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大连体育馆弦支穹顶结构张拉成形及静载试验研究 被引量:12
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作者 聂桂波 支旭东 +1 位作者 范峰 沈世钊 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期1-10,共10页
大连体育馆屋盖采用了弦支穹顶结构,为探索不同张拉方案的优劣及可行性,校核结构数值分析时数值模型和计算结果的准确性,研究结构在施工、设计荷载下的受力特性,对大连体育馆缩尺模型结构进行张拉成形和静力加载试验,结合有限元软件ANSY... 大连体育馆屋盖采用了弦支穹顶结构,为探索不同张拉方案的优劣及可行性,校核结构数值分析时数值模型和计算结果的准确性,研究结构在施工、设计荷载下的受力特性,对大连体育馆缩尺模型结构进行张拉成形和静力加载试验,结合有限元软件ANSYS对试验进行全过程模拟。结果表明:撑杆的内力和节点位移的试验值与理论值吻合较好,以撑杆内力为张拉控制目标,达到了张拉要求;撑杆顶升成形方法在试验中需进行反复调试,可控性较差,且需要对索进行精确下料,难度高;斜索张拉法可控张拉点较多,且斜索索力相对较小,索力可控性好,成形精度更高,故在施工中建议采用斜索张拉方案;在静力加载试验中,弦支穹顶上部网壳节点的位移、撑杆轴力和杆件应变与荷载基本满足线性关系,表明结构整体竖向刚度在设计荷载范围内未出现弱化,网壳杆件整体应力水平在设计范围内,结构满足设计要求。 展开更多
关键词 弦支穹顶结构 张拉成形 缩尺模型试验 静载试验
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单层球面网壳与支承结构整体强震失效特征 被引量:8
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作者 于志伟 支旭东 +1 位作者 范峰 沈世钊 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1519-1523,共5页
为了研究支承结构对单层球面网壳在强震作用下失效特征的影响,建立了更为精细化的数值模型.采用动力荷载域全过程分析方法研究了单层球面网壳与支承结构整体在强震作用下的特征响应,得到了考虑下部支承结构的单层球面网壳在强震作用下... 为了研究支承结构对单层球面网壳在强震作用下失效特征的影响,建立了更为精细化的数值模型.采用动力荷载域全过程分析方法研究了单层球面网壳与支承结构整体在强震作用下的特征响应,得到了考虑下部支承结构的单层球面网壳在强震作用下两种不同的失效特征,并建立了网壳结构极限承载力的判别准则,研究了下部支承结构、矢跨比、屋面质量等参数对网壳结构在强震作用下动力响应的影响.结果表明:下部支承对网壳结构在强震作用下的失效特征有显著的影响;随网壳矢跨比和屋面质量减小,结构的极限承载力显著提高,并且塑性程度加深,延性增强. 展开更多
关键词 网壳结构 支承结构 失效特征 极限承载力 强震作用
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考虑下部柱支承四角锥网架结构动力响应分析 被引量:10
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作者 孙梦涵 范峰 +1 位作者 支旭东 孔德文 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期9-15,共7页
近些年来破坏性地震造成了很多大空间网架结构中的支承杆件的屈曲、支座处支承杆的断裂等不同程度的破坏,如汶川地震、芦山地震均有此类情况发生,使得国内外的学者对其破坏机理的研究给予更高的重视。同时,对以往仅考虑上部网架结构本... 近些年来破坏性地震造成了很多大空间网架结构中的支承杆件的屈曲、支座处支承杆的断裂等不同程度的破坏,如汶川地震、芦山地震均有此类情况发生,使得国内外的学者对其破坏机理的研究给予更高的重视。同时,对以往仅考虑上部网架结构本身结构特点而忽略下部支承结构在振动中的偶联影响的分析方法做了重新的审视。对地震作用下考虑下部结构的整体网架结构进行分析,以带有柱支承的正放四角锥和斜放四角锥的两种典型网架形式为例,在水平和竖向地震作用下,对不同刚度下部支承构件的网架结构抗震性能进行对比分析,同时研究了场地类型条件对于考虑下部柱支承网架结构的影响,分析给出不同刚度支撑在水平地震动反应谱和竖向地震动反应谱作用下对整体网架结构抗震性能的影响的具体范围,并提出对于两类常用四角锥网架结构的水平刚度作用系数和修正了原有的竖向地震作用系数。 展开更多
