检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑结构学报 2022年第12期43卷 300-310页

作者：李潇雅张仁波金浏杜修力北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 清华大学土木工程系北京100084

火灾会引起钢筋与混凝土材料力学性能的劣化,从而影响钢筋与混凝土界面的黏结-滑移性能。为研究不同高温工况下变形钢筋与混凝土的黏结性能,建立了考虑混凝土材料非均匀性和带肋钢筋表面特性的三维细观模型。通过拉拔试验模拟验证了细... 详细信息

火灾会引起钢筋与混凝土材料力学性能的劣化,从而影响钢筋与混凝土界面的黏结-滑移性能。为研究不同高温工况下变形钢筋与混凝土的黏结性能,建立了考虑混凝土材料非均匀性和带肋钢筋表面特性的三维细观模型。通过拉拔试验模拟验证了细观力学模型的有效性,并分析不同高温工况对黏结性能的影响。结果表明:采用考虑混凝土非均匀性的数值模型,可以更好地观察钢筋与混凝土界面间的黏结破坏机理;相较于高温下的试件,冷却后的试件黏结性能较好;自然冷却和洒水冷却对试件黏结破坏机理、钢筋应力分布和黏结应力-滑移曲线的影响不大;不同高温工况下,黏结强度随温度升高呈线性下降趋势,极限滑移与温度之间表现出非线性增长关系。通过对不同高温工况下黏结强度和滑移的分析,结合经验公式,给出了预测高温下和冷却后黏结性能的计算式,其能较好地描述高温下、自然冷却后和洒水冷却后,变形钢筋与混凝土之间黏结强度和极限滑移随温度的变化。

关键词：变形钢筋混凝土温度细观数值模拟黏结滑移性能

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高性能耐火耐候钢-混凝土简支组合梁抗火性能的数值分析

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工业建筑 2022年第2期52卷 67-74页

作者：程赟石永久王文昊班慧勇余香林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

随着钢材冶炼技术发展,采用耐火耐候钢、闭口压型钢板提升钢-混凝土组合梁抗火性能成为钢结构抗火设计新方法。采用ABAQUS有限元软件,选取合理的材料高温热-力学性能参数和计算策略,并通过数值计算结果与钢-混凝土组合梁抗火性能试验结... 详细信息

随着钢材冶炼技术发展,采用耐火耐候钢、闭口压型钢板提升钢-混凝土组合梁抗火性能成为钢结构抗火设计新方法。采用ABAQUS有限元软件,选取合理的材料高温热-力学性能参数和计算策略,并通过数值计算结果与钢-混凝土组合梁抗火性能试验结果对比,验证了数值模型的准确性与可靠性。以此为基准模型,改变材料热膨胀系数、荷载比、钢梁截面尺寸等参数,总结得出钢材热膨胀系数、钢梁高度、楼板厚度、荷载比对耐火耐候钢-混凝土简支组合梁耐火极限影响较大的结论,并基于参数化计算,分析数值模型计算组合梁正截面抗弯承载力与GB 51249—2017《建筑钢结构防火技术规范》中承载力法计算结果的差异,提出了标准升温下该型组合梁修正的承载力计算方法。

关键词：耐火耐候钢简支钢-混凝土组合梁抗火性能计算方法

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550MPa级耐火耐候钢热轧薄板高温力学性能研究

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工程力学 2025年

作者：刘锟庞陆峰李悦邓素怀田志红余香林石永久首钢集团有限公司技术研究院绿色可循环钢铁流程北京市重点实验室首钢京唐钢铁联合有限责任公司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

采用标准试验方法，对首钢研发的550MPa级耐火耐候钢热轧薄板SQ550FRW进行20℃-1000℃不同温度的稳态拉伸试验，获得其弹性模量、强度和断后伸长率等力学性能指标，建立相应的高温折减系数模型，并与耐火耐候钢冷轧薄板SQ420FRW和耐火... 详细信息

