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工程力学 2018年第2期35卷 1-12页

作者：王涛潘鹏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黑龙江哈尔滨150080 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点试验室北京100084

子结构混合试验是再现大型结构复杂地震响应的最有效方法之一。该文总结了子结构混合试验在过去30年发展过程中所面临的主要问题。子结构混合试验需要一个稳定而精确的时间积分算法用于求解结构的动力方程,而这些时间积分方法需要对试... 详细信息

子结构混合试验是再现大型结构复杂地震响应的最有效方法之一。该文总结了子结构混合试验在过去30年发展过程中所面临的主要问题。子结构混合试验需要一个稳定而精确的时间积分算法用于求解结构的动力方程,而这些时间积分方法需要对试验子结构提供显式的位移加载命令,并且最好具有抑制试验引入误差的能力。第二个挑战是隐式数值域和显式物理域的高效协同,主要采用了刚度预测方法和预测修正技术。最后,子结构的边界条件需要精确的施加到相应的边界上。这对于试验子结构是主要难点,因为现有加载仪器精度和数量的不足。为此发展了基于重叠领域的柔性加载制度和力-位移混合控制方法。为了使子结构混合试验的能力和精度最大化,近年来采用互联网技术将多个试验室资源连接起来,并引入大型商业有限元软件进行精细化模拟,这促成了三代可扩展的子结构混合试验平台。这些平台的柔性、可扩展性和精确性均通过一系列试验得到了验证。

关键词：子结构混合试验边界协调时间积分方法柔性加载制度力-位移混合控制

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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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混杂纤维水泥基复合材料力学性能研究进展

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混凝土 2018年第4期 65-69页

作者：王振波张君中国矿业大学(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

近年来发展起来的高延性纤维增强水泥基复合材料(ECC)在土木工程领域得到广泛应用。常用的ECC材料多为单掺纤维体系,难以实现高强度与高延性的匹配。为适应工程结构对材料性能的多重需求,可采用纤维混杂办法来提升材料力学性能。围绕不... 详细信息

近年来发展起来的高延性纤维增强水泥基复合材料(ECC)在土木工程领域得到广泛应用。常用的ECC材料多为单掺纤维体系,难以实现高强度与高延性的匹配。为适应工程结构对材料性能的多重需求,可采用纤维混杂办法来提升材料力学性能。围绕不同尺寸纤维混杂、不同本构关系纤维混杂对相关研究现状进行了综述。讨论了混杂纤维水泥材料力学性能研究中存在的若干问题,在此基础上对高延性混杂纤维水泥基复合材料力学性能研究提出建议。

关键词：高延性纤维增强水泥基复合材料混杂纤维力学性能

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采用城市动力弹塑性分析方法预测唐山市区建筑震害

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自然灾害学报 2018年第1期27卷 71-80页

作者：程庆乐许镇陆新征曾翔万汉斌张孝奎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 北京科技大学土木与资源学院北京100083 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 北京清华同衡规划设计研究院有限公司北京100085

城市区域建筑震害预测是城市防震减灾工作的重要决策基础。为实现更加合理、细致、直观的城市区域震害预测,本文采用了城市动力弹塑性时程分析方法预测了唐山市23万多栋建筑的震害。分别采用多自由度剪切模型和弯剪耦合模型快速建立中... 详细信息

城市区域建筑震害预测是城市防震减灾工作的重要决策基础。为实现更加合理、细致、直观的城市区域震害预测,本文采用了城市动力弹塑性时程分析方法预测了唐山市23万多栋建筑的震害。分别采用多自由度剪切模型和弯剪耦合模型快速建立中低层和高层建筑的分析模型,给出了每栋建筑不同楼层的震害结果以及震害过程三维可视化展示,并且对比了3种地震动衰减关系的预测结果,对最为合理的椭圆形衰减关系的结果进行了详细的分析。结果表明唐山市当前建筑抗倒塌能力相比1976年唐山大地震时有了显著提高,但非设防的老旧房屋依然破坏严重,城市抗震"韧性"有待提高。本文研究为大规模的城市区域建筑震害预测提供了重要方法和应用案例。

关键词：城市动力弹塑性时程分析多自由度剪切模型弯剪耦合模型唐山市震害预测

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基于有效缺口应力法的钢桥焊接细节疲劳分析

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浙江大学学报（工学版） 2017年第1期51卷 1-8页

作者：廖小伟王元清宗亮施刚清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

为了验证有效缺口应力法对于钢桥焊接构造细节疲劳寿命评估的适用性,简化基于S-N曲线的疲劳寿命评估程序,开展3种典型钢桥焊接构造细节在应力比为0.1的条件下的高周疲劳试验.采用ABAQUS有限元分析局部有效缺口应力,得到不等厚对接焊接... 详细信息

为了验证有效缺口应力法对于钢桥焊接构造细节疲劳寿命评估的适用性,简化基于S-N曲线的疲劳寿命评估程序,开展3种典型钢桥焊接构造细节在应力比为0.1的条件下的高周疲劳试验.采用ABAQUS有限元分析局部有效缺口应力,得到不等厚对接焊接接头、十字形非传力角焊缝接头和十字形传力角焊缝接头疲劳试样的有效缺口应力S-N曲线,探讨局部有效缺口应力对焊接接头失效模式的影响.结果表明,焊接位错量会严重影响十字形传力角焊缝接头的失效模式,采用有效缺口应力法可以有效地区分焊根或焊趾失效;名义应力S-N疲劳设计曲线与有效缺口应力FAT225疲劳设计曲线相比,具有更高的安全保证.3种构造细节的有效疲劳试验数据表明,采用有效缺口应力FAT200疲劳设计曲线更合理.

