检索结果-内蒙古大学图书馆

防灾减灾工程学报 2024年第6期44卷 1348-1358页

作者：汪君马高湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 工程结构损伤诊断湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082

工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)具有受拉应变硬化和多缝稳态开展的特性,可以作为一种理想的耗能材料,将ECC材料应用于预制墙板的塑性铰区形成一种新型预制ECC耗能墙板,并将其用于预制剪力墙-框架结构中。... 详细信息

工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)具有受拉应变硬化和多缝稳态开展的特性,可以作为一种理想的耗能材料,将ECC材料应用于预制墙板的塑性铰区形成一种新型预制ECC耗能墙板,并将其用于预制剪力墙-框架结构中。基于OpenSees仿真平台,采用多垂直杆单元构建预制ECC耗能墙板模型并进行参数分析,对某12层预制ECC耗能墙-框架结构进行静力弹塑性分析和动力时程分析,研究预制ECC耗能墙板对框剪结构抗震性能的影响。结果表明:预制ECC耗能墙板的极限承载力和耗能能力相较于普通预制剪力墙分别提高了35%和31%;静力弹塑性分析和易损性分析结果进一步验证了ECC材料对框剪结构抗震性能的改善作用;在近场脉冲型地震波作用下预制ECC耗能墙-框架结构抗震性能的改善效果最为明显,ECC适用于近断层结构的抗震应用;在造价上,预制ECC耗能墙-框架的成本相较于RC剪力墙-框架结构仅提高2.1%,因此配置ECC耗能墙是一种有效且经济的结构抗震性能提升方案。

关键词：预制ECC耗能墙板框架-剪力墙结构静力弹塑性分析易损性分析近场地震动

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自攻螺钉双面剪切连接抗剪性能研究

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工程力学 2022年第9期39卷 81-94页

作者：邓露刘文豪刘定荣何钰龙刘艳芝湖南大学土木工程学院长沙410082 工程结构损伤诊断湖南省重点实验室(湖南大学) 长沙410082 北京定荣家科技有限公司北京101100

该文通过ABAQUS有限元软件对自攻螺钉双面剪切连接抗剪性能进行了研究,通过已有试验结果验证了有限元模型的准确性,基于此模型讨论了钢材强度等级、钢板厚度、螺钉直径以及不同中间钢板厚度对螺钉双面剪切连接的破坏模式和抗剪承载力的... 详细信息

该文通过ABAQUS有限元软件对自攻螺钉双面剪切连接抗剪性能进行了研究,通过已有试验结果验证了有限元模型的准确性,基于此模型讨论了钢材强度等级、钢板厚度、螺钉直径以及不同中间钢板厚度对螺钉双面剪切连接的破坏模式和抗剪承载力的影响。结果表明:螺钉双面剪切连接构件的破坏模式可分成3类,分别为:承压破坏、承压-剪切破坏和剪切破坏。螺钉双面剪切连接抗剪承载力随着钢材强度等级和钢板厚度的增加而提高并趋于稳定;随着螺钉直径的增加,螺钉双面剪切连接抗剪承载力呈线性增加;在一定范围增加中间钢板厚度也可显著提高螺钉双面剪切连接抗剪承载力。将数值模拟结果与中美欧规范计算值进行比较分析得出,当钢板发生承压破坏时,中国、欧洲和AISC规范公式计算值偏于保守,AISI规范计算值较接近有限元值;当螺钉发生剪切破坏时,AISI和中欧规范过于保守。AISC规范公式计算值与有限元值吻合较好,因此,当螺钉发生剪切破坏时,使用AISC规范公式计算具有一定参考价值。

关键词：自攻螺钉双面剪切连接数值模拟破坏模式抗剪承载力

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基于分区软化拉压杆模型的矩形RC剪力墙水平承载力计算方法

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地震工程与工程振动 2022年第5期42卷 138-149页

作者：张博鸿马高湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 工程结构损伤诊断湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082

为给出适合工程实践的矩形RC剪力墙水平承载力计算公式,文中依据软化拉压杆模型和墙体裂缝开裂特征对剪力墙的受力机理进行分析,将剪力墙受拉暗柱和腹板划分为弯剪区或斜压区,而受压暗柱划分为剪压区。在原软化拉压杆模型的基础上,提出... 详细信息

