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钢模块单元承插式柱-柱节点弯剪承载力研究 被引量:2
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作者 周凌宇 魏宏远 +5 位作者 陈浩 王其良 张明亮 彭琳娜 王关朝 贺学军 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期93-107,共15页
提出一种新型承插式柱-柱节点,采用内外套筒作为上下钢管柱的拼接构件,仅通过高强对穿螺栓拼装,可以满足建筑结构装配化的需求.针对其在弯剪作用下的承载性能,设计并制作了三个足尺试件进行静力加载试验,获得了节点的受力特征、破坏模... 提出一种新型承插式柱-柱节点,采用内外套筒作为上下钢管柱的拼接构件,仅通过高强对穿螺栓拼装,可以满足建筑结构装配化的需求.针对其在弯剪作用下的承载性能,设计并制作了三个足尺试件进行静力加载试验,获得了节点的受力特征、破坏模式、极限承载力和应变分布等.建立数值模型,在验证数值模型正确性的基础上,对节点进行参数化分析,探讨了套筒灌浆、内套筒厚度、节点长度对节点极限承载力的影响.试验和数值模拟研究结果表明:内套筒近端板处至第一根竖向螺栓前是节点域传力的关键部位;套筒灌浆和减小节点长度能够延缓节点核心区应变发展,但影响程度有限;当保证节点长度和内外套筒相对抗弯刚度比一定时,套筒灌浆可使连接受力性能更优,极限承载力提高19.3%;控制其他参数相同,节点长度越大,“杠杆效应”越强,抗弯承载力也随之提高,节点长度由300 mm增加至600 mm,极限承载力提高15.1%;内套筒厚度越大,截面承载力的安全储备越高,内套筒厚度由8 mm增加至12 mm,极限承载力提高31.4%.基于“有限塑性发展强度准则”和“杠杆效应”理论提出了节点的抗弯承载力计算公式,通过和数值计算结果的对比,验证了计算式的准确性. 展开更多
关键词 柱-柱节点 静力试验 参数化分析 有限塑性发展强度准则 杠杆效应 极限承载力
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基于特征工程优化和SHAP解释方法预测圆钢管约束混凝土短柱轴压承载力 被引量:1
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作者 韦建刚 吴洵桢 +1 位作者 郑裔 杨艳 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期1328-1336,共9页
以钢管约束混凝土(STCC)短柱为研究背景,聚焦于数据和特征的选择与前处理、模型的可视化应用以及特征重要性分析,探究机器学习“黑匣子”背后的预测过程。以154根圆STCC短柱为例,进行学习并预测其极限承载力N_(u)。讨论了STCC短柱结构... 以钢管约束混凝土(STCC)短柱为研究背景,聚焦于数据和特征的选择与前处理、模型的可视化应用以及特征重要性分析,探究机器学习“黑匣子”背后的预测过程。以154根圆STCC短柱为例,进行学习并预测其极限承载力N_(u)。讨论了STCC短柱结构中常见的9个特征的相关性以及冗余性,从13个机器学习模型中筛选出梯度提升树(GBDT)、随机森林(Random Forest)、极端梯度提升(XGBoost)和极端随机树(Extra Trees)四个最优模型对STCC的极限轴压承载力N_(u)进行预测,并采用SHAP可解释方法对4种模型进行可视化对比分析。研究表明:截面含钢率α在统计分析中方差趋于零且与径厚比B/t呈完全负相关关系;约束效应系数ζ在F检验中与N_(u)的显著性水平小于5%,斯皮尔曼、皮尔森以及互信息量相关性分析均表明其与N_(u)弱相关。通过SHAP方法对上述4种模型可视化发现,XGBoost在测试集上的表现尤为突出,其决定系数R^(2)(0.9626)、均方根误差(287.40 kN)、平均绝对误差(139.13 kN)以及平均绝对百分比误差(5.1%)均为4个模型中的最低值。此外,XGBoost在泛化能力和避免过拟合方面也表现出色,因此更适用于STCC短柱轴压承载力预测。 展开更多
