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附加H型钢三段肋预应力预制底板抗弯性能研究
1
作者 李明 刘栩邑 +2 位作者 宋彪 李亦凡 朱文栋 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期77-84,共8页
研究附加H型钢的三段肋预应力预制底板(HRP底板)的抗弯性能,为工程设计应用提供参考。应用ABAQUS有限元分析软件对比HRP底板、钢筋桁架预制底板及带通长肋钢筋桁架预制底板的抗弯性能,探讨HRP底板的免支撑施工可行性及适用跨度,分析不... 研究附加H型钢的三段肋预应力预制底板(HRP底板)的抗弯性能,为工程设计应用提供参考。应用ABAQUS有限元分析软件对比HRP底板、钢筋桁架预制底板及带通长肋钢筋桁架预制底板的抗弯性能,探讨HRP底板的免支撑施工可行性及适用跨度,分析不同因素对其抗弯性能的影响。HRP底板承载力较其他两者提高32%~143%,抵抗变形能力提高17%~39%,可实现跨度为6.6~7.5 m的跨中免支撑施工要求;增加型钢长度、预应力筋直径,其抗弯性能提高了30%~98%;增大型钢惯性矩、预应力,减小螺栓间距,其承载力和抵抗变形能力提高了6%~30%;改变桁架上弦筋、桁架下弦筋、预应力、钢筋桁架榀数、预制肋长度、预制肋混凝土强度等级对其抗弯性能影响小于10%。HRP底板具有工程可行性,可满足跨度达7.5 m时的免支撑施工要求,型钢长度、预应力筋直径是影响其抗弯性能的主要因素。 展开更多
关键词 预制底板 预制肋 预应力 免支撑 抗弯性能
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刚度特征值对摇摆墙-框架结构抗震韧性影响分析
2
作者 苏醒 阎石 +1 位作者 高跃峰 夏伟军 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期10-19,共10页
研究刚度特征值λ对摇摆墙-框架结构弹性协同工作与弹塑性抗震韧性的影响规律。建立了静力作用下摇摆墙-框架(RWMF)结构的简化力学模型并进行求解,得到λ值对内力和侧移的基本影响规律。利用ABAQUS建立了6个具有不同λ值的RWMF有限元模... 研究刚度特征值λ对摇摆墙-框架结构弹性协同工作与弹塑性抗震韧性的影响规律。建立了静力作用下摇摆墙-框架(RWMF)结构的简化力学模型并进行求解,得到λ值对内力和侧移的基本影响规律。利用ABAQUS建立了6个具有不同λ值的RWMF有限元模型,并进行动力弹塑性分析,研究λ值对其层间侧移集中性、塑性铰分布和出铰率等韧性指标的影响规律,并基于以上指标对λ值进行优化。在弹性状态下,减小λ值可以使RWMF变形均匀且受力更加合理;在弹塑性状态下,减小λ值可有效避免框架的层屈服破坏,使结构变为整体型破坏模式。当λ值在4.5~6.5时,目标函数Z(λ)取得最优解。λ值的优选范围与RWMF结构的内力与变形规律对指导RWMF结构的初步设计具有重要意义。 展开更多
关键词 摇摆墙-框架结构 刚度特征值λ 协同工作 动力弹塑性分析 抗震韧性
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高强方钢管高强混凝土纯弯构件恢复力模型研究
3
作者 邱增美 李孟鸽 +2 位作者 李帼昌 李晓 宗浩然 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期58-66,共9页
