检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑结构学报 2023年第5期44卷 221-231页

作者：彭炜杰陶慕轩清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 清华大学北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心北京100084

针对工程中常用的上翼缘小而下翼缘大的非对称截面钢梁,为了得到对应的混凝土楼板的有效翼缘宽度,基于已有对于对称钢梁截面情况的研究与相应的公式,通过精细化有限元参数分析修正相关系数,在有限元软件***(2018)中建立精细化数值模型,... 详细信息

针对工程中常用的上翼缘小而下翼缘大的非对称截面钢梁,为了得到对应的混凝土楼板的有效翼缘宽度,基于已有对于对称钢梁截面情况的研究与相应的公式,通过精细化有限元参数分析修正相关系数,在有限元软件***(2018)中建立精细化数值模型,识别出影响极限状态有效翼缘宽度的主要变量,包括钢主梁的上下翼缘宽度、钢横梁的上翼缘宽度。对数值算例结果进行回归分析,得出非对称钢梁截面组合框架梁梁端极限状态有效翼缘宽度的计算方法。结果表明:建议公式计算的正弯矩和负弯矩下的有效翼缘宽度均满足工程精度要求,与已有研究和规范公式对比,研究中的建议公式计算得出的相对误差和离散性均最小。

关键词：钢-混凝土组合结构框架梁非对称钢梁截面有效翼缘宽度受弯承载力

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复杂结构楼板面内力学行为研究综述与展望

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工程力学 2024年第12期41卷 1-9页

作者：陶慕轩蒋骋昊潘文豪清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 清华大学北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心北京100084 浙江大学建筑工程学院空间结构研究中心杭州310058

楼板是框架结构中受力机制最为复杂的构件之一。该文对复杂结构中楼板面内行为研究进行了综述,分别讨论了楼板面内基本受力性能和机理、楼板面内力学模型、楼板面内特性对结构整体性能的影响以及考虑楼板面内行为的设计方法,并在研究综... 详细信息

楼板是框架结构中受力机制最为复杂的构件之一。该文对复杂结构中楼板面内行为研究进行了综述,分别讨论了楼板面内基本受力性能和机理、楼板面内力学模型、楼板面内特性对结构整体性能的影响以及考虑楼板面内行为的设计方法,并在研究综述的基础上,提出未来有待进一步研究的问题。综合考察关于楼板行为的一系列研究,总体上混凝土结构的研究成果比较丰富,组合结构的研究成果较为匮乏,而组合结构应用于复杂结构更具竞争力。因此,未来有待进一步针对组合结构体系,提出考虑面外组合作用的楼板面内非线性行为精细化高效数值模型,研究不同楼板面内力学模型对结构体系抗震性能的影响规律,建立楼板面内简化模型的误差定量评价方法,提出组合结构体系考虑楼板面内非线性行为的抗震设计方法。

关键词：楼板面内复杂结构组合结构展望

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圆形截面柱组合框架中非对称钢梁截面框架梁梁端极限状态有效翼缘宽度研究

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工程力学 2023年第8期40卷 59-67,256页

作者：彭炜杰陶慕轩清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 清华大学北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心北京100084

楼板有效翼缘宽度是组合框架梁梁端极限承载力验算的关键参数之一,已有的有效翼缘宽度计算公式存在荷载模式不匹配、等效准则不匹配、无法考虑钢梁截面的非对称性等不足。为此,该文重点讨论了侧向荷载作用下采用圆形截面柱的组合框架中... 详细信息

楼板有效翼缘宽度是组合框架梁梁端极限承载力验算的关键参数之一,已有的有效翼缘宽度计算公式存在荷载模式不匹配、等效准则不匹配、无法考虑钢梁截面的非对称性等不足。为此,该文重点讨论了侧向荷载作用下采用圆形截面柱的组合框架中非对称钢梁截面框架梁端的承载力极限状态有效翼缘宽度的计算方法。在有限元软件***(2018)中建立精细化数值模型,通过单变量分析筛选出对有效翼缘宽度有显著影响的关键变量。在合理的取值范围内对这些关键变量进行充分的排列组合,得到一系列的数值算例结果。对这些数值结果进行回归分析,基于前人得出的对称钢梁截面情况的计算公式,保留其基本框架而修改其中相关参数,得出侧向荷载作用下非对称钢梁截面组合框架梁有效翼缘宽度的计算方法。

