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建筑结构 2019年第1期49卷 10-17页

作者：石永久杨晨康彭耀光林坤坚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 广东百安力轻钢结构产品有限公司珠海519040

建筑工程中新型闭口压型钢板组合楼板使用逐渐增加,采用耐火钢的组合楼板具有更优良的抗火性能。利用ABAQUS建立了闭口压型钢板组合楼板的非线性抗火计算模型,通过与已有试验结果对比验证了其抗火分析计算的准确性和有效性,在此基础上... 详细信息

建筑工程中新型闭口压型钢板组合楼板使用逐渐增加,采用耐火钢的组合楼板具有更优良的抗火性能。利用ABAQUS建立了闭口压型钢板组合楼板的非线性抗火计算模型,通过与已有试验结果对比验证了其抗火分析计算的准确性和有效性,在此基础上对闭口压型钢板组合楼板的抗火性能进行参数分析,考虑了混凝土及钢材材料强度、楼板及压型钢板厚度、钢材耐火性、楼面荷载等因素的影响。分析计算表明,采用闭口压型钢板的组合楼板可显著提高其耐火时间,采用耐火钢材后耐火时间可进一步提高10%左右;提出了适用于闭口压型钢板组合楼板的温度场计算公式和抗火性能计算方法,以及采用耐火钢材后的耐火时间修正公式。

关键词：耐火钢闭口压型钢板组合楼板抗火性能设计方法

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我国工程结构防连续倒塌研究:回顾与展望

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建筑结构 2019年第19期49卷 102-112,135页

作者：陆新征廖文杰林楷奇李易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 福州大学土木工程学院福州350116 北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

工程结构在偶然极端荷载(如火灾、撞击、爆炸等)的作用下可能会由于局部破坏而引起整体结构的连续倒塌,造成严重的人民生命财产损失以及恶劣的社会影响,结构连续倒塌问题在世界范围内引起了广泛重视。21世纪以来,随着越来越多的专家学... 详细信息

工程结构在偶然极端荷载(如火灾、撞击、爆炸等)的作用下可能会由于局部破坏而引起整体结构的连续倒塌,造成严重的人民生命财产损失以及恶劣的社会影响,结构连续倒塌问题在世界范围内引起了广泛重视。21世纪以来,随着越来越多的专家学者开始关注工程结构的连续倒塌问题,相关研究工作也被陆续开展,并对不同类型结构的连续倒塌失效机理、性能评价及设计方法等方面均进行了深入研究。通过调研21世纪以来国内专家学者在工程结构防连续倒塌领域取得的研究成果,回顾了我国学者在试验研究、数值模拟、理论研究、及工程结构防连续倒塌实践等多方面的贡献及代表性研究成果,分析并归纳了我国目前在结构防连续倒塌领域的科学研究和工程应用现状,最后提出了对我国未来工程结构防连续倒塌研究的展望。

关键词：连续倒塌试验研究数值模拟理论研究重大工程应用

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运动方程自适应步长求解的一个新进展--基于EEP超收敛计算的线性有限元法

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工程力学 2018年第2期35卷 13-20页

作者：袁驷袁全闫维明李易邢沁妍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 北京工业大学建筑工程学院工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

该文采用最简单的Galerkin型线性单元,对运动方程构建了简捷高效的单步法递推公式;进而基于EEP超收敛计算技术,开发了单元步长自动优化和结点位移精度修正两项关键技术,可在整个时域上得到误差分布均匀且逐点满足给定的误差限的解答—... 详细信息

该文采用最简单的Galerkin型线性单元,对运动方程构建了简捷高效的单步法递推公式;进而基于EEP超收敛计算技术,开发了单元步长自动优化和结点位移精度修正两项关键技术,可在整个时域上得到误差分布均匀且逐点满足给定的误差限的解答——堪称数值解析解。该文给出了单自由度和多自由度的数值算例以验证本法的有效性。

