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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
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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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冷弯薄壁型钢部分包覆轻质混凝土十形柱的抗震性能
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作者 李补拴 张坤 +3 位作者 周伟 梁仪伟 陈明 赵根田 《西南交通大学学报》 北大核心 2026年第1期136-146,共11页
针对冷弯薄壁型钢构件局部易屈曲和陶粒轻质混凝土易开裂问题,考虑建筑室内布置美学方面要求,提出一种可预制装配的冷弯薄壁型钢部分包覆轻质混凝土十形柱.以粗骨料取代率为参数设计并制作4根十形柱,完成低周往复加载试验;基于此,采用... 针对冷弯薄壁型钢构件局部易屈曲和陶粒轻质混凝土易开裂问题,考虑建筑室内布置美学方面要求,提出一种可预制装配的冷弯薄壁型钢部分包覆轻质混凝土十形柱.以粗骨料取代率为参数设计并制作4根十形柱,完成低周往复加载试验;基于此,采用有限元软件ABAQUS对轻骨料混凝土强度、钢板强度、钢板厚度和加载角度进行拓展分析.试验结果表明:4个试件滞回曲线均呈对称饱满的梭形,试件破坏形态呈现压弯破坏;随着粗骨料取代率由0%增大到30%、70%和100%,试件重量分别减轻77、176、252 kg/m^(3),碳减排量分别降低19.18%、38.11%和49.93%,极限承载力分别降低1.0%、4.7%和9.2%,延性系数先增大1.4%,后降低3.8%和4.2%,耗能分别降低8.6%、2.5%和6.7%;采用粉煤灰陶粒替代普通石子作为混凝土粗骨料对冷弯薄壁型钢部分包裹混凝土十形柱抗震性能影响不显著,但相比于普通混凝土具有巨大的碳排减潜力;提高轻骨料混凝土强度对试件的承载力、延性及耗能性能提升不明显;当钢板强度由Q235提高至Q355时,试件极限承载力提高45.1%;当钢板厚度由4 mm分别增加至5 mm和6 mm时,试件极限承载力分别提高14.8%和35.5%;试件的最不利加载角度为45°. 展开更多
关键词 冷弯薄壁型钢 轻质混凝土 异形柱 拟静力试验 抗震性能
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抗拔不抗剪连续组合梁受力性能试验研究
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作者 姜越鑫 聂鑫 +1 位作者 农兴中 樊健生 《工程力学》 北大核心 2026年第2期89-104,共16页
抗拔不抗剪(uplift-restricted and slip-permitted,URSP)连接件技术,通过释放组合梁负弯矩区的部分组合作用,达到降低混凝土板拉应力的目的,是一种新型组合技术。该文研究发现:布置抗拔不抗剪连接件时,界面抗剪区域和界面不抗剪区域存... 抗拔不抗剪(uplift-restricted and slip-permitted,URSP)连接件技术,通过释放组合梁负弯矩区的部分组合作用,达到降低混凝土板拉应力的目的,是一种新型组合技术。该文研究发现:布置抗拔不抗剪连接件时,界面抗剪区域和界面不抗剪区域存在耦合受力现象,该耦合受力对抗拔不抗剪组合梁的抗裂机制有较大影响。以往关于抗拔不抗剪组合梁的研究很少提及类似耦合效应,不能正确揭示抗拔不抗剪组合梁的受力性能。为了正确考虑不同界面连接区域的耦合受力带来的影响,该研究采用连续组合梁开展试验研究。试验制作并测试了3个连续组合梁试件。该文从6个方面对试件的性能进行详细地对比和分析,具体包括:开裂荷载、裂缝分布和发展模式、界面滑移、变形和刚度、内力重分布情况和应变分布。研究发现:抗拔不抗剪连接件能实现部分组合作用的释放,对负弯矩区混凝土裂缝宽度的控制有显著作用;同时,采用抗拔不抗剪连接件,对组合梁的刚度、承载力、钢梁应变等几乎没有影响。 展开更多