关键词 机器学习 特征工程 SHAP解释方法 圆钢管约束混凝土 轴压承载力 特征重要性分析
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全螺栓分层装配式钢框架梁柱节点抗震性能试验研究 被引量:1
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作者 褚云朋 夏珲 +1 位作者 罗萍 何祥荣 《建筑结构》 北大核心 2025年第8期43-52,共10页
与传统柱贯通节点相比,全螺栓分层装配式钢框架梁柱节点连接部位梁贯通连续,两者构造差异性较大,传力路径与工作机理不同。为满足"强节点、弱构件"的抗震设防准则,对全螺栓分层装配式梁柱节点的抗震性能及构造加强措施进行研... 与传统柱贯通节点相比,全螺栓分层装配式钢框架梁柱节点连接部位梁贯通连续,两者构造差异性较大,传力路径与工作机理不同。为满足"强节点、弱构件"的抗震设防准则,对全螺栓分层装配式梁柱节点的抗震性能及构造加强措施进行研究。考虑节点类型及轴压比影响,进行了4个节点试件的低周往复加载试验,对节点试件的承载力、抗震性能及破坏模式等进行分析,获得节点试件的工作机理。结果表明:全螺栓分层装配式钢框架梁柱节点试件具有较强的刚度和耗能能力,破坏时仅发生梁端部的明显屈曲,节点域损伤极小,能较好地满足"强节点、弱构件"的抗震设防准则,但要加强螺栓连接板的抗破坏能力。试件加腋能显著提高节点的耗能能力及承载能力,但需提高焊缝焊接质量,避免焊缝过早开裂。节点试件的位移延性系数均大于3,高于传统的柱贯通节点试件,但随轴压比的增大,延性会降低。 展开更多
关键词 全螺栓分层装配式钢框架梁柱节点 抗震性能 传力机理 破坏模式 位移延性系数
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不锈钢圆管T型相贯节点疲劳性能研究 被引量:1
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作者 宋满荣 金晨曦 +2 位作者 冯然 吴骏 张哲文 《建筑结构》 北大核心 2025年第11期84-90,共7页
为研究不锈钢圆管T型相贯节点的疲劳性能,通过应力集中系数试验、疲劳加载试验及有限元分析,探究其疲劳破坏规律。应力集中系数试验结果表明:焊缝处应变从鞍点到冠点呈递减趋势,且距离焊缝越近应变值越大;不锈钢节点的应变集中系数调整... 为研究不锈钢圆管T型相贯节点的疲劳性能,通过应力集中系数试验、疲劳加载试验及有限元分析,探究其疲劳破坏规律。应力集中系数试验结果表明:焊缝处应变从鞍点到冠点呈递减趋势,且距离焊缝越近应变值越大;不锈钢节点的应变集中系数调整参数ω与碳素钢节点存在差异,主管为1.25,支管为1.17。疲劳加载试验显示:裂纹萌生于主管鞍点附近,与最大热点应力位置一致,疲劳寿命为149 655次循环;节点刚度退化分为快速退化、缓慢退化和裂纹发展3个阶段。有限元分析表明,参数β和γ对应力集中系数影响显著,模拟结果与试验结果吻合良好。 展开更多
关键词 不锈钢 T型相贯节点 应力集中系数 疲劳性能
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冷弯不等肢卷边角钢轴压试验及承载力设计方法 被引量:1
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作者 姚行友 胡成立 +1 位作者 刘亚菲 郭彦利 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期93-102,共10页
