检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2021年第5期40卷 218-229页

作者：朱劲松香超祁海东天津大学建筑工程学院天津300072 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300072 怀来县市政建设管理处河北怀来075400

为了研究不同疲劳车辆荷载作用下大跨度悬索桥钢-混组合梁的疲劳寿命,以及在考虑车桥耦合效应变化时运营期内钢-混组合梁疲劳损伤累积变化规律,以某主跨720 m的悬索桥为例进行了分析。基于局部梁段有限元模型静力分析确定了疲劳细节关注... 详细信息

为了研究不同疲劳车辆荷载作用下大跨度悬索桥钢-混组合梁的疲劳寿命,以及在考虑车桥耦合效应变化时运营期内钢-混组合梁疲劳损伤累积变化规律,以某主跨720 m的悬索桥为例进行了分析。基于局部梁段有限元模型静力分析确定了疲劳细节关注点,得出相应的应力集中系数;利用P-M及CDM两种评估模型对疲劳荷载模型Ⅲ、AASHTO规范标准疲劳车及河北省疲劳荷载谱三类疲劳车辆荷载作用下的疲劳损伤度及疲劳寿命进行了评估;考虑车桥耦合动力效应分析了车辆载重量、行车速度、桥面铺装恶化及未来交通量增长对结构运营期内的疲劳损伤累积的影响。结果表明,该类钢-混组合梁悬索桥疲劳状态评估最不利梁段为1/8跨处,易发生疲劳破坏的节点为靠近吊点位置的主梁顶板与腹板连接处。疲劳荷载模型Ⅲ与当地疲劳荷载谱作用下的疲劳损伤量比较接近,AASHTO疲劳车作用下的损伤累积量明显低于另外两类。不同部位疲劳细节关注点的累积损伤量变化趋势与速度的关系不太明确,行车载重量、交通量增长以及桥面铺装恶化均加速疲劳损伤累积的增长。

关键词：悬索桥钢-混组合梁车桥耦合效应疲劳损伤评估影响因素

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新型双钢板-混凝土组合墙轴心受压性能研究

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工程力学 2021年第2期38卷 61-68页

作者：严加宝陈安臻王涛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 中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080

该文提出了适用于双钢板-混凝土组合墙的新型剪力连接件。采用槽钢连接的新型双钢板-混凝土组合墙,进行了6片双钢板-混凝土组合墙轴向受压试验,研究了剪力连接件间距和混凝土材料对组合墙体轴心受压性能的影响。结果表明:连接件布置和... 详细信息

该文提出了适用于双钢板-混凝土组合墙的新型剪力连接件。采用槽钢连接的新型双钢板-混凝土组合墙,进行了6片双钢板-混凝土组合墙轴向受压试验,研究了剪力连接件间距和混凝土材料对组合墙体轴心受压性能的影响。结果表明:连接件布置和混凝土材性对组合墙的受压力学性能有较大的影响;连接件间距的增大会降低组合墙的极限承载力和延性,对初始刚度影响较小;超高性能混凝土能显著提升组合墙的抗压承载力和初始刚度,但会导致结构延性降低。同时,该文将组合墙极限承载力试验值与中国标准和欧洲规范中的理论值进行比较,发现基于欧洲规范的承载力设计公式更加安全。

关键词：双钢板-混凝土组合墙剪力连接件超高性能混凝土连接件间距受压性能极限承载力

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接缝处理方式对复合齿槽连接预制剪力墙抗震性能的影响

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2021年第6期54卷 575-584页

作者：张锡治李军委李福林窦玉斌郭红云李雅楠天津大学建筑设计规划研究总院有限公司天津300072 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300072 天津大学建筑工程学院天津300072

为研究水平接缝处不同处理方式对复合齿槽连接预制剪力墙抗震性能的影响,对3片足尺预制剪力墙的水平接缝分别采取普通凿毛、加设型钢抗剪键及增大穿过接缝的钢筋直径3种处理方式的复合齿槽连接预制剪力墙试件进行拟静力试验,观察各试件... 详细信息