采用标准试验方法，对首钢研发的550MPa级耐火耐候钢热轧薄板SQ550FRW进行20℃-1000℃不同温度的稳态拉伸试验，获得其弹性模量、强度和断后伸长率等力学性能指标，建立相应的高温折减系数模型，并与耐火耐候钢冷轧薄板SQ420FRW和耐火钢热轧厚板Q420FR开展对比分析。结果表明：SQ550FRW热轧薄板具有优异的高温力学性能，弹性模量随温度增加呈现两阶段下降特征，600℃及以下时呈线性缓慢下降，600℃以上时呈非线性快速下降，600℃时其折减系数为0.704；规定塑性延伸强度按照Rp0.2，T、Rp0.5，T、Rp1.0，T、Rp1.5，T和Rp2.0，T顺序逐渐增加，500℃及以下时稳定在520MPa以上，600℃时在395MPa以上，Rp0.2，T折减系数为0.723，Rp2.0，T折减系数达到0.912；抗拉强度在500℃及以下时稳定在650MPa以上，600℃时在500MPa左右，折减系数为0.749；建立了SQ550FRW热轧薄板弹性模量、规定塑性延伸强度和抗拉强度随温度变化的非线性拟合模型，拟合优度在98.7%以上，建立了其应力-应变R-O本构模型，拟合优度在93.4%以上，可为耐火耐候钢组合楼板结构设计提供数据支撑；相比于SQ420FRW冷轧薄板，采用MCCR一火成材工艺生产的SQ550FRW热轧薄板具有更优异的室温强塑性和高温耐火性能，其室温延伸率≥16%，具有更好的加工成形性；600℃规定塑性延伸强度和抗拉强度折减系数更高，均在0.70以上，更适合于制作组合楼承板。

关键词： 550MPa级耐火耐候钢热轧薄板高温性能折减系数

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立式工业厂房不同结构体系综合效益的比较分析

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工业建筑 2022年第2期52卷 81-89页

作者：胡晓文聂鑫清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

在采用钢筋混凝土结构和钢结构的传统立式工业厂房中,当其跨度比较大、荷载比较大时,采用钢-混凝土组合结构体系能带来更好的综合效益。针对立式粮仓厂房堆放粮食、承受荷载较大的特点,以海南省某立式粮仓厂房框架结构为例,对其采用钢... 详细信息

在采用钢筋混凝土结构和钢结构的传统立式工业厂房中,当其跨度比较大、荷载比较大时,采用钢-混凝土组合结构体系能带来更好的综合效益。针对立式粮仓厂房堆放粮食、承受荷载较大的特点,以海南省某立式粮仓厂房框架结构为例,对其采用钢筋混凝土结构、钢结构和钢-混凝土组合结构分别进行方案设计并统计三种结构体系的经济指标。利用有限元计算软件对结构进行静力推覆分析和动力弹塑性时程分析,对比不同结构体系的承载力、抗侧刚度、层间位移角、出铰情况、破坏形式等指标。分析结果表明,钢-混凝土组合结构体系以其优越的受力性能、便捷的施工性能以及良好的综合效益,在立式工业厂房中具有广阔的应用前景。

关键词：立式工业厂房结构体系静力推覆分析动力弹塑性时程分析抗震性能钢-混凝土组合结构

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不锈钢管混凝土构件力学性能研究现状与展望

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北京工业大学学报 2024年第11期50卷 1386-1398页

作者：杨璐代鹏贠翔北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 清华大学土木工程系北京100084 布里斯托大学土木系英格兰布里斯托BS81QU

不锈钢管混凝土构件兼具钢管混凝土构件的特性和不锈钢材料的耐腐性。由于不锈钢的非线性特性,其力学行为与传统钢材显著不同。为了解决不锈钢管混凝土构件在应用中可能遇到的设计挑战,特别是由于忽视不锈钢的应变硬化和显著的非线性特... 详细信息