关键词 正放四角锥网架 斜放四角锥网架 水平向地震加速度反应谱 竖向地震加速度反应谱 抗震性能
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应用摩擦摆支座的单层球面网壳地震响应分析 被引量:9
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作者 孔德文 孙梦涵 +1 位作者 支旭东 范峰 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第S1期158-162,共5页
为研究摩擦摆支座对网壳结构抗震性能的影响,本文分析摩擦摆支座的隔振机理,应用LS-DYNA有限元软件对摩擦摆支座进行实体建模,并验证该种建模方法的正确性。将静力作用下的铰支座和摩擦摆支座单层球面网壳的力学性能进行对比,结果表明... 为研究摩擦摆支座对网壳结构抗震性能的影响,本文分析摩擦摆支座的隔振机理,应用LS-DYNA有限元软件对摩擦摆支座进行实体建模,并验证该种建模方法的正确性。将静力作用下的铰支座和摩擦摆支座单层球面网壳的力学性能进行对比,结果表明应用摩擦摆支座使网壳结构的初始变形增大;在此基础上,对应用摩擦摆支座的单层球面网壳施加不同强度的地震动,从杆件轴力、节点加速度和节点相对位移三个方面对结构的动力响应特性进行分析,并讨论摩擦摆支座在单层球面网壳结构中的有效性和适应性,得到随着地震动强度的增加,轴力振动幅值减小的杆件数目及加速度和相对位移减小的节点数目也是增加的结论。最后,通过对最外环杆件截面加强,对应用摩擦摆支座的单层球面网壳同样进行地震响应分析,讨论外环杆件加强对结构抗震性能的影响。 展开更多
关键词 单层球面网壳 摩擦摆支座 地震动 隔震
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摩擦摆支座在K8型单层球面网壳结构中的隔震研究 被引量:7
5
作者 孔德文 范峰 支旭东 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期9-15,共7页
为获得应用摩擦摆支座(FPB)单层球面网壳结构的抗震性能,将摩擦摆支座精细化有限元模型应用到跨度为80 m的K8型单层球面网壳结构中,对两种支承形式的网壳结构施加相同的地震波.依据结构杆件和节点动力响应对摩擦摆支座的隔震效果进行分... 为获得应用摩擦摆支座(FPB)单层球面网壳结构的抗震性能,将摩擦摆支座精细化有限元模型应用到跨度为80 m的K8型单层球面网壳结构中,对两种支承形式的网壳结构施加相同的地震波.依据结构杆件和节点动力响应对摩擦摆支座的隔震效果进行分析,讨论了在水平和竖向地震动时摩擦摆支座的摩擦系数和曲率半径对单层球面网壳地震响应的影响规律.结果表明:随着地震动强度的增强,摩擦摆支座的最优摩擦系数也随之增加;摩擦摆支座曲率半径越大网壳结构的地震响应越小.在上述研究基础上,对单层球面网壳结构如何选择摩擦摆支座进行了一些讨论. 展开更多
关键词 单层球面网壳 摩擦摆支座 隔震 最优摩擦系数 曲率半径
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K8型单层球面网壳支座减震 被引量:2
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作者 于志伟 支旭东 +1 位作者 范峰 沈世钊 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期7-11,共5页
