检索结果-内蒙古大学图书馆

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2019年第A01期52卷 56-62页

作者：程雪松李昕昊潘军郑刚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 天津大学建筑工程学院天津300072

基坑坑底隆起稳定验算是基坑设计最重要的问题之一,坑底隆起失稳破坏伴随着土体和围护结构失效.然而目前基坑稳定常用的分析方法,强度折减有限元法,在已有研究和实践中却仅折减土体强度,未对围护结构强度进行折减,这与强度折减法的计算... 详细信息

基坑坑底隆起稳定验算是基坑设计最重要的问题之一,坑底隆起失稳破坏伴随着土体和围护结构失效.然而目前基坑稳定常用的分析方法,强度折减有限元法,在已有研究和实践中却仅折减土体强度,未对围护结构强度进行折减,这与强度折减法的计算理念不统一,且与实际基坑的破坏模式有一定差异.因此本文提出同时折减土体抗剪强度和围护结构抗弯强度的强度折减有限元法.进而通过建立大量的数值模型,对比了考虑与不考虑围护结构抗弯强度折减的计算结果,并与圆弧滑动法进行了对比分析.最后基于实际工程案例分析了新方法的应用效果.分析结果表明,不折减围护结构抗弯强度将高估基坑的坑底抗隆起稳定安全水平,验证了采用强度折减有限元法时同时折减土体强度和围护结构抗弯强度的必要性.

关键词：基坑坑底隆起稳定围护结构强度强度折减法

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极地低温下栓钉连接件受剪性能试验研究及有限元分析

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建筑结构学报 2019年第1期40卷 148-154页

作者：谢剑杜雪玉严加宝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

为研究栓钉连接件在极地低温下的受剪性能,利用复叠式低温冷库、自制保温装置和电液伺服压力试验机对12个栓钉连接试件进行了推出试验,同时采用ABAQUS软件对其进行有限元分析,研究了温度、栓钉直径对低温下栓钉连接件受剪性能的影响。... 详细信息

为研究栓钉连接件在极地低温下的受剪性能,利用复叠式低温冷库、自制保温装置和电液伺服压力试验机对12个栓钉连接试件进行了推出试验,同时采用ABAQUS软件对其进行有限元分析,研究了温度、栓钉直径对低温下栓钉连接件受剪性能的影响。通过试验和有限元分析得到了试件破坏模式、荷载-滑移曲线、栓钉受剪承载力及极限滑移量,结果表明:试件在低温下出现栓钉剪断和栓钉剪断-混凝土压坏混合破坏两种破坏形式;在20～-80℃范围内,随着温度的降低,栓钉受剪承载力增大而极限滑移量减小,在-60～-80℃范围内,温度变化对栓钉连接件受剪性能的影响较小;在极地低温下,随着栓钉直径增大,栓钉连接件的受剪承载力和极限滑移量增加。采用ABAQUS软件考虑低温本构的有限元分析结果与试验结果吻合程度较高,通过试验结果拟合出的荷载-滑移曲线效果良好。

关键词：栓钉连接件极地低温推出试验有限元分析受剪承载力

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大跨空间结构竖向变刚度三维隔震装置及其隔震性能研究

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建筑结构学报 2019年第10期40卷 35-42页

作者：陈兆涛丁阳石运东李忠献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

本文中研制了一种适用于大跨空间结构的竖向变刚度三维隔震装置,该装置由用于水平隔震的铅芯橡胶支座和用于竖向隔震的组合液压缸构成。基于液压原理,通过改变组合液压缸不同阶段参与工作腔室的种类和数量实现装置竖向变刚度特性。推导... 详细信息

