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第29届全国结构工程学术会议

作者：黄健鸣王元清宗亮张亚伟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天津大学建筑工程学院

为研究负载下焊接加固方式对受弯钢梁焊接残余变形的影响,本文对4根Q345B焊接工字形受弯钢梁进行了负载下的焊接加固试验研究。该4根钢梁考虑工程实际采用了四种不同的焊接加固方式。试验中测量了焊接全程中的钢梁跨中挠度与跨中上下翼... 详细信息

为研究负载下焊接加固方式对受弯钢梁焊接残余变形的影响,本文对4根Q345B焊接工字形受弯钢梁进行了负载下的焊接加固试验研究。该4根钢梁考虑工程实际采用了四种不同的焊接加固方式。试验中测量了焊接全程中的钢梁跨中挠度与跨中上下翼缘的侧向挠度变化过程。本文对该试验中遇到的一些特殊问题以及试验现象进行了解释,分析了焊接方式对跨中挠度以及跨中转角的影响,并对比了焊接残余挠度的规范计算值与试验值,以期对负载下焊接加固试验的进行提供经验,对焊接加固方式对焊接残余变形发展的影响有更加清晰的认识,为负载下焊接加固钢梁的试验方法和设计方法提供试验依据和建议。

关键词：负载焊接加固受弯钢梁焊接方式残余变形

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内置角钢改进夹心节点抗震性能研究与抗剪承载力计算

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工程力学 2019年第7期36卷 79-88页

作者：侯立群闫维明陈适才陆新征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 北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点试验室北京100084

梁柱采用不同强度混凝土的节点核心区通常采用同柱等强的高强度混凝土浇筑(传统节点),而采用同梁等强的低强度混凝土浇筑(夹心节点)可简化施工过程,但同时降低了节点的抗震性能。为研究内置角钢改进夹心节点的可行性,通过一个空间夹心... 详细信息

梁柱采用不同强度混凝土的节点核心区通常采用同柱等强的高强度混凝土浇筑(传统节点),而采用同梁等强的低强度混凝土浇筑(夹心节点)可简化施工过程,但同时降低了节点的抗震性能。为研究内置角钢改进夹心节点的可行性,通过一个空间夹心节点和一个内置角钢空间夹心节点试件进行双向等幅低周往复试验研究,对比分析了破坏模式、延性、耗能、刚度、应变和抗剪承载力等方面的差异。结果表明:采取改进和不采取改进措施节点破坏模式均以梁端屈服后的节点破坏为主,但采取改进措施的试件延性和抗剪承载力明显提高,耗能能力、刚度退化和变形能力有一定改善,表明改进措施改善了节点的抗震性能。最后在此基础上,给出了与该文和其他文献试验结果吻合较好的采取或者不采取改进措施夹心节点抗剪承载力计算公式。

关键词：夹心节点内置角钢低周往复试验抗震性能抗剪承载力

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钢-混凝土组合结构在海洋工程中的应用研究（英文）

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钢结构（中英文） 2020年第1期35卷 20-33页

作者：聂建国清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室清华大学北京市钢与混凝土组合结构技术研究中心

海洋工程建设是我国海洋强国战略实施的重要基础和保障。相比陆地工程,海洋工程面临更加复杂苛刻的建造环境和条件,其设计、建造、施工难度通常更大,因而对结构工程提出了新的挑战。钢-混凝土组合结构由于充分利用钢材和混凝土各自性能... 详细信息

