检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2025年第5期44卷 207-217页

作者：戚亮杰曹懿袁振薛建阳刘孟达西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室西安710055

为增强钢结构仿古建筑的震后快速修复能力,提出了一种适用于仿古建筑形制特点的形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)杆-摩擦阻尼器串联装置,通过对附加和不附加该串联装置的钢结构仿古建筑梁柱节点试件进行低周反复加载试验,对比分析... 详细信息

为增强钢结构仿古建筑的震后快速修复能力,提出了一种适用于仿古建筑形制特点的形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)杆-摩擦阻尼器串联装置,通过对附加和不附加该串联装置的钢结构仿古建筑梁柱节点试件进行低周反复加载试验,对比分析了两种节点的破坏特征、荷载-位移曲线、刚度、滞回耗能与复位能力等。结果表明,当位移角不超过1.8%时,仅SMA杆被拉伸,随着加载位移继续增大,摩擦阻尼器和SMA杆共同作用。附加SMA杆-摩擦阻尼器串联装置可有效提升钢结构仿古建筑梁柱节点的抗震性能,极限承载力和累计耗能量相应提高了151.0%、86.0%,残余位移减小了27.0%,试件的损伤和变形主要发生在梁柱节点角钢处。建立了带SMA杆-摩擦阻尼器串联装置的钢结构仿古建筑梁柱节点的有限元模型并进行了参数分析,结果表明,节点的极限承载力随着摩擦阻尼器起滑力的增大而增加,随着轴压比的增大而降低,而SMA杆预紧力的影响较小可以忽略。

关键词：钢结构仿古建筑梁柱节点摩擦阻尼器形状记忆合金(SMA)杆抗震性能

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氯盐侵蚀RC梁抗震性能试验与数值模拟方法

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哈尔滨工业大学学报 2025年第2期57卷 143-152页

作者：胡卫兵罗雨欣白澄宇郑山锁西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 结构工程与抗震教育部重点实验室(西安建筑科技大学) 西安710055

为研究锈蚀钢筋混凝土(RC)梁抗震性能,对8根RC梁进行人工气候加速腐蚀试验和拟静力加载试验,分析了锈蚀程度和配箍率对RC梁破坏过程、承载能力、变形能力及耗能能力等的影响。在OpenSees中分别采用SFI-MVLEM单元和零长度截面单元模拟梁... 详细信息

为研究锈蚀钢筋混凝土(RC)梁抗震性能,对8根RC梁进行人工气候加速腐蚀试验和拟静力加载试验,分析了锈蚀程度和配箍率对RC梁破坏过程、承载能力、变形能力及耗能能力等的影响。在OpenSees中分别采用SFI-MVLEM单元和零长度截面单元模拟梁的弯剪变形和黏结滑移变形,并以承载力和耗能能力最优为原则对模型相关参数进行标定。结果表明:纵筋锈蚀率从0增加到6.8%,试件剪切破坏特征愈加严重,承载力、延性及塑性转动能力分别降低6.7%、5.1%、11.5%;随着配箍率的增加,试件的变形能力、延性和承载力逐渐提高;单位纵筋锈蚀率增量下,梁试件DL-4的峰值荷载、延性系数和塑性转角比相同配箍率试件DL-3分别降低1.48%、1.79%和3.04%;试件DL-8的峰值荷载、延性系数和塑性转角比相同配箍率试件DL-7分别降低1.77%、3.20%和6.97%,表明锈蚀率和配箍率参数存在耦合效应。模拟与试验的承载力误差均值为8.95%,累积耗能能力误差均值为9.82%,表明所提出的数值模型具有较好的准确性,可用于锈蚀RC梁抗震性能评估。