为给出适合工程实践的矩形RC剪力墙水平承载力计算公式,文中依据软化拉压杆模型和墙体裂缝开裂特征对剪力墙的受力机理进行分析,将剪力墙受拉暗柱和腹板划分为弯剪区或斜压区,而受压暗柱划分为剪压区。在原软化拉压杆模型的基础上,提出了考虑轴压力、剪跨比、水平分布筋、竖向分布筋影响的软化拉压杆模型拉杆控制概念和计算方法,并对受压暗柱采用抗剪原理计算其贡献,最终提出了考虑拉杆屈服和边压杆抗剪作用的分区软化拉压杆模型及计算方法,使原模型的适用范围由剪切破坏扩展为剪切和弯剪破坏。通过收集剪力墙试验数据库(剪切破坏剪力墙73片,弯剪破坏剪力墙169片)、规范公式、相关学者所提模型对文中提出的计算方法进行验证和比较。分析结果表明:文中方法相比其它方法不仅适用于剪切破坏类数据库还适用于弯剪破坏类数据库,在2类数据库中剪力墙水平承载力试验值/计算值的变异系数均明显低于其余方法,且其平均值在不同剪跨比区间过渡更为平稳,由此可见,文中提出的剪力墙分区工作机理及计算公式较为准确,可较好的考虑剪力墙剪切及弯剪耦合受力状态,为工程应用提供参考。

关键词：软化拉压杆模型矩形剪力墙水平承载力机理分析数据库弯剪耦合

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基于多尺度模型的装配整体式混凝土框架结构抗震性能分析

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重庆大学学报 2023年第10期46卷 61-70页

作者：张望喜王冠杰庞博易伟建湖南大学土木工程学院长沙410082 湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室长沙410082

装配工艺的要求和连接接缝的引用使装配式混凝土结构的数值模拟分析面临新的挑战,计算效率与模拟精度之间的矛盾变得更加突出。基于通用有限元软件ABAQUS,采用多尺度建模,模拟分析了装配整体式混凝土框架结构的抗震性能。首先,基于装配... 详细信息

装配工艺的要求和连接接缝的引用使装配式混凝土结构的数值模拟分析面临新的挑战,计算效率与模拟精度之间的矛盾变得更加突出。基于通用有限元软件ABAQUS,采用多尺度建模,模拟分析了装配整体式混凝土框架结构的抗震性能。首先,基于装配整体式混凝土梁柱子结构的试验数据,验证了多尺度单元界面连接方法的正确性。然后,对装配整体式混凝土框架结构的多尺度模型进行了静力推覆分析和动力弹塑性时程分析,并与现浇混凝土框架结构的地震响应和损伤情况进行比较。结果表明,多尺度建模能有效提高计算精度并降低计算成本,很好地模拟装配整体式混凝土框架结构的破坏特征和整体结构的抗震性能;与现浇结构相比,装配整体式框架结构在单向静力推覆作用下抗侧刚度更小、延性更好,在7度罕遇地震作用下抗震性能相近,顶层最大位移增大了3.8%;多尺度建模方法可用于装配式混凝土结构分析。

关键词：装配整体式框架多尺度模型静力推覆分析时程分析抗震性能

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拱暨索拱面内稳定性研究的传递矩阵法

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计算力学学报 2020年第1期37卷 98-107页

作者：刘利康厚军苏潇阳丛云跃湖南大学土木工程学院长沙410082 湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室长沙410082

为探究拱桥面内稳定问题求解的新途径,应用传递矩阵法对径向均布荷载作用下的圆拱面内屈曲微分方程进行解答,利用边界条件导出其特征方程,从而求得其屈曲荷载。同时,结合力法以及拱上荷载集度与轴力的关系,将该理论方法推广到承受集中... 详细信息

