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中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会第17届(ISSF-2021)学术交流会暨教学研讨会

作者：海乐天班慧勇石永久同济大学土木工程学院上海200092 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 清华大学土木工程系北京100084

针对钛钢复合双金属材料单调加载力学性能和本构模型尚不明确的问题,采用经试验验证的有限元模型,分析了5种基层结构钢材和7种复层钛金属组成的钛钢复合双金属材料,在4种不同复合比下的单调加载力学性能.研究发现除复合比外,基层和复层... 详细信息

针对钛钢复合双金属材料单调加载力学性能和本构模型尚不明确的问题,采用经试验验证的有限元模型,分析了5种基层结构钢材和7种复层钛金属组成的钛钢复合双金属材料,在4种不同复合比下的单调加载力学性能.研究发现除复合比外,基层和复层材料弹塑性力学指标对钛钢复合双金属材料具有显著影响.基于平截面假定和无界面滑移假定进行了理论建模,得到了钛钢复合双金属材料的单调加载弹塑性应力-应变本构模型.模型评估应力应变关系与有限元分析结果具有较好的吻合.

关键词：钛-钢结构钛钢复合双金属材料单调加载力学性能本构模型有限元分析

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中国宜宾、日本山形、美国加州Ridgecrest地震破坏力分析与对比

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工程力学 2019年第11期36卷 195-202页

作者：许镇赵鹏举郑哲程庆乐陆新征北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

该文对近期发生的我国宜宾长宁6.0级地震、日本山形6.7级地震、美国加州7.1级地震进行了破坏力分析和对比,包括典型强震记录的峰值和反应谱对比;典型地震动对典型单体结构与区域的破坏力对比;真实地震灾情的对比。主要对比结果包括:对... 详细信息

该文对近期发生的我国宜宾长宁6.0级地震、日本山形6.7级地震、美国加州7.1级地震进行了破坏力分析和对比,包括典型强震记录的峰值和反应谱对比;典型地震动对典型单体结构与区域的破坏力对比;真实地震灾情的对比。主要对比结果包括:对于自振周期较短的砌体结构,宜宾地震破坏力最强;对于自振周期较大的多层框架结构,加州地震破坏力最强加州地震与山形地震的区域震害均轻于宜宾地震。上述结果表明地震震级、地面运动加速度、建筑物震损情况关系复杂,仅通过震级或最大地震动峰值加速度来判断地震破坏力是不合适的,应结合国家台网建设,发展城市抗震弹塑性分析。

关键词：强震记录地震破坏力中国宜宾6.0级地震日本山形6.7级地震美国加州7.1级地震

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T形钢管混凝土异形柱和工形钢梁节点承载力性能试验

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2019年第5期35卷 769-778页

作者：吴一然石永久孟令野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

目的研究T形钢管混凝土异形柱和工形梁节点在反复荷载的承载力性能,为合理评价该类型节点的受力性能和承载能力提供依据.方法对3个T形钢管混凝土异形柱和工形钢梁节点进行反复荷载试验研究,其中一个试件为全焊接节点,两个为栓焊混接节点... 详细信息

目的研究T形钢管混凝土异形柱和工形梁节点在反复荷载的承载力性能,为合理评价该类型节点的受力性能和承载能力提供依据.方法对3个T形钢管混凝土异形柱和工形钢梁节点进行反复荷载试验研究,其中一个试件为全焊接节点,两个为栓焊混接节点,分析了节点在反复受力过程中的变形特征、承载力退化及能量消耗的能力;在试验结果的基础上建立有限元模型,并将限元分析和试验得到的竖向荷载-变形曲线以及最大荷载进行对比.结果使用具有足够数目塞焊孔的套筒连接的栓焊混接节点的滞回曲线最为饱满,计算得到的耗能系数最大;有限元分析结果和试验结果对比显示有限元模型与试验竖向荷载-梁端变形曲线以及最大荷载吻合良好,有限元分析结果可以用于参数分析.结论 T形钢管混凝土异形柱和工形钢梁节点具有比较良好的滞回性能和耗能能力;梁与套筒间的焊缝质量以及套筒和柱之间的塞焊质量对节点的承载能力、变形能力和耗能能力都有重要影响,塞焊数目对承载能力有显著影响,而焊缝质量对耗能能力有显著影响.

