检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2017年第5期34卷 30-41页

作者：陈学森施刚赵俊林郁汉明魏东土木工程安全与耐久教育部重点实验室清华大学土木工程系北京100084 北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心清华大学北京100084 上海中远川崎重工钢结构有限公司上海201908

超大承载力端板连接节点是一种可以应用于大跨或重载钢结构中的新型梁柱节点形式。为了在结构分析中准确考虑该节点的抗弯承载力和转动刚度,需要确定其弯矩-转角曲线。在已有试验和有限元分析结果的基础上提出了超大承载力端板连接节点... 详细信息

超大承载力端板连接节点是一种可以应用于大跨或重载钢结构中的新型梁柱节点形式。为了在结构分析中准确考虑该节点的抗弯承载力和转动刚度,需要确定其弯矩-转角曲线。在已有试验和有限元分析结果的基础上提出了超大承载力端板连接节点的组件模型,引入一种新组件形式并提出了其承载力和刚度的分析方法,基于组件法提出了超大承载力端板连接节点的抗弯承载力和转动刚度的计算方法。综合现有典型的节点弯矩-转角曲线模型的优点,以节点抗弯承载力和转动刚度为基本参数提出了适用于超大承载力端板连接节点的弯矩-转角曲线模型。通过与已开展的试验研究和有限元分析结果进行比较,所提方法得到的节点抗弯承载力和转动刚度较为准确,所提弯矩-转角曲线模型与试验曲线吻合良好,可以应用于采用该节点形式结构的分析和设计中。

关键词：钢结构超大承载力端板连接组件法弯矩-转角曲线

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框架中钢-混凝土组合梁等效弯曲刚度分析

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建筑结构学报 2019年第11期40卷 182-190页

作者：周琪亮许立言陶慕轩清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 清华大学城市轨道交通绿色与安全建造技术国家工程实验室北京100084 清华大学北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心北京100084

框架体系中钢-混凝土组合梁在竖向荷载作用下的弯矩分布与其端部受到的转动约束条件密切相关,而在不同方向的弯矩作用下钢-混凝土组合梁截面的抗弯刚度又差异显著,要准确计算竖向荷载作用下组合梁的等效弯曲刚度必须充分考虑与其相连的... 详细信息

框架体系中钢-混凝土组合梁在竖向荷载作用下的弯矩分布与其端部受到的转动约束条件密切相关,而在不同方向的弯矩作用下钢-混凝土组合梁截面的抗弯刚度又差异显著,要准确计算竖向荷载作用下组合梁的等效弯曲刚度必须充分考虑与其相连的梁柱变形对其端部产生的转动约束刚度。为此,采用分段刚度建立了框架中组合梁在竖向荷载作用下的等效刚度理论模型,以考虑不同梁端转动约束刚度和楼板开裂前后截面特性差异对组合梁等效刚度的影响。基于该理论模型进行大量参数分析,识别了影响组合梁等效弯曲刚度的两个关键参数:转动约束刚度与组合梁开裂后截面线刚度比和梁开裂前后截面刚度比,得到了随梁端转动约束刚度变化的组合梁在竖向荷载作用下等效弯曲刚度的计算式,在框架设计时可方便地用于组合梁的变形和内力计算。对比讨论了建议算式和现有公式的计算精度,并通过结构体系的非线性全过程分析对建议算式的合理性做了进一步的验证。理论分析和设计方法表明,组合梁在竖向均布荷载作用下的负弯矩区长度和等效弯曲刚度随梁端转动约束刚度变化显著,必须在设计中准确考虑。

关键词：框架结构钢-混凝土组合梁理论模型等效弯曲刚度端部转动约束

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高轴压比下钢管高强混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2016年第9期37卷 108-116页

作者：赵作周贺小岗杨光叶列平清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 清华大学北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心北京100084 清华大学建筑设计研究院北京100084 北京市建筑设计研究院有限公司北京100045

通过在约束边缘构件位置和截面中部设置多根钢管，形成了一组不同钢管布置形式的钢管高强混凝土组合剪力墙。通过对8片剪跨比为2．08的剪力墙试件在高轴压比（0．40～0．62）下的低周往复加载试验，研究其破坏形态、承载力、变形能力、... 详细信息

