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王家湾速滑馆张弦木拱钢架混合结构体系演化及参数研究 被引量：1
1
作者 贾水钟 李瑞雄 孙悦 《建筑结构》 北大核心 2026年第5期1-8,共8页
王家湾速滑馆项目使用了大跨度张弦木拱钢架混合结构体系,首先进行了项目的结构体系比选分析研究,对比了4种不同的结构体系方案的结构构件受力及整体刚度,这4种方案体现了张弦木拱钢架混合结构体系的演化形成过程。为充分明确张弦木拱... 王家湾速滑馆项目使用了大跨度张弦木拱钢架混合结构体系,首先进行了项目的结构体系比选分析研究,对比了4种不同的结构体系方案的结构构件受力及整体刚度,这4种方案体现了张弦木拱钢架混合结构体系的演化形成过程。为充分明确张弦木拱钢架混合结构体系的力学性能,选取影响结构性能的三个关键参数:拉索初拉力、钢架上弦杆件截面和钢架上弦坡度。进行了参数化分析研究,得到各参数对结构受力性能和结构刚度的影响规律。结果表明:提高拉索初拉力可以降低张弦木拱钢架混合结构的挠度,拉索内力与木拱内力基本成正比,拉索内力越大对木拱受力越不利,钢架上弦杆件截面大小与木拱轴力成反比,钢架上弦坡度为0.05~0.07时,构件各方面性能较好。 展开更多
关键词 王家湾速滑馆 大跨空间结构 胶合木 张弦梁 钢木混合结构
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模块化钢结构剪力键双层灌浆连接的轴向力学性能
2
作者 白久林 杨季 +3 位作者 梁天龙 刘宜丰 金双双 邓世斌 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期31-41,共11页
模块化钢结构作为一种高效、环保、可持续的建造方式,其单元间的连接将直接影响结构的整体稳定性和抗震性能.模块化钢结构中常见的焊接、螺栓连接和预应力连接等连接方式,存在施工效率低下、安装误差敏感、作业空间受限等问题.对此,本... 模块化钢结构作为一种高效、环保、可持续的建造方式,其单元间的连接将直接影响结构的整体稳定性和抗震性能.模块化钢结构中常见的焊接、螺栓连接和预应力连接等连接方式,存在施工效率低下、安装误差敏感、作业空间受限等问题.对此,本文提出了一种新型剪力键双层灌浆连接,可适用于模块化钢结构的角柱节点、边柱节点和中柱节点.为了评估新型连接的轴向力学性能,本研究制作了8个连接试件进行推出试验,探究了剪力键间距、灌浆料强度、连接长度、灌浆层数对试件破坏形态、受拉承载力和应变分布的影响.基于理论分析,推导了剪力键双层灌浆连接的受拉承载力计算公式,通过与试验结果进行对比,验证了其有效性和精确度,可为该新型连接在模块化钢结构中的工程应用提供理论依据. 展开更多
关键词 模块化建筑 钢结构 剪力键 双层灌浆连接 推出试验 受拉承载力提升
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跨层X形中心支撑-HPEC截面组合框架抗震性能试验研究及抗侧刚度计算
3
作者 辛力 黄华 +2 位作者 陈震 刘源 叶艳霞 《工程力学》 北大核心 2026年第3期136-150,共15页
结合钢-HPEC(hollow-core partially encased composite)拼接梁以及中段部分包覆钢-混凝土组合支撑(middle partially encased composite brace)良好的力学性能,提出了跨层X形中心支撑-HPEC截面组合框架。为研究该组合框架的抗震性能,... 结合钢-HPEC(hollow-core partially encased composite)拼接梁以及中段部分包覆钢-混凝土组合支撑(middle partially encased composite brace)良好的力学性能,提出了跨层X形中心支撑-HPEC截面组合框架。为研究该组合框架的抗震性能,设计了2榀组合框架模型,对其进行水平低周往复荷载试验,并使用ABAQUS软件进行了模拟。结果表明:该组合框架具有良好的抗震性能和耗能能力;试件的破坏模式为支撑构件受压失稳,支撑退出工作时纯框架结构未出现明显损伤;MPEC支撑混凝土的填充能够提高构件的刚度和受压性能,减弱因纯钢支撑受压失稳所造成的框架刚度下降;MPEC支撑的耗能能力受H形钢翼缘厚度的影响较大。所提出的分析方法和计算公式,能够准确预测该组合框架的初始抗侧刚度,并为跨层X形中心支撑-HPEC截面组合框架的研究和设计提供思路和基础。 展开更多