研究高强方钢管高强混凝土纯弯构件的恢复力模型,为该类构件的抗震设计和实际工程应用提供参考。进行6根高强方钢管高强混凝土纯弯构件的滞回性能试验研究,利用ABAQUS有限元分析软件建立大量精细化的数值计算模型,分析材料强度和含钢率... 研究高强方钢管高强混凝土纯弯构件的恢复力模型,为该类构件的抗震设计和实际工程应用提供参考。进行6根高强方钢管高强混凝土纯弯构件的滞回性能试验研究,利用ABAQUS有限元分析软件建立大量精细化的数值计算模型,分析材料强度和含钢率对构件滞回特性的影响规律。随着钢材强度等级的提高,抗弯承载力近似呈线性增长,且随着含钢率的提高其线性增长速率增大;混凝土抗压强度对曲线下降段影响显著,强度越高,构件的脆性越大,延性相对越差;含钢率的改变对曲线弹性段刚度和抗弯承载力均有影响,且在不同钢材屈服强度作用下,其承载力随含钢率增大提高的幅度不同。确定了弯矩-曲率骨架曲线各特征点参数的计算方法,基于滞回准则,提出了适用于高强方钢管高强混凝土纯弯构件的恢复力模型。 展开更多
关键词 高强钢 高强混凝土 恢复力模型 含钢率
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基于集成学习方法的钢管混凝土柱轴压承载力预测
4
作者 童丰华 马骁健 +3 位作者 石旷 史先振 史言稳 孙亭亭 《四川建筑科学研究》 2025年第1期29-40,共12页
为提高钢管混凝土(concrete-filled steel tube,CFST)柱轴压承载力预测的泛用性、稳定性和准确性,建立了包含矩形截面和椭圆形截面CFST柱的数据集,采用回转半径统一输入参数,利用树结构parzen估计器(tree-structured parzen estimator,T... 为提高钢管混凝土(concrete-filled steel tube,CFST)柱轴压承载力预测的泛用性、稳定性和准确性,建立了包含矩形截面和椭圆形截面CFST柱的数据集,采用回转半径统一输入参数,利用树结构parzen估计器(tree-structured parzen estimator,TPE)和交叉验证法进行了超参数优化,建立了4种机器学习单模型和4种集成学习模型进行训练并对测试集预测。结果表明:4种集成学习模型的表现均优于4种单模型,其中,XGboost在测试集上表现出最佳性能,决定系数R^(2)达到0.987;采用沙普利加性解释(shapley additive explanations,SHAP)法对极限梯度提升(exctreme gradient boosting,XGboost)模型进行了可解释性分析,长轴回转半径、混凝土抗压强度、钢外壳厚度对CSFT柱轴压承载力影响相对较大,SHAP法还可对单个样本进行局部解释,量化各参数对结果的影响。 展开更多
关键词 钢管混凝土柱 轴压承载力 机器学习 集成学习
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钢管混凝土键连接框架梁和剪力墙的受剪性能 被引量：1
5
作者 李明 刘栩邑 +2 位作者 吴潜 吴欣禹 吴永新 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期38-46,共9页
目的 研究钢管混凝土键连接框架梁和剪力墙的受剪性能,为工程应用提供设计依据。方法 应用有限元分析软件ABAQUS对比钢管混凝土键连接与现浇连接梁墙的结构受剪性能,分析前者受剪机理及不同因素对受剪性能的影响。结果 钢管混凝土键连... 目的 研究钢管混凝土键连接框架梁和剪力墙的受剪性能,为工程应用提供设计依据。方法 应用有限元分析软件ABAQUS对比钢管混凝土键连接与现浇连接梁墙的结构受剪性能,分析前者受剪机理及不同因素对受剪性能的影响。结果 钢管混凝土键连接梁墙的结构承载力和延性系数较现浇结构分别提高约10%和34%;钢材强度从Q235到Q390,初始刚度增加8.44%;截面高度从100 mm到120 mm,延性系数提高17.73%;截面厚度每增加2 mm,承载力提高约15%;截面长度和混凝土强度等级对承载力、初始刚度和延性系数的影响均小于15%,纵向距离对其受剪性能几乎无影响。结论 采用钢管混凝土键连接梁墙的结构总体受剪性能优于现浇结构;钢材强度和截面厚度分别是影响初始刚度和承载力的主要因素。 展开更多
关键词 钢管混凝土键 框架-剪力墙结构 梁墙试件 抗剪性能 有限元分析
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内置工字型CFRP型材高强圆钢管高强混凝土轴压短柱组合效应分析 被引量：1
