检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2024年第9期43卷 281-290页

作者：史庆轩王朴臻戎翀王朋王斌西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 西安建筑科技大学绿色建筑全国重点实验室西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室西安710055

为了满足减震结构对可恢复功能的要求,针对传统摩擦阻尼器不具备自复位能力震后存在较大残余变形的问题,提出了一种基于形状记忆合金的自复位转动摩擦阻尼器,由摩擦耗能装置和形状记忆合金自复位装置组合而成。介绍了该SCRF(self-center... 详细信息

为了满足减震结构对可恢复功能的要求,针对传统摩擦阻尼器不具备自复位能力震后存在较大残余变形的问题,提出了一种基于形状记忆合金的自复位转动摩擦阻尼器,由摩擦耗能装置和形状记忆合金自复位装置组合而成。介绍了该SCRF(self-centering rotating friction)阻尼器的构造形式、工作原理,通过理论推导建立了SCRF阻尼器的弯矩-转角恢复力模型,通过ABAQUS软件有限元数值分析结果对弯矩-转角恢复力模型进行了验证,分析了低周往复荷载作用下SCRF阻尼器的滞回性能,并进行了参数分析。结果表明:有限元计算结果与阻尼器恢复力模型结果吻合良好;提高接触面间的摩擦因数与斜面高度可以提高阻尼器的最大承载力、耗能能力、有效刚度,但是超过一定限值的斜面高度会降低阻尼器的自复位能力;施加SMA螺栓预紧力可以提高阻尼器的摩擦启动弯矩,对于阻尼器的耗能能力与最大承载力影响不大。

关键词：形状记忆合金 SCRF阻尼器弯矩-转角恢复力模型数值模拟参数分析

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人工智能时代混凝土结构耐久性诊断研究进展

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建筑结构学报 2024年第2期45卷 1-13页

作者：罗大明李凡牛荻涛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

受服役环境的影响,混凝土结构普遍存在性能劣化严重、耐久性不足等问题。对在役混凝土结构进行诊断,准确识别混凝土结构损伤特征,高效评估其服役寿命,已成为保障混凝土结构服役安全的重大需求。以人工检测、传感器监测为主的诊断方法效... 详细信息

受服役环境的影响,混凝土结构普遍存在性能劣化严重、耐久性不足等问题。对在役混凝土结构进行诊断,准确识别混凝土结构损伤特征,高效评估其服役寿命,已成为保障混凝土结构服役安全的重大需求。以人工检测、传感器监测为主的诊断方法效率低下、准确性较差,难以满足实际工程结构服役安全科学诊断的要求。人工智能可为各领域研究与应用提供创新驱动力,与混凝土结构耐久性诊断技术深度融合,为混凝土结构全寿命周期的智慧运维提供新的方法。通过分析传统混凝土结构耐久性诊断技术的不足与人工智能技术的优势,从混凝土结构耐久性损伤智能感知、耐久性演化智能预测和耐久性状态智能评估等三个方面总结了人工智能在混凝土结构耐久性诊断中的应用。结果显示:人工智能技术为混凝土耐久性损伤检测与监测提供了新思路,结合传统混凝土材料损伤劣化理论,形成混凝土耐久性劣化进程与服役寿命智能预测方法,建立混凝土结构耐久性智能诊断体系,将是未来结构工程领域的重要发展方向。

关键词：混凝土结构深度学习损伤检测智能诊断寿命预测

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角科斗栱轴压与抗震性能试验研究及数值分析

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建筑结构学报 2024年第3期45卷 174-186页

作者：薛建阳宋德军吴晨伟申宗源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

为研究角科斗栱的轴压与抗震性能,对2个足尺角科斗栱模型分别进行轴压与拟静力试验,得到了斗栱的破坏形态、荷载-位移曲线、滞回和骨架曲线、刚度和承载力退化、耗能能力及位移延性系数。结果表明:轴压荷载作用下,大斗鼓曲压溃,斜翘和... 详细信息