关键词 跨层X形中心支撑框架 中段部分包覆钢-混凝土组合支撑 拟静力试验 抗震性能 抗侧刚度
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大湾区科学论坛会址结构关键技术分析
4
作者 傅剑波 区彤 +3 位作者 刘雪兵 张连飞 张佳武 林松伟 《建筑结构》 北大核心 2026年第1期33-40,共8页
大湾区科学论坛会址建筑造型复杂,对建筑整体的结构逻辑单元进行梳理,介绍了下部主体混凝土结构、钢屋盖、外侧幕墙一体设计的基本情况。针对项目造型复杂的特点,分析了在不规则V形钢筋混凝土框架结构内设置BRB约束屈曲支撑和减震楼梯... 大湾区科学论坛会址建筑造型复杂,对建筑整体的结构逻辑单元进行梳理,介绍了下部主体混凝土结构、钢屋盖、外侧幕墙一体设计的基本情况。针对项目造型复杂的特点,分析了在不规则V形钢筋混凝土框架结构内设置BRB约束屈曲支撑和减震楼梯的必要性;重点介绍了波浪形屋面采用的单层二次悬垂梁钢网格结构体系及找形方法;提取了单层悬垂梁钢网格的风洞试验数据,对悬垂梁钢网格屋盖进行应力和屈曲分析、温度计算、防连续倒塌分析、重要节点分析和施工模拟等精细分析。计算结果表明,结构体系合理,传力路径清晰,施工快捷方便,结构具备良好的抗震性能,特别是在沿海高风压地区悬垂屋面具有优越的抗风性能。 展开更多
关键词 单层悬垂钢网格结构 BRB约束屈曲支撑 减震楼梯 找形方法 施工模拟
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柱壁加强型CFST框架异形柱节点抗震试验及构造优化研究
5
作者 陈安英 袁礼正 +2 位作者 王波 完海鹰 王兆峰 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期102-110,118,共10页
为研究柱壁加强型钢管混凝土(concrete-filled steel tube,CFST)框架异形柱节点的抗震性能,文章通过改变柱壁加强区厚度与高度设计3个试验试件,并对其进行低周反复加载。结果表明:各试件主要发生钢梁翼缘的塑性铰破坏,滞回曲线整体为饱... 为研究柱壁加强型钢管混凝土(concrete-filled steel tube,CFST)框架异形柱节点的抗震性能,文章通过改变柱壁加强区厚度与高度设计3个试验试件,并对其进行低周反复加载。结果表明:各试件主要发生钢梁翼缘的塑性铰破坏,滞回曲线整体为饱满梭形,各试件承载力较好,节点具备良好的抗震性能;利用ABAQUS有限元软件建立3个试验试件的有限元模型,对比试验与有限元模拟的破坏模式、曲线以及应变分布规律,验证了有限元模拟方法的可靠性,并通过分析进一步明确了节点的抗震性能。试验过程中也出现了钢牛腿与钢梁翼缘的对接焊缝撕裂较早,影响节点耗能能力与延性的充分发挥,基于已验证的有限元模拟方法,研究减小钢牛腿壁板厚度与“狗骨式”构造对于节点抗震性能以及减小焊缝位置断裂风险的影响,结果表明这2种构造可以有效降低焊缝位置的断裂风险,基于设计要求,建议钢牛腿斜坡坡度不小于1∶6.25,钢梁翼缘削弱比例不大于0.267。 展开更多
关键词 钢管混凝土(CFST) 异形柱节点 低周反复加载 有限元分析 构造优化 断裂指数
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铝合金管混凝土短柱长期性能试验与有限元分析
6
作者 王玉银 陈学鹏 +2 位作者 张皓勃 郭云龙 耿悦 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期1-10,共10页
铝合金管混凝土承载力高、耐久性好、外形美观,在外露结构中应用前景广阔。既往研究已证实了铝合金管混凝土作为结构构件的可行性,但未关注其收缩、徐变性能;而铝合金管刚度低于钢管,收缩徐变对该类新型组合构件力学性能的影响显著。为... 铝合金管混凝土承载力高、耐久性好、外形美观,在外露结构中应用前景广阔。既往研究已证实了铝合金管混凝土作为结构构件的可行性,但未关注其收缩、徐变性能;而铝合金管刚度低于钢管,收缩徐变对该类新型组合构件力学性能的影响显著。为此,笔者设计并开展了铝合金管混凝土短柱持荷试验;建立并验证了相应的实体有限元分析模型;系统研究了收缩徐变对铝合金管混凝土变形的影响,并与同参数钢管混凝土进行对比分析。结果表明:相比于钢管混凝土,核心混凝土收缩徐变对铝合金管混凝土变形的影响更显著,可使变形增大60%;笔者建立的实体有限元模型能够有效预测铝合金管混凝土的收缩徐变效应,预测结果与试验结果的最大误差仅为4.8%。 展开更多
