检索结果-内蒙古大学图书馆

工业建筑 2024年第2期54卷 25-34页

作者：陆新征岳清瑞许镇王一星顾栋炼田源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 北京科技大学土木与资源工程学院城镇化与城市安全研究院北京100083 中国地震局地震工程与工程振动重点实验室哈尔滨150080

随着经济和城镇化的发展,我国出现了大量的城市密集建筑群,包含了大量的密级高层建筑、人口和财物,是城市防震减灾工作的重要对象和新挑战。随着地震工程研究和应用的迅速发展,建筑倒塌等传统震害逐渐减少,而坠物、地震次生火灾等新型... 详细信息

随着经济和城镇化的发展,我国出现了大量的城市密集建筑群,包含了大量的密级高层建筑、人口和财物,是城市防震减灾工作的重要对象和新挑战。随着地震工程研究和应用的迅速发展,建筑倒塌等传统震害逐渐减少,而坠物、地震次生火灾等新型地震灾害愈发突出。这些新型灾害破坏性大,缺少有效的减灾对策。基于此,面向地震次生坠物、地震次生火灾、震后电梯人员受困、地震场地-城市效应问题等四类典型新型地震次生灾害,总结了当前关于新型地震次生灾害的初步研究成果并展望未来研究方向,以期为地震新型灾害研究提供参考。

关键词：地震坠物次生火灾电梯人员受困场地-城市效应城市抗震弹塑性分析

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采用通用有限元程序的弥散裂缝模型和分层壳单元模拟钢筋混凝土构件裂缝宽度

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工程力学 2020年第4期37卷 165-177页

作者：陶慕轩赵继之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 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

该文基于弥散裂缝模型,采用通用有限元程序的分层壳单元计算钢筋混凝土构件裂缝宽度的方法。讨论了理论基础,Bazant和Oh提出的经典裂缝带理论主要针对素混凝土构件,严重的局部化效应导致显著的网格依赖性,而将裂缝带理论拓展到工程常用... 详细信息

该文基于弥散裂缝模型,采用通用有限元程序的分层壳单元计算钢筋混凝土构件裂缝宽度的方法。讨论了理论基础,Bazant和Oh提出的经典裂缝带理论主要针对素混凝土构件,严重的局部化效应导致显著的网格依赖性,而将裂缝带理论拓展到工程常用的配筋混凝土构件时,由于多裂缝分布发展的特点,裂缝带宽应修改为平均裂缝间距而使计算结果与网格无关。在理论基础讨论的基础上,给出了采用通用有限元程序的弥散裂缝模型和分层壳单元计算钢筋混凝土构件裂缝宽度的计算流程,其中,平均裂缝间距将有限元分析中的“应变”概念和工程设计中的“裂缝宽度”概念紧密联系起来,是计算流程中最关键的参数。以某承受负弯矩的简支组合梁混凝土板开裂分析为例,验证并讨论了网格相关性、大软化模量导致数值收敛困难的应对策略、平均裂缝间距的决定性作用等重要问题。

关键词：裂缝带理论开裂平均裂缝间距有限元方法分层壳单元裂缝宽度网格相关性

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2023年土耳其强震作用下不同结构模型的抗震性能及地震损伤分析

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防灾科技学院学报 2023年第2期25卷 13-22页

作者：薛红京陆新征赵子斌蔡青耿伟北京市建筑设计研究院有限公司北京100045 清华大学土木工程系北京100084 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

2023年2月6日土耳其发生M_(W)7.8地震和M_(W)7.5地震,造成土耳其多个城市出现严重人员伤亡和建筑物倒塌。为判断按照中国建筑抗震设计规范设防的多层混凝土建筑结构在本次地震作用下的破坏情况,对中国8度设防区某4层混凝土结构办公楼,... 详细信息

2023年2月6日土耳其发生M_(W)7.8地震和M_(W)7.5地震,造成土耳其多个城市出现严重人员伤亡和建筑物倒塌。为判断按照中国建筑抗震设计规范设防的多层混凝土建筑结构在本次地震作用下的破坏情况,对中国8度设防区某4层混凝土结构办公楼,采用大型通用有限元软件SAUSG2022,输入土耳其地震3123台站地震动记录,分别对框架结构、框剪结构、隔震结构和减震结构4种结构模型进行弹塑性动力时程分析。结果表明:框架结构、框剪结构和隔震结构在地震动作用下损伤严重,按变形标准判断有倒塌风险;采用黏滞阻尼器减震技术的结构虽然也有一定程度的损伤,但损伤程度有限,建筑物无倒塌风险。

