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第十五届全国现代结构工程学术研讨会

作者：陈学森施刚赵俊林郁汉明魏东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上海中远川崎重工钢结构有限公司

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... 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于超大承载力端板连接节点的设计中。本文建立了超大承载力端板连接节点的有限元模型,分析了单调荷载下超大承载力端板连接节点的承载力和刚度特性、螺栓拉力分布情况和节点失效模式。分析结果表明,超大承载力端板连接节点的抗弯承载力和转动刚度受端板厚度和螺栓直径的共同影响,节点的塑性转角主要来自端板的弯曲变形;在弯矩作用下受拉区螺栓拉力分布不均匀,端板表现出明显的双向弯曲。

关键词：钢结构超大承载力端板连接梁柱节点有限元分析

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建筑结构基于能量抗震设计方法研究

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工程力学 2014年第6期31卷 1-12,20页

作者：叶列平缪志伟程光煜马千里陆新征清华大学土木工程系北京100084 东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096

该文系统总结了建筑结构基于能量抗震设计方法的相关研究成果,指出结构损伤耗能机制控制是确定结构累积耗能分布和实现基于能量抗震设计的关键。分别针对钢支撑框架结构、RC框架结构和RC框-剪结构的合理耗能机制控制进行了研究。在此基... 详细信息

该文系统总结了建筑结构基于能量抗震设计方法的相关研究成果,指出结构损伤耗能机制控制是确定结构累积耗能分布和实现基于能量抗震设计的关键。分别针对钢支撑框架结构、RC框架结构和RC框-剪结构的合理耗能机制控制进行了研究。在此基础上,建立了基于能量抗震设计方法的实施框架,并分别针对钢支撑框架结构、RC框架结构和RC框-剪结构给出了具体的基于能量抗震设计方法。

关键词：基于能量抗震设计耗能机制控制耗能分布钢支撑框架结构 RC框架结构 RC框-剪结构

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玻璃纤维加固梁柱结构抗连续倒塌性能数值分析

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同济大学学报（自然科学版） 2014年第11期42卷 1647-1653页

作者：秦卫红冯鹏施凯捷苏洋东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096 清华大学土木工程系北京100084

根据已有试验结果,采用有限元程序软件***,对不同钢筋构造形式和采用玻璃纤维增强材料(GFRP)加固的钢筋混凝土梁柱结构进行了数值分析,研究了其抗连续倒塌性能.分析结果与试验结果吻合较好,表明此分析方法对于加固混凝土梁柱结构抗连续... 详细信息

根据已有试验结果,采用有限元程序软件***,对不同钢筋构造形式和采用玻璃纤维增强材料(GFRP)加固的钢筋混凝土梁柱结构进行了数值分析,研究了其抗连续倒塌性能.分析结果与试验结果吻合较好,表明此分析方法对于加固混凝土梁柱结构抗连续倒塌问题的研究是实用有效的.同时,通过该研究结果,证明了采用GFRP加固可以提高框架结构的抗连续倒塌性能.

关键词：玻璃纤维加固梁柱结构连续倒塌数值分析

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成都东客站钢结构多点地震输入响应分析

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2014年第1期30卷 1-8页

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

目的为了计算多点输入效应对成都东客站结构地震响应的影响程度,统计多点输入下结构层间位移的变化情况,响应增大的构件数量以及此类构件的分布规律,判断考虑多点输入后结构安全性.方法通过有限元软件SAP2000建立了成都东客站模型,并对... 详细信息

目的为了计算多点输入效应对成都东客站结构地震响应的影响程度,统计多点输入下结构层间位移的变化情况,响应增大的构件数量以及此类构件的分布规律,判断考虑多点输入后结构安全性.方法通过有限元软件SAP2000建立了成都东客站模型,并对结构进行多遇地震下的多点输入和一致输入的时程分析,选择合理的视波速对行波效应的影响,采用地震作用响应比和设计响应比两种评价参数,统计分析多点输入下结构层间位移、构件应力比和构件内力等参数的变化情况,将多点地震输入响应分析与一致输入进行了比较.结果波速为250 m/s时,站厅层的层间位移是一致输入情况的1.5倍,站厅层楼盖设计响应比最大值达到了2.433,超载单元比例达到了31.0%,而站台层和站厅层的柱轴力超载比例分别达到了95.3%和87.5%.结论多点输入效应对下部结构的影响远大于对上部结构的影响,考虑多点输入后的结构的层间位移满足设计要求,上部钢构件均满足强度设计要求,而下部混凝土构件,特别是混凝土柱受多点输入效应的影响较大.