本文中研制了一种适用于大跨空间结构的竖向变刚度三维隔震装置,该装置由用于水平隔震的铅芯橡胶支座和用于竖向隔震的组合液压缸构成。基于液压原理,通过改变组合液压缸不同阶段参与工作腔室的种类和数量实现装置竖向变刚度特性。推导了组合液压缸不同工作阶段的刚度计算公式,并建立了其滞回模型。完成了组合液压缸的振动台试验,验证了刚度计算公式与所建立滞回模型的准确性。采用有限元方法,对比分析了不同地震作用下单层球面网壳结构在不隔震、水平隔震、非变刚度三维隔震与竖向变刚度三维隔震时的响应,建立了考虑水平地震影响的最大竖向隔震位移计算方法。结果表明,竖向变刚度三维隔震装置对结构加速度与杆件内力的减震率优于水平隔震支座,与非变刚度三维隔震装置接近,但可更有效地限制隔震层竖向位移与结构倾覆转角;所建计算方法可以准确计算结构三维隔震时的最大竖向隔震位移,不同地震记录作用下计算结果的最大误差为16.0%。

关键词：大跨空间结构竖向变刚度三维隔震振动台试验滞回模型隔震性

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不同加载路径对铸钢材料损伤累积效应的影响

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2019年第A2期52卷 114-119页

作者：芦燕郝光钦韩庆华黄倩文黄进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

为了研究铸钢材料G20Mn5QT在不同循环荷载下的力学性能,进行了不同加载路径下铸钢材料的滞回性能试验,并利用ABAQUS通过调用编写的材料本构用户子程序VUMAT对铸钢材料滞回性能试验进行数值模拟,结果表明:铸钢材料G20Mn5QT在应变幅增加... 详细信息

为了研究铸钢材料G20Mn5QT在不同循环荷载下的力学性能,进行了不同加载路径下铸钢材料的滞回性能试验,并利用ABAQUS通过调用编写的材料本构用户子程序VUMAT对铸钢材料滞回性能试验进行数值模拟,结果表明:铸钢材料G20Mn5QT在应变幅增加的加载路径下体现出Masing特性,在应变幅下降的加载路径下体现出非Masing特性,应变幅循环交替增加对铸钢材料G20Mn5QT损伤累积的影响比应变幅逐渐增加的影响大;应变幅循环交替下降对铸钢材料G20Mn5QT损伤累积的影响比应变幅逐渐下降的影响大.加载前期较小应变幅加载对铸钢材料G20Mn5QT损伤累积影响小,加载前期较大应变幅加载对铸钢材料G20Mn5QT损伤累积影响大.

关键词：铸钢加载路径滞回性能试验滞回曲线损伤累积 VUMAT子程序

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近爆冲击波和破片复合作用下预应力钢筋混凝土空心板梁的损伤效应分析

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中南大学学报（自然科学版） 2019年第5期50卷 1154-1164页

作者：田力李永欣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

通过数值分析研究预应力钢筋混凝土空心板梁在近爆冲击波和预制破片复合作用下的损伤情况。通过非线性有限元软件ANSYS/LS_DYNA模拟预应力混凝土板的爆炸试验和炸药驱动预制破片的试验,验证本文所采用的材料本构模型及技术路线的合理性... 详细信息

通过数值分析研究预应力钢筋混凝土空心板梁在近爆冲击波和预制破片复合作用下的损伤情况。通过非线性有限元软件ANSYS/LS_DYNA模拟预应力混凝土板的爆炸试验和炸药驱动预制破片的试验,验证本文所采用的材料本构模型及技术路线的合理性与可靠性,研究爆炸波、破片荷载及二者复合作用下预应力空心板梁的动态响应的差异,同时运用参数化分析方法,研究张拉控制应力、预应力损失水平、混凝土强度、普通钢筋纵筋配筋率及箍筋间距对空心板梁动力响应的影响。研究结果表明:随着张拉控制应力增大,构件的抗爆性能显著增强;在相同张拉控制应力作用下,即使构件有不同水平的应力损失,其抗爆性能也基本相同;提高混凝土强度对构件的抗爆性能的提升作用并不明显;普通钢筋纵筋配筋率的提升在一定范围内可以小幅度提高构件的抗爆性能;随着箍筋间距增加,构件的抗爆性能明显减弱。

关键词：预应力钢筋混凝土空心板梁爆炸波破片复合作用参数化分析

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砂土隧道开挖引起的地表及深层土体变形研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2019年第A01期52卷 113-119页