6
作者 李帼昌 西志远 李晓 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期1-9,共9页
目的 研究内置工字型CFRP型材的高强圆钢管高强混凝土短柱在轴心压力作用下三种材料的组合效应。方法 采用有限元分析软件ABAQUS对其进行数值模拟,通过相关试验验证模型的准确性,并对典型构件的破坏形态、受力全过程曲线进行分析,揭示... 目的 研究内置工字型CFRP型材的高强圆钢管高强混凝土短柱在轴心压力作用下三种材料的组合效应。方法 采用有限元分析软件ABAQUS对其进行数值模拟,通过相关试验验证模型的准确性,并对典型构件的破坏形态、受力全过程曲线进行分析,揭示构件各组成部分之间的相互作用和工作机理,评估CFRP配置率、钢材屈服强度、混凝土抗压强度、约束效应系数对组合效应的影响。结果 在高强圆钢管高强混凝土柱中内置CFRP型材,对构件的延性及安全裕度有显著提高,并改善了高强圆钢管对高强混凝土的约束,提高了构件的组合效应。结论 CFRP配置率控制在5.9%~8.4%,约束效应系数在1.2~1.4,钢材屈服强度不大于770 MPa时,构件中三种材料组合效应最佳。 展开更多
关键词 轴压短柱 高强圆钢管高强混凝土 CFRP型材 约束机理 组合效应
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蜂窝梁柱子结构抗连续性倒塌性能研究
7
作者 贾连光 李鹏宇 +1 位作者 刘洋 王春刚 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期608-616,共9页
目的研究蜂窝梁柱子结构的抗连续性倒塌性能,为工程应用提供设计依据。方法基于拆除构件法,应用ABAQUS有限元分析软件建立蜂窝梁柱子结构与实腹梁柱子结构模拟模型,研究在中柱失效作用下的结构性能,分析孔型、开孔率和首孔距离等参数对... 目的研究蜂窝梁柱子结构的抗连续性倒塌性能,为工程应用提供设计依据。方法基于拆除构件法,应用ABAQUS有限元分析软件建立蜂窝梁柱子结构与实腹梁柱子结构模拟模型,研究在中柱失效作用下的结构性能,分析孔型、开孔率和首孔距离等参数对蜂窝梁柱子结构抗连续性倒塌性能的影响。结果蜂窝梁柱子结构相比于实腹梁柱子结构的峰值承载力增长64.26%,所对应的位移增长73.57%;蜂窝梁良好的成铰机制使悬链线效应发展更充分;孔型、开孔率、首孔距离对其破坏模式、峰值荷载、悬链线效应发展程度均具有一定影响。结论蜂窝梁柱子结构具有良好的抗连续性倒塌能力,孔型宜为圆形或六边形,开孔率宜取40%~60%,首孔距离宜取0.75~1.0倍梁截面高度。 展开更多
关键词 蜂窝梁柱子结构 抗力机制 塑性铰 悬链线效应 连续倒塌
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配筋空心圆钢管高强混凝土轴压短柱工作机理分析
8
作者 杨志坚 刘雪 李帼昌 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期807-817,共11页
目的 提出一种配筋空心圆钢管高强混凝土新型组合柱,分析其在轴向荷载作用下的工作机理,以解决空心钢管混凝土柱空心率较大和延性差等问题。方法 对配筋空心圆钢管高强混凝土短柱进行轴压试验,利用ABAQUS有限元分析软件建立组合柱的有... 目的 提出一种配筋空心圆钢管高强混凝土新型组合柱,分析其在轴向荷载作用下的工作机理,以解决空心钢管混凝土柱空心率较大和延性差等问题。方法 对配筋空心圆钢管高强混凝土短柱进行轴压试验,利用ABAQUS有限元分析软件建立组合柱的有限元模型,以试验结果验证有限元模型的准确性。对组合柱的受力工作机理进行分析,重点研究其在轴向荷载作用下的受力过程、各组分分担内力比例和应力状态。结果 与空心圆钢管高强混凝土柱相比,未配置普通钢筋的试件峰值承载力提升了6.37%、DI提高了6.64%、SI提高了3.59%,配置普通钢筋的试件峰值承载力提升了13.31%、DI提高了8.12%、SI提高了5.68%。整个受力过程中,管柱混凝土和夹层混凝土承载的内力比例分别为36.2%~39.7%和29.0%~30.6%。结论 配置普通钢筋的试件具有更高的承载能力和延性能力;夹层混凝土和管柱混凝土在加载过程中为主要受力组分;钢筋在加载前期基本不承担内力,进入塑性强化阶段才开始发挥作用。 展开更多