为研究轴心受压冷弯薄壁不等肢卷边角钢屈曲性能和承载力设计方法,采用试验和有限元程序分析其屈曲性能和极限承载力,并基于直接强度法提出承载力设计建议方法.首先,开展32根不同截面、长细比和宽厚比的冷弯薄壁不等肢卷边角钢轴压试验... 为研究轴心受压冷弯薄壁不等肢卷边角钢屈曲性能和承载力设计方法,采用试验和有限元程序分析其屈曲性能和极限承载力,并基于直接强度法提出承载力设计建议方法.首先,开展32根不同截面、长细比和宽厚比的冷弯薄壁不等肢卷边角钢轴压试验;随后,采用ABAQUS有限元软件对冷弯薄壁不等肢卷边角钢在不同宽厚比、肢宽比、长细比等条件下的屈曲性能和承载力进行参数化分析;最后,基于试验和有限元分析结果提出轴心受压冷弯薄壁不等肢卷边角钢构件承载力计算的修正直接强度法公式.结果表明:宽厚比较小,试件易发生弯扭屈曲,宽厚比较大,试件易发生局部屈曲(或弯扭)和局部相关屈曲;构件极限承载力随长细比增大而降低,随着宽厚比的增大,承载力增长趋势逐渐减缓;提出的修正直接强度法计算轴心受压冷弯薄壁不等肢卷边角钢构件承载力的可靠度指标均值均大于3.2,建议方法准确且安全可靠. 展开更多
关键词 冷弯薄壁型钢 不等肢卷边角钢 宽厚比 长细比 局部屈曲
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基于电磁原理的吊杆瞬时失效触发控制方法与应用
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作者 王渠 魏小康 +4 位作者 吴庆雄 陈康明 杨戬 耿哲 王欢围 《福州大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期86-93,共8页
针对现有模型试验无法有效模拟吊杆瞬间断裂问题,提出吊杆瞬间失效模拟装置应具备的基本条件,并基于电磁原理和杠杆原理研发出一种吊杆瞬时失效触发装置.该触发装置主要包括一个钢制夹具和两个楔形连接块.推导吊杆瞬时失效触发装置磁吸... 针对现有模型试验无法有效模拟吊杆瞬间断裂问题,提出吊杆瞬间失效模拟装置应具备的基本条件,并基于电磁原理和杠杆原理研发出一种吊杆瞬时失效触发装置.该触发装置主要包括一个钢制夹具和两个楔形连接块.推导吊杆瞬时失效触发装置磁吸力计算方法,得到适用于下承式钢管混凝土拱桥吊杆断裂大比例缩尺模型试验的吊杆瞬时失效触发装置的合理尺寸,并通过拉伸试验和模型试验验证触发装置的有效性.试验结果表明:吊杆瞬时失效触发装置的断索时间均小于0.1 s,可满足吊杆瞬间失效的要求.模型试验与有限元方法得到的断索过程动力响应基本一致,说明该吊杆瞬时失效触发装置可行、有效. 展开更多
关键词 吊杆瞬时失效 触发控制 电磁原理 杠杆原理 拉伸试验
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折叠翼缘冷弯薄壁C型钢构件抗弯性能研究
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作者 王春刚 陈立平 张壮南 《建筑钢结构进展》 北大核心 2025年第2期34-44,共11页
将普通C型钢截面翼缘段弯折形成折叠翼缘截面,可以降低翼缘宽厚比并增大截面高度,从而改善受弯构件的稳定性能并提高其抗弯承载力。为了研究折叠翼缘冷弯薄壁C型钢构件在纯弯状态下的抗弯性能,采用ABAQUS有限元软件建立了数值计算模型,... 将普通C型钢截面翼缘段弯折形成折叠翼缘截面,可以降低翼缘宽厚比并增大截面高度,从而改善受弯构件的稳定性能并提高其抗弯承载力。为了研究折叠翼缘冷弯薄壁C型钢构件在纯弯状态下的抗弯性能,采用ABAQUS有限元软件建立了数值计算模型,分析了板件宽厚比、板件间角度和板件相对尺寸对构件极限承载力、屈曲破坏模式、变形特征及应力分布的影响,并与普通C型钢构件的抗弯性能进行对比分析。在此基础上,开展了抗弯承载力计算方法研究。数值分析结果表明:折叠翼缘构件发生了畸变屈曲以及局部和畸变的相关屈曲,并且翼缘与卷边的不同组合形成了两种不同类型的畸变屈曲变形。相同材料用量下,翼缘弯折角度取105°、卷边弯折角度取90°时构件承载力最大。当板件间角度不变时,随着弯折后翼缘段宽度比值的增加,折叠翼缘构件的抗弯承载力逐渐提高,提高幅度约为14%~49%。此外,采用AISI S100中的直接强度法公式计算了折叠翼缘构件的极限承载力,并与有限元分析结果进行了对比。对比结果表明,采用直接强度法计算的局部与整体相关屈曲的抗弯承载力离散程度较大,故基于参数分析结果对计算公式进行了修正。 展开更多