作者：张天奇葛隆博郑刚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

城市地铁线路网络渐趋密集,经常出现隧道近接既有建、构筑物施工的情况,变形控制要求严格,故精细预测隧道施工引起的地表及深层土体变形尤为必要.相较于黏土地层,砂土地层中隧道开挖引起的地表及深层土体变形十分复杂,具体表现为:隧道... 详细信息

城市地铁线路网络渐趋密集,经常出现隧道近接既有建、构筑物施工的情况,变形控制要求严格,故精细预测隧道施工引起的地表及深层土体变形尤为必要.相较于黏土地层,砂土地层中隧道开挖引起的地表及深层土体变形十分复杂,具体表现为:隧道开挖过程中,地表以下土体的体积将随隧道土体损失率V_t的改变而发生改变,之前所提出的土体变形模式均不能很好地解释砂土中隧道开挖引起的土体体积变化行为.以之前的砂土隧道模型试验为研究对象,建立数值模型,对试验过程中地表以下土体的体积响应进行分析.研究发现,隧道开挖时,隧道周围土体的体积响应与应力路径密切相关,不同应力路径下的土体体积响应有所不同.数值结果表明,根据不同位置处应力路径特点,地表以下土体可被分成4个特征区域,地表及地表以下不同深度位置处获得的土体损失率(V_s和V_(sub))与隧道土体损失率V_t之间的差异均可通过4个特征区域的土体体积变化来解释.

关键词：砂土隧道地表深层土体沉降体积变化行为应力路径

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Ⅰ-Ⅴ型夹芯板在近爆冲击波和破片群联合作用下防爆性能研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2019年第1期46卷 32-46页

作者：田力胡建伟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

针对民用建筑物墙、板构件提出一种新型的Ⅰ-Ⅴ型夹芯板防护结构,采用非线性有限元软件LS-DYNA,开展近爆冲击波和破片群联合作用下Ⅰ-Ⅴ型夹芯板的防护性能研究.从质量损失、能量吸收和竖向峰值位移响应3个方面,研究了炸药比例距离、炸... 详细信息

针对民用建筑物墙、板构件提出一种新型的Ⅰ-Ⅴ型夹芯板防护结构,采用非线性有限元软件LS-DYNA,开展近爆冲击波和破片群联合作用下Ⅰ-Ⅴ型夹芯板的防护性能研究.从质量损失、能量吸收和竖向峰值位移响应3个方面,研究了炸药比例距离、炸药起爆位置对夹芯板防护效果的影响,同时对夹芯板的实际防护性能进行了验证.结果表明:炸药比例距离对Ⅰ-Ⅴ型夹芯板的防护性能有较大的影响;不同炸药起爆位置对Ⅰ-Ⅴ型夹芯板的毁伤程度不同,在轴向增加起爆点的个数并不能显著增大Ⅰ-Ⅴ型夹芯板的毁伤程度;有Ⅰ-Ⅴ型夹芯板防护的钢筋混凝土板迎爆面只有少量混凝土脱落,且无钢筋外露,背爆面无混凝土脱落,也无钢筋外露,塑性变形区域较小,整体没有形成贯穿破坏,Ⅰ-Ⅴ型夹芯板的实际防护效果很好.

关键词：冲击波破片群联合作用夹芯板结构防护设计

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透明砂土可视透明度及物理力学特性研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2019年第A01期52卷 35-40页

作者：雷华阳翟塞北刘英男屠慈科刘敏天津大学建筑工程学院天津300354 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300354

传统土体变形测量一般限定于土体的宏观变形及边界区域,透明砂土为土体流动、变形和应变的可视化观测提供了可能.通过分析人工合成透明砂土的核心思想、所用材料和配置方法,选用熔融石英砂作为固体颗粒与15#白油和正十二烷的混合液体作... 详细信息