关键词：钢-混凝土组合结构框架梁非对称钢梁截面极限抗弯承载力有效翼缘宽度

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焊接方式对负载下加固工形截面钢梁残余变形影响的试验研究

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工程力学 2021年第S01期38卷 243-250页

作者：黄健鸣王元清宗亮张亚伟清华大学土木工程系清华大学结构工程与振动教育部重点实验室北京100084 天津大学建筑工程学院天津300350

为研究负载下焊接加固方式对受弯钢梁焊接残余变形的影响,该文对4根Q345B焊接工字形受弯钢梁进行了负载下的焊接加固试验研究。该4根钢梁考虑工程实际采用了四种不同的焊接加固方式。试验中测量了焊接全程中的钢梁跨中挠度与跨中上下翼... 详细信息

为研究负载下焊接加固方式对受弯钢梁焊接残余变形的影响,该文对4根Q345B焊接工字形受弯钢梁进行了负载下的焊接加固试验研究。该4根钢梁考虑工程实际采用了四种不同的焊接加固方式。试验中测量了焊接全程中的钢梁跨中挠度与跨中上下翼缘的侧向挠度变化过程。该文对该试验中遇到的一些特殊问题以及试验现象进行了解释,分析了焊接方式对跨中挠度以及跨中转角的影响,并对比了焊接残余挠度的规范计算值与试验值,以期对负载下焊接加固试验的进行提供经验,对焊接加固方式对焊接残余变形发展的影响有更加清晰的认识,为负载下焊接加固钢梁的试验方法和设计方法提供试验依据和建议。

关键词：负载焊接加固受弯钢梁焊接方式残余变形

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竖向承重与水平抗侧相分离的组合结构体系在地震作用下的受力机理分析

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建筑结构学报 2021年第8期42卷 13-24页

作者：赵鹤陶慕轩聂鑫侯兆新龚超清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 清华大学北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心北京100084 中冶建筑研究总院有限公司北京100088

为提升装配式建筑的抗震性能、提高其标准化程度,提出了竖向承重与水平抗侧相分离的组合结构体系(以下简称"可分体系"),以某六层办公楼工程为实例设计了可分体系的结构方案,并对其在地震作用下的受力机理与传统刚接组合框架... 详细信息

为提升装配式建筑的抗震性能、提高其标准化程度,提出了竖向承重与水平抗侧相分离的组合结构体系(以下简称"可分体系"),以某六层办公楼工程为实例设计了可分体系的结构方案,并对其在地震作用下的受力机理与传统刚接组合框架结构体系(以下简称"传统体系")进行了对比研究。利用有限元软件Midas Gen进行反应谱法设计,在此基础上采用自主开发的COMPONA-FIBER纤维模型非线性有限元程序进行弹塑性时程分析,针对可分体系与传统体系的自振特性、弹塑性时程响应、结构整体破坏模式和关键构件受力特征等进行对比分析。结果表明:可分体系在水平地震作用下呈现与传统体系完全不同的变形模式、受力特征和破坏模式;在水平地震作用下,可分体系的变形模式以弯曲变形为主,顶层层间位移角最大;在可分体系中框架梁均为简支,仅承受竖向荷载,内力基本不随地震动变化,可以实现标准化设计制作,剪力墙和柱底部受力最大,其中剪力墙承担了大部分基底剪力,相比传统体系,剪力墙的设置会放大可分体系的基底剪力;罕遇地震作用下可分体系的破坏主要集中于剪力墙,为弯曲破坏模式,其底部损伤最大。

关键词：组合结构可分体系弹塑性时程分析受力性能

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基于美德联合剪切试验数据库评价中国规范钢筋混凝土无腹筋梁受剪承载力公式

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建筑结构 2022年第S01期52卷 1403-1414页

作者：陈宏拓蒋骋昊陶慕轩崔明哲清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 清华大学北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心北京100084

在美国混凝土协会和德国结构混凝土委员会联合小组发布的剪切试验数据库的基础上,根据中国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015版)的设计要求对试验数据开展进一步的筛选后,对中国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015版)... 详细信息