关键词 铝合金管混凝土 长期性能 徐变 收缩 有限元分析
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王家湾速滑馆张弦木拱钢架混合结构设计关键技术研究
7
作者 李瑞雄 贾水钟 李亚明 《建筑结构》 北大核心 2026年第5期9-16,共8页
根据王家湾速滑馆建筑方案室内效果及立面特点,研发出新型张弦木拱钢架混合结构体系,跨度达到102m,详细分析了混合结构体系的力学性能及双向抗侧力系统,明确了钢木混合结构体系的受力机理和传力路径。以结构自重作用下竖向位移为零作为... 根据王家湾速滑馆建筑方案室内效果及立面特点,研发出新型张弦木拱钢架混合结构体系,跨度达到102m,详细分析了混合结构体系的力学性能及双向抗侧力系统,明确了钢木混合结构体系的受力机理和传力路径。以结构自重作用下竖向位移为零作为设计目标,确定单榀结构拉索的初始预应力,得到拉索初始预应力为302MPa,可满足整体结构刚度要求,进一步分析混合结构的竖向和水平向刚度,根据试验结果对整体模型中钢木半刚接节点施加弹性刚度,分别比较了全刚接和半刚接节点对整体结构的影响;分析了整体结构的稳定性、抗倒塌及考虑炭化的防火性能,分析了木拱蠕变对整体结构长期受力的影响,根据计算结果采取了相应构造措施,提升了整体结构受力效率,研发的新型结构体系拓展了大跨钢木结构的应用范围。 展开更多
关键词 王家湾速滑馆 张弦木拱 钢架结构 混合结构 大跨钢木结构
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等效钢筋混凝土框柱置换部分墙体的底层大开洞砌体结构抗震性能试验研究
8
作者 闫凯 刘政 +3 位作者 任鹏飞 刘星宇 魏瑞祥 赵考重 《建筑结构》 北大核心 2026年第3期85-96,共12页
为满足使用功能提升需求,既有砌体房屋通常采用钢筋混凝土框柱置换部分墙体以扩大洞口、减少纵墙。为研究置换后既有砌体结构的抗震性能,按1:4比例设计制作了一栋四层砖混结构缩尺模型,并基于刚度等效原则在其底层大开洞一侧以钢筋混凝... 为满足使用功能提升需求,既有砌体房屋通常采用钢筋混凝土框柱置换部分墙体以扩大洞口、减少纵墙。为研究置换后既有砌体结构的抗震性能,按1:4比例设计制作了一栋四层砖混结构缩尺模型,并基于刚度等效原则在其底层大开洞一侧以钢筋混凝土框柱和框梁置换部分外墙,对其进行了拟静力试验,得到了结构各层的破坏形态以及滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚度退化、耗能能力等抗震性能指标。结果表明:等效钢筋混凝土框柱的底层屈服荷载平均约为二、三层的1.38倍,屈服位移平均约为二、三层的59%,表明结构进入屈服阶段后,底层具有较好的承载能力和抵抗变形的能力;结构底层较其二、三层耗能最少,二层耗能最多且存在刚度突变,墙体破坏最严重,故可考虑对结构二层进行抗震加固,以避免形成抗震薄弱层;虽然钢筋混凝土框架与砌体结构在材料性能方面存在较大差异,但基于刚度等效的置换法解决由平面布置不规则引起的结构扭转问题是可行的。 展开更多
关键词 砌体结构 底层大开洞 等效钢筋混凝土框柱 拟静力试验 抗震性能
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高温后方钢管混凝土节点抗倒塌机理分析和剩余承载力评估
9
作者 王景玄 刘凯 王文达 《建筑钢结构进展》 北大核心 2026年第2期10-20,共11页