关键词 冷弯薄壁型钢 折叠翼缘截面 屈曲破坏模式 抗弯承载力 直接强度法
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钢管混凝土KK型节点应力集中系数计算方法
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作者 陈康明 樊林杰 +3 位作者 杨益伦 吴庆雄 罗健平 缪承谕 《土木工程学报》 北大核心 2025年第2期50-62,85,共14页
为研究钢管混凝土KK(CFST-KK)型节点应力集中系数(SCF)计算方法,开展CFST-KK型节点模型试验和实体有限元分析,通过试验与有限元结果对比分析验证了有限元模型正确性;通过有限元参数分析揭示CFST-KK型节点SCF的敏感性以及管内混凝土的影... 为研究钢管混凝土KK(CFST-KK)型节点应力集中系数(SCF)计算方法,开展CFST-KK型节点模型试验和实体有限元分析,通过试验与有限元结果对比分析验证了有限元模型正确性;通过有限元参数分析揭示CFST-KK型节点SCF的敏感性以及管内混凝土的影响机理;探讨现有相贯管节点SCF计算方法的适用性,基于节点刚度推导得到钢管KK(CHS-KK)型节点SCF计算方法,基于变形相似原则并考虑管内混凝土与主管管壁的剥离变形作用,提出了CFST-KK型节点SCF计算方法。结果表明:有限元模型最大误差为8.0%,具有良好的精度;计算CFST-KK型节点SCF时,可只考虑轴力和面内弯矩的作用而忽略面外弯矩的作用;主管径厚比对CFST-KK型节点SCF的影响最为显著,主管内填混凝土可提升主管管壁整体径向刚度,使CFST-KK型节点SCF减小28.5%~48.9%;采用现有相贯管节点SCF计算方法计算CFST-KK型节点SCF时均存在较大误差;扩展有限元参数分析验证了文章提出的CHS-KK和CFST-KK型节点SCF计算方法具有良好的精度且计算结果偏于安全。 展开更多
关键词 钢管混凝土KK型节点 应力集中系数 计算方法 有限元分析 理论推导
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单环内加劲相贯节点极限承载力研究
9
作者 张斌 张济轩 +1 位作者 蒙春玲 孙清 《工程力学》 北大核心 2025年第10期175-186,共12页
以白鹤滩至江苏±800 kV输电线路长江大跨越直流塔为工程背景,设计并制作了8个TY组合型相贯节点试件开展足尺试验研究,得到其破坏形态、极限承载力和变形等受力性能。建立了有限元模型,与试验结果进行了对比分析,验证了模型的正确性... 以白鹤滩至江苏±800 kV输电线路长江大跨越直流塔为工程背景,设计并制作了8个TY组合型相贯节点试件开展足尺试验研究,得到其破坏形态、极限承载力和变形等受力性能。建立了有限元模型,与试验结果进行了对比分析,验证了模型的正确性,在此基础上,研究了支主管直径比、主管径厚比、环板宽度与主管直径比、环板厚度与主管壁厚比等关键因素对节点受力性能的影响。试验和有限元分析结果表明,内加劲构造能显著提高节点极限承载力和刚度、减小局部变形,增加支主管直径比、主管壁厚、环板厚度和宽度均可有效提高节点极限承载力。建立了TY组合型相贯节点的简化力学模型,给出的极限承载力简化计算方法,与试验结果和数值结果对比表明,所建立的力学模型满足精度要求,可以为工程中类似节点的设计提供可靠参考。 展开更多
关键词 TY组合型相贯节点 环形加劲肋 试验研究 有限元分析 极限承载力
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基于机器学习算法的冷弯薄壁型钢自攻螺钉连接受剪承载力研究
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作者 吴函恒 王辰 +2 位作者 王涛 隋璐 周天华 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第5期45-54,共10页
