检索结果-内蒙古大学图书馆

复合材料学报 2024年第10期41卷 5492-5503页

作者：谢剑刘家旺李伟金凌翼天津大学建筑工程学院滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350 北京市既有建筑改造工程技术研究中心(天津分中心) 天津300350 兰州交通大学土木工程学院兰州730070

为了研究钢纤维与玄武岩纤维(BFRP)网格对磷酸镁水泥砂浆(MPCM)力学性能的增强效果,制备了BFRP网格MPCM复合材料(GRMM)。通过轴向拉伸试验和四点弯曲试验,研究材料复合方式(钢纤维增强、BFRP网格增强、复合增强)、BFRP网格厚度(1 mm、2... 详细信息

为了研究钢纤维与玄武岩纤维(BFRP)网格对磷酸镁水泥砂浆(MPCM)力学性能的增强效果,制备了BFRP网格MPCM复合材料(GRMM)。通过轴向拉伸试验和四点弯曲试验,研究材料复合方式(钢纤维增强、BFRP网格增强、复合增强)、BFRP网格厚度(1 mm、2 mm、3 mm)和BFRP网格表面形式(未处理、粘砂)对复合材料拉伸应力-应变曲线、弯曲应力-挠度曲线与关键力学参数的影响规律,以及钢纤维、BFRP网格在GRMM中的作用机制。结果表明:钢纤维主要在GRMM受力前期发挥作用,可以有效地抑制裂缝的产生,起到了增强、增韧的作用,钢纤维的掺入使拉伸试件与弯曲试件承载力分别提高了24.23%与215.33%,并提高了两类试件的抗裂性能、变形与耗能能力;BFRP网格作为拉应力的主要承担者,作用于GRMM整个受力过程,使两类试件的峰值变形提升了70倍以上,但试件中BFRP网格与MPCM受力并不协调;两种材料复合增强下,GRMM综合了钢纤维对基体的增强效果与BFRP网格的良好变形性能,其抗裂性能、强度、变形性能及耗能能力均得到提升;随着BFRP网格厚度的增加,GRMM试件强度与耗能能力得到进一步提升;BFRP网格表面进行粘砂处理对GRMM各项性能影响并不明显。

关键词：磷酸镁水泥砂浆玄武岩纤维网格纤维增强拉伸性能弯曲性能

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考虑下部结构单层球面网壳的地震动参数与易损性分析

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地震工程与工程振动 2024年第3期44卷 29-40页

作者：韩庆华孙明阳徐杰天津大学中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室天津300350 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300350 天津大学建筑工程学院天津300350

目前大跨空间球面网壳结构的地震动参数研究与易损性分析多关注于上部结构,忽视了下部支承体系对整体结构的影响。为选取适于评估带下部结构肋环斜杆型单层球面网壳响应的地震动参数,以6个不同矢跨比、不同下部结构的单层球面网壳为模型... 详细信息

目前大跨空间球面网壳结构的地震动参数研究与易损性分析多关注于上部结构,忽视了下部支承体系对整体结构的影响。为选取适于评估带下部结构肋环斜杆型单层球面网壳响应的地震动参数,以6个不同矢跨比、不同下部结构的单层球面网壳为模型,研究下部支承体系对球面网壳动力特性的影响,选取多条三维地震动作为输入对模型进行增量动力分析,从相关性、有效性和充分性三个方面对18个地震动参数进行分析评估。并基于大量算例失效时刻的特征响应,建立了考虑下部结构的单层球面网壳的地震损伤模型。结果表明:有无下部支承对结构基频影响较大,随着下部结构高度的增加,结构基频不断减小,无支承柱结构与带10 m支承柱结构的基频相差高达24%;加速度谱强度、峰值加速度与结构地震响应的相关性、有效性及充分性均优于其它地震动参数,可作为考虑下部结构肋环斜杆型单层球面网壳易损性分析的地震动参数。与此同时,在下部支承结构相同时,矢跨比小的网壳结构抗震性能更好,所致结构倒塌的临界荷载更大;支承高度对网壳抗震性能的影响并非呈线性关系,因此,在结构设计时应合理选取下部支承结构高度。

关键词：下部结构肋环斜杆型球面网壳地震动参数损伤模型易损性分析

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2021年漾濞6.4级近断层宽频地震动模拟:一种改进的FK方法

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岩土工程学报 2023年第4期45卷 709-719页

作者：巴振宁刘悦赵靖轩张郁山梁建文中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室(天津大学) 天津300350 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350 中国地震灾害防御中心北京100029

