检索结果-内蒙古大学图书馆

土木工程学报 2024年第2期57卷 11-24页

作者：薛建阳宋德军吴晨伟张栋西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055

为研究加载方向对斗栱抗震性能的影响,文章基于地震作用的随机性和斗栱出踩与面宽方向的构造差异,对2个足尺柱头科斗栱分别沿出踩和面宽方向进行拟静力试验,得到斗栱的破坏模式、承载力、刚度与强度退化、耗能和变形能力。结果表明:斗... 详细信息

为研究加载方向对斗栱抗震性能的影响,文章基于地震作用的随机性和斗栱出踩与面宽方向的构造差异,对2个足尺柱头科斗栱分别沿出踩和面宽方向进行拟静力试验,得到斗栱的破坏模式、承载力、刚度与强度退化、耗能和变形能力。结果表明:斗栱在出踩和面宽方向分别加载时,大斗均相对平板枋滑移,馒头榫挤压剪断。出踩方向受力时单昂与桃尖梁相对滑移,面宽方向受力时整体明显转动。相比面宽方向受力的斗栱,出踩方向受力的斗栱具有更高的承载力、初始刚度和耗能能力,而变形能力较差。文章开展柱头科斗栱的数值分析,模拟结果与试验结果吻合较好,研究出踩和面宽不同加载方向、轴压荷载、木构件之间摩擦系数和木材弹性模量对其抗震性能的影响。结果表明:面宽方向是柱头科斗栱的最不利受力方向,其正负向承载力比出踩方向分别低19.21%和17.03%;轴压荷载和木构件之间摩擦系数越大,斗栱承载力越大,而木材顺纹弹性模量和横纹径向弹性模量对斗栱的初始刚度和承载力影响较小。

关键词：古建筑木结构柱头科斗栱水平加载方向抗震性能数值分析

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自复位装配式RC框架结构基于能量平衡的抗震塑性设计方法

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建筑结构学报 2024年第6期45卷 192-202页

作者：马立成史庆轩王秋维王朋王斌西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055

为了解决装配式混凝土框架结构节点连接薄弱、损伤机制不可控、耗能能力不足、震后难以修复等问题,针对带有可控塑性铰(CPH)的自复位装配式混凝土框架结构(SC-PRCF),基于能量平衡的抗震设计理念,考虑自复位结构体系滞回行为与理想弹塑... 详细信息

为了解决装配式混凝土框架结构节点连接薄弱、损伤机制不可控、耗能能力不足、震后难以修复等问题,针对带有可控塑性铰(CPH)的自复位装配式混凝土框架结构(SC-PRCF),基于能量平衡的抗震设计理念,考虑自复位结构体系滞回行为与理想弹塑性结构体系的差异,以及结构上部楼层塑性发展不充分等因素,参照可恢复功能防震结构的四水准抗震设防目标,提出了SC-PRCF结构抗震塑性设计方法。并设计了一榀7层SC-PRCF结构,同时按照GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》设计了一榀7层现浇混凝土框架(RCF)结构作为对比。通过动力弹塑性分析,验证了抗震塑性设计方法的有效性和SC-PRCF结构性能的优越性。研究结果表明:按照抗震塑性设计方法可使SC-PRCF结构满足“小震及中震不坏、大震可修复、可更换、巨震不倒塌”的抗震设防目标,同时可获得“强柱弱梁”的破坏模式,实现了渐进屈服耗能,使全楼层均能参与能量耗散,且能延长失效路径,避免出现薄弱层。

关键词：装配式混凝土框架结构自复位可控塑性铰塑性设计抗震性能残余变形

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考虑柱体摇摆效应的殿堂式木结构古建筑非线性地震反应分析

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工程力学 2024年第6期41卷 77-86,104页

作者：崔兰浩胡卫兵张锡成邱智豪西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055

为了准确描述半刚性榫卯连接柱架在地震作用下的动力性能,采用非线性转动弹簧以模拟柱体在地震作用下的摇摆行为,基于柱体、榫卯节点及斗栱的非线性恢复力模型,提出了单层殿堂式木结构地震分析的集中质量简化分析模型,进行了地震作用下... 详细信息