不锈钢管混凝土构件兼具钢管混凝土构件的特性和不锈钢材料的耐腐性。由于不锈钢的非线性特性,其力学行为与传统钢材显著不同。为了解决不锈钢管混凝土构件在应用中可能遇到的设计挑战,特别是由于忽视不锈钢的应变硬化和显著的非线性特性而导致对钢管截面强度过于保守的估计问题,对国内外不锈钢管混凝土构件的静力性能、界面黏结性能和动力性能的研究进展进行了详细阐述,并指出当前研究主要集中在静力性能,特别是截面轴压承载力的计算方法,而界面黏结性能和动力性能的研究还处于初步阶段。此外,针对目前不锈钢管混凝土构件的研究尚未充分考虑不锈钢材料应变硬化阶段的问题,对连续强度法的应用进行了总结和改进,提出了进一步的研究工作展望,以期更准确地描述和预测不锈钢管混凝土构件的力学性能,从而在结构设计中最大化其应用优势。

关键词：不锈钢管混凝土构件力学性能非线性和应变硬化连续强度法结构设计研究现状与展望

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钢-混凝土连续组合梁桥负弯矩区抗裂设计

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建筑结构学报 2022年第3期43卷 172-178页

作者：李聪聂建国周心怡刘学武长沙市公共工程建设中心湖南长沙410000 湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南长沙410200 清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

为进一步验证抗拔不抗剪连接件对组合梁桥负弯矩区抗裂的效果,并研究采用该连接件时负弯矩截面的设计方法,利用考虑滑移效应的组合梁负弯矩区受力模型,推导了采用抗拔不抗剪连接时组合梁负弯矩截面承载力的计算模型,计算结果与有限元分... 详细信息

为进一步验证抗拔不抗剪连接件对组合梁桥负弯矩区抗裂的效果,并研究采用该连接件时负弯矩截面的设计方法,利用考虑滑移效应的组合梁负弯矩区受力模型,推导了采用抗拔不抗剪连接时组合梁负弯矩截面承载力的计算模型,计算结果与有限元分析结果吻合良好。通过理论推导,进一步证明了抗拔不抗剪连接件对负弯矩截面承载力的折减不大,且能有效延缓桥面板开裂。基于所推导的公式,总结了钢-混凝土连续组合梁桥负弯矩截面的简化设计流程,以供工程设计实践参考。

关键词：钢-混凝土组合梁连续梁负弯矩区抗裂抗拔不抗剪连接有限元分析简化计算式

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新型单边拧紧高强度螺栓摩擦型连接扭矩系数及抗剪性能试验研究

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工程力学 2021年第1期38卷 119-128页

作者：范俊伟杨璐班慧勇北京工业大学土木工程系北京100124 清华大学土木工程系北京100084 土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

为促进钢结构装配式建筑和可拆卸钢结构的连接技术发展,该文介绍了一种基于传统高强度螺栓的新型单边连接方式,并设计了5个摩擦型连接接头试件。通过开展抗剪试验,研究了其扭矩系数、抗滑移系数、抗剪承载力、抗剪机理等,并与《钢结构... 详细信息

为促进钢结构装配式建筑和可拆卸钢结构的连接技术发展,该文介绍了一种基于传统高强度螺栓的新型单边连接方式,并设计了5个摩擦型连接接头试件。通过开展抗剪试验,研究了其扭矩系数、抗滑移系数、抗剪承载力、抗剪机理等,并与《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)的相关设计方法进行了对比分析。采用有限元软件ABAQUS建立了高强度螺栓连接接头试件的有限元模型,验证了有限元模型的准确性和适用性,并对该新型螺栓连接接头进行了参数分析。结果表明,该文提出的新型单边拧紧高强度螺栓摩擦型连接方式安装简单、易于施工和拆卸,抗剪连接破坏前螺栓预拉力损失值在15%~20%,其抗滑移系数、抗剪承载力仍可按照现行标准进行设计计算。研究成果能够为此类新型单边连接技术的工程应用提供基础。

关键词：单边连接高强度螺栓试验研究扭矩系数抗滑移系数预拉力损失有限元分析

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不同掺量铁尾矿废石骨料混凝土抗压强度和抗氯离子渗透性能研究

