力学响应难以实现。引入岩石的非线性强度特征,建立深埋隧道围岩的对数应变方程,并考虑已有研究中大多忽略... 详细信息

深埋隧道的围岩强度随着围压的增大而呈现出明显的非线性变化,且其具有高地应力这一显著特征使得准确评估隧道掘进过程中围岩的力学响应难以实现。引入岩石的非线性强度特征,建立深埋隧道围岩的对数应变方程,并考虑已有研究中大多忽略的岩石应变硬化特性,在有限差分循环迭代过程中使用当前节点的塑性剪切应变进行内部变量求解,提出基于统一应变硬化−应变软化本构模型和非线性剪胀模型的围岩弹塑性耦合有限应变解析方法。模型退化为小应变分析时,解析结果与经典理论解答基本一致,可以验证方法的有效性。影响参数分析表明:忽略岩石剪胀系数的非线性衰减将低估有限应变围岩的塑性区范围;随岩石剪胀特性的增强,洞壁位移、残余区半径和塑性区半径逐渐增加,且其增加幅度随围压减小而明显。岩石应变软化特性主要影响围岩残余区和软化区的占比,引起围岩位移的变化,其特性增强将显著减小塑性区半径。是否考虑岩石应变硬化特性对围岩塑性区范围的评估至关重要,但应变硬化特性的增强对塑性区的半径影响较小,其特性增强主要表现为对围岩软化区和硬化区占比的改变。采用该方法可有效评估深埋隧道有限应变围岩的塑性区范围,并为支护结构体系的设计提供理论指导。

关键词：非线性强度特征剪胀特性应变硬化−应变软化深埋隧道有限应变

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透明黏土盾构隧道开挖面失稳扩展过程和失稳特征研究

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岩石力学与工程学报 2022年第6期41卷 1235-1245页

作者：雷华阳刘敏程泽宇钟海晨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

基于透明黏土盾构隧道开挖面失稳模型试验,探究开挖面失稳扩展过程和失稳特征。在验证透明黏土可用于盾构隧道开挖面失稳破坏试验研究的基础上,从土体运动的角度分析不同埋深比条件下开挖面失稳演化过程,研究失稳分阶段、分区和形态特... 详细信息

基于透明黏土盾构隧道开挖面失稳模型试验,探究开挖面失稳扩展过程和失稳特征。在验证透明黏土可用于盾构隧道开挖面失稳破坏试验研究的基础上,从土体运动的角度分析不同埋深比条件下开挖面失稳演化过程,研究失稳分阶段、分区和形态特征以及地表沉降变化规律。基于土体运动的变化,提出盾构开挖面失稳过程实质是开挖面正前方松动土体带动上方土体向隧道内部同步运动,伴随着周围土体受扰动产生运动,并不断扩展变化,最终土体快速滑移发生整体失稳。开挖面失稳呈现明显的分区特征,影响区域包括整体滑移形成的失稳区和产生明显位移形成的扰动区,并提出失稳区的确定标准。开挖面失稳滑移时,纵截面处失稳区土体向隧道内部“流动”,横截面处失稳区呈椭圆状形态。利用对数螺旋线模型和Torus模型对黏土体失稳形态进行描述时,模型底部拟合很好,上部的偏差均较大。开挖面整体失稳前的横截面地表沉降符合高斯沉降曲线,整体失稳后与高斯沉降曲线偏差较大。

关键词：土力学透明土盾构隧道开挖面失稳失稳过程地表沉降

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新型GaN与ZnO衬底ScAlMgO_(4)晶体的研究进展

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无机材料学报 2023年第3期38卷 228-242页

作者：张超逸唐慧丽李宪珂王庆国罗平吴锋张晨波薛艳艳徐军韩建峰逯占文同济大学物理科学与工程学院先进微结构材料教育部重点实验室上海200092 连城凯克斯科技有限公司无锡214000

二十一世纪以来,以氮化镓(GaN)和氧化锌(ZnO)为代表的第三代宽禁带(Eg>2.3 eV)半导体材料正成为半导体产业发展的核心支撑材料。由于GaN与ZnO单晶生长难度较大,成本较高,常采用外延技术在衬底材料上生长薄膜,因此寻找理想的衬底材料... 详细信息