海洋工程建设是我国海洋强国战略实施的重要基础和保障。相比陆地工程,海洋工程面临更加复杂苛刻的建造环境和条件,其设计、建造、施工难度通常更大,因而对结构工程提出了新的挑战。钢-混凝土组合结构由于充分利用钢材和混凝土各自性能优势,扬长避短,优化组合,具有显著的性能优势和综合经济效益,在海洋工程中拥有广阔的应用前景。本文从跨海桥梁、海底沉管隧道和海上浮体平台三方面综述了清华大学组合结构研究团队近年来在海洋工程组合结构研发和应用方面的工作:1)提出了新型抗拔不抗剪连接技术,并与传统支座升降、预应力、施工工序优化等技术结合,形成跨海连续组合梁桥负弯矩综合抗裂技术,与现有预应力抗裂方法相比具有显著的施工和运维成本优势,与混凝土结构相比具有明显的抗裂性能优势。这一新技术将极大提升结构的耐久性,已经在大连湾跨海大桥的结构设计中得到应用,为组合结构跨海桥梁的推广应用提供了有效的技术支撑。2)研发了适用于跨海多塔斜拉桥的新型双钢板-混凝土组合桥塔,从界面连接和结构整体受力性能两个维度开展研究。结果表明,其在开孔板连接件的作用下可以实现钢与混凝土的协同工作,与纯钢结构和混凝土结构桥塔相比有更高的承载能力、刚度和延性。同时钢板可兼作混凝土模板,提高施工效率,混凝土对钢壳的约束作用也解决了纯钢结构易局部失稳的问题。新型组合桥塔已在南京长江五桥工程中得到应用,刚度、承载力等关键性能指标的显著优势有助于新型组合结构桥塔在未来跨海多塔斜拉桥工程中得到进一步的推广与应用。3)提出了适用于海底沉管隧道的隔舱式双钢板-混凝土组合结构,揭示了其抗弯、抗剪和型钢连接件性能,提出了相应的设计方法。结果表明,相对于传统钢筋混凝土结构,组合结构尺寸小,承载能力强,抗震适应性好。双钢板既可作为混凝土模板,也可起到受力与防水的多重作用。除此以外,该结构施工便捷,尺寸不受加工设备限制,预制厂地要求低。该成果已在深中通道沉管隧道段得到应用,是未来跨海隧道的重要发展方向。4)研发了海上超大型钢-混凝土组合结构漂浮平台,将其应用于海上超大型浮式平台的建设,基于水弹性响应及结构强度分析,对大型钢-混凝土组合箱式浮体平台进行了案例设计和分析。结果表明,其可在提高结构防火、抗爆、抗冲击性能的基础上,增强构件的稳定性及耐久性,显著减小结构用钢量,同时组合浮式平台不用设置加劲肋,设计和施工便捷,维护成本低,具有良好的发展前景。研究与实践表明,组合结构由于其灵活多样的结构形式,即使面对海洋工程复杂苛刻的荷载环境条件和使用功能需求,也能发挥其性能优势,解决工程难题。本文所提出的新型组合结构体系具有较为显著的性能优势,取得了令人满意的综合经济效益,为海洋工程建设提供了崭新的思路和选择,有力地推动了组合结构在海洋工程中的应用。目前,组合结构在海洋工程中的应用仍处于起步阶段,尚需在复杂荷载响应分析、高性能新材料应用、结构形式多样性和适用性等方面进一步开展深入研究。

关键词：海洋工程钢-混凝土组合结构跨海桥梁海底沉管隧道海上漂浮平台抗拔不抗剪连接件双钢板-混凝土组合桥塔隔舱式双钢板-混凝土组合结构组合结构超大型海上浮式平台

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基于混合消能减震技术的组合结构独柱高架站台抗震性能研究

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建筑结构学报 2019年第5期40卷 50-62页

作者：许立言聂鑫庄亮东陶慕轩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 中国铁道科学研究院高速铁路轨道技术国家重点实验室北京100081 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

结合高性能组合结构形式以及混合消能减震体系的双重技术优势,研发了适用于独柱长悬臂式高架站台结构的抗震体系。采用有限元分析软件MSC. MARC分别对该体系进行了强震作用下的静力弹塑性分析和动力弹塑性时程分析。分析结果表明基于MSC... 详细信息

结合高性能组合结构形式以及混合消能减震体系的双重技术优势,研发了适用于独柱长悬臂式高架站台结构的抗震体系。采用有限元分析软件MSC. MARC分别对该体系进行了强震作用下的静力弹塑性分析和动力弹塑性时程分析。分析结果表明基于MSC. MARC二次开发的纤维模型和采用宏观本构的一维非线性弹簧模型能高效准确地模拟站台结构的非线性动力特征以及损伤破坏规律。混合消能减震技术可显著提高结构的刚度和承载力,在降低主体构件耗能的同时增强结构的整体耗能能力。在体系层面,混合消能减震技术可明显改善结构刚度分布不均匀带来的不利影响,有效地降低结构的整体变形和层间位移角;在构件层面,消能减震体系能减少或避免主体构件的出铰,有效地降低主要承重构件的截面应力水平,降低悬臂梁所承受的扭矩。值得注意的是,在混合消能减震体系中,由于结构的各个薄弱环节均得到了加强,未受到消能减震构件保护的其他结构构件的地震响应可能会被放大。