钢管混凝土结构在服役的全寿命周期内可能遭受火灾、爆炸等极端灾害作用,从而引起局部或大范围的倒塌破坏。节点核心区域作为结构的关键受力部位,在遭遇火灾后会发生不同程度的高温损伤,因此有必要开展高温后该类结构的抗倒塌性能分析... 钢管混凝土结构在服役的全寿命周期内可能遭受火灾、爆炸等极端灾害作用,从而引起局部或大范围的倒塌破坏。节点核心区域作为结构的关键受力部位,在遭遇火灾后会发生不同程度的高温损伤,因此有必要开展高温后该类结构的抗倒塌性能分析。本文以方钢管混凝土柱-H型钢梁外环板式节点作为研究对象,基于顺序热-力耦合方法采用ABAQUS软件中的通用分析模块Standard建立了高温后该类节点倒塌精细化数值模型,对比常温下该类节点的倒塌试验结果,分析了该类节点在经历不同的历史最高环境温度(200℃、400℃、600℃、800℃)并自然冷却后的抗倒塌性能。结果表明,节点核心区环板和钢梁连接部位损伤是诱发该类结构破坏的直接原因,并且随着环境温度升高节点损伤和断裂加剧。此外,高温后节点的荷载-位移曲线发展趋势经历了弯曲阶段、混合阶段、悬链线阶段和破坏阶段,当最高温度等于或超过600℃时,节点承载能力和变形能力大幅下降。最后,分析了该类节点在倒塌过程中抗力机制的演变,并对该类节点在高温后的抗倒塌剩余承载能力进行评估,可为工程设计提供参考。 展开更多
关键词 钢管混凝土 外环板式节点 高温损伤 连续性倒塌 热-力耦合方法 精细化数值模型 剩余承载力
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外包UHPC钢管混凝土叠合短柱偏压性能研究
10
作者 吴庆雄 许志坤 +1 位作者 袁辉辉 秦志清 《工程力学》 北大核心 2026年第3期233-248,共16页
为研究外包超高性能混凝土(UHPC)钢管混凝土叠合短柱(简称“UC-CFST短柱”)的偏压性能,以外包材料强度和偏心率为主要参数,进行了15个试件的偏压试验,包括CFST短柱、外包普通混凝土CFST叠合短柱(简称“OC-CFST短柱”)和UC-CFST短柱;同时... 为研究外包超高性能混凝土(UHPC)钢管混凝土叠合短柱(简称“UC-CFST短柱”)的偏压性能,以外包材料强度和偏心率为主要参数,进行了15个试件的偏压试验,包括CFST短柱、外包普通混凝土CFST叠合短柱(简称“OC-CFST短柱”)和UC-CFST短柱;同时,采用大型通用有限元分析软件开展了实桥尺寸的UCCFST短柱偏压性能的数值模拟分析。研究表明:以受拉区钢管屈服的同时外包混凝土受压区边缘恰好达到极限压应变的状态为界限破坏,小偏心受压破坏时,OC-CFST短柱受压侧外包混凝土大面积压溃、剥落,而UCCFST短柱的受压侧外包UHPC出现贯穿柱身的纵向裂缝,但仍保持相对完整;大偏心受压破坏时,OC-CFST短柱外包混凝土的主裂缝由受拉侧扩展到受压区,受压侧混凝土被压溃,而UC-CFST短柱外包UHPC的主裂缝仅分布于受拉侧,受压侧并无明显破坏现象;然而,对于CFST短柱,无论是发生小偏心受压破坏还是大偏心受压破坏,其破坏模式均表现为受压侧钢管在中上部位置发生局部屈曲,且该处核心混凝土被压溃。相比OC-CFST短柱,偏心率相同的UC-CFST短柱承载力平均提高了174%,但延性指标平均降低了60%。具有实桥截面尺寸的UC-CFST短柱的偏压承载力随着加载偏心率的增加而下降。基于偏压试验和有限元参数分析结果,提出了考虑偏心率影响的UC-CFST短柱极限承载力计算方法,具有良好的计算精度。 展开更多
关键词 钢管混凝土叠合柱 外包UHPC 短柱 偏心受压试验 有限元分析 极限承载力
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震损焊接栓钉型钢混凝土柱修复加固后受扭作用下抗震性能试验研究
11
作者 陈宇良 关少龙 +1 位作者 吴辉琴 刘星池 《振动与冲击》 北大核心 2026年第6期1-15,共15页
为获悉焊接栓钉型钢混凝土(stud steel reinforced concrete,SSRC)柱震损修复加固后在受扭作用下的抗震性能,采用碳纤维增强聚合物(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)布和高强钢丝(high-strength steel wire,HSSW)布这两种常用的... 为获悉焊接栓钉型钢混凝土(stud steel reinforced concrete,SSRC)柱震损修复加固后在受扭作用下的抗震性能,采用碳纤维增强聚合物(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)布和高强钢丝(high-strength steel wire,HSSW)布这两种常用的加固材料,对5根受扭作用下震损SSRC柱进行单一或复合修复加固,并对所有加固后的构件进行扭转作用下的拟静力加载试验。