关键词 结构工程 钢-混组合梁 试验研究 抗拔不抗剪连接件 抗裂 界面滑移
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节点区域填充混凝土的KK形空间相贯钢管节点静力性能试验
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作者 王雪迪 王宇航 +2 位作者 尹禧龙 张晓 程万鹏 《船舶工程》 北大核心 2026年第1期150-158,共9页
[目的]为研究节点区域处填充混凝土对KK形空间相贯节点力学性能的影响,[方法]设计节点区域处填充混凝土的KK形相贯节点与空钢管KK形相贯节点等2类试件。将试件4根支管端部铰接并在主管端部施加轴向拉力进行加载,以获得试件的破坏模式、... [目的]为研究节点区域处填充混凝土对KK形空间相贯节点力学性能的影响,[方法]设计节点区域处填充混凝土的KK形相贯节点与空钢管KK形相贯节点等2类试件。将试件4根支管端部铰接并在主管端部施加轴向拉力进行加载,以获得试件的破坏模式、承载力及荷载-位移曲线。[结果]结果表明:空钢管KK形空间相贯节点更容易在受压支管附近处主管发生塑性破坏;在填筑混凝土后,节点失效模式转变为受拉支管附近处主管的冲剪破坏,这说明内填混凝土可有效提升节点力学性能。将试验结果与规范中空钢管相贯节点的冲剪破坏承载力计算公式及现有KK形钢管混凝土空间相贯节点进行对比,发现规范及现有研究提出的承载力计算公式均偏于保守。[结论]研究成果可为KK形相贯节点设计提供一定参考。 展开更多
关键词 海上风电导管架 KK形空间相贯节点 节点混凝土 主管塑性破坏 冲剪破坏
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盖挖逆作地铁车站施工阶段抗火性能分析
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作者 徐光朋 于明 +1 位作者 吴宪财 张波 《工程建设》 2026年第1期72-79,共8页
为探究盖挖逆作地铁车站施工阶段结构在最不利工况下的抗火性能,基于有限元分析软件Abaqus,采用相继“热-力耦合”方法建立施工阶段典型最不利工况(底板与底层侧墙未施作阶段)的有限元模型,并通过试验数据验证了模型的有效性。基于该模... 为探究盖挖逆作地铁车站施工阶段结构在最不利工况下的抗火性能,基于有限元分析软件Abaqus,采用相继“热-力耦合”方法建立施工阶段典型最不利工况(底板与底层侧墙未施作阶段)的有限元模型,并通过试验数据验证了模型的有效性。基于该模型,系统分析了结构温度场分布、变形特征及耐火极限等关键抗火性能指标。结果表明:施工阶段结构最不利位置集中于底层中立柱;围护桩对顶板边跨的竖向约束作用显著,但中板热膨胀变形会在中立柱产生不可忽略的附加偏心距,即便防火保护层达到设计厚度,施工阶段最不利工况结构的耐火极限仍略低于规范规定的3 h要求。本文成果可为同类盖挖逆作地铁车站施工阶段的抗火安全设计与评估提供参考。 展开更多
关键词 地铁车站 盖挖逆作 施工阶段 抗火性能 有限元分析
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钢/FRP混合筋ECC–混凝土复合梁受弯承载力机器学习预测
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作者 朱萸 付世虎 +1 位作者 袁沈峰 罗来勇 《建筑技术》 2026年第2期138-144,共7页
本研究开发最合适的机器学习模型用于预测钢/FRP混合筋ECC–混凝土复合梁受弯承载力。采用5种机器学习模型:支持向量回归、极端梯度提升、多层感知器、随机森林和极端随机树。为了训练和评估这些模型,收集了150个钢/FRP混合筋ECC–混凝... 本研究开发最合适的机器学习模型用于预测钢/FRP混合筋ECC–混凝土复合梁受弯承载力。采用5种机器学习模型:支持向量回归、极端梯度提升、多层感知器、随机森林和极端随机树。为了训练和评估这些模型,收集了150个钢/FRP混合筋ECC–混凝土复合梁受弯承载力数据,使用沙普利加性解释(SHAP)分析评估输入特征对预测结果的影响。此外,基于研究中的最佳模型,设计了一个图形用户界面,以便于在实际应用中分析混合配筋复合梁的受弯承载力。结果表明,极端梯度提升算法拥有高精度预测弯矩承载力的能力,并且SHAP分析表明,等效配筋率、FRP筋强度、梁高为有效特征参数,而钢筋强度影响不大。 展开更多
