检索结果-内蒙古大学图书馆

土木工程学报 2013年第2期46卷 1-9页

作者：班慧勇施刚石永久王元清清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

为研究国产Q460高强度钢材轴压构件的整体稳定性能,对7个焊接工字形截面钢柱试件进行试验研究。试验实测了构件的几何初始缺陷和截面残余应力,并分析其失稳变形特征和整体稳定承载力。利用试验结果和实测的初始缺陷数据,验证了所建立的... 详细信息

为研究国产Q460高强度钢材轴压构件的整体稳定性能,对7个焊接工字形截面钢柱试件进行试验研究。试验实测了构件的几何初始缺陷和截面残余应力,并分析其失稳变形特征和整体稳定承载力。利用试验结果和实测的初始缺陷数据,验证了所建立的有限元数值模型的可靠性和准确性;此外,通过大量参数分析计算了不同截面尺寸和长度的国产Q460高强钢焊接工字形截面轴压杆绕截面强轴和弱轴失稳的整体稳定承载力,并与国内外的钢结构设计规范柱子曲线进行比较。结果表明,该类轴压杆的整体稳定系数要明显高于相应的设计曲线,即相比具有相同正则化长细比的普通强度钢材轴压杆其整体稳定系数要有明显提高;给出了建议的柱子曲线类型,并在数值分析的基础上拟合新的柱子曲线,以为工程应用和规范修订提供参考。

关键词：钢结构 Q460高强钢轴压柱工字形整体稳定试验有限元设计方法

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摇摆填充墙-框架结构抗震性能研究

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建筑结构学报 2015年第10期36卷 81-87页

作者：吴守君潘鹏清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

针对钢筋混凝土框架在地震作用下因形成薄弱层而倒塌的情况,提出了一种摇摆填充墙-框架结构。该结构中,现浇混凝土墙板与周围梁柱组成刚性填充墙,墙体两侧框架柱与基础接触但不连接,允许柱底抬起以实现刚性填充墙摇摆。与传统外置附加... 详细信息

针对钢筋混凝土框架在地震作用下因形成薄弱层而倒塌的情况,提出了一种摇摆填充墙-框架结构。该结构中,现浇混凝土墙板与周围梁柱组成刚性填充墙,墙体两侧框架柱与基础接触但不连接,允许柱底抬起以实现刚性填充墙摇摆。与传统外置附加摇摆墙-框架结构相比,该摇摆填充墙-框架结构能有效避免摇摆墙对建筑功能的影响,简化摇摆墙与框架之间的连接。采用静力弹塑性推覆分析,对比了摇摆填充墙-框架结构与普通框架结构的性能差异。分析结果表明,摇摆填充墙能提高结构的侧向承载力,改善框架的延性。摇摆填充墙使框架结构的剪力分布更加均匀,能够有效控制框架的变形模式,有利于实现材料性能的充分利用。

关键词：填充墙摇摆墙钢筋混凝土框架推覆分析承载力变形模式

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考虑楼板空间组合作用的组合框架体系设计方法(Ⅰ)——极限承载能力

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土木工程学报 2012年第11期45卷 39-50页

作者：陶慕轩聂建国清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

楼板的空间组合作用对组合框架结构体系的抗侧力行为具有重要影响。极限承载能力和刚度是设计中最为关心的两项基本性能,该文重点研究楼板空间组合作用对极限承载能力的影响。首先建立边节点弹塑性精细有限元局部模型,研究极限状态下影... 详细信息

楼板的空间组合作用对组合框架结构体系的抗侧力行为具有重要影响。极限承载能力和刚度是设计中最为关心的两项基本性能,该文重点研究楼板空间组合作用对极限承载能力的影响。首先建立边节点弹塑性精细有限元局部模型,研究极限状态下影响梁端楼板贡献的关键因素。在此基础上,通过大量数值计算和参数分析,提出用于计算组合框架梁端极限正负弯矩的楼板有效宽度简化计算公式,并和精细有限元计算结果进行充分对比,具有良好的精度。该文提出的简化公式对于边节点和中节点均适用。最后,采用该文建议的有效宽度计算公式计算梁端极限弯矩,并和精细有限元计算结果进行对比,计算精度较高。

关键词：组合框架楼板空间组合作用设计方法极限承载能力

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采用纤维梁单元分析钢-混凝土组合结构地震反应的原理

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建筑结构学报 2011年第10期32卷 1-10页

作者：聂建国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

通过大型通用有限元程序***(2005r2)二次开发将纤维截面模型和基于位移的无滑移分布塑性铰梁单元相结合,得到了一种用于钢-混凝土组合结构地震反应分析的纤维梁单元。该单元在兼顾模型的准确性、通用性以及高效性的同时,具有较优的求解... 详细信息