在美国混凝土协会和德国结构混凝土委员会联合小组发布的剪切试验数据库的基础上,根据中国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015版)的设计要求对试验数据开展进一步的筛选后,对中国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015版)无腹筋梁受剪承载力公式的安全性进行评价。结果表明:集中荷载作用和均布荷载作用的无腹筋梁受剪承载力公式计算标准值的安全保证率分别为85.9%和81.6%,大部分不安全的预测结果出现在受拉纵筋配筋率较低(小于1.5%)和截面高度较大(大于800mm)时。最后,在剪跨比大于2.4的范围内对中国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015版)和美国《结构混凝土建筑规范要求》(ACI318-14)的无腹筋梁受剪承载力公式的安全系数进行对比。

关键词：钢筋混凝土无腹筋梁数据库受剪承载力剪切试验安全系数

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基于显式算法的RC框架结构抗地震倒塌能力分析

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工程力学 2020年第3期37卷 77-87页

作者：赵鹏举于晓辉陆新征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 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

相比于传统动力学分析所采用的隐式算法,显式算法非线性分析的收敛性更好,适宜用来分析结构在倒塌状态附近的强非线性行为。该文基于OpenSees软件平台,采用一种基于修正蛙跳法的显式算法,对按我国规范设计的6个钢筋混凝土(RC)框架结构... 详细信息

相比于传统动力学分析所采用的隐式算法,显式算法非线性分析的收敛性更好,适宜用来分析结构在倒塌状态附近的强非线性行为。该文基于OpenSees软件平台,采用一种基于修正蛙跳法的显式算法,对按我国规范设计的6个钢筋混凝土(RC)框架结构的抗倒塌能力进行了评估,获得了结构的倒塌易损性曲线,计算得到了结构的倒塌裕度比。在分析过程中,该文对4种不同判据对抗地震倒塌能力的影响进行了分析。其中,第1和第2种判据分别对应我国和美国规范建议的弹塑性层间位移角限值1/50和4%;第3种判据以IDA(Incremental Dynamic Analysis,增量动力分析)曲线上切线斜率低于初始线弹性阶段斜率的20%时的点为结构倒塌点;第4种判据则以结构竖向位移达到1 m来定义结构倒塌状态。分析结果表明:显式算法具有更强的结构非线性分析能力,因此可以更好地模拟结构的倒塌极限状态。判据1~判据3更适宜在结构设计时被用来控制结构倒塌,而判据4利用了结构倒塌的物理意义,其评估结果更接近结构的真实抗倒塌能力。

关键词：显式算法地震倒塌倒塌判据 RC框架结构修正蛙跳法

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竖向承重与水平抗侧相分离的组合框架-剪力墙结构体系抗震性能研究

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建筑结构学报 2021年第2期42卷 15-26页

作者：李子昂许立言陶慕轩清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 北京航空航天大学交通科学与工程学院北京102206 清华大学北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心北京100084

为提高传统钢结构体系在住宅产业化应用中的标准化程度、装配化效率以及安全性能,提出了竖向承重与水平抗侧相分离的组合框架-剪力墙结构体系,并对其抗震性能进行了分析与评价。以某高层住宅楼工程为结构方案原型,基于多遇地震作用下弹... 详细信息

为提高传统钢结构体系在住宅产业化应用中的标准化程度、装配化效率以及安全性能,提出了竖向承重与水平抗侧相分离的组合框架-剪力墙结构体系,并对其抗震性能进行了分析与评价。以某高层住宅楼工程为结构方案原型,基于多遇地震作用下弹性层间位移角相同的控制标准,分别按传统组合框架-剪力墙结构体系和按竖向承重与水平抗侧相分离的组合框架-剪力墙结构体系设计了两种结构方案,并建立了相应的有限元模型。采用静力弹塑性推覆方法,对两种体系在设防地震和罕遇地震作用下的变形和受力特征进行了对比分析,通过结构层间变形、关键构件损伤状态以及安全系数等指标对体系抗震性能进行了综合评估。分析结果表明:竖向承重与水平抗侧相分离的组合框架-剪力墙结构体系在地震作用下的侧移模式呈弯曲型,推覆过程中结构塑性铰主要出现在底层柱端,而传统组合框架-剪力墙结构体系侧移模式呈弯剪型,塑性铰主要出现在梁端;选取的两种剪力墙损伤判断标准均可用于准确判断两种结构方案的极限状态;在相同弹性层间位移角控制标准下,竖向承重与水平抗侧相分离的组合结构体系设计方案安全系数指标值更高,在地震作用下具备更高安全储备。