关键词 机器学习 受弯承载力 ECC–混凝土复合梁 钢/FRP混合配筋
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基于GAWOA-XGBoost改进模型的植被混凝土生境基材配合比研究 被引量:2
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作者 周明涛 童温亮 +3 位作者 章涵 刘黎明 王瑞红 石立 《土木工程学报》 北大核心 2025年第7期98-109,共12页
传统植被混凝土生境基材配合比设计通常依据个人主观经验,规范化与标准化有所欠缺,随着技术的发展,应明确不同工况条件下最优配合比,以规范工程实践与提升工程质量。文章通过现场案例及室内试验分析得出合理基材组配,并根据基材物理、... 传统植被混凝土生境基材配合比设计通常依据个人主观经验,规范化与标准化有所欠缺,随着技术的发展,应明确不同工况条件下最优配合比,以规范工程实践与提升工程质量。文章通过现场案例及室内试验分析得出合理基材组配,并根据基材物理、化学和力学性能探究了不同年均降雨量、边坡坡度和种植土用量工况条件下各组分用量间的影响。为提高调参效率,结合遗传算法(GA)与鲸鱼优化算法(WOA)优化XGBoost模型超参数,通过GAWOA-XGBoost改进模型建立植被混凝土组分与性能之间的关系,并基于NSGA-Ⅱ算法求得各工况条件下的最优配合比。研究表明,加大水泥用量可增强基材强度和抗冲刷性,改良剂有助于调节基材酸碱环境,有机肥和有机料用量的增加则可提高基材养分含量和连通孔隙率。对比验证结果表明GAWOA-XGBoost改进模型能有效建立基材组分用量与基材性能之间的映射关系,由NSGA-Ⅱ算法所得不同工况条件下的植被混凝土配合比性能符合国家现行规范要求。 展开更多
关键词 植被混凝土 组分 GAWOA-XGBoost改进模型 影响规律 配合比
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既有建筑抗震韧性提升方法研究 被引量:2
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作者 翟长海 丁俊男 +2 位作者 史铁花 王代玉 黄颖 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第1期18-27,共10页
建筑是维持城市经济、文化、社会及生活功能的重要基石,是保证城市抗震韧性的基础。建筑抗震韧性不仅取决于建筑结构的抗震能力,也取决于非结构构件与设备等影响建筑功能各要素。目前既有建筑的抗震韧性提升方法尚处于空白。文中阐述了... 建筑是维持城市经济、文化、社会及生活功能的重要基石,是保证城市抗震韧性的基础。建筑抗震韧性不仅取决于建筑结构的抗震能力,也取决于非结构构件与设备等影响建筑功能各要素。目前既有建筑的抗震韧性提升方法尚处于空白。文中阐述了既有建筑抗震韧性提升的基本思路,提出了以保证结构安全、满足预定功能和能够快速恢复为目标的既有建筑抗震韧性提升方法,建立了考虑建筑使用功能和后续工作年限的既有建筑抗震韧性提升目标,构建了“五步骤”既有建筑抗震韧性提升方法。最后以某建筑的抗震韧性提升为例,初步验证了方法的合理性和可行性。文中研究将为提升建筑及桥梁、隧道等单体基础设施的抗震韧性提供可行思路。 展开更多
关键词 既有建筑 抗震韧性提升 韧性提升等级 韧性目标 提升方法
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钢管自密实粉煤灰混凝土黏结滑移性能试验研究 被引量:2