关键词：组合结构独柱高架站台混合消能减震技术有限元分析抗震性能

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梁翼缘变厚度钢框架梁柱节点承载性能试验研究

梁翼缘变厚度钢框架梁柱节点承载性能试验研究

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第29届全国结构工程学术会议

作者：王元清刘云鹤刘明班慧勇刘晓玲李文斌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沈阳建筑大学土木工程学院鞍钢股份产品发展部

为了研究纵向变厚度钢板利用到钢框架梁翼缘上对梁柱节点抗震性能的改善,并比较不同的纵向变厚度钢板对节点抗震性能的差异。分别设计了翼缘等厚度节点试件1个,纵向变厚度钢板变化率4‰,6‰,变化长度1m,1.5m共3个翼缘变厚度节点试件进... 详细信息

为了研究纵向变厚度钢板利用到钢框架梁翼缘上对梁柱节点抗震性能的改善,并比较不同的纵向变厚度钢板对节点抗震性能的差异。分别设计了翼缘等厚度节点试件1个,纵向变厚度钢板变化率4‰,6‰,变化长度1m,1.5m共3个翼缘变厚度节点试件进行循环往复荷载试验,研究节点试验状态下的破坏形态、承载和变形性能以及节点转动和耗能能力。其中两个翼缘变厚度节点发生焊缝断裂,延性未充分发展,另外两个试件翼缘板断裂,延性发展较充分,厚度变化率为6‰变化长度为1.5m的试件承载力最大。梁翼缘变厚度节点相较于梁翼缘等厚度节点有更优越的承载以及变形性能,并且较大变化率以及变化长度性能改善更加优越。

关键词：纵向变厚度钢板梁柱节点节点试验承载和变形性能滞回性能

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基于功率传输分布因子和支路暂态稳定性函数的电网关键线路综合辨识方法

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电力电容器与无功补偿 2020年第5期41卷 145-149,157页

作者：田鑫李雪亮孙俊德张玉跃葛磊蛟葛贤军国网山东省电力公司经济技术研究院济南250001 北京特种工程设计研究院北京100028 天津大学智能电网教育部重点实验室天津300072 清华大学电机系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

大规模电网输电线路的关键性支路的辨识是输电系统快速处理连锁故障乃至全网崩溃故障的关键。为此,本文提出了一种基于功率传输分布因子和支路暂态稳定性函数的电网关键线路综合辨识方法。首先,从电网网络结构的角度,采用功率传输分布... 详细信息

大规模电网输电线路的关键性支路的辨识是输电系统快速处理连锁故障乃至全网崩溃故障的关键。为此,本文提出了一种基于功率传输分布因子和支路暂态稳定性函数的电网关键线路综合辨识方法。首先,从电网网络结构的角度,采用功率传输分布因子函数量化输电网络中每一条支路的关键性;其次,从电网动态运行的角度采用支路暂态稳定性函数,求解各个支路的暂态势能稳定性来评估各支路的脆弱度。最后,综合两种评估方法构建电网线路关键性综合性评估函数科学量化每条输电线路在全网功率传输中的作用,并在IEEE39节点系统中仿真验证了该综合性评估方法的有效性。

关键词：关键线路暂态稳定性功率传输分布因子支路暂态稳定性函数

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近零能耗导向的建筑案例数据平台构建研究

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建筑科学 2019年第10期35卷 16-23页

作者：褚英男宋晔皓朱宁林正豪佟连刚师劭航清华大学生态规划和绿色建筑教育部重点实验室北京100084 深圳大学广东深圳518061

建立近零能耗建筑数据平台可为今后相关理论研究提供基于实际项目的数据支撑和分析工具,同时为今后全国各气候区近零能耗建筑实践提供案例参考与指导。本文参考国内外已有相关建筑数据库结构及利用现状,结合近零能耗建筑关键技术的系统... 详细信息

建立近零能耗建筑数据平台可为今后相关理论研究提供基于实际项目的数据支撑和分析工具,同时为今后全国各气候区近零能耗建筑实践提供案例参考与指导。本文参考国内外已有相关建筑数据库结构及利用现状,结合近零能耗建筑关键技术的系统梳理,针对性地提出我国近零能耗导向的建筑案例数据平台的构建思路,构建了围绕基础信息、围护结构、设备系统、室内环境为主要内容的三级数据指标体系,并通过实际项目数据整理对数据库各指标进行标准化,为数据库的建立提供理论支撑。

