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清华大学学报（自然科学版） 2009年第3期49卷 337-340,345页

作者：陈曦钱稼茹潘鹏清华大学土木工程系结构工程与振动教育部重点实验室北京100084

为预测点型感烟火灾探测器的响应信号时程，提出了采用FDS软件进行数值风洞实验、标定探测器Cleary迟滞模型参数的方法和步骤。以JTY—GD—1109A光电散射感烟探测器为例，标定了与之匹配的C1eary迟滞模型参数；结合FDS火灾模拟分析结果... 详细信息

为预测点型感烟火灾探测器的响应信号时程，提出了采用FDS软件进行数值风洞实验、标定探测器Cleary迟滞模型参数的方法和步骤。以JTY—GD—1109A光电散射感烟探测器为例，标定了与之匹配的C1eary迟滞模型参数；结合FDS火灾模拟分析结果，给出了适用于顶棚射流速度0．15～0．6m／s的探测舱内响应信号时程预测模型；通过一个室内火灾模拟算例，说明了该预测模型的应用。为评估点型感烟火灾探测器火灾探测的有效性提供了数值方法。

关键词：点型感烟探测器响应信号时程 Cleary迟滞模型数值实验预测模型

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铝合金受弯构件变形性能的非线性分析

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四川大学学报（工程科学版） 2006年第1期38卷 10-14页

作者：石永久程明王元清清华大学土木工程系清华大学结构工程与振动教育部重点实验室北京100084

为了研究铝合金的材料非线性对其受弯构件变形的影响,采用有限元方法研究了铝合金受弯构件荷载-挠度关系的影响因素,并以主要因素为参数,计算了126根梁的荷载-挠度曲线。根据欧规9(Eurocode 9)中给出的弯矩-曲率公式推导出荷载-挠度公式... 详细信息

为了研究铝合金的材料非线性对其受弯构件变形的影响,采用有限元方法研究了铝合金受弯构件荷载-挠度关系的影响因素,并以主要因素为参数,计算了126根梁的荷载-挠度曲线。根据欧规9(Eurocode 9)中给出的弯矩-曲率公式推导出荷载-挠度公式,并用数值积分的方法计算了一些受弯构件的荷载-挠度关系。讨论了有限元计算结果与理论计算结果的差异。以有限元计算结果为基础,用非线性拟合的方法修正了荷载-挠度公式中的系数,给出了铝合金受弯构件荷载-挠度关系的计算方法。结果表明,计算铝合金受弯构件的变形时需要考虑材料非线性的影响,本文的计算方法准确性较高。

关键词：铝合金受弯构件荷载-挠度关系有限元分析理论计算非线性拟合

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圆形凸坡的稳定性分析

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岩土工程学报 2011年第5期33卷 730-737页

作者：赵衡宋二祥清华大学土木工程系北京100084 结构工程与振动教育部重点实验室北京100084

通过三维数值分析表明圆形凸坡的破坏模式接近于轴对称破坏,采用一般的三维破坏模式会使计算结果偏于不安全,揭示了目前三维分析方法中滑裂面形状的假设并非总是合理。构建了轴对称条件下的容许速度场,得到了内摩擦角φ=0时圆形凸坡临... 详细信息

通过三维数值分析表明圆形凸坡的破坏模式接近于轴对称破坏,采用一般的三维破坏模式会使计算结果偏于不安全,揭示了目前三维分析方法中滑裂面形状的假设并非总是合理。构建了轴对称条件下的容许速度场,得到了内摩擦角φ=0时圆形凸坡临界坡高的上限解。同时提出了轴对称破坏模式下,计算圆形凸坡安全系数的极限平衡方法。比较了圆形凸坡和长直坡的稳定性差异,圆形凸坡的相对半径越小、土体越接近于纯黏性土时两者的差异越大,坡度较小时前者较稳定,坡度较大时则相反,进而纠正了以往认为平面应变模型计算圆形凸坡偏于不安全的错误认识。

关键词：圆形凸坡轴对称极限分析极限平衡法边坡稳定性

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水泥-沥青胶凝材料动态力学行为的初步研究

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工程力学 2011年第7期28卷 53-58页

作者：刘永亮孔祥明阎培渝清华大学土木工程系北京100084 结构工程与振动教育部重点实验室北京100084

研究了不同沥青含量(A/C)的水泥-沥青复合胶凝材料7d龄期的动态黏弹性力学行为。选择3种温度环境(?25℃、25℃和75℃),采用动态黏弹谱仪测试了3种不同A/C的水泥-沥青胶凝材料(简称为CAB)在频率范围0.1Hz^100Hz的动态力学性能,获得了不... 详细信息