通过大型通用有限元程序***(2005r2)二次开发将纤维截面模型和基于位移的无滑移分布塑性铰梁单元相结合,得到了一种用于钢-混凝土组合结构地震反应分析的纤维梁单元。该单元在兼顾模型的准确性、通用性以及高效性的同时,具有较优的求解效率、数值稳定性以及前后处理速度。根据工程中常用组合截面的特点提出了组合截面的定义方式及其纤维离散过程,并给出了截面本构关系的求解流程。分析了混凝土、钢材以及钢筋三种材料的单轴本构关系,混凝土材料模型能反映普通、高强以及约束混凝土的不同力学特性,并在已有的考虑单次加卸载强度退化模型的基础上发展了能够考虑多次加卸载强度退化行为的混凝土滞回准则,从而使模型更符合地震作用下组合构件中混凝土材料的实际复杂非线性行为,钢材和钢筋模型能较合理地考虑往复荷载作用下的包兴格效应。

关键词：组合结构地震反应分析纤维截面模型分布塑性铰梁单元单轴本构关系强度退化

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不同抗震等级钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2014年第7期35卷 105-114页

作者：钱稼茹冯宝锐清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

通过9个剪跨比为4的钢筋混凝土(RC)柱试件的拟静力试验,研究不同抗震等级RC柱的抗震性能及水平力循环次数对其抗震性能的影响。结果表明:试件的破坏形态为压弯破坏,顶点水平力-位移滞回曲线比较饱满,极限位移角为1/48~1/32。抗震等级相... 详细信息

通过9个剪跨比为4的钢筋混凝土(RC)柱试件的拟静力试验,研究不同抗震等级RC柱的抗震性能及水平力循环次数对其抗震性能的影响。结果表明:试件的破坏形态为压弯破坏,顶点水平力-位移滞回曲线比较饱满,极限位移角为1/48~1/32。抗震等级相同的RC柱,其抗震性能差别不大,但轴压比高的RC柱的极限位移角略小、破坏程度略为严重;配箍特征值相同时,抗震等级高的RC柱的弹塑性变形能力大于抗震等级低的RC柱。位移角为1/50时,水平力循环次数对试件的承载力退化、割线刚度退化及破坏程度影响不显著;位移角为1/30时,水平力循环次数增加,试件的承载力退化、割线刚度退化幅度增大,破坏加重。

关键词：钢筋混凝土柱抗震等级水平力循环次数拟静力试验抗震性能

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由土体级配近似确定土-水特征曲线的一种方法

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岩土力学 2015年第9期36卷 2487-2493页

作者：孔郁斐宋二祥清华大学土木工程系清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

利用毛细管理论推导了特定粒径颗粒堆积物中毛细水的上升高度,据此建立了土体级配与非饱和土土-水特征曲线的联系,构造了一个近似确定土-水特征曲线的新的物理经验模型。对大部分土而言,模型中引入的修正参数ouR与吸力水头h在对数坐标... 详细信息

利用毛细管理论推导了特定粒径颗粒堆积物中毛细水的上升高度,据此建立了土体级配与非饱和土土-水特征曲线的联系,构造了一个近似确定土-水特征曲线的新的物理经验模型。对大部分土而言,模型中引入的修正参数ouR与吸力水头h在对数坐标下呈现明显的线性相关性,可以使用ouln R?aln(h/m)?b进行拟合;利用非饱和土数据库UNSODA中406种土样的测量数据(包括干燥过程的土-水特征曲线和级配曲线)对拟合参数a、b进行了参数分析,统计了a、b的分布规律;计算显示,a、b与级配和孔隙比无关,可能受矿物组成影响。利用提出的模型进行预测时,可以用矿物组成类似的土样试验结果计算a、b值以确定修正参数ouR,在资料缺乏时也可使用统计得到的a、b平均值。该模型为间接确定土-水特征曲线提供了思路。

关键词：非饱和土土-水特征曲线级配

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多视角几何三维重建法识别工程结构缺损与变形

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工程力学 2020年第9期37卷 103-111页

作者：刘宇飞樊健生孔思宇魏晓晨清华大学土木工程系清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

裂缝等工程结构表面缺损与弯曲等构件变形是既有工程结构安全性检测鉴定与监测的重要指标,采用数字图像法可有效改善当前人工检查技术的缺点,但在工程实践中显现出定量检测中图像几何变形修正困难、局部损伤难以在整体结构中定位、无法... 详细信息