关键词： Galerkin有限元法运动方程 EEP超收敛自适应步长结点位移精度修正

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混杂纤维延性水泥基材料单轴受压力学特性

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建筑材料学报 2018年第4期21卷 639-644页

作者：王振波左建平张君冯路路姜广辉中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 清华大学土木工程系北京100084 清华大学结构安全与耐久教育部重点实验室北京100084

针对纤维增强延性水泥基材料(ECC)在高强度等级下的抗压韧性退化问题,在传统ECC体系中附加微细钢纤维,制备混杂聚乙烯醇(PVA)-钢纤维增强延性水泥基材料.通过圆柱体抗压试验研究混杂纤维延性水泥基材料的单轴受压力学特性.结果表明:随... 详细信息

针对纤维增强延性水泥基材料(ECC)在高强度等级下的抗压韧性退化问题,在传统ECC体系中附加微细钢纤维,制备混杂聚乙烯醇(PVA)-钢纤维增强延性水泥基材料.通过圆柱体抗压试验研究混杂纤维延性水泥基材料的单轴受压力学特性.结果表明:随着钢纤维掺量的增加,材料受压应力-应变曲线的上升段斜率呈增大趋势,而曲线下降段逐渐平缓,残余应力水平显著提升;混杂纤维延性水泥基材料的单轴抗压强度、弹性模量和峰值应变随钢纤维掺量增加小幅提升,而材料抗压韧性指标的提升效果较为显著;PVA纤维与钢纤维混杂在改善ECC抗压韧性方面具有独特优势,实现了高强ECC的抗压韧性.

关键词：混杂纤维单轴受压应力应变曲线韧性泊松比

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混杂纤维增强延性水泥基复合材料力学性能与裂宽控制

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建筑材料学报 2018年第2期21卷 216-221,227页

作者：王振波张君王庆中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 清华大学土木工程系北京100084 清华大学结构安全与耐久教育部重点实验室北京100084

为实现纤维增强延性水泥基复合材料高强度与高延性的匹配,在原有材料体系中附加钢纤维,试验研究了混杂聚乙烯醇(PVA)/钢纤维增强延性水泥基复合材料的轴拉、抗压性能.结果表明:随着钢纤维掺量的增加,混杂纤维增强延性水泥基复合材料开... 详细信息

为实现纤维增强延性水泥基复合材料高强度与高延性的匹配,在原有材料体系中附加钢纤维,试验研究了混杂聚乙烯醇(PVA)/钢纤维增强延性水泥基复合材料的轴拉、抗压性能.结果表明:随着钢纤维掺量的增加,混杂纤维增强延性水泥基复合材料开裂强度和抗拉强度不断提高,裂纹宽度显著降低,且钢纤维对高强基材的作用效果更加显著;当钢纤维掺量适量时,混杂纤维增强延性水泥基复合材料的极限拉应变得到有效提升,而钢纤维掺量对抗压性能的影响并不显著;PVA纤维和钢纤维混杂可获得高强度、高延性和低裂纹宽度的水泥基复合材料.

关键词：混杂纤维增强延性水泥基复合材料基材强度裂纹宽度

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线性元时程积分按最大模自适应步长公式的证明

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工程力学 2018年第8期35卷 9-13页

作者：袁全袁驷李易闫维明邢沁妍北京工业大学建筑工程学院工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124 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

该文对运动方程时程积分解法曾提出一种线性有限元自适应步长求解的算法,给出了按最大模自适应步长的计算公式,其中含有步长h的5/2阶的分数阶次。该文对该公式给出数学证明,并通过单自由度和多自由度的数值算例验证了其5/2分数阶次是最... 详细信息

该文对运动方程时程积分解法曾提出一种线性有限元自适应步长求解的算法,给出了按最大模自适应步长的计算公式,其中含有步长h的5/2阶的分数阶次。该文对该公式给出数学证明,并通过单自由度和多自由度的数值算例验证了其5/2分数阶次是最优的。

关键词：有限元法时程积分线性单元自适应步长最大模

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传统纤维模型的一些新发展

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工程力学 2018年第3期35卷 1-21页

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北京100084 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024 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

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。该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。该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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7度区RC框架抗地震倒塌能力与加强措施研究