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作者 惠存 陈祥 +2 位作者 柳明亮 马泽亚 海然 《建筑结构》 北大核心 2025年第3期47-51,109,共6页
为促进自密实粉煤灰混凝土的工程应用,对钢管自密实粉煤灰混凝土黏结滑移性能进行了研究。通过改变混凝土强度等级、钢管内部构造等参数对6根钢管自密实粉煤灰混凝土柱进行了黏结滑移推出试验,并应用数字图像相关技术对其中4个试件进行... 为促进自密实粉煤灰混凝土的工程应用,对钢管自密实粉煤灰混凝土黏结滑移性能进行了研究。通过改变混凝土强度等级、钢管内部构造等参数对6根钢管自密实粉煤灰混凝土柱进行了黏结滑移推出试验,并应用数字图像相关技术对其中4个试件进行了表面应变监测。结果表明,试件推出后钢管外表面无明显变形,填充混凝土除加载端有部分碎屑掉落外无明显破坏;各试件荷载-滑移曲线到达峰值荷载前,荷载与位移基本呈线性关系,峰值点后曲线走势分为骤降型和缓降型两种形式;钢管自密实混凝土界面黏结性能随内部混凝土强度的提高而增强,同条件下,有内部构造的试件平均黏结强度明显大于无构造的试件;钢管自密实粉煤灰混凝土与普通钢管自密实混凝土试件中钢管的应变发展规律表现出相似的特征。 展开更多
关键词 自密实粉煤灰混凝土 黏结滑移 黏结强度 应变 数字图像相关技术
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钢管混凝土混合柱抗震性能试验研究 被引量:1
10
作者 袁辉辉 程军 +3 位作者 吴庆雄 杜雨鸿 陈宝春 吴祎贤 《工程力学》 北大核心 2025年第3期167-180,共14页
钢管混凝土(CFST)混合柱是在柱底一定高度内采用钢筋混凝土(RC)腹板、其余节段采用空钢管缀杆连接CFST柱肢的一种新型组合结构。为研究CFST混合柱的抗震性能,以RC腹板高度系数(腹板高度与柱高的比值)和柱肢纵向间距为参数,进行了6个CFS... 钢管混凝土(CFST)混合柱是在柱底一定高度内采用钢筋混凝土(RC)腹板、其余节段采用空钢管缀杆连接CFST柱肢的一种新型组合结构。为研究CFST混合柱的抗震性能,以RC腹板高度系数(腹板高度与柱高的比值)和柱肢纵向间距为参数,进行了6个CFST混合柱试件的拟静力试验。研究结果表明:水平低周反复荷载作用下,CFST混合柱的抗震性能良好,荷载-位移滞回曲线呈饱满梭形,主要破坏形式表现为格构段的剪切型破坏、柱肢塑性铰区域钢管的局部鼓曲变形以及RC腹板顶部刚度过渡段混凝土开裂、剥落;当RC腹板高度系数从0.0变化到0.3时,CFST混合柱的塑性铰区域由柱底截面上移至RC腹板顶部,试件弹性刚度和水平峰值荷载分别增大了约53%和31%,极限位移延性系数略微提高了约5%;而当RC腹板高度系数从0.3变化至0.7时,CFST混合柱的塑性铰区域均出现在RC腹板顶部,试件弹性刚度和水平峰值荷载显著增大,分别增加了约172%和98%,相同位移下的累积滞回耗能也明显增加,但极限位移延性系数减少了约16%;当柱肢纵向间距从650 mm减小至250 mm,柱肢塑性铰区域由RC腹板顶部转移至柱底截面,且结构的破坏形态逐渐转变为整体失稳破坏,弹性刚度和水平峰值荷载分别减小了约67%和47%。根据结构受力特点,提出了CFST混合柱水平承载力计算方法,得到的计算值与试验值吻合较好。 展开更多
关键词 钢管混凝土混合柱 拟静力试验 腹板高度系数 柱肢纵向间距 抗震性能 水平承载力
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钢桥疲劳裂纹扩展监测的纳米涂层传感表征方法 被引量:1
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作者 崔闯 邵少兵 +2 位作者 郑秋松 张宇杰 张清华 《土木工程学报》 北大核心 2025年第10期97-109,共13页