关键词：锈蚀钢筋混凝土梁销钉刚度系数数值模型抗震性能

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并联式单向单颗粒阻尼器减震控制的试验与数值模拟研究

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土木工程学报 2025年第3期58卷 12-22页

作者：王宝顺薛建阳魏敬徽刘康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西安710055

为研究颗粒阻尼器布置方案对多层结构减震性能的影响,制作了缩尺比为1/5的三层钢框架模型结构,进行了5条天然波下的地震模拟振动台试验,研究并联式单向单颗粒阻尼器(Parallel Single-dimensional Single Particle Damper,PSSPD)的减震... 详细信息

为研究颗粒阻尼器布置方案对多层结构减震性能的影响,制作了缩尺比为1/5的三层钢框架模型结构,进行了5条天然波下的地震模拟振动台试验,研究并联式单向单颗粒阻尼器(Parallel Single-dimensional Single Particle Damper,PSSPD)的减震控制效果。基于试验获得的模型自振频率、阻尼比等动力特性设计3种PSSPD布置方案,分析不同布置方案下模型结构的试验现象及位移和加速度响应。试验结果表明:PSSPD对结构响应峰值减震率可达到43.43%,均方根减震率可达到38.18%,其对多层结构具有良好的减震控制效果;PSSPD对结构均方根的平均减震效果要优于对峰值的平均减震效果;PSSPD布置方案对其减震效果影响显著,且其减震性能与本身参数、受控结构振动特性、地震动参数之间的耦合关系复杂。最后,建立PSSPD在任意布置方案下受控结构的力学模型,提出其数值分析流程。数值计算结果和试验结果在位移峰值及均方根方面具有良好的吻合度。

关键词：结构振动控制颗粒阻尼器振动台试验布置方案数值模拟

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7×7构型NiTi形状记忆合金绞线超弹性试验研究

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湖南大学学报(自然科学版) 2025年第3期52卷 213-227页

作者：周玉浩连鸣苏明周王颜凯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

重点探讨了单丝直径为1.0 mm的7×7构型超弹性形状记忆合金(SMA)绞线的力学性能,主要关注其回复能力和耗能能力.分析了热处理方案、应变幅值、循环加载、预训练和加载速率对SMA绞线的残余应变、能量耗散、等效黏滞阻尼比、强度和刚... 详细信息

重点探讨了单丝直径为1.0 mm的7×7构型超弹性形状记忆合金(SMA)绞线的力学性能,主要关注其回复能力和耗能能力.分析了热处理方案、应变幅值、循环加载、预训练和加载速率对SMA绞线的残余应变、能量耗散、等效黏滞阻尼比、强度和刚度的影响.此外,通过单调拉伸试验比较了SMA绞线与SMA丝材的抗拉强度和极限应变.结果表明,经过400℃下退火10 min后,SMA绞线具有出色的超弹性性能,应变回复率达到91.7%.在恒定应变幅值加卸载训练下,SMA绞线的力学性能逐渐趋于稳定,应在工程应用中予以考虑;通过预训练的方式可以显著提高SMA绞线的回复能力,未经热处理和退火10 min的试件在预训练后残余应变分别降低了47%和41%;当加载速率大于5×10^(-4)s^(-1)后,SMA绞线的滞回环形态对加载速率的变化不敏感;与SMA丝材相比,SMA绞线具有更好的延性和鲁棒性,适用于在大变形情况下提供足够的恢复力;试验结果为SMA绞线的工程应用提供了试验数据支持.

关键词：形状记忆合金绞线超弹性热处理方案预训练力学性能

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考虑断裂损伤的足尺透榫节点抗震性能试验及恢复力模型研究

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土木工程学报 2025年第1期58卷 22-34页

作者：白福玉董飞隋䶮薛建阳胡成明吴晨伟西安建筑科技大学理学院陕西西安710055 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

为研究断裂损伤对古建筑木结构透榫节点抗震性能及恢复力模型的影响,对3个足尺铁杉透榫节点模型进行拟静力试验,通过声发射测试确定节点临界荷载和临界能量释放率,分析节点断裂损伤模式、滞回性能,提出考虑断裂损伤效应的节点恢复力模... 详细信息