关键词：土耳其地震框架结构框剪结构隔震技术减震技术时程分析结构损伤

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高强钢螺栓连接电弧热喷铝接触面抗滑移系数试验研究

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建筑结构 2021年第13期51卷 87-92页

作者：陈学森施刚陈玉峰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 北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心清华大学土木工程系北京100084

高强钢结构对连接承载力的要求提高,为在高强钢结构中应用高强度螺栓摩擦型连接,需改进接触面处理方式以提高抗滑移系数。电弧热喷铝是一种新的接触面处理方式,其抗滑移系数较高,但目前电弧热喷铝接触面相关研究较少,应用于高强钢结构... 详细信息

高强钢结构对连接承载力的要求提高,为在高强钢结构中应用高强度螺栓摩擦型连接,需改进接触面处理方式以提高抗滑移系数。电弧热喷铝是一种新的接触面处理方式,其抗滑移系数较高,但目前电弧热喷铝接触面相关研究较少,应用于高强钢结构时缺少设计依据。针对Q460C,Q460D,Q890C三种牌号的高强钢,以及电弧热喷铝、轧制表面砂轮除锈和轧制表面钢丝刷除锈三种接触面处理方式,进行了7组高强度钢材螺栓摩擦型连接试件的抗剪试验,分析了钢材强度、板件厚度、螺栓预拉力及接触面处理方式对抗滑移系数的影响。试验结果表明:荷载引起的10.9级高强度螺栓预拉力损失可达10%以上,经电弧热喷铝处理过的高强度钢材接触面抗滑移系数可达0.71,设计中建议按最小值取0.60。

关键词：高强度钢材高强度螺栓摩擦型连接电弧热喷铝抗滑移系数

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铝合金箱形-工字形盘式节点整体变形性能试验研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2020年第5期53卷 527-534页

作者：王元清张颖张俊光欧阳元文清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 上海建科铝合金结构建筑研究院上海200949

铝合金网壳结构在大跨空间结构中具有广泛的应用前景.南京牛首山佛顶宫大穹顶工程中采用了铝合金网壳结构,其节点包含两种截面杆件,均使用不锈钢环槽铆钉与节点盘进行紧固连接,形成了特殊形式的箱形-工字形盘式节点.为研究铝合金箱形-... 详细信息

铝合金网壳结构在大跨空间结构中具有广泛的应用前景.南京牛首山佛顶宫大穹顶工程中采用了铝合金网壳结构,其节点包含两种截面杆件,均使用不锈钢环槽铆钉与节点盘进行紧固连接,形成了特殊形式的箱形-工字形盘式节点.为研究铝合金箱形-工字形盘式节点在面外弯矩作用下的传力机理、变形性能、节点刚度、破坏模式和极限承载力,开展了箱形-工字形盘式节点整体试件的静力加载试验,使用有限元软件ABAQUS对试验加载全过程进行了数值模拟,并将试验结果与相同截面铝合金箱形-工字形盘式节点相连对肢节点的试验结果进行对比分析.试验结果表明:南京牛首山佛顶宫大穹顶工程中采用的铝合金箱形-工字形盘式节点为半刚性节点,节点刚度较大,整体延性相对较小;在较大面外弯矩作用下构件的上节点盘发生屈曲变形,试件加载破坏时下节点盘仍处于弹性阶段,杆件连接部位腹板出现明显屈曲变形,杆件与上节点盘连接处发生断裂破坏.足尺有限元模型的数值模拟结果与试验结果吻合较好,具有工程应用可靠性.与相同截面的铝合金箱形-工字形盘式节点相连对肢节点试验结果相比,铝合金箱形-工字形盘式节点6根连接杆件之间的相互作用提高了节点刚度,但在一定程度上降低了节点的延性和抗弯承载力,在设计和使用过程中需进一步加强和改进.