将基于物理的地震动模拟从现有已实现的1~2 Hz分辨率拓展到工程结构敏感的5~10 Hz更高频率,是现代地震工程近断层地震动模拟的重要发展方向。建立一种改进的频率波数域(FK)方法,结合GP14.3混合震源模型,实现了0~10 Hz的近断层地震动高... 详细信息

将基于物理的地震动模拟从现有已实现的1~2 Hz分辨率拓展到工程结构敏感的5~10 Hz更高频率,是现代地震工程近断层地震动模拟的重要发展方向。建立一种改进的频率波数域(FK)方法,结合GP14.3混合震源模型,实现了0~10 Hz的近断层地震动高效模拟。方法建立修正动力刚度矩阵法求解理论格林函数,有效解决了一维地壳速度结构传播高频地震波的问题;有限断层面上低频确定性成分及高频随机成分的合理结合,有效解决了断层破裂过程辐射出高频地震波的问题。将方法应用于2021年5月21日云南漾濞6.4级浅源破坏地震模拟,通过与8个台站(涵盖了近场、中场和远场)强震记录及相应反应谱的比较显示,模拟结果与强震记录的波形、持时、幅值均吻合良好,与反应谱在各频段上均表现良好的一致性,很好地验证了该方法及模型的适用性及模拟频率带宽的可靠性。最后,模拟了漾濞地区100 km×100 km范围内的地面运动场,给出了地面运动峰值分布和波场快照,提出了与震中距相关的PGA和PGV经验衰减公式,获得了地震动频谱特征衰减规律。结果表明:①2021年漾濞6.4级地震呈现明显近断层地震集中性效应和破裂方向性效应;②近场20 km范围内,地震动峰值衰减较快,PGA最大衰减93.1%、PGV最大衰减83.3%;③近场范围内频谱成分主要包含0~10 Hz的宽频成分,震中距超过20 km后频率成分主要集中在0~4 Hz范围内。

关键词：宽频地震动模拟近断层地震动模拟频率波数域方法混合震源模型漾濞地震

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综合管廊天然气泄漏爆炸的定量风险评估

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建筑结构学报 2023年第11期44卷 129-136页

作者：师燕超么志远袁明德谢常领丁阳天津大学建筑工程学院天津300072 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 深圳市市政设计研究院有限公司广东深圳518029

合理考虑综合管廊的天然气泄漏爆炸风险,对我国天然气入廊的安全性至关重要。为此,基于流体力学的FLACS气体爆炸计算软件,以综合管廊发生天然气泄漏爆炸的后果评估为目标,建立了一种定量风险评估方法。通过建立等效可燃气云与爆炸后果... 详细信息

合理考虑综合管廊的天然气泄漏爆炸风险,对我国天然气入廊的安全性至关重要。为此,基于流体力学的FLACS气体爆炸计算软件,以综合管廊发生天然气泄漏爆炸的后果评估为目标,建立了一种定量风险评估方法。通过建立等效可燃气云与爆炸后果的相关关系,提出了一种适用于受限空间的单参数累积点火概率模型,能够反映可燃气云发展过程与时间因素的影响,最终得到天然气泄漏爆炸超压峰值与冲量的超越概率曲线。结合规范给出如下建议:当风险接受水平取1×10^(-7)时,根据超越概率曲线,超压峰值可取200~300 kPa,冲量可取100~152 kPa·s。

关键词：综合管廊天然气泄漏爆炸定量风险评估超越概率曲线

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盾构隧道渗漏对地表沉降和管片受力影响研究

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地下空间与工程学报 2023年第S01期19卷 423-435页

作者：加瑞李青茁杨岗许敬明天津大学建筑工程学院天津300350 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300350

盾构隧道管片接缝漏水会引起地表沉降,并对管片的受力造成不利影响。通过数值模拟系统分析了渗漏时间、渗漏程度、渗漏位置和渗漏面积对土体中的孔压分布、地表沉降、管片变形和管片内力的影响。数值模拟结果表明:(1)对孔压分布的影响,... 详细信息