关键词： T形钢管混凝土异形柱工形钢梁节点承载力滞回曲线骨架曲线

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结构构件压剪试验摩擦力测量装置开发与应用

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建筑结构学报 2019年第6期40卷 133-139页

作者：刘亮潘鹏王海深冯鹏赵蒙怀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 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 北京佛力系统公司北京100088

在结构构件压剪试验中,准确获得竖向作动器与反力架间的摩擦力,是得到其准确承载力的关键。针对一种摩擦力测量装置开展研究,该装置可承担20 000kN轴向压力,水平方向可测量不超过500kN范围内的摩擦力。详细介绍了该摩擦力测量装置的工... 详细信息

在结构构件压剪试验中,准确获得竖向作动器与反力架间的摩擦力,是得到其准确承载力的关键。针对一种摩擦力测量装置开展研究,该装置可承担20 000kN轴向压力,水平方向可测量不超过500kN范围内的摩擦力。详细介绍了该摩擦力测量装置的工作原理,推导了所测摩擦力和该装置应变的关系;提出了将应变转化为电压信号的全桥电路,推导并证明了所测摩擦力和输出电压信号间成线形关系;通过试验标定了所测力和应变的比例关系,得到摩擦力测量装置的灵敏度系数。将该摩擦力测量装置应用于多种结构构件的压剪试验,结果表明,该摩擦力测量装置能够准确测量竖向作动器与反力架间的摩擦力,有效提高了大型压剪试验的精度。

关键词：压剪试验摩擦力测量装置全桥电路灵敏度系数

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基于《建筑抗震韧性评价标准》的算例分析

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建筑结构 2020年第16期50卷 57-63页

作者：王啸霆潘鹏王涛申洲洋王海深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 中国地震局地震工程与工程振动部门重点实验室中国地震局工程力学研究所哈尔滨150080

建筑抗震韧性评价是地震工程领域的研究热点,对于引导业主和设计人员主动加强建筑抵御地震灾害的能力有重要意义。基于《建筑抗震韧性评价标准》(GB/T 38591—2020)开发了配套的建筑抗震韧性评价软件,并采用该软件对6栋钢筋混凝土建筑... 详细信息

建筑抗震韧性评价是地震工程领域的研究热点,对于引导业主和设计人员主动加强建筑抵御地震灾害的能力有重要意义。基于《建筑抗震韧性评价标准》(GB/T 38591—2020)开发了配套的建筑抗震韧性评价软件,并采用该软件对6栋钢筋混凝土建筑进行了韧性评价。结果显示:相对于抗震结构和消能减震建筑,隔震建筑更容易获得较高的抗震韧性等级;上部结构不进行降度设计的隔震建筑可以达到抗震韧性三星级,采用降度设计的隔震建筑基本可以达到抗震韧性二星级,消能减震建筑和抗震性能较好的抗震建筑可以达到抗震韧性一星级;按照现行抗震设计规范下限进行设计的抗震建筑不能满足抗震韧性一星级的要求。对于抗震和消能减震建筑,非结构构件的抗震性能对建筑物抗震韧性的影响显著。

关键词：建筑抗震韧性国家标准评价标准评价软件算例分析

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纵向变厚度(LP)钢板轧制技术和受弯构件承载性能研究

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工程力学 2019年第11期36卷 1-12页

作者：王元清刘晓玲刘明班慧勇李靖年土木工程安全与耐久教育部重点实验室清华大学土工程系北京100084 鞍山股份产品发展部辽宁鞍山114009

纵向变厚度钢板(LP钢板)是一种新型节约型绿色钢板,可广泛运用于工业与民用建筑、桥梁船舶及其他特种结构当中,其研发和应用对促进结构优化设计,建筑节能减排有重要意义。该文介绍了国内纵向变厚度钢板特殊的轧制与矫直技术,综述了钢板... 详细信息

纵向变厚度钢板(LP钢板)是一种新型节约型绿色钢板,可广泛运用于工业与民用建筑、桥梁船舶及其他特种结构当中,其研发和应用对促进结构优化设计,建筑节能减排有重要意义。该文介绍了国内纵向变厚度钢板特殊的轧制与矫直技术,综述了钢板材料力学性能以及翼缘纵向变厚度工形截面简支梁在弹性和弹塑性阶段变形和承载性能的理论、试验和数值分析研究结果,得出了材料性能随厚度变化的规律,提出了翼缘纵向变厚度工形截面简支梁的承载力设计值和正常使用极限状态下变形计算方法。

关键词：纵向变厚度钢板(LP钢板) 轧制技术材料性能翼缘纵向变厚度工形截面梁承载力变形性能工程应用

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复合材料网格箍筋在构件中受力性能的研究

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玻璃钢／复合材料 2019年第9期 58-63页

作者：沙雄冯鹏杨家琦王泽源清华大学土木工程系土木工程安全与耐久性教育部重点实验室

复合材料(简称“复材”)网格箍筋具有耐腐蚀强度高的特点,但其为弹脆性材料,无屈服点,仅通过传统拉伸试验不能全面反映复合材料网格箍筋在混凝土结构件中的发挥效率。本文设计了角部破坏试验与直线段破坏试验,并进行测试,研究了复材网... 详细信息