通过在约束边缘构件位置和截面中部设置多根钢管，形成了一组不同钢管布置形式的钢管高强混凝土组合剪力墙。通过对8片剪跨比为2．08的剪力墙试件在高轴压比（0．40～0．62）下的低周往复加载试验，研究其破坏形态、承载力、变形能力、滞回性能等。试验结果表明：试件的破坏形态为压弯作用下的受弯破坏，墙体根部混凝土压溃范围为整个试件宽度和300—400mm高度，钢管与混凝土之间没有出现明显的黏结滑移；在峰值荷载前，试件的截面应变分布基本符合平截面假定；与钢筋混凝土剪力墙相比，设置钢管后在轴向压力最大增加19％的情况下，受弯承载力提高了21％～43％，试件的屈服位移角达到1／300，峰值荷载时位移角不低于1／100，极限位移角达到1／75，个别试件接近1／40，变形能力提高了约30％，试件的滞回性能明显改善，表明所设计的钢管高强混凝土剪力墙具有良好的抗震性能和抗倒塌能力。

关键词：钢管高强混凝土组合剪力墙高轴压比拟静力试验抗震性能

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多层重力-侧力系统可分组合结构体系力学性能分析

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建筑钢结构进展 2021年第10期23卷 44-53页

作者：赵鹤李子昂陶慕轩北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 清华大学北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心北京100084

针对装配式组合结构的发展需求,提出了一种多层重力-侧力系统可分组合结构体系,通过梁端铰接实现了结构的竖向承重系统与水平抗侧力系统的分离,提升了装配式组合结构的标准化程度。根据该结构体系的布置方案,设计并完成了3个大比例体系... 详细信息

针对装配式组合结构的发展需求,提出了一种多层重力-侧力系统可分组合结构体系,通过梁端铰接实现了结构的竖向承重系统与水平抗侧力系统的分离,提升了装配式组合结构的标准化程度。根据该结构体系的布置方案,设计并完成了3个大比例体系试验,与传统刚接组合框架对比,分析了新型结构体系在竖向楼面荷载和水平滞回荷载作用下的力学性能,对两种结构体系开展了抗震性能评价。利用通用有限元软件***建立了新型结构体系的有限元模型,通过与试验结果对照分析了节点建模方式对计算结果的影响。研究结果表明,新型结构体系在水平地震作用下的安全裕度高于传统刚接组合框架,新型结构体系的节点表现出显著半刚性,其对结构竖向承载刚度和侧向刚度均有明显影响。

关键词：重力-侧力系统可分组合结构体系抗震性能评价节点半刚性试验研究数值模拟

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箱形柱-工形梁端板连接节点试验研究

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建筑结构学报 2017年第8期38卷 113-123页

作者：陈学森施刚王喆王琼张宏亮清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 清华大学北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心北京100084 中国建筑标准设计研究院北京100048 山东鲁帆建设科技有限公司山东滨州256216

预制装配式钢框架中箱形柱与工形梁之间采用螺栓连接会存在一定的施工困难,为此,提出了一种箱形柱与工形梁之间采用端板连接的节点形式及其3种预制方法,进行了1个足尺节点试件的单调加载试验和3个分别采用侧面开窗、正面开窗和中间截断... 详细信息

预制装配式钢框架中箱形柱与工形梁之间采用螺栓连接会存在一定的施工困难,为此,提出了一种箱形柱与工形梁之间采用端板连接的节点形式及其3种预制方法,进行了1个足尺节点试件的单调加载试验和3个分别采用侧面开窗、正面开窗和中间截断预制方法的足尺节点试件的循环加载试验。测得了加载过程中各节点的弯矩、转角、层间位移角和主要截面的应变分布,分析了该种节点的承载力、刚度、转动性能、耗能能力和失效模式,对比了3种不同预制方法对节点受力性能的影响。研究结果表明:采用不同预制方法的节点,其力学性能相似,都具有较大的转动刚度和延性,节点转角主要受端板相连的柱壁板的鼓曲影响;所采用的3种预制加工方法均可以满足节点抗震设计要求,但在实际工程中建议优先采用性能更好的侧面开窗或中间截断加工方法。

关键词：钢结构箱形柱梁柱节点端板连接单调加载试验循环加载试验

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核电工程双钢板组合墙-筏板基础插筋式锚固节点拉拔性能试验研究

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工程力学 2021年第3期38卷 86-97,147页

作者：孙运轮孔思宇陈岩樊健生丁然清华大学土木工程系北京100084 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 中核能源科技有限公司北京100193 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 清华大学北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心北京100084

双钢板混凝土组合结构结合了钢与混凝土两种材料的优势、力学性能以及耐久性优越,且施工快速便捷,正越来越广泛地应用于核电工程中。双钢板混凝土组合墙与钢筋混凝土筏板基础的锚固节点是其优越性能充分发挥的关键之一。插筋式节点相较... 详细信息