试验观察了各构件的破坏形态,对比分析了不同加固方式以及加固前后各构件的滞回曲线、骨架曲线、强度和刚度退化、损伤演变等抗震性能指标。试验结果表明:两种加固材料均能有效抑制裂缝的产生;采用CFRP布加固更有利于抗扭承载力、极限位移、耗能能力的提升,并减缓构件强度退化速率和损伤程度;HSSW布加固对扭转延性系数的提升效果优于CFRP布加固,构件R-H-CT-4的转角延性系数在复合受力作用下提高了1.84;复合加固方式兼具两种材料单独加固时的特点,构件R-HC-PT-3的峰值扭矩和极限转角分别提高32.25%和48.70%。最后结合试验现象给出了两种加固材料在实际工程应用中的使用建议。 展开更多
关键词 修复加固 钢筋混凝土柱 纯扭 复合受扭 抗震性能
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基于振动声调制法的钢-混凝土界面损伤识别
12
作者 霍林生 张涛 +1 位作者 赵楠 杨卓栋 《振动.测试与诊断》 北大核心 2026年第1期163-171,223,共10页
针对传统的线性超声理论在钢-混凝土界面损伤检测中存在准确性低的问题,提出一种基于非线性超声调制理论的钢-混凝土界面损伤识别方法。首先,在钢管混凝土内部嵌入智能骨料以激发高频超声信号,同时利用外部电磁激振器施加低频振动,从而... 针对传统的线性超声理论在钢-混凝土界面损伤检测中存在准确性低的问题,提出一种基于非线性超声调制理论的钢-混凝土界面损伤识别方法。首先,在钢管混凝土内部嵌入智能骨料以激发高频超声信号,同时利用外部电磁激振器施加低频振动,从而调制出在频域上具有非线性特征的超声信号;其次,在钢管外壁的3个不同位置粘贴传感器,用于接收并记录经过界面调制的响应信号;然后,利用万能试验机开展加载试验,诱导钢-混凝土界面产生不同程度的黏结失效,并定量分析界面裂缝扩展与损伤指标之间的变化规律;最后,通过对比分析验证该方法的有效性。结果表明:所提出的损伤指标随着裂缝的扩展呈现单调递增趋势,能够比传统的线性超声方法更准确地反映界面的损伤状况,为钢-混凝土组合结构的界面损伤检测提供了新的思路。 展开更多
关键词 非线性超声 振动声调制 调制边频 钢-混凝土界面 压电陶瓷
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圆中空夹层铝套钢管混凝土柱偏压力学性能研究
13
作者 李兵 张正涛 周博 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期166-175,共10页
研究圆中空夹层铝套钢管混凝土柱偏压力学性能,为结构设计和相关试验开展提供理论依据。采用ABAQUS有限元分析软件建立有限元模型,在有限元验证基础上,对试件受力全过程展开分析,定义了试件在偏心荷载作用下的界限破坏状态,观察了典型... 研究圆中空夹层铝套钢管混凝土柱偏压力学性能,为结构设计和相关试验开展提供理论依据。采用ABAQUS有限元分析软件建立有限元模型,在有限元验证基础上,对试件受力全过程展开分析,定义了试件在偏心荷载作用下的界限破坏状态,观察了典型试件在偏心荷载作用下截面的应力分布规律,同时,研究粘结强度对不同破坏模式下试件受力性能的影响,对试件各组分之间的相互作用进行量化,考察长细比、混凝土抗压强度以及含铝率等参数的变化对N_(u)-M_(u)曲线的影响。结果表明:圆中空夹层铝套钢管混凝土柱在偏心荷载作用下的界限破坏的标志为当靠近加载点的混凝土被压溃和铝合金管受压屈服时,远离加载点的铝合金管恰好受拉屈服;改变铝合金管和混凝土界面摩擦系数对不同破坏状态下试件的力学性能影响较小;铝合金管对夹层混凝土之间相互协同,表现出了良好的组合效应;受附加弯矩影响,长细比对试件承载力影响较小;提高混凝土抗压强度对小偏心受压破坏试件的承载力影响较大,当夹层混凝土的立方体抗压强度从30 MPa增加至40 MPa、50 MPa时,极限承载力分别提高了7.8%和16.3%;提高含铝率能显著提高大偏心和小偏心受压破坏试件的承载力;圆中空夹层铝套钢管混凝土柱受力性能良好。 展开更多
关键词 铝合金管 偏压性能 偏心受压破坏 附加弯矩 承载力