钢桥在车辆荷载作用下易发生疲劳开裂,严重降低钢桥服役质量甚至威胁结构安全。以人工巡检为主的传统监测检测方法成本高、检测环境恶劣,且漏检率高。文章提出一种基于喷涂式纳米涂层传感器的钢桥疲劳裂纹监测方法,可为钢桥服役安全和... 钢桥在车辆荷载作用下易发生疲劳开裂,严重降低钢桥服役质量甚至威胁结构安全。以人工巡检为主的传统监测检测方法成本高、检测环境恶劣,且漏检率高。文章提出一种基于喷涂式纳米涂层传感器的钢桥疲劳裂纹监测方法,可为钢桥服役安全和维养提供科学指导。首先研制了以纳米导电材料为主要成分的纳米涂层传感器,建立了基于纳米涂层传感器的裂纹扩展表征方法,实现了裂纹开裂定位表征以及裂纹扩展长度表征,并结合钢桥不同类型的焊接构造进行疲劳裂纹扩展监测试验,对研制的纳米涂层传感器监测裂纹扩展的可行性及准确性进行了验证。结果表明,所研制的纳米涂层传感器可适用于钢桥的复杂三维构造细节处的疲劳裂纹监测,能有效识别裂纹位置以及预测裂纹扩展长度,可识别的最小裂纹精度为0.5mm。所提出的基于纳米涂层传感器的钢桥疲劳裂纹监测方法可为钢桥运营和养护提供科学指导。 展开更多
关键词 钢桥 疲劳裂纹监测 纳米涂层 裂纹表征 裂纹长度预测
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不同配箍率钢筋地聚物混凝土梁受剪性能试验研究与分析 被引量:1
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作者 惠存 马泽亚 +2 位作者 杨飞 海然 柳明亮 《建筑结构》 北大核心 2025年第3期41-46,共6页
为推广地聚物混凝土在工程结构中的应用,设计了3根不同配箍率的钢筋地聚物混凝土梁试件,研究其单调加载作用下的受剪性能,分析其受力破坏过程、破坏形态以及荷载-位移曲线等。采用ABAQUS软件建立了钢筋地聚物混凝土梁的有限元分析模型,... 为推广地聚物混凝土在工程结构中的应用,设计了3根不同配箍率的钢筋地聚物混凝土梁试件,研究其单调加载作用下的受剪性能,分析其受力破坏过程、破坏形态以及荷载-位移曲线等。采用ABAQUS软件建立了钢筋地聚物混凝土梁的有限元分析模型,对各试件的荷载-位移曲线、破坏形态的试验结果和模拟结果进行了对比分析。结果表明:各试件均为剪压破坏,相比配箍率为0.25%的试件,配箍率为0.29%、0.35%的试件的抗剪承载力提高了5.3%、10.3%;配箍率的增加对试件的跨中位移影响较小;随着剪跨比的增加,试件的抗剪承载力和刚度明显下降,塑性变形能力显著提升;试件抗剪性能有限元模拟结果与试验结果吻合较好。 展开更多
关键词 钢筋地聚物混凝土梁 配箍率 抗剪性能 破坏形态 有限元模拟
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SRPE管约束GFRP海砂混凝土柱的轴压力学性能研究 被引量:1
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作者 霍静思 王志滨 +2 位作者 李鑫雷 吴扬杭 高剑平 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期14-25,共12页
采用试验与数值模拟相结合的方法,研究了钢骨架增强聚乙烯(SRPE)管约束玻璃纤维增强塑料(GFRP)海砂混凝土柱的力学性能和受力机理。通过24个轴压短柱试验,研究SRPE管钢丝体积配箍率、混凝土强度和GFRP箍筋间距等参数对组合柱力学性能的... 采用试验与数值模拟相结合的方法,研究了钢骨架增强聚乙烯(SRPE)管约束玻璃纤维增强塑料(GFRP)海砂混凝土柱的力学性能和受力机理。通过24个轴压短柱试验,研究SRPE管钢丝体积配箍率、混凝土强度和GFRP箍筋间距等参数对组合柱力学性能的影响规律;在确定合理材料本构模型的基础上,运用ABAQUS有限元软件进行数值模拟和参数分析。结果表明:在试验参数范围内组合柱虽均发生剪切破坏,但仍具有较好的延性,说明SRPE管和GFRP箍筋对海砂混凝土形成了良好的约束效应;有限元数值参数分析结果表明,提高环向钢丝体积配箍率能显著提升峰值承载力、剩余承载力和延性,提高混凝土强度能显著提升峰值承载力、剩余承载力和弹性刚度,但延性明显降低,其他参数对组合柱力学性能的影响程度不显著;基于参数分析结果,提出了组合柱轴压承载力和峰值应变简化计算式,可为类似工程实践提供参考。 展开更多
关键词 SRPE管 GFRP筋 海砂混凝土 组合柱 轴压承载力 简化计算