关键词：铝合金箱形-工字形盘式节点变形性能破坏模式有限元分析

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不锈钢箱形截面柱抗震性能研究

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土木工程学报 2020年第4期53卷 23-30,49页

作者：宁克洋杨璐班慧勇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 北京工业大学北京市高层和大跨度预应力钢结构工程技术研究中心北京100124 清华大学土木水利学院北京10008 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

文章采用有限元软件ANSYS建立不锈钢箱形截面柱有限元分析模型,并基于试验结果验证了该模型的有效性。采用该模型分析了板件几何初始缺陷、宽厚比和轴压比对不锈钢箱形截面柱抗震性能的影响,并对比分析了奥氏体型不锈钢S30408、双相型... 详细信息

文章采用有限元软件ANSYS建立不锈钢箱形截面柱有限元分析模型,并基于试验结果验证了该模型的有效性。采用该模型分析了板件几何初始缺陷、宽厚比和轴压比对不锈钢箱形截面柱抗震性能的影响,并对比分析了奥氏体型不锈钢S30408、双相型不锈钢S22053、碳素钢Q235和低合金高强钢Q460箱形截面柱抗震性能的差异。最后,根据有限元分析结果对现行《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)中箱形截面柱板件宽厚比限值对于不锈钢箱形截面柱的适用性进行讨论,并针对不锈钢箱形截面柱提出不同抗震等级的延性定量判定标准和宽厚比设计建议。

关键词：不锈钢箱形截面柱抗震性能有限元研究宽厚比

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非对称复杂连体结构抗震性能与变形差控制实例研究

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建筑结构学报 2020年第4期41卷 59-70页

作者：王琛陶慕轩崔明哲丁然周建军张鹏清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 清华大学北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心北京100084 华北电力设计院有限公司北京100120

以某电厂复杂钢筋混凝土高位汽机厂房和钢结构锅炉厂房构成的非对称复杂连体结构为实例开展抗震性能与变形差控制研究。采用自主开发的COMPONA-MARC三维非线性有限元程序进行弹塑性时程分析,针对单体结构和连体结构的动力特性、弹塑性... 详细信息

以某电厂复杂钢筋混凝土高位汽机厂房和钢结构锅炉厂房构成的非对称复杂连体结构为实例开展抗震性能与变形差控制研究。采用自主开发的COMPONA-MARC三维非线性有限元程序进行弹塑性时程分析,针对单体结构和连体结构的动力特性、弹塑性时程响应、关键构件受力特征和关键层位移差控制指标等进行了详细讨论。结果表明:连体厂房结构可满足规范抗震性能要求和关键层变形差限值的管道设备功能需求;楼板大开洞将引起周围构件横向弯矩显著增大;连体结构一阶振型呈现出与单体结构明显不同的扭转效应,导致部分无楼板约束构件承受较大扭矩;采用分布式单层钢桁架作为厂房间连接构件能有效控制关键层位移差,但会使相邻的主体结构构件承担较大横向弯矩;连接桁架应尽量靠近位移差控制楼层且布置高度均匀,从而减小扭转引起的连接桁架端部杆件受力集中;位移差指标对连接桁架杆件刚度和连接形式不敏感,因此,建议在满足连接杆件承载力和稳定性前提下减小截面尺寸,采用铰接方式,以削弱对主体结构相关构件的影响。

关键词：非对称复杂连体结构楼板大开洞弹塑性时程分析扭转效应抗震性能

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不锈钢焊接H形截面柱滞回性能试验研究

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建筑结构学报 2020年第6期41卷 215-222页

作者：宁克洋杨璐班慧勇孙亦男北京工业大学北京市高层和大跨度预应力钢结构工程技术研究中心北京100124 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

为了研究不锈钢焊接H形截面柱的滞回性能,对10个不锈钢焊接H形截面柱进行了循环加载试验,分析了轴压比、翼缘宽厚比和腹板宽厚比对试件的破坏形态、承载力、耗能能力、塑性发展能力和延性的影响。结果表明:所有不锈钢焊接H形截面柱试件... 详细信息