研究了不同沥青含量(A/C)的水泥-沥青复合胶凝材料7d龄期的动态黏弹性力学行为。选择3种温度环境(?25℃、25℃和75℃),采用动态黏弹谱仪测试了3种不同A/C的水泥-沥青胶凝材料(简称为CAB)在频率范围0.1Hz^100Hz的动态力学性能,获得了不同温度下储存模量、损耗模量及损耗角随加载频率变化的基本规律。基于频-温等效原理建立了常温下CAB的储存模量随频率变化的主曲线,并利用Burgers本构关系对其动态力学行为进行了模拟。结果表明:随A/C和温度的升高,CAB的储存模量减少,黏弹性显著增强;低A/C的CAB,或低温下高A/C的CAB,其储存模量随频率的对数线性增加;随A/C和温度的升高,逐渐出现非线性递增规律;随A/C的升高,主曲线频幅变窄,表明模量对频率的敏感性增大;Burgers黏弹性力学模型可用于表征不同A/C的CAB动态模量与频率的关系,与实验数据吻合较好。

关键词：水泥-沥青胶凝材料储存模量动态模量频-温等效本构关系黏弹性

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GFRP管轴心受压性能的试验研究

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天津大学学报 2007年第1期40卷 19-23页

作者：钱鹏冯鹏叶列平清华大学土木工程系北京100084 清华大学结构工程与振动教育部重点实验室

纤维增强复合材料(FRP)具有高强轻质和耐腐蚀的优点,适合于腐蚀环境和大跨轻质结构．针对大跨度空间网格结构中的杆件,对拉挤玻璃纤维增强复合材料(GFRP)圆管的轴心受力性能进行了试验研究．首先通过短管受压试验得到了GFRP管的基本力... 详细信息

纤维增强复合材料(FRP)具有高强轻质和耐腐蚀的优点,适合于腐蚀环境和大跨轻质结构．针对大跨度空间网格结构中的杆件,对拉挤玻璃纤维增强复合材料(GFRP)圆管的轴心受力性能进行了试验研究．首先通过短管受压试验得到了GFRP管的基本力学性能参数;然后进行了4组不同长细比共12根GFRP长管的轴心受压试验,研究了其稳定性能．最后根据文献和试验结果,提出了基于Perry公式的GFRP管轴心受压屈曲破坏承载力的计算公式,能较好地预测GFRP长管的轴压屈曲破坏．

关键词：稳定屈曲耐腐蚀大跨结构轻质结构

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循环荷载作用下结构钢材本构关系试验研究

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建筑材料学报 2012年第3期15卷 293-300页

作者：石永久王萌王元清清华大学土木工程系北京100084 清华大学结构工程与振动教育部重点实验室北京100084

为准确模拟结构的地震响应,寻找在循环荷载下钢材的本构关系,采用工程常用Q235B及Q345B钢材共50个试件,施加多种加载制度,分析其单调性能、滞回性能、宏观微观破坏形态、延性特征以及损伤退化特性,并采用Ramberg-Osgood模型对循环加载... 详细信息

为准确模拟结构的地震响应,寻找在循环荷载下钢材的本构关系,采用工程常用Q235B及Q345B钢材共50个试件,施加多种加载制度,分析其单调性能、滞回性能、宏观微观破坏形态、延性特征以及损伤退化特性,并采用Ramberg-Osgood模型对循环加载骨架曲线进行拟合,进而得到Q235B及Q345B钢材在循环荷载下的一维应力应变关系骨架曲线;在Chaboche钢材塑性本构模型的基础上,通过试验标定,确定了两种等级钢材本构模型的关键材料参数,并结合通用有限元程序ABAQUS对试验结果进行有效模拟,为今后准确计算结构在地震荷载下的反应提供重要依据.结果表明:钢材在循环荷载下的反应与在单调荷载下的本构关系有很大差别,循环荷载下的骨架曲线对于准确的数值模拟起到重要作用;循环的圈数以及幅值会严重影响构件的断裂延性,钢材在循环荷载下的破坏应变不能按照单调荷载来确定.

关键词：超低周疲劳单调性能滞回性能累积损伤有限元分析

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配置FRP的结构构件的安全储备指标及分析

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土木工程学报 2009年第9期42卷 21-31页

作者：叶列平冯鹏林旭川齐玉军清华大学土木工程系北京100084 清华大学结构工程与振动教育部重点实验室北京100084

由于FRP(纤维增强复合材料)的线弹性受力特性与钢材和混凝土不同,配置FRP的结构构件,如FRP加固混凝土构件、FRP筋混凝土构件、FRP-混凝土组合构件等,受力特征与传统的混凝土和钢结构构件有很大差别,因此基于传统混凝土和钢结构构件的延... 详细信息

由于FRP(纤维增强复合材料)的线弹性受力特性与钢材和混凝土不同,配置FRP的结构构件,如FRP加固混凝土构件、FRP筋混凝土构件、FRP-混凝土组合构件等,受力特征与传统的混凝土和钢结构构件有很大差别,因此基于传统混凝土和钢结构构件的延性概念和安全储备理论不再适用于含FRP的构件。根据结构构件在正常情况下不容许发生明显屈服的基本原则,以及理想弹塑性结构构件以承载力储备指标表达的传统结构构件安全储备方法,提出基本承载力安全储备的概念;基于结构构件在意外作用下的安全储备需要,提出附加安全储备的概念。在此基础上,采用承载能力、变形能力和变形能等指标,给出不同受力性能构件的安全储备统一表达,提出等效承载力安全储备指标。根据现行规范的设计方法,针对传统混凝土和钢结构构件,分析所建议安全储备指标的取值;进而由所建议的安全储备统一表达,对不同类型的含FRP构件的安全储备进行分析,为建立合理的配置FRP构件的设计方法提供依据。