关键词：可分组合结构体系静力推覆分析结构损伤评估安全系数抗震性能评价

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多层重力-侧力系统可分组合结构体系力学性能分析

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建筑钢结构进展 2021年第10期23卷 44-53页

作者：赵鹤李子昂陶慕轩北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 清华大学北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心北京100084

针对装配式组合结构的发展需求,提出了一种多层重力-侧力系统可分组合结构体系,通过梁端铰接实现了结构的竖向承重系统与水平抗侧力系统的分离,提升了装配式组合结构的标准化程度。根据该结构体系的布置方案,设计并完成了3个大比例体系... 详细信息

针对装配式组合结构的发展需求,提出了一种多层重力-侧力系统可分组合结构体系,通过梁端铰接实现了结构的竖向承重系统与水平抗侧力系统的分离,提升了装配式组合结构的标准化程度。根据该结构体系的布置方案,设计并完成了3个大比例体系试验,与传统刚接组合框架对比,分析了新型结构体系在竖向楼面荷载和水平滞回荷载作用下的力学性能,对两种结构体系开展了抗震性能评价。利用通用有限元软件***建立了新型结构体系的有限元模型,通过与试验结果对照分析了节点建模方式对计算结果的影响。研究结果表明,新型结构体系在水平地震作用下的安全裕度高于传统刚接组合框架,新型结构体系的节点表现出显著半刚性,其对结构竖向承载刚度和侧向刚度均有明显影响。

关键词：重力-侧力系统可分组合结构体系抗震性能评价节点半刚性试验研究数值模拟

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核电工程双钢板组合墙-筏板基础插筋式锚固节点拉拔性能试验研究

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工程力学 2021年第3期38卷 86-97,147页

作者：孙运轮孔思宇陈岩樊健生丁然清华大学土木工程系北京100084 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 中核能源科技有限公司北京100193 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 清华大学北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心北京100084

双钢板混凝土组合结构结合了钢与混凝土两种材料的优势、力学性能以及耐久性优越,且施工快速便捷,正越来越广泛地应用于核电工程中。双钢板混凝土组合墙与钢筋混凝土筏板基础的锚固节点是其优越性能充分发挥的关键之一。插筋式节点相较... 详细信息

双钢板混凝土组合结构结合了钢与混凝土两种材料的优势、力学性能以及耐久性优越,且施工快速便捷,正越来越广泛地应用于核电工程中。双钢板混凝土组合墙与钢筋混凝土筏板基础的锚固节点是其优越性能充分发挥的关键之一。插筋式节点相较于传统嵌入式节点和埋件式节点可以显著提高施工效率,从而得到更多青睐,但是目前关于该类节点锚固性能的研究较少。该文设计了4个1∶2缩尺的双钢板混凝土组合墙-钢筋混凝土基础插筋锚固节点,对其进行静力单调拉伸试验。通过对试件承载力、刚度、裂缝形态、钢筋及钢板应变等开展分析,探究了搭接钢筋布置方式以及对拉钢筋配置对于节点锚固性能的影响规律,并针对可能的破坏模式提出了相应的设计方法。试验结果表明:该类节点可以实现等强连接,且延性较好;对拉钢筋对控制裂缝发展,提高节点整体性具有重要作用,且沿长度方向对拉钢筋应变呈非线性分布;随着搭接钢筋与钢板距离的增大,钢筋与钢板间的不平衡力矩增加,导致对拉钢筋应变增大,但搭接钢筋的滑移有所降低。该文研究结果为插筋式节点的锚固设计提供了重要依据。

关键词：双钢板混凝土组合墙钢筋混凝土筏板基础插筋式锚固节点拉拔性能对拉钢筋搭接传力

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