检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑结构学报 2023年第5期44卷 221-231页

作者：彭炜杰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 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

针对工程中常用的上翼缘小而下翼缘大的非对称截面钢梁,为了得到对应的混凝土楼板的有效翼缘宽度,基于已有对于对称钢梁截面情况的研究与相应的公式,通过精细化有限元参数分析修正相关系数,在有限元软件***(2018)中建立精细化数值模型,... 详细信息

针对工程中常用的上翼缘小而下翼缘大的非对称截面钢梁,为了得到对应的混凝土楼板的有效翼缘宽度,基于已有对于对称钢梁截面情况的研究与相应的公式,通过精细化有限元参数分析修正相关系数,在有限元软件***(2018)中建立精细化数值模型,识别出影响极限状态有效翼缘宽度的主要变量,包括钢主梁的上下翼缘宽度、钢横梁的上翼缘宽度。对数值算例结果进行回归分析,得出非对称钢梁截面组合框架梁梁端极限状态有效翼缘宽度的计算方法。结果表明:建议公式计算的正弯矩和负弯矩下的有效翼缘宽度均满足工程精度要求,与已有研究和规范公式对比,研究中的建议公式计算得出的相对误差和离散性均最小。

关键词：钢-混凝土组合结构框架梁非对称钢梁截面有效翼缘宽度受弯承载力

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复杂结构楼板面内力学行为研究综述与展望

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工程力学 2024年第12期41卷 1-9页

作者：陶慕轩蒋骋昊潘文豪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 浙江大学建筑工程学院空间结构研究中心杭州310058

楼板是框架结构中受力机制最为复杂的构件之一。该文对复杂结构中楼板面内行为研究进行了综述,分别讨论了楼板面内基本受力性能和机理、楼板面内力学模型、楼板面内特性对结构整体性能的影响以及考虑楼板面内行为的设计方法,并在研究综... 详细信息

楼板是框架结构中受力机制最为复杂的构件之一。该文对复杂结构中楼板面内行为研究进行了综述,分别讨论了楼板面内基本受力性能和机理、楼板面内力学模型、楼板面内特性对结构整体性能的影响以及考虑楼板面内行为的设计方法,并在研究综述的基础上,提出未来有待进一步研究的问题。综合考察关于楼板行为的一系列研究,总体上混凝土结构的研究成果比较丰富,组合结构的研究成果较为匮乏,而组合结构应用于复杂结构更具竞争力。因此,未来有待进一步针对组合结构体系,提出考虑面外组合作用的楼板面内非线性行为精细化高效数值模型,研究不同楼板面内力学模型对结构体系抗震性能的影响规律,建立楼板面内简化模型的误差定量评价方法,提出组合结构体系考虑楼板面内非线性行为的抗震设计方法。

关键词：楼板面内复杂结构组合结构展望

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圆形截面柱组合框架中非对称钢梁截面框架梁梁端极限状态有效翼缘宽度研究

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工程力学 2023年第8期40卷 59-67,256页

作者：彭炜杰陶慕轩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

楼板有效翼缘宽度是组合框架梁梁端极限承载力验算的关键参数之一,已有的有效翼缘宽度计算公式存在荷载模式不匹配、等效准则不匹配、无法考虑钢梁截面的非对称性等不足。为此,该文重点讨论了侧向荷载作用下采用圆形截面柱的组合框架中... 详细信息

楼板有效翼缘宽度是组合框架梁梁端极限承载力验算的关键参数之一,已有的有效翼缘宽度计算公式存在荷载模式不匹配、等效准则不匹配、无法考虑钢梁截面的非对称性等不足。为此,该文重点讨论了侧向荷载作用下采用圆形截面柱的组合框架中非对称钢梁截面框架梁端的承载力极限状态有效翼缘宽度的计算方法。在有限元软件***(2018)中建立精细化数值模型,通过单变量分析筛选出对有效翼缘宽度有显著影响的关键变量。在合理的取值范围内对这些关键变量进行充分的排列组合,得到一系列的数值算例结果。对这些数值结果进行回归分析,基于前人得出的对称钢梁截面情况的计算公式,保留其基本框架而修改其中相关参数,得出侧向荷载作用下非对称钢梁截面组合框架梁有效翼缘宽度的计算方法。

关键词：钢-混凝土组合结构框架梁非对称钢梁截面极限抗弯承载力有效翼缘宽度

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焊接方式对负载下加固工形截面钢梁残余变形影响的试验研究

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工程力学 2021年第S01期38卷 243-250页

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北京100084 天津大学建筑工程学院天津300350

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,该文对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,该文对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。该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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后张预应力摇摆墙动力耗能机制分析

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哈尔滨工业大学学报 2022年第10期54卷 31-39页

作者：王嘉玮周威中国地震局地震工程与工程振动重点实验室(中国地震局工程力学研究所) 哈尔滨150080 结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090