为了提高冷弯薄壁型钢自攻螺钉连接受剪承载力预测的准确性,提出了一种基于机器学习算法的受剪承载力预测模型。在试验的基础上,以钉头及钉尾处钢板厚度、螺钉直径和钢板屈服强度作为影响因素,基于BP神经网络和支持向量回归(SVR)算法对... 为了提高冷弯薄壁型钢自攻螺钉连接受剪承载力预测的准确性,提出了一种基于机器学习算法的受剪承载力预测模型。在试验的基础上,以钉头及钉尾处钢板厚度、螺钉直径和钢板屈服强度作为影响因素,基于BP神经网络和支持向量回归(SVR)算法对试验数据进行训练,得到受剪承载力预测模型,并将模型预测结果与试验值及规范计算值进行对比。结果表明:两种基于机器学习算法的模型均能较为准确地预测自攻螺钉连接的受剪承载力,具有较高的预测精度,并且模型泛化能力强,而规范公式计算值偏为保守;与基于BP神经网络算法的承载力预测模型相比,基于SVR算法的模型预测精度优于BP神经网络,其拟合优度提升了3.5%,均方根误差减小了27%,平均绝对误差减小了13%;研究成果可为实际工程应用提供参考。 展开更多
关键词 冷弯薄壁型钢 机器学习 自攻螺钉连接 受剪承载力
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基坑全回收HLC组合钢桩工作机理
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作者 李连祥 邱叶凡 +3 位作者 韩一鸣 张菊连 李庆中 车秀熙 《山东大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第5期120-129,139,共11页
为优化H型钢-拉森钢板桩连接(H-pile and Larsen sheet pile connected,HLC)组合钢桩在基坑支护中的应用,解决现有设计中H型钢和钢板桩土压力分担不明确的问题,本研究采用理论分析、现场实测和数值模拟相结合的方法,推导了HLC组合钢桩... 为优化H型钢-拉森钢板桩连接(H-pile and Larsen sheet pile connected,HLC)组合钢桩在基坑支护中的应用,解决现有设计中H型钢和钢板桩土压力分担不明确的问题,本研究采用理论分析、现场实测和数值模拟相结合的方法,推导了HLC组合钢桩在理想状态和实际状态下惯性矩的计算公式,提出截面刚度折减系数与协同系数的计算方法,分析HLC钢桩刚度折减系数沿深度的变化规律,从而表征整体结构的工作性能。结果表明,各个支护桩的土压力分担比不符合理论刚度分配规律,单独钢板桩的土压力分担比可达10%,实际支护刚度应考虑各支护单元间的相互作用。该研究可为悬臂式HLC基坑支护结构设计提供理论参考。 展开更多
关键词 HLC钢桩 钢板桩 截面应力 刚度折减 协同系数
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冷弯型钢构件几何缺陷研究进展
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作者 张俊峰 张江川 +1 位作者 韩东光 任立群 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期1-15,共15页
为完善冷弯型钢(CFS)构件设计体系中的几何缺陷部分,通过缺陷分类、测量技术、模拟理论等方法对各国的相关试验与理论成果进行分析。结果表明:目前中国规范缺乏畸变缺陷的相关规定,需要进一步完善;在测量技术方面,接触式测量法和非接触... 为完善冷弯型钢(CFS)构件设计体系中的几何缺陷部分,通过缺陷分类、测量技术、模拟理论等方法对各国的相关试验与理论成果进行分析。结果表明:目前中国规范缺乏畸变缺陷的相关规定,需要进一步完善;在测量技术方面,接触式测量法和非接触式测量法在成本、测量精度和数据后处理等多个方面存在不同的优势和缺点;在数值模拟方法中,有限条法在分解屈曲模态、求解半波长等方面具有独特优势;在目前的几何缺陷模拟理论中,一致缺陷模态法最为简便,但理论依据不足,预测结果不够准确;传统组合模态法对整体缺陷的模拟不够准确,对于中长柱和长柱的预测结果偏于安全;一维频谱模态法将几何缺陷由时域变换至频域,缺陷幅值表现出一定周期性,预测结果较为准确;二维频谱法理论复杂,对畸变缺陷和整体缺陷的模拟存在局限性;机器学习为随机概率法提供了一个新的研究方向,但需要大量的实测几何缺陷数据用以训练模型。 展开更多