为了研究不锈钢焊接H形截面柱的滞回性能,对10个不锈钢焊接H形截面柱进行了循环加载试验,分析了轴压比、翼缘宽厚比和腹板宽厚比对试件的破坏形态、承载力、耗能能力、塑性发展能力和延性的影响。结果表明:所有不锈钢焊接H形截面柱试件的破坏过程均为翼缘首先发生局部屈曲变形,然后腹板发生局部屈曲变形,屈曲变形形状均呈半正弦波状;板件宽厚比越大,试件达到破坏时的位移级和等效黏滞阻尼系数越小,位移延性系数和塑性发展系数越小,承载力退化越快;轴压比对试件的抗震性能影响显著,其影响规律与板件宽厚比的相似。对于不锈钢结构的抗震设计,建议在规定H形截面柱宽厚比限值时考虑轴压的影响。

关键词： H形截面柱不锈钢宽厚比轴压比拟静力试验滞回性能

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搅拌摩擦焊界面摩擦及材料流动行为仿真

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电焊机 2023年第3期53卷 15-21页

作者：乔俊楠史清宇陈树君韩阳杨诚乐周梦然陈高强清华大学机械工程系北京100084 清华大学先进成形制造教育部重点实验室北京100084 北京工业大学汽车结构部件先进制造技术教育部工程研究中心北京100124 北京工业大学材料与制造学部智能成型装备与系统研究所北京100124

采用计算流体力学(CFD)方法研究了6061铝合金搅拌摩擦焊过程中的界面摩擦行为与材料流动行为。通过在搅拌头-工件界面采用剪切力边界条件,实现了焊接过程中界面摩擦与材料流动的完全耦合分析。结果表明,搅拌头与工件间的界面摩擦行为呈... 详细信息

采用计算流体力学(CFD)方法研究了6061铝合金搅拌摩擦焊过程中的界面摩擦行为与材料流动行为。通过在搅拌头-工件界面采用剪切力边界条件,实现了焊接过程中界面摩擦与材料流动的完全耦合分析。结果表明,搅拌头与工件间的界面摩擦行为呈现显著的非均匀特征:轴肩芯部及环形槽内呈近似黏着摩擦,轴肩外缘区域呈滑动摩擦;搅拌针侧面呈现不同程度的滑动状态,界面滑动比例随其到轴肩的距离增加而增加。摩擦界面附近存在厚度为0.66~4 mm的低粘度区。在低粘度区,工件上部材料流动速度可达0.17 m/s,应变率可达85.7 s^(-1);在工件下部材料流动速度可达0.017 m/s,应变速率可达11.7 s^(-1)。从材料流经低粘度区的流动路径来看,搅拌摩擦焊过程材料流动呈现多圈旋转及直通两种模式。仿真得到的温度、低粘度区形状及标记材料沉积位置均得到了实验结果的印证。

关键词：计算流体力学界面摩擦行为材料流动低粘度区

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天津周大福金融中心复杂铸钢节点性能分析

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建筑结构 2022年第4期52卷 81-85页

作者：施刚赵华田荣成骁丁大益刘威周健王荣土木工程安全与耐久教育部重点实验室清华大学北京100084 北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心清华大学北京100084 中海企业发展集团上海200092 中国五洲工程设计集团有限公司北京100053 华东建筑设计研究院有限公司上海200002

天津周大福金融中心项目塔楼帽桁架采用构造复杂的铸钢节点。通过有限元数值模拟,分析该节点在各荷载工况下的力学性能,给出了节点在不利荷载下的应力分布和危险位置。在此基础上,开展局部加载试验,分析节点的受力性能和相贯截面位置的... 详细信息

天津周大福金融中心项目塔楼帽桁架采用构造复杂的铸钢节点。通过有限元数值模拟,分析该节点在各荷载工况下的力学性能,给出了节点在不利荷载下的应力分布和危险位置。在此基础上,开展局部加载试验,分析节点的受力性能和相贯截面位置的应力水平。结果表明:部分柱肢相贯位置应力较大,建议采用倒角缓解局部应力集中,或设置加劲肋局部加强;试验加载过程中各柱肢均处于弹性状态,承载力储备高。分析结果验证了铸钢节点在本工程中应用的安全性,可为其他相关工程提供参考。

关键词：周大福金融中心铸钢节点钢结构局部加载试验应力分布

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