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建筑科学 2018年第11期34卷 1-7页

作者：范萍萍陆新征叶列平兰州工业学院土木工程学院甘肃兰州730050 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7度区典型RC框架结构的抗地震倒塌能力,依据抗震设计规范设计了一组(20个)典型RC框架结构,采用动力增量分析法分析其抗地震倒塌能力,探讨了RC框架结构抗地震倒塌能力的主要影响因素。分析表明7度(0.1g)设防区典型RC框架结构的... 详细信息

为了研究7度区典型RC框架结构的抗地震倒塌能力,依据抗震设计规范设计了一组(20个)典型RC框架结构,采用动力增量分析法分析其抗地震倒塌能力,探讨了RC框架结构抗地震倒塌能力的主要影响因素。分析表明7度(0.1g)设防区典型RC框架结构的抗地震倒塌能力明显不足,针对这一问题,设计了一组加强模型,并与原模型进行了抗地震倒塌能力的对比。结果表明,通过调整最大轴压比和最小体积配箍率,可显著提高7度设防区典型RC框架结构的抗地震倒塌能力,建议的加强措施可行有效。

关键词：框架结构抗地震倒塌能力动力增量分析法轴压比体积配箍率

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低收缩延性纤维增强水泥基复合材料抗氯离子渗透性能

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建筑材料学报 2017年第6期20卷 827-834页

作者：丁小平张君王庆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

为研究低收缩延性纤维增强水泥基复合材料(LSECC)抗氯离子渗透性能,首先研究了水胶比、成型方法以及养护龄期对未开裂LSECC抗氯离子渗透性的影响;然后基于LSECC抗弯力学性能特点,通过四点抗弯方法,并同时控制试件底部受拉区变形值,对不... 详细信息

为研究低收缩延性纤维增强水泥基复合材料(LSECC)抗氯离子渗透性能,首先研究了水胶比、成型方法以及养护龄期对未开裂LSECC抗氯离子渗透性的影响;然后基于LSECC抗弯力学性能特点,通过四点抗弯方法,并同时控制试件底部受拉区变形值,对不同水胶比LSECC进行预开裂损伤;最后分别采用ASTM C1202电通量法和NEL扩散系数法来评价开裂LSECC的抗氯离子渗透性.结果表明:采用挤压成型且水胶比较低、养护龄期较长的未开裂LSECC抗氯离子渗透性较好;开裂LSECC抗氯离子渗透性可分为基材开裂前和基材开裂后2个阶段;随着水胶比的降低,基材开裂后的裂缝数量和宽度均有所减小,抗氯离子渗透性衰减速度减弱;NEL扩散系数法测试结果对开裂LSECC抗氯离子渗透性变化不敏感.

关键词：低收缩延性纤维增强水泥基复合材料裂缝氯离子渗透性

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闭口压型钢板混凝土组合楼板抗火性能研究

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工业建筑 2018年第9期48卷 161-168页

作者：石永久杨晨康彭耀光唐建伟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 广东百安力轻钢结构产品有限公司广东珠海519040

闭口压型钢板混凝土组合楼板在工程中使用逐渐增多。通过对不同厚度的Encondek闭口压型钢板混凝土组合楼板进行耐火试验，并建立ABAQUS非线性有限元模型进行计算分析，对闭口压型钢板混凝土组合楼板的抗火性能进行深入分析。研究表明：... 详细信息

闭口压型钢板混凝土组合楼板在工程中使用逐渐增多。通过对不同厚度的Encondek闭口压型钢板混凝土组合楼板进行耐火试验，并建立ABAQUS非线性有限元模型进行计算分析，对闭口压型钢板混凝土组合楼板的抗火性能进行深入分析。研究表明：采用闭口压型钢板的组合楼板温度上升速度明显低于开口压型钢板组合楼板，闭口压型钢板组合楼板较开口压型钢板组合楼板具有更好的耐火性能，根据试验和数值计算结果，提出了适用于闭口压型钢板组合楼板的截面温度场简化计算式。

关键词：闭口压型钢板组合楼板抗火性能

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