关键词 冷弯型钢 几何缺陷 数据分析 测量技术 模拟理论
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轻钢龙骨防火组合楼板板侧节点连接试验研究
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作者 赵更歧 李辰博 +2 位作者 何廷洋 李可 范家俊 《四川建筑科学研究》 2025年第3期30-38,共9页
轻钢龙骨防火组合楼板是由笔者课题组提出的一种新型楼板,是为了适应装配式轻钢结构而研制,具有自重轻、承载力高、防火性能优越的特点。与传统预制装配式楼板一样,板侧拼缝处是其薄弱部位,当一块楼板表面受到荷载作用时,会发生挠度变形... 轻钢龙骨防火组合楼板是由笔者课题组提出的一种新型楼板,是为了适应装配式轻钢结构而研制,具有自重轻、承载力高、防火性能优越的特点。与传统预制装配式楼板一样,板侧拼缝处是其薄弱部位,当一块楼板表面受到荷载作用时,会发生挠度变形,而板侧剪力无法传递到相邻楼板使其发生变形,相邻楼板会出现挠度差从而产生板间纵向裂缝,导致组合楼板整体刚度降低。为此,提出了一种新的板侧节点连接方式,通过合理连接,实现相邻组合楼板之间的剪应力传递,使其协同工作。试验采用液压千斤顶对试件施加了单向静荷载,对3个全比例板侧节点连接试件进行了研究,分析了连接件搭接长度对楼板承载力、变形协调能力的影响。研究表明,本文提出的以嵌套C型钢为连接件的板侧连接方法安全、可靠,能使相邻楼板协同工作,不出现顺板裂缝,同时可明显提升楼板的整体受力性能。 展开更多
关键词 装配式钢结构 轻钢龙骨防火楼板 板侧连接 试验研究
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圆柱-截锥型与双曲线型钢冷却塔静力对比分析
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作者 张永飞 孙文 +2 位作者 石东旭 支旭东 宋国庆 《工业建筑》 2025年第8期200-209,共10页
近年来,钢结构冷却塔因其轻质高强、抗震性能好、施工周期短等优点在火力发电系统中广泛应用。根据冷却塔体型的特点,目前主要有双曲线塔型及圆柱-截锥塔型2种塔型。与负高斯曲率连续曲面的双曲线塔型不同,圆柱-截锥塔型由2段零高斯曲... 近年来,钢结构冷却塔因其轻质高强、抗震性能好、施工周期短等优点在火力发电系统中广泛应用。根据冷却塔体型的特点,目前主要有双曲线塔型及圆柱-截锥塔型2种塔型。与负高斯曲率连续曲面的双曲线塔型不同,圆柱-截锥塔型由2段零高斯曲率曲面组成,塔体有明显的几何突变,由塔型不同引起的受力特点及静力性能差异目前尚未明确。因此,采用数值仿真方法,开展了不同高度、不同体系的圆柱-截锥型及双曲线型钢结构冷却塔的静力性能分析,从传力特性、结构变形及承载能力等方面对比了2种塔型静力性能的区别。 展开更多
关键词 钢结构冷却塔 圆柱-截锥型 双曲线型 静力稳定性
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超高层建筑大悬挑钢桁架结构施工与模拟分析
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作者 田朋飞 《安徽建筑》 2025年第6期61-63,共3页
文章针对深圳市某超高层建筑大悬挑钢桁架结构的施工模拟开展技术研究,为确保施工过程安全可靠,利用有限元软件Midas Gen对大悬挑钢桁架结构开展施工模拟分析,真实还原大悬挑结构体系的成形过程,精准反映结构各阶段的受力状态。同时,结... 文章针对深圳市某超高层建筑大悬挑钢桁架结构的施工模拟开展技术研究,为确保施工过程安全可靠,利用有限元软件Midas Gen对大悬挑钢桁架结构开展施工模拟分析,真实还原大悬挑结构体系的成形过程,精准反映结构各阶段的受力状态。同时,结合计算结果与施工经验确定桁架起拱值,由工厂进行预起拱处理,有效消除施工过程中桁架下挠的影响,最终保障安装质量达到预期效果。 展开更多
