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第26届全国结构工程学术会议

作者：陶慕轩丁然潘文豪许立言周萌聂建国清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室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

纤维模型是结构体系模拟技术发展中的重要里程碑,它具有简单、高效、通用的特点,近年来得到了广泛应用,但其基本假定决定了其在许多结构体系关键效应的模拟方面存在显著缺陷。本文综述了研究团队近7年来针对若干体系计算的关键难点对传... 详细信息

纤维模型是结构体系模拟技术发展中的重要里程碑,它具有简单、高效、通用的特点,近年来得到了广泛应用,但其基本假定决定了其在许多结构体系关键效应的模拟方面存在显著缺陷。本文综述了研究团队近7年来针对若干体系计算的关键难点对传统纤维模型进行的大量改进和发展工作。首先在通用有限元程序***平台上开发完成了传统纤维模型并将其拓展至组合框架结构的模拟。随后针对四个体系模拟的关键难点,包括组合框架的楼板空间组合作用、核心筒连梁的非线性剪切和滑移效应、构件端部锚固纵筋滑移效应和钢筋混凝土梁柱构件开裂全过程行为,在对机理和规律充分研究的基础上,分别提出了考虑楼板空间组合作用的纤维模型、考虑剪切和滑移非线性的连梁纤维模型、考虑端部锚固纵筋滑移效应的纤维模型和裂缝宽度全过程定量预测的纤维模型等四个新型纤维模型。这些模型既保持了传统纤维模型的优点,同时能够较准确地考虑上述复杂效应,模拟结果得到了大量试验数据和精细有限元的充分验证。基于上述成果,团队同时开发了一套涵盖钢筋混凝土结构、钢结构以及组合结构等工程常用结构形式的非线性分析程序COMPONA-MARC,为结构体系的精细化模拟提供了强大的平台和工具。

关键词：纤维模型楼板空间组合作用非线性剪切锚固纵筋滑移裂缝宽度非线性分析程序结构体系模拟高效精细化模型

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基于局部谱形状指标调整结构抗地震倒塌能力的预测结果

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工程抗震与加固改造 2016年第5期38卷 9-15,26页

作者：张磊许镇叶列平施炜陆新征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 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083

选择合适的地震动记录是结构抗地震倒塌性能评估中很有挑战性的一个课题。如果对每个工程结构都根据其场地特点和结构特点选取一组地震动进行地震抗倒塌能力分析,则选波工作量和难度太大,难以在工程中广泛应用。因此,本文提出了局部反... 详细信息

选择合适的地震动记录是结构抗地震倒塌性能评估中很有挑战性的一个课题。如果对每个工程结构都根据其场地特点和结构特点选取一组地震动进行地震抗倒塌能力分析,则选波工作量和难度太大,难以在工程中广泛应用。因此,本文提出了局部反应谱形状指标SSI(spectral shape index),并给出了基于SSI的结构抗地震倒塌能力预测结果的调整方法,即通过一组标准的地震动记录对建筑进行倒塌分析,再将抗倒塌能力的结果根据建筑的目标反应谱进行调整,用调整后的结果来评价该建筑的抗倒塌能力。最后,通过3个典型的多层钢筋混凝土框架结构验证了该方法的可行性。

关键词：单自由度逐步增量时程分析地震倒塌评估反应谱形状指标调整方法

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多灾害防御装配式钢筋混凝土框架结构试验研究

多灾害防御装配式钢筋混凝土框架结构试验研究

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第十二届中日建筑结构技术交流会

作者：林楷奇陆新征李易关红叶列平清华大学北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心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城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京工业大学格里菲斯大学黄金海岸分校

本文综合考虑RC框架的抗震及防连续倒塌设计需求，在结构中引入预应力钢筋及可更换耗能角钢等高性能构件并结合预制结构体系，提出了多灾害防御预制装配式钢筋混凝土框架(以下简称MHPC框架)结构体系。在此基础上，通过梁柱节点滞回试验... 详细信息

本文综合考虑RC框架的抗震及防连续倒塌设计需求，在结构中引入预应力钢筋及可更换耗能角钢等高性能构件并结合预制结构体系，提出了多灾害防御预制装配式钢筋混凝土框架(以下简称MHPC框架)结构体系。在此基础上，通过梁柱节点滞回试验及子结构连续倒塌试验研究了普通RC框架、进行抗连续倒塌设计后的普通RC框架及新型MHPC框架的抗震性能及抗连续倒塌性能。试验结果表明，相比普通RC框架构件，新型构件在低周往复荷载作用下低损伤，可复位，易修复;在拆除局部构件后具备大转动及高承载力特点，能够满足钢筋混凝土框架结构地震与连续倒塌综合防御的需求。