关键词：纤维增强复合材料(FRP) 安全系数变形性变形能

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土石混合料的力学特性

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华南理工大学学报（自然科学版） 2010年第11期38卷 32-39页

作者：曹光栩徐明宋二祥清华大学土木工程系北京100084 清华大学结构工程与振动教育部重点实验室北京100084

利用特制的大型侧限固结仪对我国西部山区机场建设常用的不同土石混合比的填料进行试验,研究了土石混合料的压缩、蠕变和湿化变形等特性.结果表明:土石混合料中石料含量达70%～80%时,填料具有较大的密度,压缩性较小,初始蠕变速率也较小... 详细信息

利用特制的大型侧限固结仪对我国西部山区机场建设常用的不同土石混合比的填料进行试验,研究了土石混合料的压缩、蠕变和湿化变形等特性.结果表明:土石混合料中石料含量达70%～80%时,填料具有较大的密度,压缩性较小,初始蠕变速率也较小;同一混合料在特定压力下的蠕变量与时间对数近似呈线性关系,并且蠕变速率随应力水平的提高不断增大;高应力水平下,土石混合料遇水将产生很大的湿化变形,并且混合料中细粒土含量对填料的最终湿化变形量影响很大,在对工后沉降要求严格的工程中应对由填料的湿化变形引起的长期工后沉降给予高度重视.

关键词：高填方土石混合料压缩性蠕变湿化变形

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屈服后刚度对建筑结构地震响应影响的研究

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建筑结构学报 2009年第2期30卷 17-29页

作者：叶列平陆新征马千里程光煜宋世研缪志伟潘鹏清华大学土木工程系北京100084 清华大学结构工程与振动教育部重点实验室北京100084

为准确预测强震下结构弹塑性响应,实现基于性能的抗震设计方法,有必要研究结构屈服后刚度对结构弹塑性地震响应离散程度的影响。根据单自由度体系和多自由度体系的大量的弹塑性时程动力分析,研究了屈服后刚度对结构弹塑性地震响应的影... 详细信息

为准确预测强震下结构弹塑性响应,实现基于性能的抗震设计方法,有必要研究结构屈服后刚度对结构弹塑性地震响应离散程度的影响。根据单自由度体系和多自由度体系的大量的弹塑性时程动力分析,研究了屈服后刚度对结构弹塑性地震响应的影响规律。分析研究结果表明:对于单自由度体系,在中长周期范围,最大弹塑性位移响应及其离散性随屈服后刚度的增大变化不大;在短周期范围,最大弹塑性位移响应及其离散性随屈服后刚度的增大显著减小。对于多自由度体系,随屈服后刚度增大,延性需求和累积滞回耗能分布趋于均匀,最大弹塑性层间位移响应的离散性显著减小。最后讨论了提高结构屈服后刚度的措施,并通过典型算例说明了在结构系统层次上实现强化型结构的方法。

关键词：地震响应弹塑性结构屈服后刚度离散性基于性能设计

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钢框架梁柱端板连接的非线性有限元分析

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工程力学 2008年第12期25卷 79-85页

作者：施刚石永久王元清清华大学土木工程系北京100084 清华大学结构工程与振动教育部重点实验室北京100084

运用通用有限元软件ANSYS建立三维有限元模型,对8个不同形式、不同构造的钢框架梁柱端板连接进行了非线性有限元分析(FEA),并与相应的试验结果进行了全面对比分析。比较结果表明:该文的有限元模型不但能够准确地分析计算各种类型和不同... 详细信息

运用通用有限元软件ANSYS建立三维有限元模型,对8个不同形式、不同构造的钢框架梁柱端板连接进行了非线性有限元分析(FEA),并与相应的试验结果进行了全面对比分析。比较结果表明:该文的有限元模型不但能够准确地分析计算各种类型和不同构造的钢框架梁柱端板连接节点的整体受力特性,包括承载力、弯矩-转角(M-φ)曲线、极限变形状态等,还能有效地分析计算节点及其组件的细部受力特性,包括高强度螺栓的预拉力,端板和柱翼缘之间的接触状态,以及节点域、端板、螺栓、端板加劲肋、节点域加劲肋等组件的受力状态,为进一步运用该模型对各种形式和构造的端板连接进行全面的有限元参数分析计算提供了正确性依据。同时,有限元分析还给出了螺栓预拉力引起的接触面预压力分布、荷载作用下接触面的摩擦力分布以及节点的主应力流分布等对于全面和深入理解端板连接节点受力特性非常有意义但是又难于通过试验进行测量的结果。

关键词：钢结构端板连接有限元分析非线性梁柱节点

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