关键词 配筋空心钢管混凝土 轴压试验 延性系数 Mises应力
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配筋空心方钢管高强混凝土纯弯构件受力性能有限元分析
9
作者 杨志坚 张澍 李帼昌 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期20-28,共9页
目的 研究配筋空心钢管高强混凝土构件的抗弯性能,推动其在建筑结构中的应用。方法 采用有限元分析软件ABAQUS建立配筋空心钢管混凝土构件有限元模型,在验证模型准确的基础上,分析构件的受力全过程及钢材屈服强度、混凝土抗压强度、钢... 目的 研究配筋空心钢管高强混凝土构件的抗弯性能,推动其在建筑结构中的应用。方法 采用有限元分析软件ABAQUS建立配筋空心钢管混凝土构件有限元模型,在验证模型准确的基础上,分析构件的受力全过程及钢材屈服强度、混凝土抗压强度、钢管壁厚、钢筋直径、普通钢筋数量对构件受弯性能的影响。结果 纯弯试件在荷载作用下受力过程可分为3个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段和强化阶段;试件破坏形态均为受弯破坏,表现出较好地延性。结论 组合构件在弯矩作用下可以很好地协同工作;钢材屈服强度和钢管壁厚的增加对构件承载力的提高影响最显著,建议配置普通钢筋数量在6~8根为最优。 展开更多
关键词 空心方钢管混凝土 高强混凝土 纯弯构件 分担荷载
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工字形CFRP-高强圆钢管高强混凝土中长柱偏心受压性能研究
10
作者 李帼昌 王宁波 李晓 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期961-972,共12页
目的为避免材料浪费,减小构件截面尺寸,将CFRP型材与高强圆钢管高强混凝土进行结合,形成工字形CFRP型材-高强圆钢管高强混凝土构件,并研究其在偏心受压状态下的力学性能。方法采用试验和有限元相结合的方法对组合构件的工作机理和破坏... 目的为避免材料浪费,减小构件截面尺寸,将CFRP型材与高强圆钢管高强混凝土进行结合,形成工字形CFRP型材-高强圆钢管高强混凝土构件,并研究其在偏心受压状态下的力学性能。方法采用试验和有限元相结合的方法对组合构件的工作机理和破坏模态进行研究,选取典型构件进行受力全过程以及变参数分析。结果典型构件荷载-挠度曲线可分为弹性段、弹塑性段、塑性强化段和下降段;CFRP型材在弹塑性段后承担荷载比例逐渐增加且能够与钢管协同工作,对混凝土形成双重约束,提高构件的极限承载力;长细比、偏心率对构件的极限承载力、初始刚度、延性影响较为明显,钢材屈服强度、混凝土强度、含钢率、CFRP配置率影响较小。结论试件受力过程中变形较为稳定,延性较好,试件的变形符合平截面假定。 展开更多
关键词 工字形CFRP型材 高强圆钢管 高强混凝土 偏心受压
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内置工字形CFRP的高强圆钢管高强混凝土纯弯构件抗弯刚度研究
11
作者 李帼昌 张雪芳 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期385-394,共10页