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矿坑生态修复利用工程长沙冰雪世界重载钢屋盖结构选型研究 被引量:1
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作者 张耀康 顾乐明 周健 《建筑结构》 北大核心 2025年第17期1-7,共7页
矿坑生态修复利用工程长沙冰雪世界项目在废弃的矿坑内建造。针对大跨度重载钢屋盖结构设计的关键问题,进行了多方案比选研究。采用方案比选方法,系统分析了结构材料、结构柱数量、主桁架与环桁架横截面形式、次桁架布置间距、次桁架弦... 矿坑生态修复利用工程长沙冰雪世界项目在废弃的矿坑内建造。针对大跨度重载钢屋盖结构设计的关键问题,进行了多方案比选研究。采用方案比选方法,系统分析了结构材料、结构柱数量、主桁架与环桁架横截面形式、次桁架布置间距、次桁架弦杆节间距离及支撑布置方案对结构性能和用钢量的影响。研究结果表明:钢结构相较于混凝土结构可显著降低自重;七柱方案较五柱方案节省用钢量约15%,且在建筑效果与造价间取得平衡;主桁架和环桁架采用空间桁架形式(立体矩形桁架、倒三角桁架)具有更强的抗扭能力和冗余度;次桁架采用6m间距、6m弦杆节间距离方案用钢量更优;支撑分散间隔布置方案较集中布置可显著提高抗连续倒塌性能。大跨重载屋盖选用桁架体系配合支撑钢框架是合理可行的;空间桁架、多管组合支承柱的使用以及支撑的分散布置,是提升结构安全性、经济性和满足建筑功能需求的关键技术措施。 展开更多
关键词 长沙冰雪世界 重载钢屋盖 大跨结构 结构选型 桁架
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高强钢筋增强UHPC-CFST组合桥墩抗震性能研究 被引量:1
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作者 郑仁亮 庄一舟 +1 位作者 张仁巍 曾武华 《浙江工业大学学报》 北大核心 2025年第1期40-51,共12页
采用有限元软件ABAQUS,开展了高强钢筋增强UHPC-CFST组合桥墩的抗震数值建模分析,通过与已有试验结果的对比,验证了建模方法的准确性。在此基础上,分析了轴压比、UHPC强度、UHPC厚度和钢管屈服强度等参数对组合桥墩受力性能的影响规律,... 采用有限元软件ABAQUS,开展了高强钢筋增强UHPC-CFST组合桥墩的抗震数值建模分析,通过与已有试验结果的对比,验证了建模方法的准确性。在此基础上,分析了轴压比、UHPC强度、UHPC厚度和钢管屈服强度等参数对组合桥墩受力性能的影响规律,并给出了各参数的建议取值范围。研究结果表明:增大轴压比和纵筋配筋率可提升组合桥墩的水平承载力和耗能能力,然而会限制试件的变形;提高UHPC强度和UHPC厚度,组合桥墩的水平承载力和位移延性系数均呈现出先增大后减小的趋势;提升钢管屈服强度可稳步增强组合桥墩的水平承载力;增加钢管厚度可明显提升组合桥墩的抗震性能,而体积配箍率和混凝土强度对组合桥墩的抗震性能影响较小。基于分析数据样本,采用多元非线性回归分析得到水平峰值荷载和位移延性系数的计算方法,公式计算值与有限元分析值吻合良好。 展开更多
关键词 高强钢筋 超高性能混凝土 钢管混凝土柱 有限元 计算方法
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矿坑生态修复利用工程长沙冰雪世界重载钢屋盖结构设计 被引量:1
16
作者 顾乐明 张耀康 周健 《建筑结构》 北大核心 2025年第17期8-15,共8页
以矿坑生态修复利用工程长沙冰雪世界的重载钢屋盖为依托,研究了重载钢屋盖支承柱和桁架的设计,通过壳元模型与杆系模型的校准对比,确定了杆系模型中组合柱连接板的等效厚度,并验证了组合柱的承载力满足规范要求。通过下弦杆加腋、X形... 以矿坑生态修复利用工程长沙冰雪世界的重载钢屋盖为依托,研究了重载钢屋盖支承柱和桁架的设计,通过壳元模型与杆系模型的校准对比,确定了杆系模型中组合柱连接板的等效厚度,并验证了组合柱的承载力满足规范要求。通过下弦杆加腋、X形腹杆设置,有效降低了竖向荷载下桁架弦杆的局部弯矩。对桁架节点设计进行了研究,通过扩大腹板以实现节点等强连接,并进行有限元分析以验证节点设计的可靠性。在楼板参与整体桁架受力情况下,研究了楼板的内力分布情况,通过各工况的内力分析指导楼板配筋设计。为应对复杂边界条件和施工过程中出现的挑战,提出并研究了一种控制施工顺序主动调配内力分布的设计方法,结合本项目复杂的矿坑边界条件,通过施工过程结构分析,有效地调配结构内力。在抗震设计方面,进行了柱底水平强制位移分析和大震弹塑性分析,以确保结构具有良好的抗震性能。 展开更多
