检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑钢结构进展 2023年第8期25卷 75-86页

作者：王庆贺魏子钧王仕奇杭斯荃沈阳建筑大学土木工程学院沈阳110168 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090 浙江大学建筑工程学院杭州310058 中国建筑第七工程局有限公司郑州450004

为量化掺入再生粗骨料对两跨连续钢-再生混凝土组合板长期性能的影响并提出相应的设计方法,综合考虑混凝土非均匀收缩、徐变及开裂的影响,采用ABAQUS软件建立组合板长期性能有限元模型,并利用现有长期性能试验数据验证有限元模型的可靠... 详细信息

为量化掺入再生粗骨料对两跨连续钢-再生混凝土组合板长期性能的影响并提出相应的设计方法,综合考虑混凝土非均匀收缩、徐变及开裂的影响,采用ABAQUS软件建立组合板长期性能有限元模型,并利用现有长期性能试验数据验证有限元模型的可靠性;进行有限元参数分析,量化再生粗骨料取代率等因素对两跨连续钢-再生混凝土组合板长期性能的影响;进而提出两跨连续钢-再生混凝土组合板长期性能设计方法,并对设计方法的可靠性进行评价。研究结果表明:所建立的有限元模型可有效预测两跨连续钢-再生混凝土组合板的长期性能,预测值与试验值相差在10%以内;再生粗骨料取代率对两跨连续组合板长期性能影响显著,再生粗骨料取代率分别取50%和100%时,组合板长期中支座负弯矩与跨中挠度分别增加7%与12%、21%与42%;考虑混凝土非均匀收缩变形影响的长期性能设计方法可有效预测两跨连续组合板的长期负弯矩作用范围、中支座负弯矩、裂缝宽度及跨中挠度,预测值与试验值最大相差15.3%。

关键词：钢-再生混凝土组合板长期性能收缩徐变有限元分析设计方法

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国家游泳中心冰场人工冰面受力模式和弯曲应力计算方法

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建筑结构 2022年第8期52卷 36-41,73页

作者：韦博张文元杨奇勇丁玉坤结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 北京国家游泳中心有限责任公司北京100101

为探析国家游泳中心双奥场馆装配式转换冰场冰面的受力机理,利用ABAQUS软件建立冰面的模型,分析各类荷载作用下的应力状态和分布模式,证明了弯曲破坏为装配式冰场冰面的主要破坏形式,破坏荷载主要来源于大吨位浇冰车的轮压等集中荷载作... 详细信息

为探析国家游泳中心双奥场馆装配式转换冰场冰面的受力机理,利用ABAQUS软件建立冰面的模型,分析各类荷载作用下的应力状态和分布模式,证明了弯曲破坏为装配式冰场冰面的主要破坏形式,破坏荷载主要来源于大吨位浇冰车的轮压等集中荷载作用。基于弹性地基上的薄板理论和混凝土路面弯曲应力的相关计算方法,提出冰场人工冰面最大弯曲拉应力的计算公式。通过改变冰面和挤塑板的相关参数,进行精细有限元分析,验证了冰面最大弯曲应力计算方法的准确性。所得成果为确定冰场人工冰的力学性能指标和进一步研究冰层破坏机理奠定了基础。

关键词：国家游泳中心装配式冰场人工冰面受力模式弯曲应力力学性能指标

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FRP缠绕方式对FRP约束钢管混凝土短柱轴压性能的影响研究

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建筑结构学报 2021年第S02期42卷 189-196页

作者：王罡胡清刘昌永王玉银吴皓凡中冶建筑研究总院有限公司北京100089 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 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

为研究纤维增强复合材料(FRP)的缠绕方式对FRP约束钢管混凝土短柱轴压性能的影响,完成了10个FRP约束钢管混凝土短柱和2个钢管混凝土短柱的轴压试验,变化参数包括FRP布缠绕方式(通长环向缠绕、螺旋缠绕和套袋缠绕)和粘贴FRP布层数(2、4层... 详细信息

为研究纤维增强复合材料(FRP)的缠绕方式对FRP约束钢管混凝土短柱轴压性能的影响,完成了10个FRP约束钢管混凝土短柱和2个钢管混凝土短柱的轴压试验,变化参数包括FRP布缠绕方式(通长环向缠绕、螺旋缠绕和套袋缠绕)和粘贴FRP布层数(2、4层和6层)。结果表明:FRP布以较小角度螺旋缠绕时,FRP对钢管混凝土的约束效果与环向缠绕时相近,而套袋缠绕时由于纤维丝与柱横截面的夹角过大,FRP约束效果并不明显,FRP约束钢管混凝土短柱的轴压承载力与钢管混凝土柱的相近;FRP约束钢管混凝土短柱的轴压承载力随FRP布层数的增加近似呈线性增长。此外,建立了FRP约束钢管混凝土柱的有限元模型并采用试验结果对模型进行验证,基此分析了纤维缠绕角度对轴压承载力的影响,提出了考虑纤维缠绕角度的FRP约束钢管混凝土轴压柱承载力简化计算方法。