为研究角科斗栱的轴压与抗震性能,对2个足尺角科斗栱模型分别进行轴压与拟静力试验,得到了斗栱的破坏形态、荷载-位移曲线、滞回和骨架曲线、刚度和承载力退化、耗能能力及位移延性系数。结果表明:轴压荷载作用下,大斗鼓曲压溃,斜翘和搭角正翘后带正心瓜栱开裂,荷载-位移曲线具有明显的密实段、弹性段、塑性段和强化段,刚度退化严重,残余变形较大;水平荷载作用下,大斗压溃劈裂,馒头榫挤压剪断,平板枋嵌压,搭角挑檐枋拔榫,斗栱滞回曲线和骨架曲线正负向不对称,刚度和承载力退化严重,而耗能和变形能力较高。分别建立了斗栱在轴压荷载与水平荷载作用下的数值模型,在模型合理性验证的基础上,分析了木材材性和摩擦系数对斗栱轴压与抗震性能的影响。参数分析表明:随顺纹抗压强度和摩擦系数的增加,斗栱的初始刚度基本不变,而承载力显著增大;横纹径向弹性模量对斗栱的初始刚度与承载力影响均不明显。

关键词：古建筑木结构角科斗栱轴压试验拟静力试验数值分析轴压性能抗震性能

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高强钢筋混凝土柱小偏心受压性能试验研究

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工程力学 2024年第3期41卷 82-90页

作者：马立成史庆轩王朋王秋维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

为研究高强钢筋混凝土柱小偏心受压性能,进一步推进高强钢筋在混凝土结构中的应用,针对HTRB630级高强钢筋,考虑配筋率、配箍率、箍筋间距和荷载偏心距等因素的影响,通过6根高强钢筋混凝土方形截面柱的小偏心受压试验,研究了该类构件的... 详细信息

为研究高强钢筋混凝土柱小偏心受压性能,进一步推进高强钢筋在混凝土结构中的应用,针对HTRB630级高强钢筋,考虑配筋率、配箍率、箍筋间距和荷载偏心距等因素的影响,通过6根高强钢筋混凝土方形截面柱的小偏心受压试验,研究了该类构件的破坏过程、破坏形态和变形能力,评估了钢筋的应力及其强度发挥水平。结果表明:受压区HTRB630级钢筋能够达到屈服强度,且塑性变形能够充分发挥;提高配箍率,可提高试件小偏心受压承载力;当配箍率超过1.50%时,对试件承载力提高不多,但在一定程度上能够改善试件的变形能力。考虑箍筋对混凝土的约束作用,参照中国现行规范的计算方法,给出了高强钢筋混凝土柱压弯承载力的计算方法,计算结果与试验值相比吻合较好,可为该类构件的正截面设计和规范修订时提供参考。

关键词： HTRB630级钢筋高强钢筋混凝土柱单调荷载试验偏压性能设计方法

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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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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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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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传统风格建筑塔式结构振动台试验及动力分析

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建筑结构学报 2024年第12期45卷 19-30页

作者：薛建阳凌怀泉戚亮杰宋江蓝卢酩宇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

为研究传统风格建筑塔式结构在地震作用下的动力响应和抗震性能,以西安天人长安塔为研究对象,设计并制作了缩尺比为1/15的模型结构并对其开展模拟地震振动台试验。通过白噪声扫频获得该模型在不同水准地震作用后的自振频率、阻尼比等动... 详细信息

为研究传统风格建筑塔式结构在地震作用下的动力响应和抗震性能,以西安天人长安塔为研究对象,设计并制作了缩尺比为1/15的模型结构并对其开展模拟地震振动台试验。通过白噪声扫频获得该模型在不同水准地震作用后的自振频率、阻尼比等动力特性和刚度退化规律,并研究了不同水准地震作用下结构的动力放大系数、楼层位移及层间位移角、楼层剪力等动力响应。试验结果表明:在罕遇地震作用后模型结构损伤范围相对较小,楼板混凝土开裂主要集中在柱脚附近;结构自振频率和刚度随输入峰值加速度的增大逐渐降低,而阻尼比逐渐增大;结构顶部的动力放大系数明显高于其他楼层的;楼层剪力整体分布随高度的增加呈减小趋势,同一楼层上暗层的层间剪力较明层的大。采用OpenSees软件对模型结构建立有限元模型,并对天人长安塔原型结构进行了抗震性能评估。计算结果表明:8度多遇地震作用下结构的最大层间位移角为1/782,两个方向上基底剪重比分别为3.57%和3.78%;8度罕遇地震作用下,最大层间位移角为1/128,满足现行规范的限值要求。

关键词：传统塔式建筑天人长安塔振动台试验有限元分析动力响应

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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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