关键词 长沙冰雪世界 重载钢屋盖 大跨结构 桁架 施工顺序控制
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内置CFRP圆管的方钢管再生混凝土偏压短柱力学性能研究 被引量:1
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作者 许伟 程嘉宝 +1 位作者 佟舟 张海霞 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期39-46,共8页
研究外截面形式、受压类型和偏心率等变化参数对内置CFRP圆管的方钢管再生混凝土短柱力学性能的影响。利用ABAQUS有限元分析软件建立组合柱力学模型,在有限元模拟和轴压试验结果吻合的基础上,进一步研究试件的偏压力学性能。增加CFRP层... 研究外截面形式、受压类型和偏心率等变化参数对内置CFRP圆管的方钢管再生混凝土短柱力学性能的影响。利用ABAQUS有限元分析软件建立组合柱力学模型,在有限元模拟和轴压试验结果吻合的基础上,进一步研究试件的偏压力学性能。增加CFRP层数,对轴压试件的极限承载力和位移延性系数提高幅度可分别达到30.44%、41.11%,对偏压试件的极限承载力和位移延性系数提高幅度分别为5.97%、37.49%;增加偏心率,对方截面试件的极限承载力和位移延性系数降低幅度分别达到41.22%、20.16%,对圆截面试件的极限承载力和位移延性系数降低幅度分别为45.79%、33.02%。内置CFRP圆管能够改善方钢管再生混凝土短柱的力学性能,但对偏压柱的影响小于轴压柱;在模拟参数范围内,随着偏心率的增加,试件力学性能降低;但同等截面面积下,方截面试件的偏压力学性能比圆截面试件的偏压力学性能更稳定。 展开更多
关键词 CFRP层数 偏心率 受压类型 外截面形式
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新型叠合楼板组合梁-钢柱节点抗震性能试验研究 被引量:1
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作者 龚永智 闭家静 +1 位作者 单英杰 李明明 《土木工程学报》 北大核心 2025年第7期28-40,共13页
为解决组合框架中装配式楼板装配率低等问题,文章提出一种周边叠合全预制楼板。通过开展4个新型叠合楼板组合梁-钢柱中节点和1个现浇楼板组合梁-钢柱中节点的低周反复荷载试验,探究此新型叠合板对组合梁-钢柱节点抗震性能的影响,并分析... 为解决组合框架中装配式楼板装配率低等问题,文章提出一种周边叠合全预制楼板。通过开展4个新型叠合楼板组合梁-钢柱中节点和1个现浇楼板组合梁-钢柱中节点的低周反复荷载试验,探究此新型叠合板对组合梁-钢柱节点抗震性能的影响,并分析后浇带厚度、后浇带混凝土类型、叠合面宽度对其抗震性能的影响。研究结果表明:采用普通混凝土的新型叠合楼板和现浇楼板的组合梁-钢柱节点表现出相似的抗震性能;对比后浇带材料采用普通混凝土(OPC)的节点,以UHPC为后浇带材料的节点的正、负承载力分别提升35.1%、31.2%,正、负延性系数分别提升34.6%、22.9%,正、负初始刚度分别提高38.4%、22.2%,正弯矩极限状态下的有效翼缘宽度减小49.3%,抗裂性能、整体刚度和初始转动刚度也有显著提高;当叠合面宽度由300mm增大至600mm时,节点的正、负承载力分别提升12.4%、4.1%,正、负延性系数分别提升12.5%、24.3%,正、负初始刚度提高42.1%、26.3%,整体刚度和初始转动刚度也有明显提高;增大后浇带厚度能显著提高节点承载力。 展开更多
关键词 周边叠合全预制楼板 楼板组合效应 组合节点 低周反复荷载试验 抗震性能 UHPC