双钢板混凝土组合结构结合了钢与混凝土两种材料的优势、力学性能以及耐久性优越,且施工快速便捷,正越来越广泛地应用于核电工程中。双钢板混凝土组合墙与钢筋混凝土筏板基础的锚固节点是其优越性能充分发挥的关键之一。插筋式节点相较于传统嵌入式节点和埋件式节点可以显著提高施工效率,从而得到更多青睐,但是目前关于该类节点锚固性能的研究较少。该文设计了4个1∶2缩尺的双钢板混凝土组合墙-钢筋混凝土基础插筋锚固节点,对其进行静力单调拉伸试验。通过对试件承载力、刚度、裂缝形态、钢筋及钢板应变等开展分析,探究了搭接钢筋布置方式以及对拉钢筋配置对于节点锚固性能的影响规律,并针对可能的破坏模式提出了相应的设计方法。试验结果表明:该类节点可以实现等强连接,且延性较好;对拉钢筋对控制裂缝发展,提高节点整体性具有重要作用,且沿长度方向对拉钢筋应变呈非线性分布;随着搭接钢筋与钢板距离的增大,钢筋与钢板间的不平衡力矩增加,导致对拉钢筋应变增大,但搭接钢筋的滑移有所降低。该文研究结果为插筋式节点的锚固设计提供了重要依据。

关键词：双钢板混凝土组合墙钢筋混凝土筏板基础插筋式锚固节点拉拔性能对拉钢筋搭接传力

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村镇建筑群火灾蔓延模拟与案例

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清华大学学报（自然科学版） 2017年第12期57卷 1331-1337页

作者：曾翔杨哲飚许镇陆新征清华大学土木工程系北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心北京100084 北京科技大学土木工程系北京100083 清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

我国西南村镇地区建筑密集,木结构众多,火灾频发。为有效防范村镇区域火灾,判断和识别其中潜在的火灾风险,该文提出了针对村镇区域建筑群的火灾蔓延模拟方法,并基于OSG(open scene graph)图形引擎开发了可视化平台。采用该方法对贵州温... 详细信息

我国西南村镇地区建筑密集,木结构众多,火灾频发。为有效防范村镇区域火灾,判断和识别其中潜在的火灾风险,该文提出了针对村镇区域建筑群的火灾蔓延模拟方法,并基于OSG(open scene graph)图形引擎开发了可视化平台。采用该方法对贵州温泉村和云南独克宗古城进行火灾蔓延模拟,并完成了火灾蔓延过程的可视化展示。结果表明:火灾蔓延模拟结果与实际情况吻合良好,该文提出的火灾模拟方法能够辅助调查火灾事故原因,并为消防规划和火灾防控提供科学依据和技术支持。

关键词：村镇建筑群寨火蔓延模拟独克宗古城火灾

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区域建筑震害模拟方法分析对比

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工程力学 2017年第B06期34卷 105-110,128页

作者：程庆乐曾翔熊琛许镇陆新征清华大学土木工程系清华大学北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心北京100084 北京科技大学土木工程系北京100083 土木工程安全与耐久教育部重点试验室清华大学土木工程系北京100084

地震灾害是我国城市安全的重要威胁,科学合理的城市区域建筑震害模拟对城市防震减灾的规划和应急预案的制定具有重要的参考意义。该文简单介绍了4种区域建筑震害分析方法(易损性矩阵方法、HAZUS方法、多层集中质量剪切(MCS)模型、多自由... 详细信息

地震灾害是我国城市安全的重要威胁,科学合理的城市区域建筑震害模拟对城市防震减灾的规划和应急预案的制定具有重要的参考意义。该文简单介绍了4种区域建筑震害分析方法(易损性矩阵方法、HAZUS方法、多层集中质量剪切(MCS)模型、多自由度(MDOF)剪切/弯剪模型),从典型建筑和具体区域算例的角度,对比了4种方法的预测结果,表明:1)MDOF剪切/弯剪模型对中低层建筑采用了基于中国建筑的参数标定,对于高层框剪结构考虑了弯曲变形,震害预测结果具有最佳的准确性。因此,对于中国城市区域建筑的震害预测,宜采用MDOF剪切/弯剪模型。2)相对于易损性矩阵方法,其他三种方法能更好地考虑目标区域建筑特异性。3)由于MCS模型采用HAZUS参数库进行参数标定,因此二者给出的震害结果大体相近。但MCS模型相对HAZUS方法,能更好地体现层数对结构抗侧特性(骨架线)的影响。该文的分析对比结果,可为区域震害预测研究提供参考。