复合材料(简称“复材”)网格箍筋具有耐腐蚀强度高的特点,但其为弹脆性材料,无屈服点,仅通过传统拉伸试验不能全面反映复合材料网格箍筋在混凝土结构件中的发挥效率。本文设计了角部破坏试验与直线段破坏试验,并进行测试,研究了复材网格箍筋破坏模式和受力性能。其中角部破坏试验可以获得复材网格箍筋在混凝土构件中对应的破坏模式(节点破坏和杆件破坏),可判断出节点强度是否能保证杆件性能充分发挥。直线段破坏试验可定量测得节点破坏时杆件的发挥效率。基于试验结果,本文提出了一个强度简化计算模型,并对轴压荷载下混凝土方柱中的复材网格箍筋的发挥效率进行了预测,预测结果与试验结果吻合较好。

关键词：复合材料网格角部破坏试验直线段破坏试验简化计算模型网格发挥效率

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基于EEP法的二维有限元角结点位移精度修正

基于EEP法的二维有限元角结点位移精度修正

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第29届全国结构工程学术会议

作者：黄泽敏袁驷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

二维四边形有限元角结点位移相较于其他结点位移,有更高的收敛阶。对于足够光滑的问题,采用m次单元,其角结点位移可达h2m收敛阶。本文以二维Poisson方程为例,在有限元解的基础上,利用单元能量投影(EEP)法的超收敛解计算残余荷载向量,在... 详细信息

二维四边形有限元角结点位移相较于其他结点位移,有更高的收敛阶。对于足够光滑的问题,采用m次单元,其角结点位移可达h2m收敛阶。本文以二维Poisson方程为例,在有限元解的基础上,利用单元能量投影(EEP)法的超收敛解计算残余荷载向量,在不改变整体刚度矩阵的基础上,仅需进行代数方程组回代,即可得到具有更高精度的角结点位移。计算结果表明,当采用EEP简约格式解计算残余荷载向量时,角结点位移收敛阶可提高为h2m(10)2。特别地,对于线性元,精度翻倍,效益十分显著。

关键词：二维有限元 Poisson方程角结点位移精度修正单元能量投影(EEP) 超收敛

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运动方程一阶方程组格式的线性时域有限元及其EEP超收敛计算

运动方程一阶方程组格式的线性时域有限元及其EEP超收敛计算

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第29届全国结构工程学术会议

作者：袁全袁驷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

本文将运动方程转换成一阶常微分方程组,采用Galerkin线性单元,构建相应的h2阶精度的递推公式,并基于单元能量投影(EEP)法进行结点位移修正得到h4阶精度的有限元结点解。文中对其稳定性和收敛阶给出数学分析和证明,最后通过数值算例验... 详细信息

本文将运动方程转换成一阶常微分方程组,采用Galerkin线性单元,构建相应的h2阶精度的递推公式,并基于单元能量投影(EEP)法进行结点位移修正得到h4阶精度的有限元结点解。文中对其稳定性和收敛阶给出数学分析和证明,最后通过数值算例验证其不失为一种有效、简洁的时域积分算法。

关键词： Galerkin有限元法运动方程 EEP超收敛一阶方程组结点位移精度修正

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高强度铝合金的工程应用及其稳定性研究进展

高强度铝合金的工程应用及其稳定性研究进展

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中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会第17届(ISSF-2021)学术交流会暨教学研讨会

作者：支新航王元清范圣刚王中兴欧阳元文东南大学土木工程学院东南大学混凝土及预应力混凝土教育部重点实验室南京210096 清华大学士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 清华大学士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 东南大学土木工程学院东南大学混凝土及预应力混凝土教育部重点实验室南京210096 上海通正铝业工程技术有限公司上海201103

铝合金材料凭借其轻质高强且耐腐蚀性优良等优点,已应用于土木工程结构领域,但随着土木工程的发展,结构承载越发复杂,对铝合金材料的强度提出了更高的要求,高强铝合金面临新的需求.本文介绍了高强铝合金材料及其在工程中的应用,并总结... 详细信息

铝合金材料凭借其轻质高强且耐腐蚀性优良等优点,已应用于土木工程结构领域,但随着土木工程的发展,结构承载越发复杂,对铝合金材料的强度提出了更高的要求,高强铝合金面临新的需求.本文介绍了高强铝合金材料及其在工程中的应用,并总结了国内外关于高强铝合金稳定性研究现状.目前高强铝合金在土木工程中的应用很少,国内外对于高强铝合金的研究大多基于材料层面,而关于高强铝合金构件稳定性方面的研究存在大量空白有待填补.本文研究结果可以为中国相关标准的修订以及高强铝合金的研究应用提供参考.

关键词：土木工程高强度铝合金力学性能稳定性能

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