裂缝等工程结构表面缺损与弯曲等构件变形是既有工程结构安全性检测鉴定与监测的重要指标,采用数字图像法可有效改善当前人工检查技术的缺点,但在工程实践中显现出定量检测中图像几何变形修正困难、局部损伤难以在整体结构中定位、无法测量钢结构空间变形等问题。结合多视角几何三维重建法的研究与应用可有效解决上述问题。该文对多视角几何三维重建的方法原理与算法实现进行讨论,列举方法实践的经典算法与高效算法;围绕数字图像法检测在工程实践中存在的问题,提出表面投影法解决成像几何变形与损伤定位、逆向工程建模与特征提取识别几何变形损伤;通过结构表面裂缝识别、大型构筑物表面损伤定位、钢结构构件变形识别等3个应用研究,阐述多视角几何三维重建法在结构表面损伤与变形识别中的具体操作方法与比较优势。多视角几何三维重建法具有设备要求低、操作方便快捷、模型色彩丰富、点云精度较高等特点,与数字图像法结合后在工程结构检测监测领域的研究与应用潜力巨大。

关键词：数字图像多视角几何三维重建损伤识别表面裂缝损伤定位弯曲变形

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地震作用下边坡安全系数时程计算及参数研究

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岩土力学 2011年第1期32卷 261-268页

作者：康永君杨军宋二祥清华大学土木工程系清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

提出了一种计算地震作用下边坡动力安全系数时程的方法,该方法以动力有限元时程分析得到应力场,再使用遗传算法搜索每个时刻下的临界滑裂面,进而确定其安全系数,从而得到边坡在动力作用下的安全系数时程,物理意义明确。通过在基岩输入... 详细信息

提出了一种计算地震作用下边坡动力安全系数时程的方法,该方法以动力有限元时程分析得到应力场,再使用遗传算法搜索每个时刻下的临界滑裂面,进而确定其安全系数,从而得到边坡在动力作用下的安全系数时程,物理意义明确。通过在基岩输入不同周期的正弦波加速度,研究了动力作用周期对安全系数时程的影响,发现相同加速度幅值下周期越大安全系数越小,安全性越低。与边坡自振周期和振型比对后发现,地震波周期与边坡自振周期耦合引起的动力响应增大,不仅与周期耦合相关,还与相应的自振振型相关,只有与以坡体本身振动为主的振型耦合时,才会发生明显的动力响应增大,相应的安全系数明显降低。

关键词：边坡稳定动力安全系数时程遗传算法

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超大直径泥水盾构在砂土中的开挖面稳定性分析

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土木工程学报 2012年第3期45卷 174-181页

作者：徐明邹文浩刘瑶清华大学土木工程系清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

超大直径泥水盾构近年来在国内外得到越来越多的应用,其开挖面的稳定性受到高度关注,而泥水支护压力控制则是保证开挖面稳定的关键。对超大直径盾构在砂土地层中的开挖面稳定性进行三维数值分析,重点研究在不同摩擦角下开挖面的失稳模... 详细信息

超大直径泥水盾构近年来在国内外得到越来越多的应用,其开挖面的稳定性受到高度关注,而泥水支护压力控制则是保证开挖面稳定的关键。对超大直径盾构在砂土地层中的开挖面稳定性进行三维数值分析,重点研究在不同摩擦角下开挖面的失稳模式和极限支护压力,揭示了由泥水容重导致的支护压力不均匀分布对于预测结果的重要性。同时,还将三维数值模拟结果与基于极限平衡理论的楔形体模型进行对比,指出楔形体模型对于分析超大直径盾构开挖面稳定性的局限性。本项研究可为超大直径盾构在砂土中掘进时合理确定泥水支护压力和保持开挖面稳定提供参考。

关键词：超大直径泥水盾构砂土开挖面稳定三维数值模拟楔形体模型

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基于微观机理的Q460钢材角焊缝搭接接头延性断裂研究

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工程力学 2017年第4期34卷 13-21页

作者：施刚陈玉峰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

该文基于微观断裂力学的方法,针对Q460钢材角焊缝搭接接头的断裂行为进行了研究。分别通过对接焊缝试件的静力拉伸试验得到了焊缝材料的本构关系,11个开圆弧形平滑槽圆形截面拉伸试件标定了焊缝材料微孔扩张模型VGM和应力修正临界应变模... 详细信息

该文基于微观断裂力学的方法,针对Q460钢材角焊缝搭接接头的断裂行为进行了研究。分别通过对接焊缝试件的静力拉伸试验得到了焊缝材料的本构关系,11个开圆弧形平滑槽圆形截面拉伸试件标定了焊缝材料微孔扩张模型VGM和应力修正临界应变模型SMCS的断裂参量η、α,5个正面角焊缝搭接接头拉伸试验获得了焊接接头的荷载-变形曲线并进行了数值模拟。试验结果表明,E55-D2型焊材的角焊缝搭接接头拉伸破坏形式呈延性破坏。断裂参量结果分析表明,焊材的化学成分会导致焊缝金属断裂性能的差异。该文研究成果为焊缝材料建立了准确的数值模型,同时为高强度钢材焊缝的设计和焊接结构的破坏预测提供了一种有效的方法。

关键词：高强度钢材角焊缝微观机理断裂参量延性断裂

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