二十一世纪以来,以氮化镓(GaN)和氧化锌(ZnO)为代表的第三代宽禁带(Eg>2.3 eV)半导体材料正成为半导体产业发展的核心支撑材料。由于GaN与ZnO单晶生长难度较大,成本较高,常采用外延技术在衬底材料上生长薄膜,因此寻找理想的衬底材料成为发展的关键。相比于传统的蓝宝石、6H-SiC、GaAs等衬底材料,铝镁酸钪(ScAlMgO_(4))晶体作为一种新型自剥离衬底材料,因其与GaN、ZnO具有较小的晶格失配(失配率分别为~1.4%和~0.09%)以及合适的热膨胀系数而备受关注。本文从ScAlMgO_(4)晶体的结构出发,详细介绍了其独特的三角双锥配位体结构与自然超晶格结构,这是其热学性质与电学性质的结构基础。此外,ScAlMgO_(4)晶体沿着c轴的层状结构使其具有自剥离特性,大大降低了生产成本,在制备自支撑GaN薄膜方面具有良好的市场应用前景。然而ScAlMgO_(4)原料合成难度较大,晶体生长方法单一,主要为提拉法,且与日本存在较大的差距,亟需开发新的高质量、大尺寸ScAlMgO_(4)晶体的生长方法来打破技术壁垒。

关键词： ScAlMgO_(4) 自剥离衬底晶格匹配晶体生长外延综述

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自复位转动摩擦阻尼器弯矩-转角恢复力性能研究

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振动与冲击 2024年第9期43卷 281-290页

作者：史庆轩王朴臻戎翀王朋王斌西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 西安建筑科技大学绿色建筑全国重点实验室西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室西安710055

为了满足减震结构对可恢复功能的要求,针对传统摩擦阻尼器不具备自复位能力震后存在较大残余变形的问题,提出了一种基于形状记忆合金的自复位转动摩擦阻尼器,由摩擦耗能装置和形状记忆合金自复位装置组合而成。介绍了该SCRF(self-center... 详细信息

为了满足减震结构对可恢复功能的要求,针对传统摩擦阻尼器不具备自复位能力震后存在较大残余变形的问题,提出了一种基于形状记忆合金的自复位转动摩擦阻尼器,由摩擦耗能装置和形状记忆合金自复位装置组合而成。介绍了该SCRF(self-centering rotating friction)阻尼器的构造形式、工作原理,通过理论推导建立了SCRF阻尼器的弯矩-转角恢复力模型,通过ABAQUS软件有限元数值分析结果对弯矩-转角恢复力模型进行了验证,分析了低周往复荷载作用下SCRF阻尼器的滞回性能,并进行了参数分析。结果表明:有限元计算结果与阻尼器恢复力模型结果吻合良好;提高接触面间的摩擦因数与斜面高度可以提高阻尼器的最大承载力、耗能能力、有效刚度,但是超过一定限值的斜面高度会降低阻尼器的自复位能力;施加SMA螺栓预紧力可以提高阻尼器的摩擦启动弯矩,对于阻尼器的耗能能力与最大承载力影响不大。

关键词：形状记忆合金 SCRF阻尼器弯矩-转角恢复力模型数值模拟参数分析

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基于损伤等效的直立锁边屋面板动态抗风揭试验方法

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土木工程学报 2024年第1期57卷 26-33页

作者：孙瑛武涛曹正罡哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨1500903 上海理工大学上海200093

围护结构在台风等极端风下的抗风性能需要依靠动态试验测定,试验周期长导致成本高且模拟研究受限。基于直立锁边屋面板材料的损伤本构模型,通过疲劳分析研究荷载幅值对材料损伤影响,提出简化荷载序列组合。借助雨流计数法统计测点风压... 详细信息

围护结构在台风等极端风下的抗风性能需要依靠动态试验测定,试验周期长导致成本高且模拟研究受限。基于直立锁边屋面板材料的损伤本构模型,通过疲劳分析研究荷载幅值对材料损伤影响,提出简化荷载序列组合。借助雨流计数法统计测点风压时程得到基于损伤等效的简化荷载循环,提出动态抗风揭试验方法。参照不同试验方法开展抗风揭试验,通过对比发现,试验方法对屋面板风揭破坏过程影响不明显。除永久塑性变形外,该文试验方法与现有试验方法下屋面板损坏现象基本一致,屋面板均为撕裂破坏。不同试验方法下屋面板承载力差异在10%~20%间。该文试验方法加载周期小于1h,现有试验方法加载周期则大于20h。在屋面板风揭破坏过程、承载力等抗风揭性能差异不大情况下,该文试验方法可大幅降低试验周期,为开展模拟研究奠定基础。