为研究断裂损伤对古建筑木结构透榫节点抗震性能及恢复力模型的影响,对3个足尺铁杉透榫节点模型进行拟静力试验,通过声发射测试确定节点临界荷载和临界能量释放率,分析节点断裂损伤模式、滞回性能,提出考虑断裂损伤效应的节点恢复力模型。结果表明:往复荷载下透榫节点破坏为变截面与榫颈局部断裂,变截面局部为RL、LT及RT型断裂,榫颈局部为LT与RT型断裂。负向加载松动程度对节点能量释放率影响较大,负向最大能量释放率相差217.48kN/mm。拔榫量随松动程度增加而降低,正向加载拔榫量最多降低33.72%,负向加载拔榫量最多降低35.53%。变截面裂纹贯通前,随着节点松动增加,正负向加载初始滑移增大,弹性刚度减小,屈服刚度变化不大;榫颈截面开裂后,随着节点松动增加,正向加载刚度减小,负向加载刚度变化不大。

关键词：古建筑木结构足尺透榫节点声发射断裂损伤抗震性能恢复力模型

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带拼接板螺栓连接耗能梁段的可恢复功能钢框筒结构抗震性能研究

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工程力学 2025年第1期42卷 83-102页

作者：连鸣戴子琳程倩倩西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室西安710055 中国建筑西北设计研究院有限公司西安710018

为了提升传统钢框筒结构的延性和耗能能力,提出采用拼接板螺栓连接的可恢复功能剪切耗能型钢框筒结构(FTS-SRSL),该结构结合了可更换剪切型耗能梁段和钢框筒结构具有良好的抗震性能。该文对一个2/3缩尺的单层单跨FTS-SRSL子结构试件进... 详细信息

为了提升传统钢框筒结构的延性和耗能能力,提出采用拼接板螺栓连接的可恢复功能剪切耗能型钢框筒结构(FTS-SRSL),该结构结合了可更换剪切型耗能梁段和钢框筒结构具有良好的抗震性能。该文对一个2/3缩尺的单层单跨FTS-SRSL子结构试件进行了往复加载试验,试验结果表明,FTS-SRSL子结构试件具有良好的抗震性能,结构损伤集中于耗能梁段,且耗能梁段可实现更换。在试验的基础上,以耗能梁段长度比、耗能梁段腹板加劲肋间距、螺栓直径、翼缘拼接板和腹板拼接板厚度为参数,利用ABAQUS建立了15个足尺的单层单跨FTS-SRSL有限元模型,探究各模型的抗震性能,包括承载力、刚度、耗能以及塑性变形能力。有限元分析结果表明:改变拼接板螺栓连接的剪切型耗能梁段长度比会显著影响结构的承载力、刚度及耗能,建议FTS-SRSL中的拼接板螺栓连接剪切型耗能梁段长度比取0.73~1.09;改变耗能梁段腹板加劲肋间距对结构的承载力、刚度和耗能影响较小,基于该文的分析结果,建议FTS-SRSL中的拼接板螺栓连接剪切型耗能梁段腹板加劲肋间距取e/4~e/3(e为耗能梁段长度),且间距应满足我国抗规的规定;改变翼缘拼接板和腹板拼接板厚度对结构的承载力、刚度及耗能基本无影响;改变螺栓直径对结构承载力、刚度及耗能影响较小。

关键词：可更换耗能梁段拼接板螺栓连接钢框筒结构抗震性能参数分析

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SO_(2)和CO_(2)共同作用下混凝土性能劣化研究

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材料导报 2025年第5期39卷 148-154页

作者：牛荻涛杨瑞希吕瑶孙杏杏曹志远吴鸿渠西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 西安建筑科技大学省部共建西部绿色建筑国家重点实验室西安710055