为研究水平接缝处不同处理方式对复合齿槽连接预制剪力墙抗震性能的影响,对3片足尺预制剪力墙的水平接缝分别采取普通凿毛、加设型钢抗剪键及增大穿过接缝的钢筋直径3种处理方式的复合齿槽连接预制剪力墙试件进行拟静力试验,观察各试件最终破坏形态,对比分析其滞回曲线、骨架曲线、承载力、耗能能力、延性、刚度退化和钢筋应变的差异.结果表明:所有试件破坏模式均为预制墙体两侧暗柱纵筋受压屈服或拉断、墙体两侧角部混凝土压溃剥落的压弯破坏;预制试件的位移延性系数均大于4,极限位移角为1/51~1/42;各试件齿槽处U型钢筋搭接连接锚固可靠,能有效地传递钢筋应力;增设型钢抗剪键及增大穿过接缝的钢筋直径的试件其滞回曲线更加饱满,承载力、耗能能力及初始刚度均有较大提高,有更好的抗震性能;水平缝处增设型钢抗剪键的预制试件YZW2拥有更好的墙体变形能力,墙体延性更好,能够更好地提高预制墙体抗剪能力和整体的工作性能,避免发生剪切滑移;增大钢筋直径的预制试件YZW3拥有更高的初始刚度,墙体开裂延迟,在工程中更便于施工操作.

关键词：水平接缝预制剪力墙齿槽式连接型钢抗剪键抗震性能

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考虑节点刚度的预制混合梁框架抗侧刚度研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2021年第3期54卷 228-236页

作者：张锡治赵冬李星乾陈昆天津大学建筑设计规划研究总院有限公司天津300072 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300072 天津大学建筑工程学院天津300072

基于边界条件为两端刚接的钢-混凝土预制混合梁,推导了考虑连接半刚性影响的预制混合梁刚度矩阵.当螺旋弹簧转动刚度趋于无穷大时,刚度矩阵将退化为两端刚接的预制混合梁单元刚度矩阵.通过引入无量纲参数p、δ对刚度矩阵进行简化处理.... 详细信息

基于边界条件为两端刚接的钢-混凝土预制混合梁,推导了考虑连接半刚性影响的预制混合梁刚度矩阵.当螺旋弹簧转动刚度趋于无穷大时,刚度矩阵将退化为两端刚接的预制混合梁单元刚度矩阵.通过引入无量纲参数p、δ对刚度矩阵进行简化处理.其中预制混合梁刚度系数p介于0~1之间,其反映了预制混合梁的半刚性特性.当节点为铰接时,刚度系数p趋近于0;当节点为刚接时,刚度系数p趋近于1.对单层单跨框架结构抗侧刚度进行分析,研究了预制混合梁钢梁长度与总长度比α、钢梁与混凝土抗弯刚度比e、结构柱线刚度i和螺旋弹簧转动刚度k对抗侧刚度的影响.结果表明:框架节点转动刚度、预制混合梁长度比及抗弯刚度比、框架柱线刚度均对框架抗侧刚度具有较大影响.随着节点转动刚度增大,结构抗侧刚度显著增大.随着α减小或e、i增大,节点转动刚度的变化对抗侧刚度的影响增大,抗侧刚度将对节点刚度更敏感.同时,计算了一个三层预制混合梁框架结构在水平荷载作用下的侧移量,并与有限元模拟计算结果进行对比分析.结果表明:采用推导刚度矩阵计算的理论值与模拟值吻合较好,随着节点转动刚度的增大,框架侧移量与层间位移角逐渐减小,且各层侧移量与层间位移角之间的差距也不不断减少.

关键词：钢-混凝土预制混合梁半刚性连接刚度矩阵抗侧刚度有限元分析

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基于共享内存的过约束多自由度振动台解耦控制方法

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振动工程学报 2021年第2期34卷 329-337页

作者：李宁陈俊高树灵韩庆华李忠献天津大学建筑工程学院天津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300072 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

为了提高由过约束作动器驱动的地震模拟振动台振动信号的复现性能,对振动台和控制系统进行建模和小尺寸模型振动台试验验证,分析了采用8个作动器耦联驱动的小型三向六自由度振动台系统特性,在理论上采用正、反运动学模型对其进行动态解... 详细信息