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混凝土 2022年第3期 83-85页

作者：康迎杰郭自利潘鹏清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

利用由铁尾矿废石生产的机制砂石代替天然砂石作为骨料制备混凝土是实现固废资源化的一个有力手段,保证固废混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能则是关键。设计了不同掺量(0、30%、70%、100%)机制砂石等质量代替天然砂石作为骨料制备混... 详细信息

利用由铁尾矿废石生产的机制砂石代替天然砂石作为骨料制备混凝土是实现固废资源化的一个有力手段,保证固废混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能则是关键。设计了不同掺量(0、30%、70%、100%)机制砂石等质量代替天然砂石作为骨料制备混凝土,进行了立方体抗压强度试验和抗氯离子渗透性试验。试验结果表明:掺加机制砂石的混凝土抗压强度相比普通混凝土抗压强度提高13.2%~19.5%;不同掺量机制砂石混凝土的氯离子渗透性评价均为低,同时混凝土氯离子扩散系数随抗压强度的增大呈线性递减趋势。

关键词：固废资源化铁尾矿废石机制砂石抗压强度抗氯离子渗透性

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采用牺牲耗能支撑的钢框架-支撑结构抗震性能分析

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工程抗震与加固改造 2023年第4期45卷 14-23页

作者：孙志娟陈侣宏初明进陆新征北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心北京100044 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

钢支撑是钢框架-支撑结构中重要的抗侧力构件,研发新型支撑对改进结构的抗震性能具有重要意义。本文以15层钢支撑框架结构为研究对象,采用屈曲约束支撑(BRB)和牺牲-耗能支撑(SED)对比分析结构的抗震性能。弹塑性分析结果表明,BRB始终保... 详细信息

钢支撑是钢框架-支撑结构中重要的抗侧力构件,研发新型支撑对改进结构的抗震性能具有重要意义。本文以15层钢支撑框架结构为研究对象,采用屈曲约束支撑(BRB)和牺牲-耗能支撑(SED)对比分析结构的抗震性能。弹塑性分析结果表明,BRB始终保持着较高的屈服后强度,结构中与支撑相连的梁、柱在后期承受了附加的轴力,增加了主要结构构件耗能的比例。牺牲-耗能(SED)支撑在达到峰值荷载后,其牺牲元件退出工作,承载力得到有控制的降低,减少了相连框架柱后期所受轴力,使得主结构中的塑性铰得到了一定程度的减少,进而主动吸引更多地震能量消耗在支撑中,达到了在强震作用下更好保护主体结构的目的。

关键词：消能减震抗震分析牺牲-耗能型支撑 BRB支撑钢框架-支撑结构

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建筑结构抗震“体系能力设计法”综述

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工程力学 2022年第5期39卷 1-12页

作者：叶列平金鑫磊田源陆新征缪志伟曲哲林旭川卢啸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 东南大学土木工程学院南京211189 中国地震局工程力学研究所哈尔滨150080 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

建筑结构是由不同力学单元组合形成的复杂系统,从系统层次控制结构在强震下的动力响应与损伤过程对结构抗震设计具有重要意义。为使建筑结构具有“稳定、有序、渐进、可控”的地震损伤机制与破坏模式,预先设计明确的损伤机制和提高结构... 详细信息

建筑结构是由不同力学单元组合形成的复杂系统,从系统层次控制结构在强震下的动力响应与损伤过程对结构抗震设计具有重要意义。为使建筑结构具有“稳定、有序、渐进、可控”的地震损伤机制与破坏模式,预先设计明确的损伤机制和提高结构整体屈服后刚度是有效途径。在此背景下,“体系能力设计法”得以提出和发展。体系能力设计法通过在体系层次设置主、次结构,使结构的弹塑性动力响应受控于抗震能力较高的主结构,从而实现性态控制。该文综述了体系能力设计法中的关键科学问题在近年来的重要发展,并探讨了体系能力设计法的工程指导意义与未来发展方向。

关键词：损伤机制屈服后刚度性态控制抗震设计性能检验高层建筑

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