关键词：近零能耗建筑建筑数据平台指标体系

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加油站罩棚网架结构可靠性鉴定研究

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低温建筑技术 2021年第6期43卷 66-70页

作者：吴碧野赵曦辉武岳戴君武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哈尔滨150080 黑龙江省九州方圆建筑规划设计有限公司哈尔滨150090 黑龙江省寒地建筑科学研究院哈尔滨150080 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室哈尔滨150090

加油站罩棚网架结构对于保障人民正常出行起到不可或缺的作用,近年东北地区因大面积降雪引起了多起加油站网架坍塌事故。文中以东三省近300座加油站罩棚网架安全性普查为契机,针对加油站罩棚网架结构特点,依据国家相关规范,提出系统性... 详细信息

加油站罩棚网架结构对于保障人民正常出行起到不可或缺的作用,近年东北地区因大面积降雪引起了多起加油站网架坍塌事故。文中以东三省近300座加油站罩棚网架安全性普查为契机,针对加油站罩棚网架结构特点,依据国家相关规范,提出系统性、规范性的检测鉴定方法,为类似工程检测鉴定提供宝贵经验。

关键词：加油站罩棚网架安全隐患强度检测可靠性鉴定

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钢骨混凝土构件抗冲击性能试验研究

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爆炸与冲击 2019年第11期39卷 95-105页

作者：朱翔刘宏陆新征王蕊东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京210018 山西大学土木工程系山西太原030013 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点试验室北京100084 太原理工大学建筑与土木工程学院山西太原030024

利用超重型落锤试验机对钢骨混凝土构件进行了侧向冲击试验,研究了落锤冲击钢骨混凝土构件的冲击全过程和最终的破坏形态;分析了钢骨混凝土构件冲击力、位移和轴力时程曲线的特性;对比了不同冲击速度、冲击能量、轴压和边界条件等因素... 详细信息

利用超重型落锤试验机对钢骨混凝土构件进行了侧向冲击试验,研究了落锤冲击钢骨混凝土构件的冲击全过程和最终的破坏形态;分析了钢骨混凝土构件冲击力、位移和轴力时程曲线的特性;对比了不同冲击速度、冲击能量、轴压和边界条件等因素对钢骨混凝土构件的动力响应的影响。结果表明:钢骨混凝土构件在落锤冲击作用下外侧混凝土破坏严重,且冲击能量越大,外侧混凝土越易出现剪切破坏,但内部钢筋和钢骨只发生了一定的弯曲变形,表明钢骨混凝土构件抗冲击性能整体良好。本次试验参数范围内,钢骨混凝土构件的冲击力和跨中位移随冲击速度增加而增大;轴压力增大使钢骨混凝土构件的冲力峰值增大,冲击持时和跨中位移减小;相对于固简支和两端简支的边界条件,两端固支的边界对于钢骨混凝土构件的抗冲击性能提升最好。

关键词：钢骨混凝土落锤冲击试验破坏形态动力响应

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不同抗震等级RC框架结构抗地震倒塌能力的研究

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工程力学 2018年第6期35卷 33-41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

为研究抗震等级对钢筋混凝土(RC)框架结构抗地震倒塌能力的影响,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011―2010)分别设计了不同抗震设防烈度和抗震等级的20个典型RC框架结构,应用动力增量分析法对框架结构进行了倒塌易损性分析,并对比了不同... 详细信息

为研究抗震等级对钢筋混凝土(RC)框架结构抗地震倒塌能力的影响,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011―2010)分别设计了不同抗震设防烈度和抗震等级的20个典型RC框架结构,应用动力增量分析法对框架结构进行了倒塌易损性分析,并对比了不同抗震等级框架结构的抗地震倒塌能力。结果表明:框架结构的抗震等级对其抗地震倒塌能力有重要影响,同一抗震设防烈度下,随着抗震等级的提高,其倒塌概率不断减小,倒塌储备系数(CMR)不断增大,框架结构的抗地震倒塌能力不断提高。框架柱的轴压比、纵向配筋率和体积配箍率是影响框架结构抗地震倒塌能力的重要因素。

关键词：框架结构抗震等级动力增量分析倒塌概率倒塌储备系数

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