盾构隧道管片接缝漏水会引起地表沉降,并对管片的受力造成不利影响。通过数值模拟系统分析了渗漏时间、渗漏程度、渗漏位置和渗漏面积对土体中的孔压分布、地表沉降、管片变形和管片内力的影响。数值模拟结果表明:(1)对孔压分布的影响,盾构隧道渗漏会使土体中的孔压降低,渗漏时间越长、渗漏程度越严重、渗漏位置越靠近拱底、渗漏面积越大,孔压降低的幅值越大。(2)对地表沉降的影响,渗漏引起的孔压降低会使土体竖向有效应力增加,引起地表沉降;渗漏时间越长、渗漏程度越严重、渗漏面积越大,地表沉降越大;渗漏位置会影响地表最大沉降点的位置和最大沉降量。(3)对管片变形的影响,渗漏会使管片发生下沉,由于渗漏点处的总应力减小管片还发生了向渗漏点的偏移以及一定的椭圆化变形。(4)对管片内力的影响,接头2、接头3、全接头和整环渗漏时,由于拱顶竖向应力和拱腰水平应力的差值增大,管片的横向椭圆化变形增大,管片的弯矩增大,拱腰轴力增大,接头1渗漏时,管片的弯矩减小,拱顶轴力增加;渗漏对管片变形和管片内力的影响随渗漏时间、渗漏程度和渗漏面积的增加而增大。

关键词：盾构隧道隧道渗漏地表沉降管片内力管片变形

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模块化钢结构顶板连接楼盖平面内受力性能试验研究

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建筑结构学报 2025年

作者：史奉伟丁阳宗亮天津大学建筑工程学院山东科技大学土木工程与建筑学院山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东科技大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学)

为研究模块化钢结构顶板连接楼盖平面内受力性能，设计并制作了三种不同顶板连接方式的楼盖试件。通过平面内低周循环加载试验，系统研究了顶板连接楼盖的滞回特性、承载能力、位移延性、变形特征和刚度退化等力学性能及破坏模式，分析... 详细信息

为研究模块化钢结构顶板连接楼盖平面内受力性能，设计并制作了三种不同顶板连接方式的楼盖试件。通过平面内低周循环加载试验，系统研究了顶板连接楼盖的滞回特性、承载能力、位移延性、变形特征和刚度退化等力学性能及破坏模式，分析了不同连接节点的力学传递机制，揭示了顶板连接楼盖平面内受力机理。结果表明：螺栓-盖板连接节点可有效约束模块间的相对变形，减轻角柱节点处水平连接板的破坏程度，提升模块化钢结构的协同工作性能；该连接节点具有良好的传力能力，显著增强了非连续楼盖的平面内承载力、延性和刚度，但其耗能能力相对有限；顶板连接楼盖整体呈现典型的剪切型变形模式，难以满足刚性楼盖假设。基于试验与理论分析，提出了螺栓-盖板连接的设计建议和刚度计算方法，为模块化钢结构顶板连接楼盖的理论研究和工程应用提供了科学依据。

关键词：模块化钢结构顶板连接楼盖平面内受力性能低周循环加载试验滞回特性

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SMA-摩擦阻尼器对索穹顶结构减震性能分析及设计方法

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2023年第10期56卷 1078-1089页

作者：芦燕罗奇星王明威王月中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室(天津大学) 天津300350 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300350 天津大学建筑工程学院天津300350 天津大学滨海工业研究院有限公司天津300452

针对大跨空间结构减震控制问题,采用了一种适用于大跨空间结构的SMA-摩擦阻尼器,该阻尼器将形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)的超弹性特性与摩擦阻尼器的高耗能特性相结合.以天津理工大学体育馆的索穹顶结构为研究对象,通过计算附... 详细信息

针对大跨空间结构减震控制问题,采用了一种适用于大跨空间结构的SMA-摩擦阻尼器,该阻尼器将形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)的超弹性特性与摩擦阻尼器的高耗能特性相结合.以天津理工大学体育馆的索穹顶结构为研究对象,通过计算附加模态阻尼比,得到了阻尼器的优先布置位置.基于多尺度有限元模型,研究了索穹顶结构的减震性能及SMA-摩擦阻尼器在地震中的力学性能.结果表明:在天津理工大学体育馆索穹顶结构中,阻尼器应优先替换内圈撑杆.随着地震动强度由0.07g增至0.40g,阻尼器滑动位移提升,减震性能增强,跨中节点竖向峰值加速度减震率平均值由11.97%增至30.35%,跨中节点竖向峰值位移减震率平均值由27.46%增至37.10%,杆件峰值应力减震率平均值由8.29%增至11.55%.该索穹顶结构一阶自振频率较低,与长周期地震动的傅里叶幅值集中区域接近,在长周期地震动下会有更大的动力响应,导致阻尼器滑动位移变大,耗能能力增强,结构竖向峰值加速度减震率和杆件峰值应力减震率平均值可达36.85%和15.13%,减震效果优于普通地震动.最后,对影响阻尼器滞回性能的力学参数高强螺栓预紧力和合金丝数量进行参数化分析,并结合阻尼器在结构中的受力,得到了阻尼器的力学参数设计方法,可供实际设计时参考.