为了对跨度为60 m的K8型单层球面网壳进行了减震分析,分别将结构的支座设置成弹性支座和弹性阻尼支座,对结构进行减震控制.结合对结构在有控和无控状态下自振特性的分析,阐述了单层球面网壳结构的减震控制原理.在常遇地震作用下,得到网... 为了对跨度为60 m的K8型单层球面网壳进行了减震分析,分别将结构的支座设置成弹性支座和弹性阻尼支座,对结构进行减震控制.结合对结构在有控和无控状态下自振特性的分析,阐述了单层球面网壳结构的减震控制原理.在常遇地震作用下,得到网壳结构的最大水平位移、减震支座的最大水平位移、最大支座反力和最大杆件内力.通过改变支座的刚度和阻尼系数,对两种减震方案的减震效果进行比较.研究结果表明:两种减震装置均有效地控制了K8型单层球面网壳结构的支座反力,弹性阻尼支座还可以明显地降低减震支座的水平位移. 展开更多
关键词 单层球面网壳 地震作用 减震控制 减震支座
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柱间防屈曲支撑网壳结构强震失效控制研究 被引量:1
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作者 于志伟 卢晨 +1 位作者 支旭东 范峰 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期214-220,共7页
对钢支承柱间设置防屈曲支撑的网壳结构开展灾变控制研究。首先在网壳结构的支承钢柱间设置防屈曲支撑,系统地考察防屈曲支撑对网壳结构失效特征响应的影响规律,通过对比不同支撑体系时结构的全过程响应,得到防屈曲支撑的灾变控制效果;... 对钢支承柱间设置防屈曲支撑的网壳结构开展灾变控制研究。首先在网壳结构的支承钢柱间设置防屈曲支撑,系统地考察防屈曲支撑对网壳结构失效特征响应的影响规律,通过对比不同支撑体系时结构的全过程响应,得到防屈曲支撑的灾变控制效果;通过对典型算例的统计归纳,得到柱间设置防屈曲支撑的网壳结构三种失效模式,提出通过合理选取防屈曲支撑截面面积的方式达到控制结构失效模式的目的;最后,通过大规模的参数分析,讨论防屈曲支撑的设计参数以及结构参数对网壳结构强震失效特征的影响,并提出应用防屈曲支撑时参数的合理取值技术。 展开更多
关键词 网壳结构 防屈曲支撑 强震作用 失效模式 灾变控制
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变摩擦-摩擦摆支座减震机理及减震效果有限元分析 被引量:3
8
作者 Kol Channara 张玉霞 +2 位作者 孔德文 范峰 支旭东 《施工技术》 CAS 2018年第14期83-88,共6页
将传统摩擦摆支座的球形滑面划分为n个圆环区域,研发一种新型变摩擦-摩擦摆支座,通过在不同环面上铺设不同材料从而实现摩擦系数的变化;通过理论及数值方法分析变摩擦-摩擦摆支座的减震机理,并探讨n变化时支座减震机理的变化规律;将n=6... 将传统摩擦摆支座的球形滑面划分为n个圆环区域,研发一种新型变摩擦-摩擦摆支座,通过在不同环面上铺设不同材料从而实现摩擦系数的变化;通过理论及数值方法分析变摩擦-摩擦摆支座的减震机理,并探讨n变化时支座减震机理的变化规律;将n=6的新型变摩擦-摩擦摆支座应用到K8型单层球面网壳结构中,研究变摩擦-摩擦摆支座网壳结构的抗震性能,并分析传统及新型变摩擦-摩擦摆支座结构减震效果的差别。与传统摩擦摆支座相比,变摩擦-摩擦摆支座刚度和阻尼具有良好的自适应特性,并且随着n的增大,支座的自适应特性逐渐增强;变摩擦-摩擦摆支座单层球面网壳结构具有良好的抗震性能,与传统摩擦摆支座网壳结构相比,变摩擦-摩擦摆支座结构的减震效果更优。 展开更多
关键词 摩擦摆支座 变摩擦-摩擦摆支座 单层球面网壳 自适应特性 抗震性能
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一种组合式二级缓冲吸能装置的吸能特性研究
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作者 吴利华 于逸群 +2 位作者 蒋迪 支旭东 张荣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第17期191-202,共12页