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预应力中空夹层钢管混凝土构件拉-压滞回性能试验研究 被引量:1
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作者 王宇航 徐浩然 +2 位作者 周绪红 金开元 毛捷 《建筑钢结构进展》 北大核心 2025年第3期12-21,共10页
随着国内风电行业发展规模日益壮大,风机功率逐渐增大,对下部支撑结构的承载能力、稳定性能也提出了更高的要求,钢-混凝土混合结构塔筒(上部纯钢塔,下部混凝土塔)应运而生。然而,由于需要现场拼装、灌浆,因此其建造效率低且后期维护成... 随着国内风电行业发展规模日益壮大,风机功率逐渐增大,对下部支撑结构的承载能力、稳定性能也提出了更高的要求,钢-混凝土混合结构塔筒(上部纯钢塔,下部混凝土塔)应运而生。然而,由于需要现场拼装、灌浆,因此其建造效率低且后期维护成本高。基于此,提出了一种新型预应力钢管混凝土格构式风电塔架代替原有的钢-混凝土混合结构塔筒,四角柱采用预应力中空夹层钢管混凝土,提升刚度的同时减少了钢材和混凝土的用量,便于运输和吊装。中空部分作为预应力孔道进行通长整体张拉,增加结构稳定性及轴向滞回性能。目前已有学者进行了钢管混凝土构件轴向拉-压性能的研究,但鲜少有针对预应力中空夹层钢管混凝土构件轴向复杂受力情况的研究报道。为了弥补现有研究的空白,针对预应力中空夹层钢管混凝土构件在轴拉、轴压及拉-压滞回荷载作用下的力学性能开展试验研究,为我国制定风电塔架的设计标准提供一定的理论基础和试验依据。 展开更多
关键词 中空夹层钢管混凝土 预应力 拉-压滞回性能 风电塔架 试验研究
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考虑黏结滑移的型钢超高性能混凝土组合梁受力性能影响因素分析 被引量:1
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作者 沈德建 白松林 +2 位作者 姜国庆 刘慈 李明 《建筑钢结构进展》 北大核心 2025年第5期29-39,共11页
在型钢混凝土组合结构中使用超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,简称UHPC)可以提高结构的承载能力、减小截面尺寸,同时能改善结构中因密集配置箍筋和剪力件而导致的施工复杂等问题。目前对于型钢UHPC组合梁在进行有限元... 在型钢混凝土组合结构中使用超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,简称UHPC)可以提高结构的承载能力、减小截面尺寸,同时能改善结构中因密集配置箍筋和剪力件而导致的施工复杂等问题。目前对于型钢UHPC组合梁在进行有限元仿真分析时,主要集中在受弯性能的参数化定性分析方面,而忽略了型钢与UHPC间黏结滑移方面的研究,缺少对其界面黏结性能和组合效应的评估,对UHPC受拉区的受力性能也缺乏深度讨论。本文对型钢UHPC组合梁开展基于ABAQUS的受弯性能有限元仿真分析,对UHPC的强度、型钢强度、纵向配筋率和配钢率进行参数分析。研究了荷载-跨中挠度曲线、截面应变分布,界面黏结应力分布以及UHPC受拉区性能。结果表明:(1)组合梁在加载过程中可分为完全弹性阶段、损伤工作阶段、塑性强化阶段和延性发展阶段四个阶段;(2)受拉区的UHPC在处于峰值荷载状态时仍可以在一定程度上参与截面抗弯,基于参数分析提出了UHPC受拉区等效应力折减系数的取值建议;(3)型钢上的翼缘黏结应力主要集中在加载处,下翼缘黏结应力分布则受裂缝开展的控制,应在设计中通过设置剪力连接件或在型钢表面进行处理等方式改善型钢与UHPC界面的黏结性能;(4)组合梁在设计过程中应限制型钢的强度和配置率,以保证组合梁具有良好的延性和受拉区UHPC具有良好的抗拉性能。 展开更多
关键词 型钢混凝土组合结构 超高性能混凝土 黏结滑移 有限元分析 等效应力折减系数
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