为了提高由过约束作动器驱动的地震模拟振动台振动信号的复现性能,对振动台和控制系统进行建模和小尺寸模型振动台试验验证,分析了采用8个作动器耦联驱动的小型三向六自由度振动台系统特性,在理论上采用正、反运动学模型对其进行动态解耦;利用混合试验中的共享内存具有的实时存储与读取的功能,以控制器、Speed‑Goat及数据采集系统构建去中心化的控制系统硬件平台,采用SpeedGoat旁路控制器,对所提出的解耦控制方法进行了试验验证,证明了该控制方法的可行性和可靠性。经试验验证的机构解耦算法运算量小,可拓展多种更复杂的控制方法,在硬件平台更普适。

关键词：振动台三向六自由度解耦控制算法共享内存 Simulink

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预制混凝土墙体U型筋搭接连接受拉承载性能研究

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建筑结构学报 2021年第8期42卷 49-58页

作者：张锡治张群礼高华超章少华徐盛博天津大学建筑设计规划研究总院有限公司天津300072 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300072 天津大学建筑工程学院天津300072

装配式剪力墙结构的预制墙体采用U型筋搭接连接可提高效率、降低造价。为研究上下预制墙体U型筋搭接连接时,上下钢筋传力性能及其影响因素,对16个采用U型筋搭接连接的上下预制墙体进行了轴拉试验,试验参数包括U型筋直径、搭接长度、水... 详细信息

装配式剪力墙结构的预制墙体采用U型筋搭接连接可提高效率、降低造价。为研究上下预制墙体U型筋搭接连接时,上下钢筋传力性能及其影响因素,对16个采用U型筋搭接连接的上下预制墙体进行了轴拉试验,试验参数包括U型筋直径、搭接长度、水平插筋直径和U型筋位置。分析了各试件的裂缝开展、破坏模式、荷载-位移曲线和各特征点荷载值、变形值。结果表明:搭接长度足够时,试件表现为U型筋被拉断或屈服;搭接长度不足时,试件表现为搭接区域混凝土被剪坏,水平插筋被剪断或剪屈;两种破坏形式中,水平插筋可提高U型筋搭接连接墙体的承载力。基于对试验结果的分析,提出了U型筋搭接连接在轴心荷载作用下的受拉承载力计算式,确定了U型分布筋搭接连接的搭接长度。对于常用直径的U型筋计算的墙体受拉承载力相对于试验测得的承载力误差在0.4%~11.0%之间,两者吻合较好。

关键词：预制墙体 U型筋水平插筋搭接长度承载力

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钢网格剪力墙力学性能试验研究及有限元分析

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建筑结构学报 2021年第S01期42卷 249-259页

作者：闫翔宇段岩陈志华温元浩王丹妮天津大学建筑设计规划研究总院有限公司天津300073 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

为解决现有加劲钢板剪力墙现场安装难度高、焊接工作量大等问题,提出了装配式钢网格剪力墙结构。为考察该抗侧力体系的静力性能和抗震性能,对2个缩尺模型进行了单调水平加载和低周往复加载试验。基于ABAQUS建立有限元分析模型,验证钢网... 详细信息

为解决现有加劲钢板剪力墙现场安装难度高、焊接工作量大等问题,提出了装配式钢网格剪力墙结构。为考察该抗侧力体系的静力性能和抗震性能,对2个缩尺模型进行了单调水平加载和低周往复加载试验。基于ABAQUS建立有限元分析模型,验证钢网格剪力墙有限元模型的准确性。研究结果表明:在单调荷载或低周往复荷载作用下,试验与有限元分析结果较为一致,试件均表现出良好的抗侧刚度、延性和耗能能力;其破坏过程为中间位置的T形钢构件首先出现全截面屈服,随着位移荷载的增大,靠近梁柱节点位置的较短T形钢构件开始局部屈服,最终所有T形钢构件均达到了全截面屈服,试件破坏形式为中部T形钢构件拉断,失效模式较为合理;试件破坏时的层间位移角均达到了3.6%以上,延性系数达到5.35以上,试件在每级荷载循环后的强度退化系数均在0.92以上,受力性能稳定。

关键词：钢网格剪力墙力学性能静力试验拟静力试验有限元分析

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火灾下复合管片钢板厚度对温度场分布的影响

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地下空间与工程学报 2021年第S1期17卷 485-490页

作者：张稳军上官丹丹王祎张高乐天津大学建筑工程学院天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室

火灾对运营期盾构隧道管片衬砌安全性影响巨大,本文使用有限元分析软件建立盾构隧道复合管片三维实体模型,模拟火灾下复合管片温度场分布,分析复合管片不同钢板厚度对复合管片温度场的时空分布规律的影响。结果表明:在5 mm～40 mm范围内... 详细信息