为了准确描述半刚性榫卯连接柱架在地震作用下的动力性能,采用非线性转动弹簧以模拟柱体在地震作用下的摇摆行为,基于柱体、榫卯节点及斗栱的非线性恢复力模型,提出了单层殿堂式木结构地震分析的集中质量简化分析模型,进行了地震作用下的结构动力响应时程分析。通过计算时程曲线与振动台试验结果的对比分析发现,未考虑柱体摇摆的计算值与试验值的误差较大,考虑摇摆效应的整体结构时程曲线计算峰值与柱架的实际位移峰值误差相对较小,且峰值出现的时间基本相同。基于简化模型进一步进行了参数分析,结果表明:竖向荷载可以显著降低殿堂式木结构的地震位移响应;柱高越大,结构的地震位移响应越大;结构的地震位移响应随着榫卯节点转动刚度的增大而显著降低;斗栱数量的增加提高了整体结构的抗侧刚度,从而降低了结构的地震位移响应。研究结果可为木结构古建筑在地震作用下的性能评估提供计算依据。

关键词：殿堂式木结构摇摆效应恢复力特性非线性时程分析集中质量模型

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考虑土-结相互作用的风力发电塔模型结构振动台试验研究

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土木工程学报 2024年第10期57卷 25-32页

作者：丁艳琼聂明刚徐亚洲白国良西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055

土-结相互作用(SSI)对结构动力响应会产生显著影响。鉴于此,文章开展考虑SSI的缩尺“风力发电塔-基础-土体”系统整体振动台试验研究,分析风力发电塔模型结构的动力特性,在记录地震动作用下的加速度响应和位移响应,以及SSI对模型结构动... 详细信息

土-结相互作用(SSI)对结构动力响应会产生显著影响。鉴于此,文章开展考虑SSI的缩尺“风力发电塔-基础-土体”系统整体振动台试验研究,分析风力发电塔模型结构的动力特性,在记录地震动作用下的加速度响应和位移响应,以及SSI对模型结构动力特性的影响。研究表明:SSI对结构的动力特性,特别是结构的自振频率,有显著影响;风力发电塔结构塔筒中部加速度响应最大,而塔筒底部位移角响应最大;模型结构相对于地面的最大位移角在3%~4%,高于一般钢结构设计限值,在风力发电塔结构设计中应予以重视。此外,提出了一类基于Butterworth数字滤波器的两步滤波方法,并对滤波器参数取值进行了研究,结果表明该方法有效解决了加速度积分漂移问题。

关键词：风力发电塔振动台试验 SSI 抗震性能

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基于前馈修正-总误差补偿的频带扩展式复合振动台控制方法研究

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工程力学 2025年

作者：丁振梁建文韩庆华吴昊芦燕刘铭劼纪金豹天津大学建筑工程学院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) 北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室

频带扩展式复合振动台(FBECST)作为一种新型地震模拟振动台，为同时实现长行程、宽频带激励提供了有效途径。FBECST由长行程振动台(主台)和高频振动台(扩展台)上下叠合而成，系统复杂度高。设计合适的补偿控制方法是实现FBECST高精度跟... 详细信息

频带扩展式复合振动台(FBECST)作为一种新型地震模拟振动台，为同时实现长行程、宽频带激励提供了有效途径。FBECST由长行程振动台(主台)和高频振动台(扩展台)上下叠合而成，系统复杂度高。设计合适的补偿控制方法是实现FBECST高精度跟踪控制的前提。本文提出了一种基于前馈修正的总误差补偿控制方法，并分析了所提出方法的收敛性和稳定性；然后，结合增益裕度理论给出了总误差反馈增益的取值方法；最后，以逆补偿控制(IC)和离线迭代控制(OIC)为基准方法，对比验证了所提出方法的有效性和优势。一系列试验结果表明：所提出方法在时域和频域上的性能表现均优于IC和OIC，尤其在地震波的复现能力方面，所提出方法的优势更为显著。所提出方法仅需1次辨识和算法设计即可实现对FBECST系统的高精度补偿控制，对待测试件的影响极小。本文可为FBECST基于模型的补偿控制方法研究及工程应用提供有力支持。

关键词：复合振动台频带扩展前馈修正总误差补偿增益裕度稳定性分析

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明清木结构古建筑底层数据标准化研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第9期51卷 206-216页