关键词：装配式钢筋混凝土框架结构框架设计抗震性能多灾害防御

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装配式钢框架预制楼板栓钉抗剪连接性能试验研究

装配式钢框架预制楼板栓钉抗剪连接性能试验研究

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2017中国钢结构大会

作者：陈学森施刚王喆王琼张宏亮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 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

在预制装配式多层钢框架中,为方便在预制楼板与钢框架梁之间采用栓钉连接,可以先在预制楼板上栓钉对应位置留孔,现场吊装后再浇筑灌浆料补孔.通过3个栓钉抗剪连接试件在单调荷载下的推出试验,对比了整浇混凝土楼板和留孔后浇灌浆料的预... 详细信息

在预制装配式多层钢框架中,为方便在预制楼板与钢框架梁之间采用栓钉连接,可以先在预制楼板上栓钉对应位置留孔,现场吊装后再浇筑灌浆料补孔.通过3个栓钉抗剪连接试件在单调荷载下的推出试验,对比了整浇混凝土楼板和留孔后浇灌浆料的预制混凝土楼板中采用栓钉抗剪连接的性能差异.试验结果表明:在栓钉群受剪时各排栓钉承担的剪力差异明显;相比于栓钉与整浇混凝土楼板的连接,栓钉与留孔后浇灌浆料的预制楼板连接的抗剪刚度明显减小,滑移变形能力显著增加.验证了留孔后浇灌浆料的预制楼板与栓钉的连接可以满足抗剪要求.

关键词：装配式钢框架预制楼板栓钉连接抗剪刚度

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水泥混凝土塑性阶段表面蒸发速率研究

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建筑材料学报 2015年第1期18卷 128-132页

作者：张倩倩魏亚清华大学土木工程系北京100084 清华大学结构工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

试验研究了高温低湿环境下新浇筑水泥混凝土在塑性阶段的表面蒸发速率;在自由水蒸发速率模型基础上,通过对混凝土表面蒸发速率相对于自由水蒸发速率随时间变化的数值分析,得到混凝土表面蒸发速率公式.该公式可以较为准确地对一定环境条... 详细信息

试验研究了高温低湿环境下新浇筑水泥混凝土在塑性阶段的表面蒸发速率;在自由水蒸发速率模型基础上,通过对混凝土表面蒸发速率相对于自由水蒸发速率随时间变化的数值分析,得到混凝土表面蒸发速率公式.该公式可以较为准确地对一定环境条件下的混凝土表面蒸发速率进行模拟.结果表明:混凝土表面被泌水覆盖时,混凝土表面蒸发速率等于自由水蒸发速率;泌水被逐渐蒸发的过程中,混凝土表面蒸发速率与自由水蒸发速率之比值随时间的增加以一定规律减小.

关键词：水泥混凝土塑性阶段表面蒸发速率自由水蒸发速率泌水率

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一种空间相关多点地震动合成的实用模拟方法

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2015年第8期48卷 717-722页

作者：赵博石永久江洋王元清陈志华天津大学建筑工程学院天津300072 清华大学结构工程与振动教育部重点实验室北京100084 清华大学土木工程系北京100084

在严格的理论公式推导基础上,对多点地震动合成模拟方法加以简化改进.简化方法将行波效应与不相干效应分开考虑,完全避免了复数运算,可有效降低计算量.提出应根据《建筑抗震设计规范(GB50011—2010)》确定多点地震动所需参数,迭代调整... 详细信息

在严格的理论公式推导基础上,对多点地震动合成模拟方法加以简化改进.简化方法将行波效应与不相干效应分开考虑,完全避免了复数运算,可有效降低计算量.提出应根据《建筑抗震设计规范(GB50011—2010)》确定多点地震动所需参数,迭代调整多点地震动以满足规范反应谱的要求,提高所得时程的实用性.通过算例对多种现有多点地震动合成方法的准确性加以验证和分析,指出某些方法在没有严格理论推导的基础上人为改变合成公式,导致其所得多点地震动不满足相干性要求,应谨慎使用.