为探究拱桥面内稳定问题求解的新途径,应用传递矩阵法对径向均布荷载作用下的圆拱面内屈曲微分方程进行解答,利用边界条件导出其特征方程,从而求得其屈曲荷载。同时,结合力法以及拱上荷载集度与轴力的关系,将该理论方法推广到承受集中荷载的变截面拱以及索拱组合结构的稳定分析中,并和有限元ANSYS计算结果进行对比,验证了本文理论和方法的正确性。最后,研究了不同荷载工况下的边界条件、圆心角和截面惯性矩对拱结构面内稳定性的影响。结果表明,索拱结构的面内稳定性优于纯拱结构。

关键词：传递矩阵法集中荷载变截面索-拱稳定性

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UHPC增强短搭接RC构件承载力可靠度分析与加固建议

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防灾减灾工程学报 2024年第3期44卷 605-615页

作者：马高马忍湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 工程结构损伤诊断湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082

基于可靠度研究超高性能混凝土(Ultra‐High Performance Concrete,UHPC)增强钢筋短搭接RC构件的失效模式与承载力特征。首先阐述了UHPC加固机理,建立了包含活恒荷载效应比、搭接系数m、UHPC强度、混凝土强度、钢筋型号、考虑水平地震... 详细信息

基于可靠度研究超高性能混凝土(Ultra‐High Performance Concrete,UHPC)增强钢筋短搭接RC构件的失效模式与承载力特征。首先阐述了UHPC加固机理,建立了包含活恒荷载效应比、搭接系数m、UHPC强度、混凝土强度、钢筋型号、考虑水平地震作用的弯矩效应比和轴力效应比等关键参数的设计空间;确立分析RC构件承载力可靠度的功能函数,运用Monte Carlo法对设计空间中的关键参数组进行可靠指标计算,然后进行关键参数敏感性分析和计算结果拟合分区。结果表明:设计空间关键参数中,搭接系数、效应比、配筋率、钢筋型号和UHPC强度对可靠指标的影响均显著;UHPC不仅具有良好的承载力增强能力,还能改变失效模式,梁和柱屈服时可靠指标分别提高109.6%和12.9%,屈服时搭接系数分别为0.58和0.57;对于受弯RC梁(压弯柱),m>0.67(0.65)时,钢筋基本能屈服,建议采用UHPC加固;0.50(0.49)

关键词：短搭接 UHPC加固可靠度 Monte Carlo法承载力

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新型可恢复功能组合柱设计及其抗震性能研究

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自然灾害学报 2023年第2期32卷 32-42页

作者：马高王择文湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 工程结构损伤诊断湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082

为实现框架结构震后性能的快速恢复,提出了一种有良好自复位能力且易于修复的新型可恢复功能组合柱。考虑钢绞线滑移及无粘结钢绞线的受力特征,采用OpenSees对柱抗震性能进行验证及参数分析。对不同设防烈度普通钢筋混凝土(reinforced c... 详细信息

为实现框架结构震后性能的快速恢复,提出了一种有良好自复位能力且易于修复的新型可恢复功能组合柱。考虑钢绞线滑移及无粘结钢绞线的受力特征,采用OpenSees对柱抗震性能进行验证及参数分析。对不同设防烈度普通钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)框架、钢绞线混凝土框架及应用可恢复柱的可恢复框架进行静力推覆及地震荷载下的残余位移及最大位移响应分析,得出各框架层间最大位移与残余位移的关系,并对比分析各框架在不同地震强度下的可恢复性能。结果表明:钢绞线配置率对可恢复柱的抗震性能有重要影响;7度设防RC框架应用可恢复柱后,底层梁柱塑性铰发展大幅减轻,延迟了框架的破坏,且其承载能力与自复位能力均高于8度设防RC框架;在地震作用下可恢复框架的失效概率最低,可恢复性最高,且地震作用越大,其相对于普通RC框架可恢复性的提升越为明显。

关键词：可恢复功能柱抗震性能可修复残余位移可恢复指标

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耗能梁配置方案对高强钢框架地震反应的影响

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建筑钢结构进展 2021年第12期23卷 16-22页

作者：邓露谢吴华柯珂湖南大学土木工程学院长沙410082 湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室长沙410082