作者：王茹张小峰胡又文吕明倩王垚西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055

现有IFC标准体系中,存在无法表达中国古建筑中特有的形制、结构、属性、艺术等特性的问题.基于UML,构建了斗栱、榫卯等古建筑结构的语义关系图,根据IFC四层架构体系,采用实体扩展和属性集扩展的方式,分层扩展了相应的构件实体、关系实... 详细信息

现有IFC标准体系中,存在无法表达中国古建筑中特有的形制、结构、属性、艺术等特性的问题.基于UML,构建了斗栱、榫卯等古建筑结构的语义关系图,根据IFC四层架构体系,采用实体扩展和属性集扩展的方式,分层扩展了相应的构件实体、关系实体和属性集等,并以EXPRESS语言对扩展内容进行描述.通过使用IfcOpenShell工具包解析、VScode编辑的模型文件;并以Solibri和Blender为验证平台,检验IFC文件的可视化、可读性和实体与属性集信息的内容.根据验证结果,文中提出的古建筑领域的扩展符合IFC的扩展体系方法,对实现古建筑的结构和艺术等特性在信息模型中的交互和共享具有重要意义,可为古建筑工程勘察、修缮和运维的信息化保护提供强有力的支撑.

关键词：木结构古建筑信息化工业基础类语义标准化 EXPRESS

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基于改进简化拉-压杆模型的钢纤维混凝土梁柱节点受剪承载力计算方法

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第1期51卷 90-100页

作者：张路杨姚继涛胡玉坤西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055

在简化拉-压杆模型(Simplified softened strut-and-tie model,SSSTM)基础上,考虑轴压比对混凝土斜压杆倾角的影响,修正斜压杆倾角计算公式,并基于剪滞模型,考虑裂缝面纤维数量及纤维取向特性,建立裂缝面单位面积纤维拉应力计算公式,从... 详细信息

在简化拉-压杆模型(Simplified softened strut-and-tie model,SSSTM)基础上,考虑轴压比对混凝土斜压杆倾角的影响,修正斜压杆倾角计算公式,并基于剪滞模型,考虑裂缝面纤维数量及纤维取向特性,建立裂缝面单位面积纤维拉应力计算公式,从而提出适用于钢纤维混凝土梁柱节点受剪承载力计算的改进简化拉-压杆模型(Modified simplified softened strut-and-tie model,MSSSTM).采用MSSSTM模型、SSSTM模型对36个钢纤维混凝土梁柱节点受剪承载力进行计算.结果表明:MSSSTM模型、SSSTM模型的试验值与计算值之比的平均值分别为1.01、1.05,变异系数分别为0.04、0.09;按照MSSSTM模型计算得到的钢纤维混凝土梁柱节点受剪承载力试验值与计算值吻合较好,离散性较小,且该模型亦能较合理地反映轴压比、混凝土强度等对节点受剪承载力的影响.

关键词：改进简化拉-压杆模型钢纤维混凝土梁柱节点受剪承载力斜压杆倾角

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基于新型耗能板提升钢框架节点抗震和抗连续倒塌能力

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工程力学 2024年第2期41卷 83-97页

作者：孟宝杜强强钟炜辉段仕超李亮德西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055

针对全焊节点在地震和连续倒塌条件下有限的抗倒塌能力,该文基于新型耗能板对其进行改进提升。首先通过试验、数值模拟和理论分析相结合的方法揭示了新型耗能板在单调荷载和循环荷载作用下的力学性能;进而通过新型耗能板与节点在地震作... 详细信息

针对全焊节点在地震和连续倒塌条件下有限的抗倒塌能力,该文基于新型耗能板对其进行改进提升。首先通过试验、数值模拟和理论分析相结合的方法揭示了新型耗能板在单调荷载和循环荷载作用下的力学性能;进而通过新型耗能板与节点在地震作用和连续倒塌条件下的协同作用,给出了新型耗能板节点的设计方法。结果表明:新型耗能板在单调和循环荷载作用下的力学性能不同,在单调荷载作用下表现为受拉破坏,在循环荷载作用下表现为剪切破坏;通过算例分析表明,新型耗能板节点的抗震与抗连续倒塌设计方法是合理的;新型耗能板全焊节点在地震和连续倒塌条件下主要经历双塑性区域形成阶段和硬化阶段,其中新型耗能板全焊节点的抗震和抗连续倒塌性能的差异主要体现在硬化阶段;新型耗能板的增加可同时有效提高全焊节点在地震和连续倒塌条件下的承载力、变形和耗能能力。