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摩擦型腹板自复位梁柱节点初始转动刚度研究
14
作者 周凌宇 许磊 +4 位作者 陈浩 阳凡 王其良 方蛟鹏 贺学军 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第3期35-43,共9页
为精准考量自复位节点的初始转动刚度和明确连接件间摩擦对初始转动刚度的贡献,设计了一种摩擦型腹板自复位梁柱延性节点.该节点由摩擦腹板、预应力索、上下狗骨形翼缘连接板、黄铜摩擦片、高强度摩擦型螺栓构成.设计了两种不同尺寸的... 为精准考量自复位节点的初始转动刚度和明确连接件间摩擦对初始转动刚度的贡献,设计了一种摩擦型腹板自复位梁柱延性节点.该节点由摩擦腹板、预应力索、上下狗骨形翼缘连接板、黄铜摩擦片、高强度摩擦型螺栓构成.设计了两种不同尺寸的狗骨形翼缘连接板和不同预应力的预应力索,并通过试验得到节点弯矩-转角及各组件的相关材性数据.随后,基于欧洲规范EC3中组件法相关原理,推导得到该节点初始转动刚度计算公式.引入Iwan模型表征摩擦的力学行为,将摩擦腹板中的摩擦等效为组件法中的弹簧模型.试验结果与计算公式对比分析表明,二者吻合良好且摩擦腹板对转动刚度的贡献不可忽略. 展开更多
关键词 自复位节点 初始转动刚度 摩擦腹板 组件法 Iwan模型
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一种偏心移动简谐荷载下修正Timoshenko薄壁箱梁弯扭振动的解析方法
15
作者 蔡勇 齐晓慧 +2 位作者 张来福 谢金 曾一沛 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期207-218,共12页
为研究薄壁箱梁在车辆荷载作用下的振动响应,基于Timoshenko梁理论与Vlasov薄壁梁理论提出一种新解析方法,得到求解移动简谐荷载作用下修正Timoshenko薄壁梁竖向、侧向和扭转方向振动响应的解析解。通过将本文的计算结果与有限元分析软... 为研究薄壁箱梁在车辆荷载作用下的振动响应,基于Timoshenko梁理论与Vlasov薄壁梁理论提出一种新解析方法,得到求解移动简谐荷载作用下修正Timoshenko薄壁梁竖向、侧向和扭转方向振动响应的解析解。通过将本文的计算结果与有限元分析软件的计算结果进行对比,验证所提出方法的正确性。在此基础上,进一步探究剪切转动惯量、载荷速度、载荷频率以及桥梁跨度对薄壁箱梁振动响应的影响。研究结果表明:与忽略剪切转动惯量相比,由本文方法所计算的梁跨中竖向位移精度可提高约7%;当荷载速度从10 m/s增加到40 m/s时,梁跨中最大位移的变化基本控制在5%以内;载荷速度、载荷频率以及桥梁跨度的增加不一定导致振动响应幅值增大,关键在于外部激励与结构固有频率的匹配程度。本研究可为桥梁在移动车辆荷载作用下的振动分析提供参考。 展开更多
关键词 薄壁箱梁 移动简谐荷载 修正Timoshenko薄壁梁 解析方法 剪切转动惯量
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基于UHPC增强的新型装配式RCS组合节点抗震性能试验评估
16
作者 吴成龙 李昊 +3 位作者 牟犇 刘震涛 朱珍 俞浩 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期246-258,共13页
装配式钢筋混凝土柱-钢梁(reinforced concrete column and steel beam,RCS)节点连接的安全性至关重要。针对现有装配式RCS节点存在的连接构造复杂和抗震性能不足等问题,本文提出了一种通过超高性能混凝土(ultra-high performance concr... 装配式钢筋混凝土柱-钢梁(reinforced concrete column and steel beam,RCS)节点连接的安全性至关重要。针对现有装配式RCS节点存在的连接构造复杂和抗震性能不足等问题,本文提出了一种通过超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)增强的新型装配式RCS组合节点(prefabricated RCS joints,PRCSJs)。