目的研究内置工字形CFRP型材高强圆钢管高强混凝土纯弯构件的抗弯刚度,为该类构件的设计和工程应用提供参考。方法设计3个CHCFHST-CFRP构件,对其进行纯弯试验;应用ABAQUS有限元软件建立了纯弯构件数值模型,在数值模拟结果与试验结果吻... 目的研究内置工字形CFRP型材高强圆钢管高强混凝土纯弯构件的抗弯刚度,为该类构件的设计和工程应用提供参考。方法设计3个CHCFHST-CFRP构件,对其进行纯弯试验;应用ABAQUS有限元软件建立了纯弯构件数值模型,在数值模拟结果与试验结果吻合的基础上,分析各参数对构件抗弯刚度的影响;并且推导了适用于纯弯构件的抗弯刚度和挠度计算公式。结果试件均未出现断裂,钢管也未产生局部鼓曲,卸载后纯弯段有明显回弹;随着混凝土强度、钢管壁厚和型材尺寸的增长,构件抗弯刚度略有增长;与未配置CFRP型材的构件相比,配置CFRP型材后构件的抗弯刚度有了明显的增长。结论试件整体呈弯曲破坏模态,具有良好的变形能力,具有较强的耗能能力及刚度退化能力;利用笔者推导的公式得到的计算值与试验结果吻合较好,公式可用来计算此类构件的抗弯刚度与挠度。 展开更多
关键词 工字形CFRP型材 高强圆钢管高强混凝土 抗弯刚度 计算公式
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方中空夹层钢管混凝土叠合构件纯扭性能研究
12
作者 任庆新 蔡雨晨 王庆贺 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期984-993,共10页
目的研究方中空夹层钢管混凝土叠合构件的纯扭性能,提出抗扭承载力计算公式。方法运用ABAQUS有限元分析软件建立方中空夹层钢管混凝土叠合构件有限元模型,分析其受扭工作机理和影响构件承载力的重要参数,最后通过叠加法得出抗扭承载力... 目的研究方中空夹层钢管混凝土叠合构件的纯扭性能,提出抗扭承载力计算公式。方法运用ABAQUS有限元分析软件建立方中空夹层钢管混凝土叠合构件有限元模型,分析其受扭工作机理和影响构件承载力的重要参数,最后通过叠加法得出抗扭承载力计算公式。结果受力全过程可分为弹性阶段、弹塑性阶段、塑性阶段;在弹性阶段,各部件之间协同作用,产生相互作用力,但相对较小;在弹塑性阶段,外部混凝土与钢管分离,无相互作用力产生;通过分析构件在纯扭作用下的工作机理,确定了外钢管强度、直径及径厚比是影响构件抗扭承载力的重要参数;通过叠加法得出的纯扭公式计算值与有限元模拟值偏差在10%以内,公式相对可靠。结论方中空夹层钢管混凝土叠合构件具有良好的抗扭性能,笔者基于叠加原理提出的纯扭公式可精确地计算其抗扭承载力。 展开更多
关键词 方中空夹层钢管混凝土叠合构件 纯扭 有限元分析 工作机理
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矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱轴压性能研究
13
作者 任庆新 付然 王庆贺 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期212-222,共11页
目的 研究矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱的轴压性能,提出轴压稳定承载力实用计算方法。方法 基于ABAQUS有限元分析软件,建立矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱有限元模型,分析其在不同参数下的工作机理;采用叠加原理并结合现行相关规范... 目的 研究矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱的轴压性能,提出轴压稳定承载力实用计算方法。方法 基于ABAQUS有限元分析软件,建立矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱有限元模型,分析其在不同参数下的工作机理;采用叠加原理并结合现行相关规范,给出适用于矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱的轴压稳定承载力计算公式。