关键词：索穹顶结构 SMA-摩擦阻尼器地震作用减震分析多尺度有限元模型

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超高性能混凝土与普通混凝土界面抗剪强度计算方法

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建筑结构学报 2024年第9期45卷 66-75页

作者：谢剑杨云涛陈玉洁朱劲松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300350 北京市既有建筑改造工程技术研究中心(天津分中心) 天津300350 上海建筑设计研究院有限公司上海200092

为提高超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)和普通混凝土(normal concrete,NC)界面抗剪强度设计计算的精确性与合理性,广泛搜集国内外文献中相关的试验数据,建立了包含521组试验数据的UHPC-NC界面抗剪试验数据库,并... 详细信息

为提高超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)和普通混凝土(normal concrete,NC)界面抗剪强度设计计算的精确性与合理性,广泛搜集国内外文献中相关的试验数据,建立了包含521组试验数据的UHPC-NC界面抗剪试验数据库,并在假定界面剪切破坏机构的基础上,通过理论分析与数据拟合提出了UHPC-NC界面抗剪强度的计算方法。通过与现有规范设计方法及经验预测方法对比可知,所提出的计算方法具备更高的计算精度。同时,将所提出的计算方法用以改进界面内聚力单元的损伤起始准则,利用有限元软件ABAQUS的二次开发功能,建立UHPC湿接缝受弯试验的有限元模型。与已有研究中的试验结果对比表明,该有限元分析方法可以较精确地模拟UHPC接缝板的受力性能,可用于UHPC-NC组合构件的工程设计与优化改进。

关键词： UHPC-NC界面抗剪强度损伤起始准则 ABAQUS二次开发 UHPC湿接缝

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层状场地中埋置刚性基础振动诱发场地振动传播IBEM模拟

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振动工程学报 2025年

作者：巴振宁王岩符瞻远天津大学中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室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大学建筑工程学院

采用间接边界元法（IBEM），开展了刚性埋置基础在层状半空间场地的振动传播机理研究。该方法在基础动力刚度系数研究的基础上，于基础质心施加集中荷载求得基础位移，并结合均布斜线荷载动力格林函数求得周边场地振动响应；随后将半解... 详细信息

采用间接边界元法（IBEM），开展了刚性埋置基础在层状半空间场地的振动传播机理研究。该方法在基础动力刚度系数研究的基础上，于基础质心施加集中荷载求得基础位移，并结合均布斜线荷载动力格林函数求得周边场地振动响应；随后将半解析解同有限元和实测结果对比，验证了方法的准确性和适用性；进而以冲击荷载、简谐荷载为例，重点讨论了正序列、软夹层以及逆序列三类土层条件下的场地振动响应及其衰减规律。研究表明：土层层序的改变使得场地传播特性发生了显著变化。冲击荷载作用下，正序列场地地表的峰值速度响应以及衰减率均较大，而三种序列场地沿深度方向的衰减率则基本保持一致（峰值速度沿深度方向10 m至55 m的衰减率约为92%）。简谐荷载作用下，考虑逆序列场地更易削弱一部分中、高频波段能量，使得逆序列场地振动响应在中高频加载时的振动衰减更快。

关键词：间接边界元法刚性基础场地振动传播场地层序

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铝-木组合抗剪连接件试验研究与数值分析

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土木工程学报 2025年

作者：韩庆华高天翼王中兴中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室(天津大学) 天津大学建筑工程学院滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学)

铝-木组合结构是一种低碳、可回收再利用和比强度高的新型组合结构，结构中铝合金与木材间常采用连接件连接，而连接件的抗剪性能决定了组合结构的力学性能。因此，为了探究铝-木组合抗剪连接件的力学性能，本文开展了14组推出试验，揭... 详细信息

铝-木组合结构是一种低碳、可回收再利用和比强度高的新型组合结构，结构中铝合金与木材间常采用连接件连接，而连接件的抗剪性能决定了组合结构的力学性能。因此，为了探究铝-木组合抗剪连接件的力学性能，本文开展了14组推出试验，揭示了三种传统与两种新型连接方式连接的抗剪件的受力机理，研究了金属紧固件类型、直径、间距、胶粘面积以及木纹受力方向等参数对连接件抗剪性能的影响。试验获得了破坏模式、荷载-滑移曲线、刚度及承载能力等关键结果，并基于试验数据建立并验证了精细化有限元模型。研究结果表明，本文提出的两种新型连接方式相较于传统方式显著提升了铝-木组合连接件的抗剪性能。

关键词：铝-木组合连接件抗剪性能荷载-滑移关系破坏模式组合结构

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