通过低周往复荷载试验,对3个1/2缩尺的“十”字型PRCSJs试件的抗震性能进行研究,系统考察了轴压比和后浇混凝土强度对节点抗震性能的影响,并对PRCSJs的刚性进行了评估。研究结果表明:PRCSJs的破坏模式以节点核心区剪切破坏为主;PRCSJs的滞回曲线饱满,应力传递路径明确,强度和刚度退化性能稳定,延性系数(μ)在2.26~2.69之间,等效黏滞阻尼系数(h_(e))在0.29~0.36之间,展示出较好的抗震性能;后浇UHPC可有效提升节点的承载能力和混凝土的抗剪性能,但不利于提升节点的延性;当轴压比为0.15~0.3时,增大轴压比对提升PRCSJs节点的承载力、延性、耗能能力等具有显著的影响。根据节点刚性评估方法,PRCSJs属于半刚性连接和部分强度连接。 展开更多
关键词 装配式 RCS组合节点 榫卯连接 试验研究 刚性评估
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带预制中长肋预应力混凝土底板受弯性能有限元分析
17
作者 李明 张嘉男 +1 位作者 刘景 王春刚 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期67-75,共9页
为解决传统预制底板施工阶段抗弯刚度不足、易开裂及管线穿越不便等问题,笔者提出了带预制中长肋预应力混凝土底板(MRDB),并对其受弯性能展开研究。通过选取既有试验中的试件,验证了ABAQUS有限元分析软件建模方法的正确性;建立MRDB和钢... 为解决传统预制底板施工阶段抗弯刚度不足、易开裂及管线穿越不便等问题,笔者提出了带预制中长肋预应力混凝土底板(MRDB),并对其受弯性能展开研究。通过选取既有试验中的试件,验证了ABAQUS有限元分析软件建模方法的正确性;建立MRDB和钢桁架预应力混凝土底板(HJDB)的有限元模型,探讨MRDB受弯性能及施工阶段免支撑可行性,选取关键设计参数,对MRDB受弯性能影响因素开展分析。结果表明:相较于HJDB,MRDB受弯性能显著提高,峰值荷载提高约67.1%,抵抗变形能力更强,初始刚度提高35.3%;板跨3.9 m时,MRDB能够达到免支撑施工要求。参数分析可知:底板混凝土强度等级和预应力筋直径对MRDB初始刚度影响较小,变异系数分别为0.077和0.082;增加中长肋的长度、宽度和数量,能够显著提升MRDB的抗弯性能,初始刚度分别提高了45.9%、35.0%和56.8%,抗弯承载力分别提高了46.1%、27.1%和47.3%。基于有限元分析结果,验证了MRDB工程应用的可行性,中长肋长度、宽度和数量是影响其受弯性能的主要因素。 展开更多
关键词 中长肋 预应力 混凝土底板 受弯性能 抗弯承载力
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考虑部分连接钢筋失效的装配式框架结构易损性分析
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作者 金峤 崔赛赛 孙丽 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期196-206,共11页
研究FRP约束竖向钢筋搭接节点部分钢筋失效对装配式混凝土框架结构地震易损性的影响。基于连接节点的锚固、搭接试验结果,利用OpenSees有限元分析软件建立考虑部分节点连接钢筋失效的装配式框架结构二维数值模型;采用增量动力分析法(ID... 研究FRP约束竖向钢筋搭接节点部分钢筋失效对装配式混凝土框架结构地震易损性的影响。基于连接节点的锚固、搭接试验结果,利用OpenSees有限元分析软件建立考虑部分节点连接钢筋失效的装配式框架结构二维数值模型;采用增量动力分析法(IDA),以PGA-θ_(max)为指标评估了立即使用(IO)、生命安全(LS)、防止倒塌(CP)三种性态的地震易损性,并对比了问题楼层、问题柱数量与位置、失效钢筋比例与分布的影响。结果表明:失效节点的首层效应最显著,在IO、LS和CP性态下平均超越概率分别提高了7.59%、20.32%和62.73%;当问题框架柱占比为50%和75%时,CP性态下的倒塌概率平均增幅为32.75%和49.67%;节点截面内失效钢筋占比为25%、37.5%和50%时,CP性态下的倒塌概率平均增幅为25.48%、46.21%和62.73%;节点截面内失效钢筋的非对称分布导致某一受弯方向有效高度显著削弱时,整体结构倒塌概率进一步放大。首层节点连接缺陷对结构抗震性能影响最为显著,设计时应重点加强首层柱节点及柱截面主受弯方向的连接构造。同时,应建立基于失效钢筋比例与分布模式的施工质量分级控制标准,当单节点内失效钢筋比例超过25%或呈现非对称分布时,需采取修复补强措施。 展开更多