结果 矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱的破坏形态表现为在构件的中间位置产生侧向挠曲,最终因丧失稳定而破坏;长细比λ和外围混凝土强度fcu, out是影响叠合长柱轴压峰值荷载的关键参数;当λ由29增加到42和55时,峰值荷载分别降低7.3%和15.3%;当fcu, out由40 MPa提高到60 MPa和80 MPa时,峰值荷载分别提高21.4%和44.8%;轴压承载力简化计算公式与有限元模拟所得结果之比的均值和变异系数分别为0.927和0.017。结论 矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱具有良好的抗压性能和初始刚度,所提出的简化计算公式可为实际工程应用提供计算依据。 展开更多
关键词 矩形中空夹层钢管混凝土叠合长柱 轴压性能 稳定承载力 有限元分析
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C型钢缀板柱的有限元模拟方法研究
14
作者 冯士伦 罗晨阳 《工程建设》 2024年第2期12-17,29,共7页
缀板柱以其制造简便、稳定性高且价格低廉的优势,在工程钢结构中得到了广泛应用,如何准确模拟缀板与立柱之间的连接情况,是工程结构有限元模拟时的重要问题。文章采用有限元软件ANSYS,研究C型钢缀板柱中缀板与立柱之间连接情况的有限元... 缀板柱以其制造简便、稳定性高且价格低廉的优势,在工程钢结构中得到了广泛应用,如何准确模拟缀板与立柱之间的连接情况,是工程结构有限元模拟时的重要问题。文章采用有限元软件ANSYS,研究C型钢缀板柱中缀板与立柱之间连接情况的有限元模拟问题,通过对比单元整体建模与节点耦合建模的模拟结果,分析了节点耦合连接方法的模拟原理并提出了使用时的注意事项。计算分析表明:整体建模模拟效果较好但不便于模型修改和精细化模拟,节点耦合便于修改但需要考虑耦合方法和连接面积。文章提出的简化统一耦合方法模拟效果好,适应性强,对于工程实践中的有限元模拟工作具有一定指导意义。 展开更多
关键词 缀板柱 结构加强 单元整体建模 节点耦合连接 有限元模拟
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蜂窝梁钢框架中柱节点抗震性能与恢复力模型研究
15
作者 董炀 贾连光 +1 位作者 王春刚 赵庆岩 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期1029-1037,共9页
目的基于蜂窝梁钢框架中柱节点的抗震性能的研究,提出一种针对此类节点的恢复力模型骨架曲线,为此类工程实践提供理论依据。方法对18个蜂窝梁钢框架中柱节点模型进行数值模拟分析,以开孔率、开孔位置、孔型为变化参数,研究节点的滞回性... 目的基于蜂窝梁钢框架中柱节点的抗震性能的研究,提出一种针对此类节点的恢复力模型骨架曲线,为此类工程实践提供理论依据。方法对18个蜂窝梁钢框架中柱节点模型进行数值模拟分析,以开孔率、开孔位置、孔型为变化参数,研究节点的滞回性能、承载性能、刚度退化、延性、耗能能力等抗震性能,建立一种针对此类节点的恢复力模型。结果圆形孔节点开孔位置为0.75~1倍梁高、正六边形孔节点开孔位置为1~1.25倍梁高,开孔率均为60%~65%时,可实现塑性铰外移,并对节点的承载力、延性和耗能能力产生明显的影响。所建立的恢复力模型骨架曲线与模拟曲线吻合较好。结论蜂窝梁中柱节点抗震性能良好,可实现梁铰机制。笔者提出的恢复力模型可为此类节点的弹塑性反应分析和工程抗震分析提供参考。 展开更多
关键词 蜂窝梁钢框架中柱节点 有限元分析 抗震性能 恢复力模型
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圆中空夹层钢管混凝土叠合长柱偏压性能分析
16
作者 王建超 王兴雨 任庆新 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期647-657,共11页