关键词：区域震害模拟 HAZUS方法多层集中质量剪切模型弯剪耦合模型非线性时程分析

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角钢连接件抗剪刚度试验及理论研究

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中国公路学报 2021年第3期34卷 136-146页

作者：邱盛源樊健生聂建国唐亮宋神友徐国平清华大学土木工程安全与耐久教育重点试验室北京100084 清华大学北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心北京100084 中交公路规划设计院有限公司北京100088 广东省公路勘察规划设计院广东广州510507

由于具有承载力高、疲劳性能好以及施工便捷的优点,角钢连接件在桥隧结构中得到越来越广泛的应用。角钢连接件主要应用于沉管隧道结构中,且相关研究主要集中在日本。现有研究多针对角钢连接件的承载力而忽视了抗剪刚度,而抗剪刚度会对... 详细信息

由于具有承载力高、疲劳性能好以及施工便捷的优点,角钢连接件在桥隧结构中得到越来越广泛的应用。角钢连接件主要应用于沉管隧道结构中,且相关研究主要集中在日本。现有研究多针对角钢连接件的承载力而忽视了抗剪刚度,而抗剪刚度会对界面滑移、混凝土开裂以及构件刚度等性能造成影响。为了研究角钢连接件的抗剪刚度,基于实际工程以及中国规范设计了6组推出试件,包含3种角钢尺寸以及2种混凝土规格。同时为了减少试验本身的离散性,每组均有3个试件。试验中所有试件均发生混凝土压溃破坏,混凝土强度提高时,试件的抗剪承载力和刚度均会相应调高,同一设计强度等级的3种尺寸角钢连接件受剪性能差别不大。曲率分布结果表明角钢腹板在底部承受较大弯矩和剪力,翼缘承受弯矩较小,表明翼缘在抗剪过程中的贡献较小。在结合已有的连接件理论模型以及试验结果的基础上,通过理论分析提出了针对角钢连接件的地基梁模型,并通过10组剪力-滑移曲线以及12组曲率数据来验证模型的可靠性,研究结果表明理论模型具有良好的精度。考虑到模型公式复杂,结合实际工程构造,对刚度公式进行了简化,并通过10组剪力-滑移曲线来验证简化公式的可靠性,结果表明简化公式同样具有良好的精度。

关键词：桥梁工程剪切刚度推出试验角钢连接件曲率分布地基梁模型

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双钢板-混凝土组合结构在沉管隧道中的发展与应用

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土木工程学报 2019年第4期52卷 109-120页

作者：宋神友聂建国徐国平樊健生唐亮郭宇韬深中通道管理中心广东广州510600 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心北京100084 中国公路规划设计院有限公司北京100088

沉管隧道在近年来修建的大型水下隧道工程中越来越多地得到运用,尤其是大型海底隧道。为研究沉管隧道的发展趋势,为工程设计提供参考,文中综述了沉管隧道的历史,总结出其结构形式经历了钢壳-钢筋混凝土结构、钢筋混凝土结构、双钢板-混... 详细信息

沉管隧道在近年来修建的大型水下隧道工程中越来越多地得到运用,尤其是大型海底隧道。为研究沉管隧道的发展趋势,为工程设计提供参考,文中综述了沉管隧道的历史,总结出其结构形式经历了钢壳-钢筋混凝土结构、钢筋混凝土结构、双钢板-混凝土组合结构3个发展阶段。研究发现以配置横纵向隔板与加劲肋为特征的隔舱式双钢板-混凝土组合结构优点突出,是未来大型沉管隧道的发展方向,值得深化研究与探讨。目前双钢板-混凝土组合结构的相关研究较多,但针对隔舱式双钢板-混凝土组合结构面外性能的研究还比较欠缺,已有设计方法应用了混凝土规范但较为保守。在已有研究的基础上,该文进行3个抗弯梁式试验与3个抗剪梁式试验。试验研究发现已有抗弯设计方法与试验结果符合较好,但其考虑受压翼缘局部屈曲的构造要求可进一步放宽;已有抗剪设计方法低于试验值较多,偏于保守。基于理论分析,文中进一步提出考虑钢-混凝土组合抗剪机制与工字钢腹板抗剪机制两种机制相结合的抗剪设计方法,与试验结果符合较好且有一定富余。

关键词：双钢板-混凝土组合结构沉管隧道巨型结构面外性能抗弯承载力抗剪承载力

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