关键词：钢框架节点新型耗能板抗震能力抗连续倒塌能力

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预制装配部分包覆高强型钢-超高性能混凝土组合梁受弯承载力试验研究

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建筑结构学报 2024年第2期45卷 95-106页

作者：郝宁杨勇薛亦聪冯世强于云龙马慕达曹燕妮西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055

为了降低大跨度和重载结构的质量及工程造价,提出一种差异化使用超高性能混凝土(UHPC)和普通混凝土并结合使用高强型钢的钢-混凝土组合梁,即预制装配部分包覆高强型钢-超高性能混凝土组合梁(PPECB)。设计5根配置蜂窝型钢的预制装配部分... 详细信息

为了降低大跨度和重载结构的质量及工程造价,提出一种差异化使用超高性能混凝土(UHPC)和普通混凝土并结合使用高强型钢的钢-混凝土组合梁,即预制装配部分包覆高强型钢-超高性能混凝土组合梁(PPECB)。设计5根配置蜂窝型钢的预制装配部分包覆高强型钢-超高性能混凝土组合梁(PPECCB)和2根配置实腹型钢预制装配部分包覆高强型钢-超高性能混凝土组合梁(PPESCB),并进行受弯性能静力试验,对其破坏模式、应变发展和受弯承载力进行分析,研究高强型钢翼缘厚度、高强型钢腹板形式、箍筋形式、混凝土翼缘叠合板形式对其受弯承载力的影响。研究结果表明:PPECB破坏模式包括叠合面的黏结破坏和典型的弯曲破坏,发生弯曲破坏的组合梁表现出更良好的延性和整体工作性能;当高强型钢翼缘厚度从6 mm增加到10 mm和14 mm时,PPECB的受弯承载力分别提高23.6%和25.8%;相较于PPECCB,PPESCB的受弯承载力和刚度均有显著提高;配箍形式对PPESCB开裂荷载无明显影响,但采用C形箍筋的PPESCB,其屈服荷载和峰值荷载均高于闭合箍筋PPESCB的;带键槽叠合板PPECCB的受弯承载力优于钢筋桁架叠合板PPECCB的。提出了PPECB的受弯承载力计算式,其计算结果与试验结果吻合良好。

关键词：高强型钢-超高性能混凝土组合梁部分包覆预制装配静力试验受弯性能

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闭口型压型钢板-再生混凝土组合楼板抗火性能研究

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建筑结构学报 2024年第2期45卷 74-81页

作者：赵晖王杰堂赵金泽刘发起王蕊太原理工大学土木工程学院山西太原030024 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

闭口型再生混凝土组合楼板兼具组合结构的优点与固废利用的特点,但高温下再生混凝土热工和力学性能与普通混凝土有明显差别,进一步造成了相应结构构件火灾下抗火性能的差异。为此,对闭口型再生混凝土组合楼板基于承载能力的耐火极限进... 详细信息

闭口型再生混凝土组合楼板兼具组合结构的优点与固废利用的特点,但高温下再生混凝土热工和力学性能与普通混凝土有明显差别,进一步造成了相应结构构件火灾下抗火性能的差异。为此,对闭口型再生混凝土组合楼板基于承载能力的耐火极限进行了试验与有限元研究,主要参数为再生粗骨料取代率、板型与荷载水平,分析挠度与不同位置处的温度发展,并建立了适用于该类楼板耐火极限简化计算方法。结果表明:受火90 min后,压型钢板与混凝土未发生分离,组合楼板保持了较好整体性;压型钢板闭口位置温度明显低于受火面底钢板,相同位置处再生混凝土组合板温度低于普通混凝土板;耐火极限受取代率的影响较小,再生混凝土组合板相对普通混凝土板耐火极限提高幅度在1.2%~9.2%,且远超过一级耐火极限90 min的要求;考虑钢板闭口部分受弯承载力贡献提出了耐火极限简化计算式,其可较好地预测组合板耐火极限。

关键词：闭口型压型钢板再生混凝土受火试验耐火极限抗火性能

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