关键词：大跨结构多点输入行波效应相对位移法成都东客站

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有限元线法EEP超收敛计算简约格式的再简约

有限元线法EEP超收敛计算简约格式的再简约

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第24届全国结构工程学术会议

作者：徐俊杰袁驷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

有限元线法(FEMOL)是一种优良的半解析、半离散方法。为提高离散方向的精度,一维有限元中超收敛计算的单元能量投影(EEP)法,已成功地应用于有限元线法,导出一套简约格式的计算公式,该简约格式对位移及其导数都能给出比有限元线法解高出... 详细信息

有限元线法(FEMOL)是一种优良的半解析、半离散方法。为提高离散方向的精度,一维有限元中超收敛计算的单元能量投影(EEP)法,已成功地应用于有限元线法,导出一套简约格式的计算公式,该简约格式对位移及其导数都能给出比有限元线法解高出一阶的超收敛精度。本文对这套简约格式做进一步分析,发现其中的导数计算公式可以进一步简化,遂得到更加简约的导数计算公式。数值试验验证了本文方法的有效性。

关键词：有限元线法二维Poisson方程超收敛单元能量投影简约格式

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钢结构梁柱节点连接加固设计方法对比

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建筑科学 2014年第7期30卷 32-37页

作者：罗睿奇王元清肖建春张天申贵州大学空间结构研究中心贵州贵阳550003 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京100086

钢结构建筑在规定的时间与条件下,受各种因素的影响或已不能满足现有的使用功能的要求,故需对其进行必要的加固,使之满足现阶段的使用功能要求。为在加固的过程中不影响正常的生产和生活,负载下加固钢结构节点的方法应用越来越广泛,但... 详细信息

钢结构建筑在规定的时间与条件下,受各种因素的影响或已不能满足现有的使用功能的要求,故需对其进行必要的加固,使之满足现阶段的使用功能要求。为在加固的过程中不影响正常的生产和生活,负载下加固钢结构节点的方法应用越来越广泛,但是相关研究却很少。目前除了少量的国外协会标准和相关文献外,我国只有两本规范有所涉及。本文将根据相关规范、规程和协会标准等,对钢结构节点加固的原则和方法进行系统介绍与对比,同时找出各种相关方法的差异与不足,为后续的规范修订和研究提供科学依据与参考。

关键词：钢结构节点负载下加固设计方法

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某外廊式框架ABAQUS拟静力模拟对比分析

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2014年第3期30卷 464-469页

作者：祝磊黄宇星王元清刘明北京建筑大学土木与交通工程学院工程结构与新材料北京市高等学校工程研究中心绿色建筑与节能技术北京市高等学校重点实验室北京100044 清华大学结构工程与振动教育部重点实验室清华大学土木工程系北京100084 沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168

目的研究外廊式钢筋混凝土框架的滞回曲线、耗能性能、延性、刚度退化等抗震性能.方法针对2008年汶川地震中某外廊式框架做ABAQUS拟静力分析,建立合理的有限元模型,对已有的试验结果进行对比及验证,并进一步分析该外廊式框架的抗震性能... 详细信息

目的研究外廊式钢筋混凝土框架的滞回曲线、耗能性能、延性、刚度退化等抗震性能.方法针对2008年汶川地震中某外廊式框架做ABAQUS拟静力分析,建立合理的有限元模型,对已有的试验结果进行对比及验证,并进一步分析该外廊式框架的抗震性能.结果试件在模拟的最后时刻,应力云纹均大量分布在柱子的顶端和底端,滞回曲线均较为饱满,峰值承载力具有对称性,最大承载力在150 kN左右,且与试验结果类似;骨架曲线也呈现出典型的纯框架特征,在达到极限承载力后平缓下降至最大承载力的85%;整体结构的刚度也在最后时刻下降到初始刚度的14%,耗能随着循环次数的增加而增加.结论该模型的有限元模拟的破坏位置与试验过程相类似;滞回曲线除了黏结滑移效应以外其他情况与实测情况具有较高的拟合度;骨架曲线表现出良好的延性,刚度也呈现出逐渐退化的特征,同时该结构具有较强的耗能能力.