为分析后张预应力摇摆墙的墙-基摇摆碰撞冲击阻尼在地震动能量输入中的能量耗散贡献。基于ABAQUS建立摇摆墙精细化模型,结合模态分析确定摇摆墙结构动力特性,模拟发生大侧移下摇摆墙自由衰减振动,获得墙顶位移、速度和加速度动力时程响... 详细信息

为分析后张预应力摇摆墙的墙-基摇摆碰撞冲击阻尼在地震动能量输入中的能量耗散贡献。基于ABAQUS建立摇摆墙精细化模型,结合模态分析确定摇摆墙结构动力特性,模拟发生大侧移下摇摆墙自由衰减振动,获得墙顶位移、速度和加速度动力时程响应,以摇摆墙恢复系数作为冲击阻尼量化指标,综合评价了不同高宽比和预应力水平摇摆墙的包含碰撞耗能多机制耗能能力。结果表明:所提出的模型能够精确还原摇摆墙试验模型的动力响应;高宽比对摇摆墙动力特性影响显著,减小高宽比可明显提高碰撞耗能占比,最高为78.3%;初始预应力水平对摇摆墙动力特性和自由衰减振动响应影响并不明显,但可显著提高耗能能力,将耗能占比提高至36.8%。

关键词：后张预应力摇摆墙自由衰减振动碰撞耗能动力响应

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工程输入地震动持时的人工智能预测方法

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哈尔滨工业大学学报 2022年第4期54卷 74-81页

作者：姚兰李爽中国地震局地震工程与工程振动重点实验室(中国地震局工程力学研究所) 哈尔滨150080 结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090

为提高结构地震反应分析的计算效率,可以仅将决定结构地震反应大小的地震动强烈震动段作为输入,因此研究对应于强烈震动段的持时预测方法具有意义。本文以地震动截取前后结构最大位移反应保持不变为标准,考虑结构进入塑性时导致的周期... 详细信息

为提高结构地震反应分析的计算效率,可以仅将决定结构地震反应大小的地震动强烈震动段作为输入,因此研究对应于强烈震动段的持时预测方法具有意义。本文以地震动截取前后结构最大位移反应保持不变为标准,考虑结构进入塑性时导致的周期延长影响、高阶模态影响、估计结构屈服强度时存在不确定性的影响,提出了一种基于深度学习的地震动持时预测方法,该方法可以针对不同周期的结构给出相应的地震动持时预测结果。该深度学习模型以地震动参数和结构参数作为输入特征,对80280个样本进行训练和预测,将该模型用于分析4层结构和16层结构的最大层间位移角,并与广泛使用的工程输入地震动持时确定方法(95%Arias持时和75%Arias持时)所得结果进行比较。结果表明:本文方法和95%Arias持时方法用于4层结构时均表现良好,但用于16层结构时95%Arias持时方法的计算误差明显变大;75%Arias持时用于4层和16层结构时的计算误差均远高于本文方法。基于人工智能的地震动持时预测方法有望实现兼具计算效率高、较小计算误差和较强适用性的优点,是处理工程输入地震动的一种有效方法。

关键词：地震动持时时程分析计算效率深度学习最大位移反应

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后张预应力混凝土摇摆墙非线性分析

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哈尔滨工业大学学报 2022年第4期54卷 9-17页

为分析后张预应力摇摆墙通过摇摆界面处墙趾的张合行为降低结构损伤和震后残余变形的特性,须解决墙趾节点约束释放后的局部行为、沿墙通长布置的后张无黏结预应力应力变化与摇摆机制关系等关键问题。结合非线性宏单元的思路,用多个轴压... 详细信息

为分析后张预应力摇摆墙通过摇摆界面处墙趾的张合行为降低结构损伤和震后残余变形的特性,须解决墙趾节点约束释放后的局部行为、沿墙通长布置的后张无黏结预应力应力变化与摇摆机制关系等关键问题。结合非线性宏单元的思路,用多个轴压弹簧模拟墙体与基础界面水平接缝开合行为及接缝区域力学特性,用共转桁架单元模拟预应力筋受力特征,提出了基于OpenSees的循环往复加载摇摆墙多弹簧模型,模拟的滞回特性、骨架曲线、耗能能力与试验结果吻合较好,3个试件水平承载力计算值及极限变形计算值与试验结果之比分别为1.042、0.996、1.061和0.993、0.998、0.995。实现了反映墙趾开合性能的受压区高度的高精度预测,并较好地模拟了反映其自复位性能的残余变形及预应力筋应力变化。分析结果显示:3个后张预应力混凝土摇摆墙试件在峰值侧移下残余侧移比分别仅为0.060%、0.121%、0.124%,且结构损伤小;应在保证结构变形能力和恢复能力的同时,提升其耗能能力。

关键词：后张预应力摇摆墙 OpenSees 非线性分析无黏结筋

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竖向承重与水平抗侧相分离的组合结构体系在地震作用下的受力机理分析