关键词：约束钢管混凝土柱纤维增强复合材料(FRP) 缠绕方式静力试验有限元分析轴压性能

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双层波纹钢混凝土组合拱静力性能研究

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建筑结构学报 2021年第S02期42卷 358-364页

作者：王罡夏启龙王玉银刘昌永孙大伟中冶建筑研究总院有限公司北京100089 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 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

为提高传统波纹钢拱的刚度和承载力,提出了一种双层波纹钢混凝土(SCS)组合拱结构,其主要包括内外两层波纹钢板以及核心混凝土。为了研究SCS组合拱的静力性能,开展了1个SCS拱跨中加载试验,获得了其承载力以及破坏模式。相较于波纹钢-钢... 详细信息

为提高传统波纹钢拱的刚度和承载力,提出了一种双层波纹钢混凝土(SCS)组合拱结构,其主要包括内外两层波纹钢板以及核心混凝土。为了研究SCS组合拱的静力性能,开展了1个SCS拱跨中加载试验,获得了其承载力以及破坏模式。相较于波纹钢-钢筋混凝土拱和钢筋混凝土拱,在相同的钢与混凝土用量下,SCS拱的承载力更高,这是由于波纹钢有助于增大截面惯性矩以及截面抗剪强度。基于试验结果,建立并验证了有限元模型,分析了混凝土厚度和强度、波纹钢厚度和强度、连接键对受力性能的影响。有限元分析结果显示混凝土厚度与强度、波纹钢厚度与强度的提高均能提高SCS拱的承载力;连接键设置不足将导致波纹钢与混凝土的界面破坏,严重削弱SCS拱的刚度以及承载力。

关键词：双层波纹钢混凝土组合拱静力加载试验有限元分析承载力破坏模式

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钢筋-GFRP混合配筋增强RPC梁的受弯性能

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扬州大学学报(自然科学版) 2025年第1期28卷 57-63,72页

作者：陈秉祥朱燕竹王琨蔡文侠魏亮杨洋曹大富杨冬冬扬州大学建筑科学与工程学院江苏扬州225127 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090

为研究钢筋与玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced polymer,GFRP)混合配筋的活性粉末混凝土(reactive powder concrete,RPC)梁的受弯性能,对6根钢筋-GFRP混合配筋RPC梁进行竖向静力加载试验,分析其裂缝分布,开裂、屈服和极限荷... 详细信息

为研究钢筋与玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced polymer,GFRP)混合配筋的活性粉末混凝土(reactive powder concrete,RPC)梁的受弯性能,对6根钢筋-GFRP混合配筋RPC梁进行竖向静力加载试验,分析其裂缝分布,开裂、屈服和极限荷载,钢筋、GFRP筋应变以及跨中应变分布等,并推导出混合配筋梁的开裂弯矩和正截面受弯承载力计算公式。研究结果表明:保持其他条件不变,当GFRP筋面积从307.9 mm2增大至508.9 mm2时,极限荷载由265.0 kN增至306.2 kN,屈服荷载由199.8 kN增至238.8 kN;当钢筋面积从628.3 mm2增大至981.8 mm2时,极限荷载由267.8 kN增至306.2 kN,屈服荷载由183.5 kN增至238.8 kN;在钢筋与GFRP筋承担合力相同的情况下,随着钢筋配筋面积的增加,混合配筋试验梁的屈服荷载呈显著上升趋势,而开裂荷载则基本不变;采用推导公式计算的正截面受弯承载力和开裂弯矩与试验结果基本一致。

关键词：混合配筋纤维增强复合材料活性粉末混泥土正截面受弯承载力

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玻璃纤维复材约束纤维复材筋混凝土墩柱的拟静力数值模拟及恢复力模型

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工业建筑 2024年第6期54卷 31-45页

作者：付欣潘墨岚王代玉吴端硕中交一公局第三工程有限公司北京101102 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090 结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090

为研究由玻璃纤维增强复合材料(GFRP)布、碳纤维增强复合材料(CFRP)箍筋、GFRP纵筋与混凝土组成的新型组合墩柱,纤维增强复材(FRP)约束FRP筋增强混凝土(FCFRC)墩柱的抗震性能,基于OpenSees有限元软件开发FCFRC墩柱单调及往复水平荷载作... 详细信息