关键词：地震动模拟空间相关相干函数行波效应

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模型参数不确定性对结构抗地震倒塌能力影响的定量估计

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工程抗震与加固改造 2015年第2期37卷 9-16,8页

作者：施炜张磊陆新征叶列平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

以设计基准期内地震倒塌的概率作为工程结构抗震设防的目标,已经成为国际抗震领域研究的重要方向,而预测结构地震倒塌概率时应充分考虑结构参数不确定性的影响。为此,本文以RC框架结构为基本研究对象,基于非线性动力时程分析,采用IDA方... 详细信息

以设计基准期内地震倒塌的概率作为工程结构抗震设防的目标,已经成为国际抗震领域研究的重要方向,而预测结构地震倒塌概率时应充分考虑结构参数不确定性的影响。为此,本文以RC框架结构为基本研究对象,基于非线性动力时程分析,采用IDA方法和中心点法,估计模型参数不确定性对RC框架结构抗地震倒塌能力的影响。结合4个RC框架结构算例,分析了结构在地震作用下抗倒塌能力对10个主要模型参数的敏感性。分析表明,源于模型参数的不确定性bMDL对抗倒塌能力的影响可达到地震动不确定性bRTR的50%～65%,应予以合理考虑。其中,结构抗倒塌能力对混凝土极限强度fu、混凝土极限压应变eu的取值最为敏感。

关键词：中心点法结构模型参数不确定性逐步动力增量分析 RC框架抗地震倒塌

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基于耐候性试验的外墙外保温体系性能研究

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工业建筑 2015年第11期45卷 70-77页

作者：王家赫张君黄振利王川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 北京振利节能环保科技股份有限公司北京100073

基于大尺寸耐候性试验,结合数值模拟,研究两种典型外墙外保温体系耐候性试验结果与数值模拟计算结果的相关性。结果表明:耐候性试验中测得的温度场与数值模拟计算得到的温度场吻合良好,数值模拟得到的抗裂砂浆层温度应力与试验中的开裂... 详细信息

基于大尺寸耐候性试验,结合数值模拟,研究两种典型外墙外保温体系耐候性试验结果与数值模拟计算结果的相关性。结果表明:耐候性试验中测得的温度场与数值模拟计算得到的温度场吻合良好,数值模拟得到的抗裂砂浆层温度应力与试验中的开裂现象具有一定的相关性。对于聚氨酯保温体系,数值模拟中抗裂砂浆层温度应力越大,耐候性试验中墙体表面裂缝条数越多;温度应力越小,裂缝条数越少。合理地使用胶粉聚苯颗粒保温浆料,可以减少保温墙体防护层裂缝数量,从而提高外保温墙体的耐候性。当参考温度取为15℃时,热-冷循环中,墙体表面承受拉压循环,热-雨循环中,墙体表面主要承受压力。

关键词：耐候性试验外保温体系温度场应力场数值模拟

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内养护混凝土不同养护方式下的减缩效果及强度发展

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混凝土 2015年第7期 52-57页

作者：郑小波吴德芬何文包鑫魏亚清华大学土木工程系结构工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 云南省曲陆高速公路开发有限公司云南曲靖655000

通过内养护混凝土与普通混凝土的对比试验,采用密闭养护1、7、28 d三种养护方式,研究了粉煤灰陶砂内养护混凝土的收缩、质量损失规律及弯拉强度发展,并从轻骨料陶砂孔隙结构及内养护混凝土引入水两个角度,阐述了试验现象产生的机理。结... 详细信息

通过内养护混凝土与普通混凝土的对比试验,采用密闭养护1、7、28 d三种养护方式,研究了粉煤灰陶砂内养护混凝土的收缩、质量损失规律及弯拉强度发展,并从轻骨料陶砂孔隙结构及内养护混凝土引入水两个角度,阐述了试验现象产生的机理。结果表明,养护方式对内养护混凝土的减缩效果起着决定性影响,合理延长密闭养护时间,能更好地提高内养护混凝土的减缩效果;虽然内养护混凝土较相同有效水灰比的普通混凝土更易失水,且水灰比越高、养护时间越短失水现象越明显,但总体减缩效果较普通混凝土好;养护方式对混凝土弯拉强度发展有着较大的影响,更长时间的密闭养护,能增加混凝土的28 d弯拉强度。

关键词：内养护混凝土养护条件自收缩干缩减缩效果饱水轻细骨料

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水泥混凝土路面脆性收缩裂缝预防措施

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天津建设科技 2015年第5期25卷 73-74页

作者：傅玉勇张君王振波天津华厦建筑设计有限公司清华大学土木工程系结构工程与振动教育部重点实验室

为彻底避免混凝土路面预切缝的不利影响,文章论述高延性纤维增强胶凝复合材料作为水泥混凝土路面传统接缝的替代品在工程中的应用方法。

关键词：水泥混凝土路面脆性收缩裂缝预防延性带

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