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建筑结构学报 2021年第8期42卷 13-24页

作者：赵鹤陶慕轩聂鑫侯兆新龚超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 中冶建筑研究总院有限公司北京100088

为提升装配式建筑的抗震性能、提高其标准化程度,提出了竖向承重与水平抗侧相分离的组合结构体系(以下简称"可分体系"),以某六层办公楼工程为实例设计了可分体系的结构方案,并对其在地震作用下的受力机理与传统刚接组合框架... 详细信息

为提升装配式建筑的抗震性能、提高其标准化程度,提出了竖向承重与水平抗侧相分离的组合结构体系(以下简称"可分体系"),以某六层办公楼工程为实例设计了可分体系的结构方案,并对其在地震作用下的受力机理与传统刚接组合框架结构体系(以下简称"传统体系")进行了对比研究。利用有限元软件Midas Gen进行反应谱法设计,在此基础上采用自主开发的COMPONA-FIBER纤维模型非线性有限元程序进行弹塑性时程分析,针对可分体系与传统体系的自振特性、弹塑性时程响应、结构整体破坏模式和关键构件受力特征等进行对比分析。结果表明:可分体系在水平地震作用下呈现与传统体系完全不同的变形模式、受力特征和破坏模式;在水平地震作用下,可分体系的变形模式以弯曲变形为主,顶层层间位移角最大;在可分体系中框架梁均为简支,仅承受竖向荷载,内力基本不随地震动变化,可以实现标准化设计制作,剪力墙和柱底部受力最大,其中剪力墙承担了大部分基底剪力,相比传统体系,剪力墙的设置会放大可分体系的基底剪力;罕遇地震作用下可分体系的破坏主要集中于剪力墙,为弯曲破坏模式,其底部损伤最大。

关键词：组合结构可分体系弹塑性时程分析受力性能

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基于美德联合剪切试验数据库评价中国规范钢筋混凝土无腹筋梁受剪承载力公式

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建筑结构 2022年第S01期52卷 1403-1414页

作者：陈宏拓蒋骋昊陶慕轩崔明哲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

在美国混凝土协会和德国结构混凝土委员会联合小组发布的剪切试验数据库的基础上,根据中国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015版)的设计要求对试验数据开展进一步的筛选后,对中国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015版)... 详细信息

在美国混凝土协会和德国结构混凝土委员会联合小组发布的剪切试验数据库的基础上,根据中国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015版)的设计要求对试验数据开展进一步的筛选后,对中国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015版)无腹筋梁受剪承载力公式的安全性进行评价。结果表明:集中荷载作用和均布荷载作用的无腹筋梁受剪承载力公式计算标准值的安全保证率分别为85.9%和81.6%,大部分不安全的预测结果出现在受拉纵筋配筋率较低(小于1.5%)和截面高度较大(大于800mm)时。最后,在剪跨比大于2.4的范围内对中国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015版)和美国《结构混凝土建筑规范要求》(ACI318-14)的无腹筋梁受剪承载力公式的安全系数进行对比。

关键词：钢筋混凝土无腹筋梁数据库受剪承载力剪切试验安全系数

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基于显式算法的RC框架结构抗地震倒塌能力分析

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工程力学 2020年第3期37卷 77-87页

作者：赵鹏举于晓辉陆新征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 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

相比于传统动力学分析所采用的隐式算法,显式算法非线性分析的收敛性更好,适宜用来分析结构在倒塌状态附近的强非线性行为。该文基于OpenSees软件平台,采用一种基于修正蛙跳法的显式算法,对按我国规范设计的6个钢筋混凝土(RC)框架结构... 详细信息

相比于传统动力学分析所采用的隐式算法,显式算法非线性分析的收敛性更好,适宜用来分析结构在倒塌状态附近的强非线性行为。该文基于OpenSees软件平台,采用一种基于修正蛙跳法的显式算法,对按我国规范设计的6个钢筋混凝土(RC)框架结构的抗倒塌能力进行了评估,获得了结构的倒塌易损性曲线,计算得到了结构的倒塌裕度比。在分析过程中,该文对4种不同判据对抗地震倒塌能力的影响进行了分析。其中,第1和第2种判据分别对应我国和美国规范建议的弹塑性层间位移角限值1/50和4%;第3种判据以IDA(Incremental Dynamic Analysis,增量动力分析)曲线上切线斜率低于初始线弹性阶段斜率的20%时的点为结构倒塌点;第4种判据则以结构竖向位移达到1 m来定义结构倒塌状态。分析结果表明:显式算法具有更强的结构非线性分析能力,因此可以更好地模拟结构的倒塌极限状态。判据1~判据3更适宜在结构设计时被用来控制结构倒塌,而判据4利用了结构倒塌的物理意义,其评估结果更接近结构的真实抗倒塌能力。

关键词：显式算法地震倒塌倒塌判据 RC框架结构修正蛙跳法

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