在电力、机械、冶金和化工等行业,工业生产过程中排放大量SO_(2)和CO_(2)气体,导致混凝土结构耐久性问题突出,严重缩短了混凝土结构的使用寿命。本工作研究了SO_(2)与CO_(2)共同作用下混凝土中性化深度、相对动弹性模量以及损伤层厚度... 详细信息

在电力、机械、冶金和化工等行业,工业生产过程中排放大量SO_(2)和CO_(2)气体,导致混凝土结构耐久性问题突出,严重缩短了混凝土结构的使用寿命。本工作研究了SO_(2)与CO_(2)共同作用下混凝土中性化深度、相对动弹性模量以及损伤层厚度的变化规律。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和核磁共振仪(NMR)测试了混凝土的微观形貌、物相组成和孔隙结构,揭示了SO_(2)与CO_(2)共同作用下混凝土的腐蚀机理。结果表明:混凝土中性化深度和损伤层厚度均呈“三阶段”增长趋势,水胶比为0.57的混凝土在第35次循环后中性化深度和损伤层厚度分别达到20.55 mm和10.93 mm;相对动弹性模量呈先增大后下降的趋势,且随水胶比的增大而增大。SO_(2)和CO_(2)共同作用下,混凝土腐蚀的最终产物为石膏。相较于未腐蚀混凝土,膨胀性产物石膏的生成使得中性化混凝土孔隙率增大,水胶比为0.37、0.47、0.57的混凝土在第35次腐蚀循环后孔隙率分别增大了0.19%、0.18%、0.15%,且混凝土孔结构呈小孔向中孔、中孔向大孔发展的趋势。

关键词：混凝土二氧化碳二氧化硫性能劣化中性化深度腐蚀机理

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柱中抬升式自复位摇摆钢框架结构滞回性能研究

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工程力学 2025年

作者：周玉浩连鸣苏明周吴伟豪戴柏豪西安建筑科技大学土木工程学院西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室

提出了一种新型的柱中抬升式自复位摇摆钢框架(SCRSF-CMU)，旨在提高柱脚抬升式自复位摇摆钢框架(SCRSF-CBU)的恢复能力和抗震性能。SCRSF-CMU的摇摆节点位于底层柱的中部，采用可更换的锥形钢棒阻尼器(WHPs)作为耗能元件。为研究SCRSF-... 详细信息

提出了一种新型的柱中抬升式自复位摇摆钢框架(SCRSF-CMU)，旨在提高柱脚抬升式自复位摇摆钢框架(SCRSF-CBU)的恢复能力和抗震性能。SCRSF-CMU的摇摆节点位于底层柱的中部，采用可更换的锥形钢棒阻尼器(WHPs)作为耗能元件。为研究SCRSF-CMU的滞回性能，对一榀三层单跨的SCRSF-CMU试件进行了拟静力试验。随后，利用有限元软件ABAQUS建立了试件的多尺度有限元模型并验证了其准确性。建立了19个有限元模型，分析了主要设计参数对自复位摇摆钢框架滞回性能的影响。结果表明：SCRSF-CMU通过摇摆节点的抬升和自复位机制，将结构损伤集中于可更换的WHPs，其余构件保持弹性状态，2.5%顶层侧移角下具有可忽略的残余变形；与SCRSF-CBU相比，SCRSF-CMU具有更高的初始刚度、屈服后刚度、承载能力、变形能力和耗能能力；摇摆节点位置的变化对自复位摇摆钢框架的变形模式无影响；钢绞线的初始预拉力显著影响SCRSF-CMU的初始刚度、承载力、复位能力和相对能量耗散比，但对单圈循环耗能和屈服后刚度无影响；WHPs钢棒的数量、长度和直径对SCRSF-CMU的初始刚度和摇摆框架抬升力无影响，但显著影响其屈服后刚度、极限承载力、单圈循环耗能和相对能量耗散比。为避免SCRSF-CBU出现整体抬升，并确保其在实际应用中具备良好的自复位能力和耗能性能，自复位率应在1.0～1.5。