传统土体变形测量一般限定于土体的宏观变形及边界区域,透明砂土为土体流动、变形和应变的可视化观测提供了可能.通过分析人工合成透明砂土的核心思想、所用材料和配置方法,选用熔融石英砂作为固体颗粒与15#白油和正十二烷的混合液体作为孔隙液体制配透明砂土以模拟天然砂土,研究了孔隙液体配合比例和熔融石英砂粒径对透明度的影响,对透明砂土和天津地区河砂进行了筛分试验、压缩试验、直剪试验等物理力学特性试验并对基本物理力学参数进行对比分析.研究表明:15#白油和正十二烷的体积比为10∶3时为孔隙液体的最佳配合比例,粒径为0.1～1.3 mm为最适合透明砂土模型试验的粒径尺寸,固体颗粒和孔隙液体的匹配折射率为1.455 2.通过压缩试验得出透明砂土比天津地区河砂的压缩性要高,两者的压缩指标较为接近;通过直剪试验得出两者在较低法向应力条件下的剪应力-剪切位移曲线相近,较高法向应力条件下剪应力-剪切位移曲线出现较大差异,透明砂土的内摩擦角为38.6°,天津地区河砂的内摩擦角为35.7°,黏聚力均可忽略不计.对比分析表明人工合成透明砂土在土体强度及变形方面能够表征天然砂土,验证了透明砂土应用于模型试验的可行性.

关键词：透明砂土透明度石英砂粒径孔隙液体配比压缩特性强度特性

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悬索桥太阳辐射效应的环境因素影响规律

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哈尔滨工业大学学报 2019年第3期51卷 127-134页

作者：朱劲松陈科旭孟庆领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

为研究自然环境下悬索桥太阳辐射效应变化规律以及最不利活载效应与环境温度效应的关系,首先建立了某在建大跨度悬索桥精细化模型,然后对太阳辐射效应的环境因素进行参数敏感性分析,同时研究了太阳辐射效应与最不利活载效应的关系.研究... 详细信息

为研究自然环境下悬索桥太阳辐射效应变化规律以及最不利活载效应与环境温度效应的关系,首先建立了某在建大跨度悬索桥精细化模型,然后对太阳辐射效应的环境因素进行参数敏感性分析,同时研究了太阳辐射效应与最不利活载效应的关系.研究结果表明:悬索桥太阳辐射效应受环境温度影响最大、风速次之.风速对悬索桥太阳辐射效应的影响呈非线性关系;日序数和纬度对太阳辐射效应影响较小,但太阳辐射效应变化规律与纬度变化规律不一致,受多种环境因素影响.最不利活载引起的主梁跨中点挠度数值上是热辐射引起最大挠度的2倍,塔顶偏位数值上与热辐射引起的偏位相等.研究结果可以为悬索桥施工阶段误差分析和健康监测数据的温度影响剔除提供理论依据和技术支撑.

关键词：悬索桥环境因素太阳辐射温度效应最不利活载

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不锈钢箱形截面柱抗震性能研究

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土木工程学报 2020年第4期53卷 23-30,49页

作者：宁克洋杨璐班慧勇北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 北京工业大学北京市高层和大跨度预应力钢结构工程技术研究中心北京100124 清华大学土木水利学院北京10008 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

文章采用有限元软件ANSYS建立不锈钢箱形截面柱有限元分析模型,并基于试验结果验证了该模型的有效性。采用该模型分析了板件几何初始缺陷、宽厚比和轴压比对不锈钢箱形截面柱抗震性能的影响,并对比分析了奥氏体型不锈钢S30408、双相型... 详细信息

文章采用有限元软件ANSYS建立不锈钢箱形截面柱有限元分析模型,并基于试验结果验证了该模型的有效性。采用该模型分析了板件几何初始缺陷、宽厚比和轴压比对不锈钢箱形截面柱抗震性能的影响,并对比分析了奥氏体型不锈钢S30408、双相型不锈钢S22053、碳素钢Q235和低合金高强钢Q460箱形截面柱抗震性能的差异。最后,根据有限元分析结果对现行《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)中箱形截面柱板件宽厚比限值对于不锈钢箱形截面柱的适用性进行讨论,并针对不锈钢箱形截面柱提出不同抗震等级的延性定量判定标准和宽厚比设计建议。

关键词：不锈钢箱形截面柱抗震性能有限元研究宽厚比

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