为研究由玻璃纤维增强复合材料(GFRP)布、碳纤维增强复合材料(CFRP)箍筋、GFRP纵筋与混凝土组成的新型组合墩柱,纤维增强复材(FRP)约束FRP筋增强混凝土(FCFRC)墩柱的抗震性能,基于OpenSees有限元软件开发FCFRC墩柱单调及往复水平荷载作用下的数值模拟模型,在此基础上以轴压比、剪跨比、纵筋配筋率、CFRP箍筋和GFRP布约束水平、混凝土强度和截面尺寸为变量进行5 184个FCFRC墩柱的单调静力弹塑性分析(Pushover分析),获得上述影响变量对屈服承载力、峰值承载力、弹性刚度、弹塑性刚度以及极限位移角等建立三折线恢复力模型的关键参数的影响规律;结果表明:提高轴压比、纵筋配筋率、混凝土强度和截面尺寸均能提高屈服承载力和极限承载力,箍筋和FRP布约束水平的影响相对较小。基于参数分析结果,获得了恢复力模型骨架曲线关键参数的计算式;此外还提出了FCFRC水平力-位移加卸载滞回规则,结合骨架曲线和滞回规则提出了FCFRC水平力-位移恢复力模型,通过与试验结果比较验证了恢复力模型的适用性。

关键词： FRP约束混凝土 FRP筋混凝土墩柱拟静力模拟恢复力模型

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钢管混凝土悬链线深拱单点加载试验研究

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建筑结构学报 2021年第S02期42卷 373-381页

作者：徐福旺胡清袁长春刘昌永中交隧道工程局有限公司北京100102 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 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

悬链线是钢管混凝土拱桥中应用最多的拱轴线形式,目前针对钢管混凝土悬链线拱稳定性能的研究较少。为此,进行了2根钢管混凝土悬链线拱面内单点加载试验,试验拱跨度为6 m,矢跨比为1/4.5,拱轴系数为2,加载工况分别为拱顶加载和四分点加载... 详细信息

悬链线是钢管混凝土拱桥中应用最多的拱轴线形式,目前针对钢管混凝土悬链线拱稳定性能的研究较少。为此,进行了2根钢管混凝土悬链线拱面内单点加载试验,试验拱跨度为6 m,矢跨比为1/4.5,拱轴系数为2,加载工况分别为拱顶加载和四分点加载。试验结果表明:拱顶加载工况下,钢管混凝土悬链线拱的破坏模式为正对称失稳,而在四分之一荷载作用下呈现反对称失稳;两种荷载工况下,悬链线拱加载点处均出现了不同程度的局部鼓曲;在达到极限荷载的60%后,拱肋受压区域钢管开始对核心混凝土产生约束作用。此外,采用梁单元建模方法建立了钢管混凝土悬链线拱的有限元模型,重点分析了长细比、矢跨比、含钢率和拱轴系数对悬链线拱承载力的影响。结果表明:单点荷载作用下,钢管混凝土悬链线拱的承载力随着含钢率、矢跨比的增加而提高,随着长细比的增加而降低,而拱轴系数的影响较小可以忽略。

关键词：钢管混凝土悬链线拱面内稳定性能单点加载

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人与结构竖向动力相互作用研究进展及展望

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第11期52卷 3943-3957页

作者：李俊兴张文元丁玉坤杨奇勇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 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 北京国家游泳中心有限责任公司北京100101

人与结构相互动力作用可以将人的动力特性与结构动力特性耦合,并使耦合体系产生新的动力特性,已成为柔性结构人致振动以及舒适度研究中的一个重要领域。针对人与结构相互作用模型以及相互影响机理,国内外学者开展了一系列试验研究和理... 详细信息

人与结构相互动力作用可以将人的动力特性与结构动力特性耦合,并使耦合体系产生新的动力特性,已成为柔性结构人致振动以及舒适度研究中的一个重要领域。针对人与结构相互作用模型以及相互影响机理,国内外学者开展了一系列试验研究和理论分析。本文首先介绍了相互作用荷载的测量和建模方法,然后针对相互作用人体动力模型、人与结构相互影响的研究进展进行阐述。已有的研究结果表明,人作为重阻尼动力系统能够增加结构阻尼,改变结构频率;结构振动能够影响人的运动方式,从而改变人致荷载,同时,不同幅值、频率的振动使人体动力参数在一定范围内变化。最后,从人致荷载测量、人与结构相互作用耦合系统和结构振动对人的影响3个方面展望了人与结构相互作用的研究方向。