关键词：自复位摇摆钢框架柱中抬升拟静力试验滞回性能自复位率数值分析

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柱中抬升式受控摇摆钢框架结构抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2025年

作者：周玉浩连鸣苏明周吴伟豪戴柏豪西安建筑科技大学土木工程学院西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室

提出了一种柱中抬升式受控摇摆钢框架（CRSF-CMU），旨在提升柱脚抬升式受控摇摆钢框架的自复位和耗能能力。该结构通过柱中抬升机制、高强度后张拉钢绞线和可更换锥形钢棒阻尼器（WHPs），以增强结构的抗震和可修复性能。通过对4个1/2... 详细信息

提出了一种柱中抬升式受控摇摆钢框架（CRSF-CMU），旨在提升柱脚抬升式受控摇摆钢框架的自复位和耗能能力。该结构通过柱中抬升机制、高强度后张拉钢绞线和可更换锥形钢棒阻尼器（WHPs），以增强结构的抗震和可修复性能。通过对4个1/2缩尺比例试件的低周往复荷载试验，研究WHPs的钢棒截面尺寸、钢棒布置数量和钢绞线布置数量对CRSF-CMU屈服后刚度、承载能力、变形能力、自复位性能和耗能能力等的影响。结果表明：柱中抬升机制能够实现上部结构的摇摆和抬升，并有效传递水平地震力至基础；在水平往复荷载作用下，试件展现出典型的“双旗帜型”荷载-位移曲线，显示出良好的自复位能力，且没有出现承载力退化现象；采用柱中抬升机制可以有效提高摇摆框架的变形能力；加载至2.5%顶层侧移角时，残余变形小于0.2%，摇摆框架层间侧移角分布均匀，摇摆架及钢绞线仍保持弹性，仅WHPs进入塑性状态，可以通过更换WHPs实现震后的快速修复；WHPs的钢棒截面尺寸和布置数量对试件的抬升后刚度和耗能能力影响显著；增加钢绞线布置数量可提高摇摆框架的抬升后刚度和屈服后刚度，但会降低其等效粘滞阻尼系数和变形能力。

关键词：受控摇摆钢框架柱中抬升锥形钢棒阻尼器试验研究抗震性能

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装配式HPFRC耗能墙抗震性能试验研究

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工程力学 2025年

作者：于婧吴鹏赵花静西安建筑科技大学土木工程学院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建筑科技大学理学院

高性能纤维增强混凝土材料（High performance fibre reinforced concrete，简称HPFRC）能够表现出受拉应变-硬化和多裂缝开展性能，可以作为一种理想的耗能材料来制作可更换耗能构件。使用HPFRC材料设计制作5个1∶3比例的耗能墙，对... 详细信息

高性能纤维增强混凝土材料（High performance fibre reinforced concrete，简称HPFRC）能够表现出受拉应变-硬化和多裂缝开展性能，可以作为一种理想的耗能材料来制作可更换耗能构件。使用HPFRC材料设计制作5个1∶3比例的耗能墙，对其进行水平低周往复加载试验，研究分析了耗能墙的破坏特征、承载力、变形性能、刚度退化和耗能能力，并运用Park双参数模型对耗能墙进行了全过程损伤评估，最后将各项抗震性能指标按优劣分为A、B、C三类，结果显示耗能墙WP90F表现出的综合性能最佳。基于OpenSees平台，建立能够反映试件WP90F在循环荷载下滞回性能的数值模型并验证了适用性。结果表明：高宽比对耗能墙体初始刚度和水平承载力的影响最显著，竖向配筋率对水平承载力影响较为显著，但对初始刚度影响不显著。带竖缝HPFRC耗能墙具备成为可恢复功能结构体系中有效耗能元件的条件。

关键词：纤维增强混凝土耗能墙低周往复加载试验耗能能力有限元分析

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