关键词 框架结构 连接钢筋失效 FRP约束 增量动力分析 地震易损性分析
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中空钢管混凝土叠合柱在冲击荷载作用下动态响应及损伤评估
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作者 齐宝欣 卜元程 +1 位作者 王盛宇 张海霞 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期176-185,共10页
研究中空钢管混凝土叠合柱在冲击荷载作用下动力响应及冲击荷载作用后的损伤评估。通过应用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对中空钢管混凝土叠合柱进行建模,在验证模型正确性的基础上,选取合适的材料本构模型,对中空钢管混凝土叠合柱动... 研究中空钢管混凝土叠合柱在冲击荷载作用下动力响应及冲击荷载作用后的损伤评估。通过应用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对中空钢管混凝土叠合柱进行建模,在验证模型正确性的基础上,选取合适的材料本构模型,对中空钢管混凝土叠合柱动态响应进行分析,对中空钢管混凝土叠合柱的冲击过程进行描述,并对冲击速度、冲击质量和配筋率等参数进行定量分析。结果表明:冲击时程曲线和冲击力-位移曲线有明显的平台值阶段,说明中空钢管混凝土叠合柱会通过塑性变形耗能;叠合柱的抗冲击性能受到冲击速度和冲击质量的影响较大,随着两个参数的增大,其影响也随之增强,冲击峰值明显增大,位移最大值和残余位移最大值明显增加;构件发生较轻微破坏时,表现为冲击位置局部破坏,当构件发生严重破坏时,构件冲击位置和固支简支端发生塑性断裂破坏。最终确定了损伤评估等级,拟合出中空钢管混凝土叠合柱在冲击荷载作用下的损伤评估曲线,可以为此类结构形式的损伤评估提供参考依据。 展开更多
关键词 中空钢管混凝土叠合柱 冲击荷载 动态响应 损伤评估 有限元
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基坑多级支护机理研究与基于MARS优化分析
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作者 刘畅 代学震 任彦华 《土木工程学报》 北大核心 2026年第2期145-160,共16页
基坑多级支护是在预留反压土两侧设计支护桩的新型无支撑支护方式,其可以在取消水平内支撑的同时,达到足够的变形和稳定性控制要求。而桩顶连梁的设置可以进一步提升支护结构变形控制能力。基于天津市某基坑多级支护的工程实测数据,通... 基坑多级支护是在预留反压土两侧设计支护桩的新型无支撑支护方式,其可以在取消水平内支撑的同时,达到足够的变形和稳定性控制要求。而桩顶连梁的设置可以进一步提升支护结构变形控制能力。基于天津市某基坑多级支护的工程实测数据,通过有限元分析软件PLAXIS 3D进行数值分析,对有无设置桩顶连梁的多级支护结构的桩土相对位移、净桩侧摩阻力、桩体变形、桩体受力、土体位移场分布等开展分析,揭示了设置连梁工况下多级支护的工作机理,并结合MARS软件对多级支护结构提出工程优化建议。研究发现:两级桩发挥“地基梁、反压土、限位及刚架”作用,高效控制结构变形;其中,连梁、冠梁、两级桩体形成整体的刚架作用,提升了整体多级支护结构的稳定性与变形控制效果;由于桩侧摩阻力作用的充分发挥,支护结构产生自撑效应,高效控制结构变形。当两级支护间距处于1.5倍的基坑开挖深度范围时,设置连梁可以实现对桩体变形、坑内隆起及坑外沉降的有效控制。此外,当土质较为均匀时,两级支护桩长设置约为1.8倍基坑开挖深度、一级坑开挖深度比约为0.5,支护结构变形控制最小,成本控制最佳。 展开更多
关键词 基坑支护 多级支护桩 作用机理 MARS
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