关键词 施工控制 施工模拟 大悬挑结构 桁架结构 起拱
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鼓胀式仿竹薄壁圆管设计及吸能特性研究
16
作者 陈秉智 郭悦 +4 位作者 刘喜微 卢嘉茗 李奇健 牛洪喆 秦睿贤 《大连交通大学学报》 2025年第4期70-76,99,共8页
基于毛竹结构的微观特征,设计了一种新型鼓胀式仿竹薄壁圆管。通过数值仿真研究了锥头角度、筋板形状、筋板数量等因素对鼓胀式仿竹薄壁圆管吸能性能的影响,并与传统鼓胀式圆管结构进行对比。为进一步提升鼓胀式仿竹薄壁圆管的吸能性能... 基于毛竹结构的微观特征,设计了一种新型鼓胀式仿竹薄壁圆管。通过数值仿真研究了锥头角度、筋板形状、筋板数量等因素对鼓胀式仿竹薄壁圆管吸能性能的影响,并与传统鼓胀式圆管结构进行对比。为进一步提升鼓胀式仿竹薄壁圆管的吸能性能,提出具有梯度壁厚筋板的仿竹薄壁圆管结构,采用响应面法对梯度壁厚筋板进行多目标优化。研究结果表明:鼓胀式仿竹薄壁圆管的吸能量随锥头角度的增大而递增;结构比吸能随筋板形状变化,与同质量传统薄壁圆管相比,新型鼓胀式仿竹薄壁圆管的吸能量提高了23.08%;对于筋板数量不同的鼓胀式仿竹薄壁圆管,筋板数量为12的薄壁管比吸能最大;与设计的鼓胀式仿竹薄壁圆管相比,优化后的鼓胀式仿竹薄壁圆管比吸能提高了28.02%。 展开更多
关键词 仿竹结构 薄壁圆管 能量吸收 多目标优化
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山区深水库区桥梁地震易损性及其参数影响分析
17
作者 吴凤波 王娜 +3 位作者 刘海明 凌浩 耿波 冯玉涛 《振动与冲击》 北大核心 2025年第19期298-305,共8页
中国西南地区分布着大量入水深度较大的桥梁,这些深水桥梁易受地震作用影响,其地震易损性分析具有重要意义。既有研究在探讨结构参数相关性及地震方向性对深水桥梁易损性的影响方面存在不足。为此,综合运用高斯过程回归和Nataf变换方法... 中国西南地区分布着大量入水深度较大的桥梁,这些深水桥梁易受地震作用影响,其地震易损性分析具有重要意义。既有研究在探讨结构参数相关性及地震方向性对深水桥梁易损性的影响方面存在不足。为此,综合运用高斯过程回归和Nataf变换方法,提出了一种快速分析深水桥梁地震易损性的方法,该方法充分考虑了桥梁参数的不确定性及其相互关联性。基于该方法,探讨了地震方向性、桥梁入水深度及结构参数相关性对深水桥梁地震易损性的影响,并以某库区深水刚构桥地震易损性分析为例对所提方法进行了说明。结果表明:不考虑结构参数相关性会增加桥梁的破坏概率,深水环境会增加桥梁结构的损伤概率,且地震作用方向对构件易损性影响明显;此外,深水环境会使地震方向影响桥梁易损性的规律发生变化。 展开更多
关键词 深水桥梁 地震易损性 动水压力 高斯过程回归(GPR) Nataf变换
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双屈服点多重钢管防屈曲耗能支撑性能研究
18
作者 朱绪林 郭康瑞 +4 位作者 林明强 张岩 高蕊 高莉 高新 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第4期86-93,共8页
本文采用有限元方法研究了一种新型的具有双屈服点的多重钢管防屈曲耗能支撑的性能。该双屈服点多重钢管防屈曲支撑内核单元由两种不同屈服强度的芯材共同组成,芯材约束段中间局部区域开孔,并设置内外约束钢管。对比了传统单屈服点防屈... 本文采用有限元方法研究了一种新型的具有双屈服点的多重钢管防屈曲耗能支撑的性能。该双屈服点多重钢管防屈曲支撑内核单元由两种不同屈服强度的芯材共同组成,芯材约束段中间局部区域开孔,并设置内外约束钢管。对比了传统单屈服点防屈曲支撑的抗震耗能性能。研究表明,该双屈服点多重钢管防屈曲支撑具有分段耗能的功能,滞回曲线饱满,耗能性能优良,承载力高,同时可实现定点屈服,可在不同地震作用水平下都能发挥良好的耗能能力,在大震甚至罕遇地震作用下仍能保持良好的耗能能力,实现多水准抗震设防的目标要求。 展开更多