关键词：直立锁边屋面板雨流计数法损伤等效简化荷载循环动态试验方法

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钢筋锈蚀与余震对RC框架结构地震损伤与易损性的影响分析

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工程力学 2023年第9期40卷 203-213,256页

作者：周洲于晓辉吕大刚韩淼北京建筑大学大型多功能振动台阵实验室北京100044 桂林理工大学土木与建筑工程学院桂林541004 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090

为量化钢筋锈蚀与余震对钢筋混凝土结构抗震性能的影响,选取两栋按我国现行规范设计的中国东南沿海地区钢筋混凝土框架结构为研究对象,考虑未锈蚀和由低到高三种不同锈蚀率(5%、10%和15%)的四种工况,采用真实主余震序列作为输入,选取Par... 详细信息

为量化钢筋锈蚀与余震对钢筋混凝土结构抗震性能的影响,选取两栋按我国现行规范设计的中国东南沿海地区钢筋混凝土框架结构为研究对象,考虑未锈蚀和由低到高三种不同锈蚀率(5%、10%和15%)的四种工况,采用真实主余震序列作为输入,选取Park-Ang损伤指数作为结构损伤指标,开展了主余震序列作用下的未锈蚀与锈蚀钢筋混凝土框架结构的地震损伤评估与易损性分析。计算结果表明:锈蚀率的提高加剧了主余震序列作用下的结构累积损伤,其增长率最大可超过50%。由钢筋锈蚀单一因素引起的结构损伤在主余震累积损伤中的占比最高可超过30%。此外,钢筋锈蚀因素会导致结构的主余震易损性曲线发生显著提升。当锈蚀率较大时,钢筋锈蚀对结构易损性的影响与余震对结构易损性的影响相接近。钢筋锈蚀和余震两个因素的耦合作用会使结构的易损性水平发生更为显著的提升。因此,十分有必要在既有钢筋混凝土结构抗主余震性能评估中考虑钢筋锈蚀因素的影响。

关键词：主余震序列钢筋锈蚀钢筋混凝土框架结构损伤分析易损性分析

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粗粒土抗剪强度的缩尺效应规律试验研究

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岩土工程学报 2023年第4期45卷 855-861页

作者：蒋明杰吉恩跃王天成栗书亚朱俊高梅国雄广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004 广西大学广西防灾减灾与工程安全重点实验室广西南宁530004 南京水利科学研究院岩土工程研究所江苏南京210024 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210024

抗剪强度是评价土体稳定性的重要指标,研究缩尺效应对粗粒土抗剪强度的影响,对高土石坝工程土体强度估算有重要的理论意义和应用价值。根据前人的研究,颗粒最大粒径d_(max)和级配结构两部分变化是导致缩尺后试样存在缩尺效应的主要原因... 详细信息

抗剪强度是评价土体稳定性的重要指标,研究缩尺效应对粗粒土抗剪强度的影响,对高土石坝工程土体强度估算有重要的理论意义和应用价值。根据前人的研究,颗粒最大粒径d_(max)和级配结构两部分变化是导致缩尺后试样存在缩尺效应的主要原因,其中级配结构可由级配面积S作为特征参数表示。通过改变试样的d_(max)和S,设计了24组不同级配试样,利用大型直剪仪对各组试样进行直剪试验,从而定量研究颗粒最大粒径和级配结构对粗粒土抗剪强度的影响规律。研究结果表明:粗粒土的抗剪强度指标黏聚力c和内摩擦角φ均表现出随着d_(max)增大而增大的规律,且c和φ均与d_(max)呈对数函数关系;黏聚力c和内摩擦角φ随着S的减小而增大,到达某一特定值后呈略微减小的趋势,并根据相应试验数据分别建立c和φ与S的关系式。最后,基于试验结果建立了考虑缩尺效应的粗粒土抗剪强度的预测模型,并用相关文献试验数据验证了该模型对不同类型粗粒土的适用性。

关键词：粗粒土缩尺效应抗剪强度颗粒最大粒径级配结构

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