基于胀管和泡沫铝的缓冲吸能特性,以能量吸收值为设计目标,提出了一种新型二级缓冲吸能装置设计方法,并通过准静态压缩试验和落锤冲击试验验证了该方法的有效性。试验结果表明:该二级装置可实现预期的多级梯度应力平台。建立了二级缓冲... 基于胀管和泡沫铝的缓冲吸能特性,以能量吸收值为设计目标,提出了一种新型二级缓冲吸能装置设计方法,并通过准静态压缩试验和落锤冲击试验验证了该方法的有效性。试验结果表明:该二级装置可实现预期的多级梯度应力平台。建立了二级缓冲吸能装置的有限元模型,通过仿真分析其在不同冲击工况下的动态响应和能量变化特征,该装置泡沫铝和胀管部分吸能占比可达80%,且更换主要耗能部分后其余构件可实现重复使用,并针对其失效模式提出优化方法,有效增加耗能材料的利用率和装置的整体稳定性。 展开更多
关键词 胀管 泡沫铝 落锤冲击试验 吸能特性
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考虑材料损伤累积单层柱面网壳在强震下的失效研究 被引量:22
10
作者 支旭东 吴金妹 +1 位作者 范峰 沈世钊 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期770-775,共6页
采用考虑钢材损伤累积的本构模型,对跨度15米单层柱面网壳在强震下的失效进行了系统的研究。在大量算例的基础上,考察了屋面质量、矢跨比、初始几何缺陷和长宽比等结构几何参数的变化对柱面网壳失效特征和失效极限荷载的影响,探讨了结... 采用考虑钢材损伤累积的本构模型,对跨度15米单层柱面网壳在强震下的失效进行了系统的研究。在大量算例的基础上,考察了屋面质量、矢跨比、初始几何缺陷和长宽比等结构几何参数的变化对柱面网壳失效特征和失效极限荷载的影响,探讨了结构的强震失效模式及失效机理。对大量强度破坏算例在失效时刻的特征响应进行统计分析,建立了考虑材料损伤累积的单层柱面网壳动力损伤模型,可对结构在不同荷载强度下的损伤程度进行评估;提出了单层柱面网壳强震失效判别准则,用于判别单层柱面网壳在强震下的失效极限荷载。 展开更多
关键词 单层柱面网壳 地震作用 损伤累积 动力失效 损伤模型
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大跨度单层球面网壳的损伤模型及强震失效 被引量:13
11
作者 支旭东 聂桂波 +1 位作者 范峰 沈世钊 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期6-11,共6页
为对大跨度单层球面网壳在强震下的失效进行系统的分析,采用考虑材料损伤累积影响的全过程分析方法.考察了大跨度单层球面网壳在强震下失效时刻的多项响应指标随矢跨比、跨度、屋面质量等参数变化的规律,分析了失效极限荷载受这些参数... 为对大跨度单层球面网壳在强震下的失效进行系统的分析,采用考虑材料损伤累积影响的全过程分析方法.考察了大跨度单层球面网壳在强震下失效时刻的多项响应指标随矢跨比、跨度、屋面质量等参数变化的规律,分析了失效极限荷载受这些参数变化的影响,同时讨论了考虑初始几何缺陷对结构失效特征的影响.通过分析发现,单层球面网壳在强震下基本属于动力强度破坏范畴,基于这些强度破坏算例失效时刻的特征响应,分别建立了理想网壳和缺陷网壳的强震损伤模型,可以表征结构在动力荷载下的损伤程度并判定强度破坏极限荷载. 展开更多
关键词 单层球面网壳 损伤模型 损伤累积 几何缺陷
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材料损伤累积在网壳强震失效研究中的应用 被引量:23
12
作者 支旭东 范峰 沈世钊 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期169-173,共5页
为在网壳结构强震分析中考虑材料损伤累积及裂纹效应的影响,编制了通用有限元软件ABAQUS的用户材料子程序,通过标准子程序验证表明具有较高的计算精度.应用该程序对网壳结构在地震下的典型算例进行了对比分析,表明子程序具有较好的收敛... 为在网壳结构强震分析中考虑材料损伤累积及裂纹效应的影响,编制了通用有限元软件ABAQUS的用户材料子程序,通过标准子程序验证表明具有较高的计算精度.应用该程序对网壳结构在地震下的典型算例进行了对比分析,表明子程序具有较好的收敛性能,实现了考虑钢材损伤累积的有限元分析方法.应用该程序,并结合基于响应的动力全过程分析方法,对网壳结构在强震下的响应进行了参数研究,考察了结构失效时刻的特征响应.通过是否考虑材料损伤累积的对比表明,考虑这个因素对失效时刻的塑性发展影响不大,但可能明显降低结构的失效极限荷载,需要在分析中予以重视. 展开更多