关键词 防屈曲耗能支撑 双屈服点 多重钢管 滞回耗能性能 有限元模拟
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基于单曲扁壳理论的冷弯受压构件非弹性屈曲有限条法
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作者 刘欢 邓露 +1 位作者 何钰龙 王维 《工程力学》 北大核心 2025年第10期1-11,共11页
有限条法作为一种半解析方法,被广泛用于薄壁结构的屈曲分析。大部分有限条法都基于Kirchhoff和Mindlin板理论。在分析带弯角的薄壁构件屈曲时,基于单曲扁壳理论的有限条法具有更快的收敛速度并能得到更准确的计算结果。目前基于扁壳理... 有限条法作为一种半解析方法,被广泛用于薄壁结构的屈曲分析。大部分有限条法都基于Kirchhoff和Mindlin板理论。在分析带弯角的薄壁构件屈曲时,基于单曲扁壳理论的有限条法具有更快的收敛速度并能得到更准确的计算结果。目前基于扁壳理论的有限条法适用于分析薄壁结构的弹性屈曲,并未考虑冷弯钢材的非线性应力-应变关系。该文基于Marguerre扁壳理论和塑性变形理论,提出了一种分析冷弯型钢非弹性屈曲的有限条法。采用经典的Ramberg-Osgood应力-应变关系模拟钢材的非线性行为。基于最小势能原理,得到了用于确定临界屈曲应力的特征值方程,并采用迭代法进行了求解。针对几种典型的工况,将该文模型所得结果与已有结果进行了对比,验证了该文模型的可行性和有效性。基于该文的模型分析了单曲扁壳和带弯角的冷弯薄壁和厚壁角钢、C型钢和方形空心型钢的非弹性屈曲问题,结果表明:非弹性屈曲应力与半波长的变化关系与弹性时的情况相似,但当屈曲应力接近和大于屈服应力时,非弹性屈曲应力显著小于弹性屈曲应力;对于冷弯薄壁型钢构件,弯角半径对非弹性屈曲应力的影响可以忽略不计;对于冷弯厚壁型钢构件,弯角半径提高了构件的非弹性局部屈曲和局部-整体相关屈曲应力。 展开更多
关键词 有限条法 扁壳理论 非弹性屈曲 冷弯型钢 塑性变形理论
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动力荷载作用下黏滞阻尼器对钢结构仿古建筑异形节点力学性能的影响
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作者 吴占景 王新武 +1 位作者 隋龑 董金爽 《振动工程学报》 北大核心 2025年第8期1857-1869,共13页
为提高钢结构仿古建筑异形节点的耗能能力,在原有的“雀替”构件处设置可更换黏滞阻尼器件以耗散地震能量。设计制作了6个仿古建筑钢结构节点试件,包含单梁-柱节点(SBJ)系列和双梁-柱节点(DBJ)系列两组。以位移和频率控制进行了正弦波... 为提高钢结构仿古建筑异形节点的耗能能力,在原有的“雀替”构件处设置可更换黏滞阻尼器件以耗散地震能量。设计制作了6个仿古建筑钢结构节点试件,包含单梁-柱节点(SBJ)系列和双梁-柱节点(DBJ)系列两组。以位移和频率控制进行了正弦波动力加载,分别得到试件和黏滞阻尼器的滞回曲线和骨架曲线,并分别对试件和阻尼器的变形能力和耗能能力进行分析。结果表明:试验中双梁连接器与黏滞阻尼器运行良好,在“雀替”位置附设黏滞阻尼器改变了仿古建筑钢结构异形节点的破坏模式,黏滞阻尼器在试件梁端塑性铰区屈曲后进入良好的工作状态,试件滞回环逐渐变得饱满。阻尼器的阻尼系数越大,节点的滞回环越饱满,耗能能力越强。试件的承载力随着阻尼系数的提高而提高,有控节点试件承载力相比无控节点试件提高了18%~46%,黏滞阻尼器对双梁-柱节点试件的承载力提高作用更加明显。试件的位移延性系数在1.77~2.05之间,设置黏滞阻尼器后试件的延性略有提高。强度退化系数均在1.0左右。 展开更多
关键词 仿古建筑 钢结构异形节点 动力荷载作用 黏滞阻尼器 力学性能
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