为了研究基于耗能梁削弱的结构配置方案对配置耗能梁的高强钢框架结构的抗震性能和损伤控制效应的影响,建立并验证了配置耗能梁的高强钢框架结构的"塑性铰-梁单元"数值模型,通过配置不同削弱等级的耗能梁设计得到了具有不同... 详细信息

为了研究基于耗能梁削弱的结构配置方案对配置耗能梁的高强钢框架结构的抗震性能和损伤控制效应的影响,建立并验证了配置耗能梁的高强钢框架结构的"塑性铰-梁单元"数值模型,通过配置不同削弱等级的耗能梁设计得到了具有不同屈服时序系数的3层及9层算例结构,并进行非线性静力分析和地震时程分析。研究结果表明,耗能梁削弱能够有效增大屈服时序系数,其对结构的峰值变形影响相对有限,而对震后残余变形影响显著。耗能梁的适度削弱将降低主体结构的塑性发展程度,但过度削弱将加剧耗能梁的损伤发展以至于主体结构的塑性发展程度转而增长。最后,提出了耗能梁削弱收益-损失评估的多性能指标,并对3层及9层算例结构的耗能梁削弱等级提出了建议。

关键词：耗能梁高强钢框架损伤控制效应屈服时序系数残余变形构件削弱收益-损失

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基于能量的主余震作用下RC框架损伤与震后性能评估

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地震工程与工程振动 2023年第4期43卷 161-170页

作者：陈涛马高湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 工程结构损伤诊断湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082

地震发生后,震损结构能否承受强余震是震害调查与灾后重建中的重要问题。因此,准确评估主余震造成的结构损伤以及评估主震后震损结构的剩余倒塌能力至关重要。采用基于能量的地震损伤指标对结构损伤进行评估,以能量谱作为工程需求参数,... 详细信息

地震发生后,震损结构能否承受强余震是震害调查与灾后重建中的重要问题。因此,准确评估主余震造成的结构损伤以及评估主震后震损结构的剩余倒塌能力至关重要。采用基于能量的地震损伤指标对结构损伤进行评估,以能量谱作为工程需求参数,再通过引入震损结构模型对结构在主余震作用下的累积损伤进行评估,建立主余震作用下结构整体损伤评估理论框架。然后,基于I V损伤指数对主余震下的结构损伤进行量化,得到震损结构的倒塌能力曲线,并确定结构剩余承受强余震的能力。以6层3跨钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架结构为例进行分析,结果表明:地震能量损伤指标法物理意义明确,可以从能量角度快速评价主余震下结构损伤;震损结构的剩余倒塌能力随着主震强度增加而逐渐降低;对于案例结构而言,主震下结构损伤小于0.32时可以认为震损结构是安全的可以承受强余震,介于0.32~0.52之间时,需要对震损结构加固修复,以保障余震安全。

关键词：震损结构地震能量损伤指标法主余震序列结构损伤评估累积损伤

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基于IDA和易损性分析的RC框架结构底层柱端弯矩增大系数

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重庆大学学报（自然科学版） 2019年第5期42卷 37-45页

作者：张望喜庞博徐帅湖南大学土木工程学院长沙410082 湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室长沙410082

为研究RC框架底层柱上下端弯矩增大系数的合理取值与该系数取值的合理性,设计6栋具有不同柱端弯矩增大系数、不同设防烈度的框架结构进行增量动力分析,输入10条地震波,得到各结构模型的IDA曲线。在此基础上,通过定义不同的烈度水平,得... 详细信息

为研究RC框架底层柱上下端弯矩增大系数的合理取值与该系数取值的合理性,设计6栋具有不同柱端弯矩增大系数、不同设防烈度的框架结构进行增量动力分析,输入10条地震波,得到各结构模型的IDA曲线。在此基础上,通过定义不同的烈度水平,得到各结构的易损性曲线与倒塌破坏概率。结果表明:按照现行规范设计的7度设防与8度设防框架可以满足大震不倒的设防要求;若将梁柱节点与底层柱下端弯矩增大系数的取值分别提升至1.5与1.8,可使框架在特大地震作用下发生倒塌的概率降低至可接受范围之内。

关键词：弯矩增大系数增量动力分析易损性钢筋混凝土框架结构

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