火灾对运营期盾构隧道管片衬砌安全性影响巨大,本文使用有限元分析软件建立盾构隧道复合管片三维实体模型,模拟火灾下复合管片温度场分布,分析复合管片不同钢板厚度对复合管片温度场的时空分布规律的影响。结果表明:在5 mm～40 mm范围内,钢板厚度越大,火灾时复合管片温度上升速率与下降速率越慢,达到最高温度的用时越长,在整个过程中达到的最高温度越低,高温的持续时间越短;厚钢板复合管片比薄钢板复合管片在管片内形成的温度差较小,温度场分布相对均匀,温度差应力较小,利于防止复合管片失效破坏;在隧道内气体降温阶段某一时刻开始,复合管片内表面温度低于复合管片内部温度,出现"高温夹层",厚钢板复合管片出现此现象的时刻较晚。

关键词：火灾盾构隧道复合管片钢板厚度温度场

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平面张弦结构粘弹性阻尼器振动控制研究

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工程力学 2021年第12期38卷 57-72页

作者：韩庆华曹馨元刘铭劼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

该文针对采用粘弹性阻尼器替换平面张弦结构跨中撑杆的振动控制方法,开展理论分析和数值仿真研究,揭示其振动控制机理,阐明振动控制效果。推导了上弦节点静力位移公式并推广至动力分析,结合撑杆动力学方程,揭示了粘弹性阻尼器替换平面... 详细信息

该文针对采用粘弹性阻尼器替换平面张弦结构跨中撑杆的振动控制方法,开展理论分析和数值仿真研究,揭示其振动控制机理,阐明振动控制效果。推导了上弦节点静力位移公式并推广至动力分析,结合撑杆动力学方程,揭示了粘弹性阻尼器替换平面张弦结构跨中撑杆振动控制耗能机理以及阻尼器刚度系数K与阻尼系数C对结构耗能效果的影响规律,依据耗能最大原则提出了实现最佳减振效果的阻尼器参数取值依据和方法。基于该文提出的刚度系数与阻尼系数取值方法,针对跨度60 m、100 m的张弦梁结构开展了粘弹性阻尼器替换张弦梁结构跨中撑杆参数化数值仿真。由参数化仿真可知,结构峰值加速度、峰值位移和峰值索内应力最大减振效果分别可达42.58%、30.54%和39.05%。减振结构可以满足结构安全以及正常使用需求。证明了粘弹性阻尼器替换平面张弦结构跨中撑杆是有效的振动控制方法,验证了该文提出的振动控制机理的有效性和阻尼器参数取值方法的适用性。

关键词：张弦结构振动控制粘弹性阻尼器耗能机理阻尼器参数

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北京大兴国际机场大直径焊接空心球节点力学性能研究

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建筑钢结构进展 2022年第1期24卷 15-23页

作者：陈志华温锁林刘红波王小盾胡鸿志韩瑞京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 上海隧道工程有限公司上海200032 河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038 北京市机械施工集团有限公司北京102628

北京大兴国际机场被英国《卫报》评选为"新世界七大奇迹"榜首。以北京大兴国际机场航站楼屋盖钢结构所采用的大直径焊接空心球节点为研究对象,完成了鼓形焊接空心球节点足尺模型的抗拉和抗压破坏试验,揭示了节点的受力特点和... 详细信息

北京大兴国际机场被英国《卫报》评选为"新世界七大奇迹"榜首。以北京大兴国际机场航站楼屋盖钢结构所采用的大直径焊接空心球节点为研究对象,完成了鼓形焊接空心球节点足尺模型的抗拉和抗压破坏试验,揭示了节点的受力特点和失效机理;建立了精确的有限元数值模型,经试验数据验证后,进一步研究了大直径焊接空心球节点的承载力机理。研究结果表明:大直径焊接空心球节点在轴压和轴拉作用下的破坏模式分别为球管连接处失稳凹陷破坏和球体开裂破坏;试验得到的承载力结果远高于现行规范公式计算的承载力结果,满足规范要求。研究工作可为今后大直径焊接空心球节点的分析设计提供参考。

关键词：北京大兴国际机场大直径焊接空心球节点足尺试验数值模拟力学性能

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