关键词：振动舒适度人-结构相互作用人致荷载人体模型动力响应

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大跨度公铁两用分体式三箱梁绕流场雷诺数效应的数值模拟研究

大跨度公铁两用分体式三箱梁绕流场雷诺数效应的数值模拟研究

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第十三届全国流体力学学术会议

作者：冉懿赜高东来陈文礼哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室

本文以国内某座大跨度公铁两用桥梁为工程依托,采用三维大涡模拟(LES)方法,对静止分体式三箱梁在不同来流风速下的绕流场雷诺数效应进行了数值模拟研究。研究基于桥中心高度H,雷诺数范围设定为1e2≤Re≤2.8e4。研究发现,随着雷诺数的增... 详细信息

本文以国内某座大跨度公铁两用桥梁为工程依托,采用三维大涡模拟(LES)方法,对静止分体式三箱梁在不同来流风速下的绕流场雷诺数效应进行了数值模拟研究。研究基于桥中心高度H,雷诺数范围设定为1e2≤Re≤2.8e4。研究发现,随着雷诺数的增加,分体式三箱梁绕流场表现出明显的雷诺数敏感性。通过表面压力分布和压力脉动的主导频率分析,发现分体式三箱梁的空气静力特性存在显著雷诺数效应。近壁面流动的分离-再附和间隙涡的碰撞是导致三箱梁空气静力不稳定性的主要原因。在高雷诺数下,三箱梁表面出现"双频"甚至"多频"现象。非高斯特征点反映了流场的非定常作用,这些特征点在不同雷诺数下出现在三箱梁表面的不同区域。通过监测点的空间相关性分析,进一步证实了流场中存在不同的不稳定性效应,即流动分离和旋涡碰撞,对三箱梁表面局部区域的压力脉动产生影响。两侧箱梁表面的空间相关性表明,随着雷诺数的增加,间隙流场的不稳定性效应主要是由间隙涡的上升运动所引起的。研究进一步分析了三箱梁绕流场的流动特性,包括迎风前缘处、间隙处及近尾流处,并观察到随着雷诺数的增加,近尾流剪切层、间隙剪切层和迎风前缘剪切层会先后发生湍流转捩,表现出显著的雷诺数敏感性。箱梁周围流场模式根据不同的雷诺数范围被划分为:尾缘层流剪切层分离(Re <5e2);间隙剪切层和尾流的同时失稳(5e2≤Re <1e3);上游间隙剪切层恢复稳定(1e3≤Re <3e3);上游间隙剪切层二次失稳和尾流转捩(3e3≤Re <8e3);前缘分离剪切层转捩(8e3≤Re≤2.8e4)。本研究详细揭示了分体式三箱梁周围流场复杂的涡动力学特性,为分体式三箱梁抗风设计和控制提供了重要参考。同时,对于强风作用下的桥梁空气静力不稳定性研究具有重要意义,有助于理解桥梁在极端天气条件下的行为,并为桥梁设计提供科学依据。此外,研究结果对于深入理解大跨度桥梁在强风环境下的气动响应具有重要的学术价值和工程应用前景,特别是在评估桥梁颤振稳定性和涡激振动(VIV)问题时,雷诺数效应的考虑至关重要。

关键词：桥梁风工程大涡模拟分离式三箱梁雷诺数效应涡动力学

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轻钢龙骨围护墙板的数值模拟与弹塑性力学模型的简化

轻钢龙骨围护墙板的数值模拟与弹塑性力学模型的简化

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中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会第18届（ISSF-2024）学术交流会暨教学研讨会

作者：周春瑜刘雅致张文元白世豪结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学)

为了研究围护结构对整体结构力学性能的影响,本文以轻钢龙骨围护墙板为例,研究了其在结构体系中可能产生的影响。采用ABAQUS有限元分析软件,建立了钢框架-轻钢龙骨围护墙板有限元模型,在验证模拟结果与已有试验结果吻合较好的同时,考虑... 详细信息

为了研究围护结构对整体结构力学性能的影响,本文以轻钢龙骨围护墙板为例,研究了其在结构体系中可能产生的影响。采用ABAQUS有限元分析软件,建立了钢框架-轻钢龙骨围护墙板有限元模型,在验证模拟结果与已有试验结果吻合较好的同时,考虑龙骨、外面板、填充板等关键参数变化产生的影响,设计了25组模型,得到了围护墙板对单层单跨结构体系力学性能的影响规律。提出了轻钢龙骨围护墙板的力学简化模型,得到了墙体等效简化板三折线本构关系,为围护结构的设计提供更为准确的设计建议。

关键词：围护墙板轻钢龙骨墙板有限元分析力学简化模型

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