目的研究圆中空夹层钢管混凝土叠合长柱的偏压性能,提出其偏压承载力计算方法。方法以长细比、偏心率、混凝土强度、纵筋配筋率及外钢管直径为参数,利用ABAQUS有限元分析软件建立相应的有限元模型,考察不同参数对荷载-挠度曲线和荷载-... 目的研究圆中空夹层钢管混凝土叠合长柱的偏压性能,提出其偏压承载力计算方法。方法以长细比、偏心率、混凝土强度、纵筋配筋率及外钢管直径为参数,利用ABAQUS有限元分析软件建立相应的有限元模型,考察不同参数对荷载-挠度曲线和荷载-弯矩曲线的影响,并进行工作机理分析;最后基于叠加理论给出偏压承载力计算方法。结果圆中空夹层钢管混凝土叠合长柱在偏压状态下的受力全过程可分为弹性、弹塑性和塑性3个阶段;长细比和偏心率是影响偏压承载力的主要因素,其中长细比由40增加到50和60时,承载力分别降低9.4%和18.9%;偏心率由0.2增加到0.4和0.6时,承载力分别降低31.0%和50.3%;由偏压承载力计算方法所得的结果与有限元模拟结果吻合较好。结论圆中空夹层钢管混凝土叠合长柱在减轻自重的情况下具有一定的承载能力和延性,偏压性能良好。 展开更多
关键词 中空夹层钢管混凝土 钢筋混凝土 中空夹层钢管混凝土叠合柱 长柱 偏心受压
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多腔钢-混凝土组合壁式柱弱轴方向抗震性能试验研究
17
作者 孙宏宇 郑宝磊 +2 位作者 王少杰 李辉 徐宗美 《世界地震工程》 北大核心 2024年第1期118-126,共9页
用于异形柱框架结构的各种截面型式的多腔钢-混凝土组合柱具有良好的使用功能和可装配建造性能,与异形柱面外有侧肢不同,保证矩形截面壁式柱弱轴方向的抗震性能更为重要。为了探究多腔钢-混凝土组合壁式柱弱轴方向的抗震性能与受力机制... 用于异形柱框架结构的各种截面型式的多腔钢-混凝土组合柱具有良好的使用功能和可装配建造性能,与异形柱面外有侧肢不同,保证矩形截面壁式柱弱轴方向的抗震性能更为重要。为了探究多腔钢-混凝土组合壁式柱弱轴方向的抗震性能与受力机制,运用低周往复荷载试验与有限元分析相结合的方法开展研究。结果表明:压弯荷载作用下,多腔钢-混凝土组合壁式柱弱轴方向的滞回曲线饱满,其全过程受力可划分为稳定承载、转化过渡和峰后二阶效应显现三个阶段,试件对应的两个特征分界点的层间位移角分别为1/57和1/27;试件屈服点和失效破坏点对应的层间位移角分别为1/85和1/23,均大于规范限值,延性系数为3.73;两端钢管、中间钢板和腔内混凝土可协同受力,混凝土未见明显压碎和开裂,钢管和钢板未见明显损伤;所得有限元模拟结果与试验结果吻合度高,骨架曲线平均相对误差为4.6%。上述成果深化了对多腔钢-混凝土组合壁式柱弱轴方向抗震性能的认知,为工程应用提供了参考。 展开更多
关键词 多腔钢-混凝土组合壁式柱 弱轴方向 抗震性能 二阶效应 钢管混凝土
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波形腹板部分包覆组合柱强轴抗震性能研究
18
作者 王威 白淙尤 +2 位作者 包海洋 高博源 袁志伟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3957-3971,共15页
提出一种新型的波形腹板PEC柱,设计2个波形腹板PEC柱拟静力试验并研究其抗震机理;运用ABAQUS软件,考虑轴压比、翼缘厚度、剪跨比、混凝土强度对强轴方向抗震性能的影响,对试验进行有限元模拟并开展参数扩展分析。研究结果表明:抗震性能... 提出一种新型的波形腹板PEC柱,设计2个波形腹板PEC柱拟静力试验并研究其抗震机理;运用ABAQUS软件,考虑轴压比、翼缘厚度、剪跨比、混凝土强度对强轴方向抗震性能的影响,对试验进行有限元模拟并开展参数扩展分析。研究结果表明:抗震性能模拟结果与试验结果吻合较好;轴压比是影响波形腹板PEC柱强轴抗震性能的关键因素,轴压比越大,试件的强轴承载能力越小,耗能能力越低;翼缘厚度越大,试件的初始刚度、承载能力越大,延性越好;提升混凝土强度至高强混凝土的强度之前,可以提高试件的承载能力、延性和初始刚度,而高强混凝土会降低试件延性;剪跨比增大、试件的峰值荷载越低,延性、耗能能力越好;基于国内外已有PEC柱的相关设计规范,额外考虑波形腹板的几何效应,提出了波形腹板PEC柱绕强轴加载时单向压弯承载力计算公式,单向压弯承载力理论值与试验值吻合度较高,验证了公式的合理性。 展开更多