关键词 网壳结构 地震作用 损伤累积 动力强度破坏
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强震下单层柱面网壳损伤及失效机理研究 被引量:27
13
作者 支旭东 范峰 沈世钊 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期29-34,共6页
基于结构损伤理论,对单层柱面网壳在强震下的失效机理进行研究。单层柱面网壳在强震下不仅会发生动力失稳,也可能由于过度塑性发展导致动力强度破坏的模式。对于动力强度失效的研究,应当在分析中考虑材料损伤累积以及断裂效应的影响。... 基于结构损伤理论,对单层柱面网壳在强震下的失效机理进行研究。单层柱面网壳在强震下不仅会发生动力失稳,也可能由于过度塑性发展导致动力强度破坏的模式。对于动力强度失效的研究,应当在分析中考虑材料损伤累积以及断裂效应的影响。为在有限元分析中包含这一影响因素,编制了基于通用有限元软件ABAQUS的用户材料子程序,具有较高的计算精度和较好的收敛性。应用其对单层柱面网壳在强震下的响应进行参数研究,并与基于理想弹塑性材料时的响应对比,讨论考虑材料损伤对网壳失效特征的影响。将单层柱面网壳在强震下失效时刻的多项特征响应进行统计分析,拟合了能够表征网壳损伤程度的损伤模型,建立单层柱面网壳在强震下的失效判别准则。针对实际工程抗震设计中采用损伤累积本构模型计算的困难,提出网壳结构失效极限的简化判别方法。 展开更多
关键词 单层柱面网壳 地震作用 动力强度破坏 损伤累积
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单层球面网壳在地震下的响应特性与失效机理 被引量:12
14
作者 支旭东 范峰 沈世钊 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2007年第4期88-94,共7页
针对单层球面网壳在地震作用下的响应进行了大量算例分析,探讨了结构失效特点,从宏观和微观综合多项指标给出结构强震失效的判别方法。在频域响应分析的基础上阐述了网壳结构动力作用的特点,总结了单层球面网壳的地震下的破坏特征及失... 针对单层球面网壳在地震作用下的响应进行了大量算例分析,探讨了结构失效特点,从宏观和微观综合多项指标给出结构强震失效的判别方法。在频域响应分析的基础上阐述了网壳结构动力作用的特点,总结了单层球面网壳的地震下的破坏特征及失效机理。 展开更多
关键词 单层球面网壳结构 地震作用 动力强度破坏 延性 频谱
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Q235B钢动态本构及在LS-DYNA中的应用 被引量:13
15
作者 支旭东 张荣 +1 位作者 林莉 范峰 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期596-602,共7页
采用万能材料试验机和分离式霍普金森拉杆(SHTB)装置,对我国钢结构建筑中最常用的Q235B钢进行准静态拉伸实验、高温拉伸实验和动态拉伸实验。基于实验数据对LS-DYNA常用的3种动态材料模型——Cowper-Symonds本构模型、Johnson-Cook本构... 采用万能材料试验机和分离式霍普金森拉杆(SHTB)装置,对我国钢结构建筑中最常用的Q235B钢进行准静态拉伸实验、高温拉伸实验和动态拉伸实验。基于实验数据对LS-DYNA常用的3种动态材料模型——Cowper-Symonds本构模型、Johnson-Cook本构模型、Zerilli-Armstrong本构模型进行了拟合,通过Taylor杆实验对3种本构模型进行验证和对比分析。结果表明:Q235B钢具有较为明显的高温软化和应变率强化效应;Cowper-Symonds本构模型可以较好地适用于工程领域低速碰撞的模拟;Johnson-Cook本构模型可适用于较大应变率范围内的模拟;不推荐Zerilli-Armstrong本构模型在工程低速碰撞领域中使用。 展开更多