关键词：钢桥焊接细节有效缺口应力名义应力疲劳评估

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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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考虑地形的“场地-城市效应”振动台试验研究

考虑地形的“场地-城市效应”振动台试验研究

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第28届全国结构工程学术会议

作者：田源陆新征许镇熊琛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北京科技大学土木与资源工程学院广东省滨海土木工程耐久性重点实验室深圳大学土木与交通工程学院

在人口密集的城市,众多结构体系紧密分布,"场地-城市效应"的影响尤为突出。目前"场地-城市效应"的研究方法主要有理论分析、数值模拟以及振动台试验。但是,理论分析受制于理想化假设,难以应用于实际;数值模拟方法... 详细信息

在人口密集的城市,众多结构体系紧密分布,"场地-城市效应"的影响尤为突出。目前"场地-城市效应"的研究方法主要有理论分析、数值模拟以及振动台试验。但是,理论分析受制于理想化假设,难以应用于实际;数值模拟方法可靠性需要试验数据支撑;而振动台试验,尤其是考虑地形的振动台试验极其匮乏。因此,本文基于已有的振动台试验建模策略,开展了7组考虑地形的"场地-城市效应"振动台试验研究,分析了不同地形下"场地-城市效应"的特征,说明了地形在SCI效应中的复杂影响。此外,采用振动台试验模拟验证了作者提出的"场地-城市效应"耦合数值模拟方法的可靠性,可以作为深入研究"场地-城市效应"的重要计算工具。

关键词：振动台试验场地-城市效应复杂地形试验策略耦合数值模拟方法

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考虑地形的"场地一城市效应"振动台试验研究

考虑地形的"场地一城市效应"振动台试验研究

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第28全国结构工程学术会议

作者：田源陆新征许镇熊琛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 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 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 广东省滨海土木工程耐久性重点实验室深圳大学土木与交通工程学院深圳518060

在人口密集的城市,众多结构体系紧密分布,"场地-城市效应"的影响尤为突出.目前"场地-城市效应"的研究方法主要有理论分析、数值模拟以及振动台试验.但是,理论分析受制于理想化假设,难以应用于实际;数值模拟方法可... 详细信息

在人口密集的城市,众多结构体系紧密分布,"场地-城市效应"的影响尤为突出.目前"场地-城市效应"的研究方法主要有理论分析、数值模拟以及振动台试验.但是,理论分析受制于理想化假设,难以应用于实际;数值模拟方法可靠性需要试验数据支撑;而振动台试验,尤其是考虑地形的振动台试验极其匮乏.因此,本文基于已有的振动台试验建模策略,开展了7组考虑地形的"场地-城市效应"振动台试验研究,分析了不同地形下"场地-城市效应"的特征,说明了地形在SCI效应中的复杂影响.此外,采用振动台试验模拟验证了作者提出的"场地-城市效应"耦合数值模拟方法的可靠性,可以作为深入研究"场地-城市效应"的重要计算工具.

关键词：建筑结构场地-城市效应可靠性复杂地形

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超大承载力端板连接节点有限元分析和设计方法

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土木工程学报 2017年第3期50卷 19-27,34页

作者：陈学森施刚王东洋赵俊林郁汉明魏东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 上海中远川崎重工钢结构有限公司上海201908

超大承载力端板连接节点能够提供比普通构造的端板连接节点和大承载力端板连接节点更大的抗弯承载力,可以应用于大跨或重载钢结构中。由于超大承载力端板连接节点的螺栓拉力分布不均匀、端板受力状态复杂,现有的端板连接节点设计方法不... 详细信息

超大承载力端板连接节点能够提供比普通构造的端板连接节点和大承载力端板连接节点更大的抗弯承载力,可以应用于大跨或重载钢结构中。由于超大承载力端板连接节点的螺栓拉力分布不均匀、端板受力状态复杂,现有的端板连接节点设计方法不能直接应用。此文建立超大承载力端板连接节点的有限元模型,通过已有试验验证模型的可靠性;利用有限元模型分析单调荷载下超大承载力端板连接节点的受力性能,提出弯矩作用下受拉区端板的屈服线模型和受拉区螺栓承担拉力的分布模型。在所提模型的基础上基于我国规范提出超大承载力端板连接节点的抗弯承载力设计方法。比较所提设计方法得到的节点抗弯承载力设计值与有限元得到的屈服承载力,在我国规范规定的高强度螺栓受拉极限状态条件下所提方法得到的设计结果偏于安全。

关键词：钢结构超大承载力端板连接设计方法有限元分析

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金属屈服阻尼器的变形与实例分析

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建筑结构 2018年第9期48卷 23-27页

作者：张钰王涛潘鹏中国地震局工程力学研究所、中国地震局地震工程与工程振动重点实验室三河065201 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

对采用金属屈服阻尼器进行框架结构等效线性化分析中阻尼器变形的取值进行了讨论。通过理论分析和有限元实例,验证了梁的弯曲变形对阻尼器变形的影响,推导了可在工程中采用的阻尼器位移折减系数取值简化计算方法。最后通过一个6层框架... 详细信息

对采用金属屈服阻尼器进行框架结构等效线性化分析中阻尼器变形的取值进行了讨论。通过理论分析和有限元实例,验证了梁的弯曲变形对阻尼器变形的影响,推导了可在工程中采用的阻尼器位移折减系数取值简化计算方法。最后通过一个6层框架结构的减震分析,验证了所提出的位移折减系数取值方法的准确性和实用性。

关键词：金属阻尼器阻尼器变形有限元分析弹塑性时程分析

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