关键词： ABAQUS 拟静力外廊式框架滞回曲线抗震性能

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钢框架焊接节点损伤破坏行为分析

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工程力学 2013年第4期30卷 73-82页

作者：石永久王萌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

为了正确地评价损伤累积效应对结构的影响并准确的预测结构的破坏形态,采用一批在不同循环加载制度下、构造形式不同的钢框架焊接节点试验,深入分析节点损伤破坏的因素和分类。计算试验中所有节点的累积滞回能、最大变形、最大荷载、屈... 详细信息

为了正确地评价损伤累积效应对结构的影响并准确的预测结构的破坏形态,采用一批在不同循环加载制度下、构造形式不同的钢框架焊接节点试验,深入分析节点损伤破坏的因素和分类。计算试验中所有节点的累积滞回能、最大变形、最大荷载、屈服位移和屈服荷载,从而根据这些基本参数计算每个节点10种损伤指数的发展趋势,比较损伤模型对于节点损伤退化性能描述,验证并探讨不同损伤模型反应破坏模态以及对结构破坏预测的准确性。试验以及分析结果表明:加载制度对破坏模态有较大影响,对于大幅值加载试件,更易发生逐步退化破坏,而小幅值加载的试件,易发生突然破坏;不同损伤模型具有应用的局限性并且参数组合形式对其损伤指数分布影响较大;以变形为参数的模型也能够较好的表现破坏发展趋势并且通过调整参数,与同时考虑能量的模型分布相近,但其形式更为简单并且只与当前量有关,不需要积分计算,在程序中容易实现,为下一步嵌入程序选取模型提供重要的依据,为今后的工程应用提供有力的工具。

关键词：钢框架焊接节点损伤累积指数破坏模式滞回耗能塑性变形

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循环荷载下钢材本构模型的应用研究

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工程力学 2013年第7期30卷 212-218页

作者：王萌石永久王元清施刚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

为进一步验证循环荷载下钢材本构模型的适用性及广泛性,分别从材料及构件层次选取了国内外典型的循环试验结果对模型进行充分验证,包括钢材循环低周疲劳试验、钢构件循环加载试验、钢节点以及组合节点循环加载试验。并通过对比分析循环... 详细信息

为进一步验证循环荷载下钢材本构模型的适用性及广泛性,分别从材料及构件层次选取了国内外典型的循环试验结果对模型进行充分验证,包括钢材循环低周疲劳试验、钢构件循环加载试验、钢节点以及组合节点循环加载试验。并通过对比分析循环荷载下钢材本构模型与常用的两折线模型在构件及体系层次应用效果,充分说明了循环特性显著影响抗震性能,在今后的设计计算中需要引起重视。在此基础上,将钢材循环本构模型应用于一个十层钢框架结构抗震性能分析之中,验证了其用于钢结构体系在地震作用下弹塑性时程分析时的可行性,为钢结构的抗震分析提供了有力的工具。

关键词：循环本构模型骨架曲线滞回准则 ABAQUS(UMAT) 弹塑性时程分析

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网架钢结构施工缺陷分析与处理

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四川建筑科学研究 2014年第2期40卷 341-344页

作者：杨璐王元清袁焕鑫尚帆张天申北京工业大学建筑工程学院北京100124 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

通过对网架钢结构常见的施工缺陷进行总结,结合实际工程针对不同的缺陷类型提出了相应的整改加固措施,并验证了整改加固效果。重点采用有限元计算的方法,分析了安装误差和杆件初始弯曲对网架钢结构的影响。分析结果表明:安装误差可能会... 详细信息

通过对网架钢结构常见的施工缺陷进行总结,结合实际工程针对不同的缺陷类型提出了相应的整改加固措施,并验证了整改加固效果。重点采用有限元计算的方法,分析了安装误差和杆件初始弯曲对网架钢结构的影响。分析结果表明:安装误差可能会对网架钢结构造成不安全影响,从网架钢结构的安全性出发应采用有效方法评估安装误差对结构的影响;而杆件过大的初始弯曲将显著降低杆件的稳定承载力,在施工过程中应尽量避免造成此类缺陷,对已有缺陷的杆件必须进行纠正或者更换。

关键词：网架钢结构施工缺陷安装误差初始弯曲

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