关键词 PEC柱 波形腹板 抗震性能 有限元模拟 压弯承载力
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方钢管煤矸石混凝土短柱轴压承载力有限元分析 被引量：2
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作者 张玉琢 姬婷婷 +2 位作者 刘进隆 黄怡萌 路林翰 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期284-292,共9页
目的 研究各设计参数在不同煤矸石粗骨料取代率下对方钢管煤矸石混凝土短柱轴压承载力的影响规律,提出轴压承载力计算式。方法 利用ABAQUS有限元分析软件建立方钢管煤矸石混凝土短柱轴压有限元模型,并与试验结果对比,验证模型的准确性;... 目的 研究各设计参数在不同煤矸石粗骨料取代率下对方钢管煤矸石混凝土短柱轴压承载力的影响规律,提出轴压承载力计算式。方法 利用ABAQUS有限元分析软件建立方钢管煤矸石混凝土短柱轴压有限元模型,并与试验结果对比,验证模型的准确性;分析试件应力分布与荷载分配,并采用控制变量法分析试件在5种煤矸石粗骨料取代率下主要参数对其轴压承载力的影响。结果 相同设计参数下,试件轴压承载力随煤矸石粗骨料取代率的提高而降低,且最大降幅未超过14%;当试件截面边长一定时,含钢率对试件轴压承载力的影响最显著,其中,含钢率由7.4%增加至20.3%使试件轴压承载力在不同取代率下平均提升68.85%。结论 掺入煤矸石粗骨料不会使构件轴压承载力显著劣化,依据《钢管混凝土结构技术规范》(GB 50936—2014),引入煤矸石粗骨料取代率影响系数后的计算误差小于5%,可为相关研究提供参考。 展开更多
关键词 方钢管混凝土 煤矸石粗骨料 轴压承载力 有限元分析
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圆钢管煤矸石混凝土中长柱轴压性能有限元分析 被引量：1
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作者 张玉琢 黄怡萌 +2 位作者 刘进隆 姬婷婷 路林翰 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期697-705,共9页
目的研究圆钢管煤矸石混凝土中长柱的轴压性能,找到各设计参数对试件轴压承载力的影响规律,提出轴压承载力计算式,推广钢-煤矸石混凝土组合结构。方法采用ABAQUS有限元分析软件建立圆钢管煤矸石混凝土中长柱轴压有限元模型,分析典型试... 目的研究圆钢管煤矸石混凝土中长柱的轴压性能,找到各设计参数对试件轴压承载力的影响规律,提出轴压承载力计算式,推广钢-煤矸石混凝土组合结构。方法采用ABAQUS有限元分析软件建立圆钢管煤矸石混凝土中长柱轴压有限元模型,分析典型试件受力全过程的应力分布、荷载分配以及不同参数变化对其轴压承载力的影响。结果相同设计参数下,钢材屈服强度与含钢率是承载力的关键影响因素;而随煤矸石粗骨料取代率的增加,试件的承载力降低幅度未超过3.6%。结论掺入煤矸石粗骨料后的试件仍具有较高承载力,依据《钢管混凝土结构技术规范》(GB 50936—2014)中的方法对计算式进行修正后的误差在10%以内,适用于圆钢管煤矸石混凝土中长柱,能够满足实际需求。 展开更多
关键词 圆形钢管混凝土 中长柱 煤矸石粗骨料 轴压承载力 长细比
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