关键词 动态本构模型 Q235B钢 应变率效应 Taylor杆
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屋面系统对单层球面网壳稳定性及地震响应的影响研究 被引量:6
16
作者 支旭东 张婷 +1 位作者 李文亮 范峰 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期19-26,共8页
单层球面网壳的静力稳定性及抗震性能已经取得较为系统的研究成果,但在传统的研究方法中,学者们只考虑结构部分,忽略了屋面板、吊顶、隔墙等非结构构件的影响;其中,屋面系统作为一类非结构构件,其平面刚度较大、在动力荷载下的阻尼也较... 单层球面网壳的静力稳定性及抗震性能已经取得较为系统的研究成果,但在传统的研究方法中,学者们只考虑结构部分,忽略了屋面板、吊顶、隔墙等非结构构件的影响;其中,屋面系统作为一类非结构构件,其平面刚度较大、在动力荷载下的阻尼也较大的特点会在一定程度上影响结构的受力特性。因此,选取考虑屋面系统的单层球面网壳作为研究对象,开展屋面系统对于单层球面网壳弹塑性稳定性及抗震性能的影响研究。采用有限元分析软件ABAQUS分别建立带屋面系统单层球面网壳和传统单层球壳的数值模型;通过弧长法分别对两种模型进行均布荷载作用下的非线性数值模拟,对比分析屋面系统对单层球面网壳弹塑性稳定承载力的影响;对考虑屋面系统的网壳结构进行不同地震荷载作用下的时程动力分析,采用基于响应的分析方法,考察屋面系统对于网壳结构抗震性能的影响,得到屋面系统会显著提高网壳整体刚度、增强结构抗震能力的结论;本研究可为以后网壳结构的理论研究及工程实践提供一定的参考。 展开更多
关键词 单层球面网壳 屋面系统 稳定性 地震响应 时程分析
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正放四角锥平板网架楼盖地震易损性 被引量:7
17
作者 支旭东 龚俊 范峰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期32-38,共7页
地震易损性分析能准确评估结构抗震性能,为了提出一种网架结构地震易损性的研究方法,对正放四角锥平板网架结构开展了全荷载域时程分析研究其失效机理、参数敏感性分析研究各参数的影响程度、地震易损性分析评价其抗震性能.分析结果表明... 地震易损性分析能准确评估结构抗震性能,为了提出一种网架结构地震易损性的研究方法,对正放四角锥平板网架结构开展了全荷载域时程分析研究其失效机理、参数敏感性分析研究各参数的影响程度、地震易损性分析评价其抗震性能.分析结果表明:网架结构破坏属于延性破坏,具有明显预兆;结构响应对钢材屈服强度、楼面荷载以及地震动记录的敏感性较大,后续分析中应视为随机性因素考虑;提出了适用于正放四角锥平板网架楼盖的地震损伤程度指标及震害等级划分标准,并给出针对该结构的地震易损性分析方法及步骤;分析发现结构在峰值加速度为0.40g(8度罕遇)时保证完好的概率仍有95%,即使出现0.62g(9度罕遇)强烈地震时,结构保证完好的概率仍能达到79%.正放四角锥平板网架楼盖具有较好的抗震性能,很大程度保证了结构的地震安全. 展开更多
关键词 正放四角锥平板网架楼盖 强震响应 参数敏感性 地震易损性
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泡沫混凝土填充圆钢管的轴压力学性能 被引量:6
18
作者 支旭东 郭梦慧 +1 位作者 王臣 武启剑 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1927-1935,1945,共10页
采用试验和有限元模拟方法,研究泡沫混凝土填充圆钢管构件在轴压荷载作用下的力学性能.通过轴压试验,分析短柱构件的耗能能力和长柱构件的轴压承载力,短柱构件发生叠缩破坏变形模式,耗能能力随着泡沫混凝土密度的提高而显著增强,长柱构... 采用试验和有限元模拟方法,研究泡沫混凝土填充圆钢管构件在轴压荷载作用下的力学性能.通过轴压试验,分析短柱构件的耗能能力和长柱构件的轴压承载力,短柱构件发生叠缩破坏变形模式,耗能能力随着泡沫混凝土密度的提高而显著增强,长柱构件发生整体失稳破坏,稳定承载力随着泡沫混凝土密度的增大而增大.基于ABAQUS的Explicit求解器,建立泡沫混凝土填充圆钢管构件的数值模型,获得的模拟结果与试验结果吻合良好.开展参数分析,讨论径厚比、长细比及填充泡沫混凝土密度等因素对长柱构件承载能力的影响.研究结果表明:长柱构件的稳定承载力随着长细比和径厚比的增大而减小,随着填充的泡沫混凝土密度的增大而增大.基于Perry-Robertson公式,推导了泡沫混凝土填充圆钢管长柱构件的稳定承载力公式.预测结果表明,该公式能够很好地预测长柱构件的稳定承载力. 展开更多
关键词 泡沫混凝土 圆钢管 轴压 稳定性 Perry-Robertson
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正交正放单层鞍型网壳在强震下的失效研究 被引量:2
19
作者 支旭东 范峰 +1 位作者 樊钦鑫 沈世钊 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期34-42,共9页
对跨度40m正交正放单层鞍型网壳在强震作用下的失效机理进行研究。通过典型算例探讨结构在强震作用下的响应特征,考察结构的节点位移、不同屈服程度杆件比例、不同失效程度杆件等多项结构响应随荷载强度递增的变化规律;可认为单层鞍型... 对跨度40m正交正放单层鞍型网壳在强震作用下的失效机理进行研究。通过典型算例探讨结构在强震作用下的响应特征,考察结构的节点位移、不同屈服程度杆件比例、不同失效程度杆件等多项结构响应随荷载强度递增的变化规律;可认为单层鞍型网壳在强震下发生明显的动力强度破坏,综合结构的典型响应提出一种失效极限荷载的确定方法。在系统参数分析的基础上,讨论高跨比、屋面质量、初始缺陷等因素对结构失效极限荷载的影响规律,并讨论考虑下部支承结构刚度因素对上部鞍型网壳强震失效极限荷载、失效模式的影响规律。 展开更多
关键词 单层鞍型网壳 强震作用 动力强度破坏 初始缺陷 支承结构
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RPUF填充薄壁圆钢管短柱构件的轴压力学性能
20
作者 支旭东 郭梦慧 +2 位作者 武启剑 李奇训 周军 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期51-57,共7页
基于建筑工程领域存在的碰撞、冲击等工程背景,提出密度为300 kg/m^3的硬质聚氨酯泡沫(RPUF, rigid polyurethane foam)填充建筑圆钢管短柱吸能构件,为获得该类构件在轴压荷载作用下的基本力学性能及吸能能力,开展了3组空钢管和3组RPUF... 基于建筑工程领域存在的碰撞、冲击等工程背景,提出密度为300 kg/m^3的硬质聚氨酯泡沫(RPUF, rigid polyurethane foam)填充建筑圆钢管短柱吸能构件,为获得该类构件在轴压荷载作用下的基本力学性能及吸能能力,开展了3组空钢管和3组RPUF填充圆钢管短柱构件的轴压试验.试验结果表明:轴压荷载作用下,填充RPUF能够有效改善建筑圆钢管在轴压荷载作用下的叠缩变形模式,使构件趋于对称叠缩变形;同时,RPUF填充圆钢管构件较空钢管的首个峰值荷载及各项吸能指标都有了较大幅度的提升,且壁厚越薄,提升幅度越大,体现了填充RPUF对建筑圆钢管的力学性能及吸能能力的提升.基于ABAQUS/Explicit求解器建立RPUF填充圆钢管短柱构件的轴压有限元模型,将仿真结果与试验结果对比,以验证有限元模型的准确性,随后开展参数分析,结果表明RPUF填充圆钢管耗能能力随壁厚和管径的增大而增大.在Alexander经典叠缩模型的基础上,推导了平均压缩力预测公式,与试验结果和数值模拟结果对比发现该公式能够有效预测RPUF填充圆钢管短柱构件在轴压荷载作用下的平均压缩力. 展开更多
关键词 聚氨酯泡沫 钢管 短柱 轴压 平均压缩力
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