标准引领我国钢结构工程高质量发展--《钢结构通用规范》编制概况及重点内容解读

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作者 曹正罡 范峰 《工程建设标准化》 2024年第4期23-25,共3页

《钢结构通用规范》(以下简称《钢规》)是住房和城乡建设部按照国家工程建设标准体制改革而设立的38本全文强制性工程建设规范之一。《钢规》由哈尔滨工业大学和中国建筑标准设计研究院有限公司联合主编,自2016年4月启动编制,历时近5年... 《钢结构通用规范》(以下简称《钢规》)是住房和城乡建设部按照国家工程建设标准体制改革而设立的38本全文强制性工程建设规范之一。《钢规》由哈尔滨工业大学和中国建筑标准设计研究院有限公司联合主编,自2016年4月启动编制,历时近5年时间编制完成。《钢规》编制组顾问委员会由中国工程院院士、重庆大学周绪红,中国工程院院士。 展开更多

关键词 中国工程院院士 建筑标准设计 顾问委员会 标准引领 编制组 钢结构 通用规范 内容解读

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基于损伤等效的直立锁边屋面板动态抗风揭试验方法

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作者 孙瑛 武涛 曹正罡 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期26-33,共8页

围护结构在台风等极端风下的抗风性能需要依靠动态试验测定,试验周期长导致成本高且模拟研究受限。基于直立锁边屋面板材料的损伤本构模型,通过疲劳分析研究荷载幅值对材料损伤影响,提出简化荷载序列组合。借助雨流计数法统计测点风压... 围护结构在台风等极端风下的抗风性能需要依靠动态试验测定,试验周期长导致成本高且模拟研究受限。基于直立锁边屋面板材料的损伤本构模型,通过疲劳分析研究荷载幅值对材料损伤影响,提出简化荷载序列组合。借助雨流计数法统计测点风压时程得到基于损伤等效的简化荷载循环,提出动态抗风揭试验方法。参照不同试验方法开展抗风揭试验,通过对比发现,试验方法对屋面板风揭破坏过程影响不明显。除永久塑性变形外,该文试验方法与现有试验方法下屋面板损坏现象基本一致,屋面板均为撕裂破坏。不同试验方法下屋面板承载力差异在10%~20%间。该文试验方法加载周期小于1h,现有试验方法加载周期则大于20h。在屋面板风揭破坏过程、承载力等抗风揭性能差异不大情况下,该文试验方法可大幅降低试验周期,为开展模拟研究奠定基础。 展开更多

关键词 直立锁边屋面板 雨流计数法 损伤等效 简化荷载循环 动态试验方法

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单层球面网壳的弹塑性稳定性 被引量：61

3

作者 曹正罡 范峰 沈世钊 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期6-10,共5页

为了解和掌握单层球面网壳在静力荷载作用下的弹塑性稳定性能,采用有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序对典型单层球面网壳结构稳定性能进行对比分析,初步了解了球面网壳弹性与弹塑性稳定性能的主要差异。在此基础上进行了1000余例K8... 为了解和掌握单层球面网壳在静力荷载作用下的弹塑性稳定性能,采用有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序对典型单层球面网壳结构稳定性能进行对比分析,初步了解了球面网壳弹性与弹塑性稳定性能的主要差异。在此基础上进行了1000余例K8型单层球面网壳弹性、弹塑性全过程分析,同时考虑竖向均布荷载的不对称分布、初始几何缺陷等因素对球面网壳稳定性能的影响,掌握了以上因素变化对球面网壳弹塑性稳定性能的影响规律,并将其定量化。最后,通过对弹性、弹塑性稳定极限承载力的统计分析,提出适用于K8、K6型球面网壳的塑性折减系数,用以表示材料非线性对极限承载力的影响。这些成果的获得为进一步开展网壳结构的弹塑性稳定性能研究以及工程实践提供了理论依据和技术参考。 展开更多

关键词 单层球面网壳 稳定 极限承载力 非线性 静力荷载 弹塑性

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单层柱面网壳弹塑性稳定性能研究 被引量：24

4

作者 曹正罡 孙瑛 +1 位作者 范峰 沈世钊 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期55-59,共5页

目前对于球面网壳的弹塑性稳定性能研究成果较为丰富,而对柱面网壳的弹塑性稳定性能以及稳定性验算方法中"安全系数"的取值问题还缺乏系统研究。为此,基于有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序,有计划地针对600余例单层柱面... 目前对于球面网壳的弹塑性稳定性能研究成果较为丰富,而对柱面网壳的弹塑性稳定性能以及稳定性验算方法中"安全系数"的取值问题还缺乏系统研究。为此,基于有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序,有计划地针对600余例单层柱面网壳结构进行双重非线性全过程分析。系统地考察了极限承载力、屈曲模态、塑性发展分布等特征响应,总结了初始几何缺陷和荷载不对称分布等因素对网壳结构稳定性能的影响规律。定义并统计了代表材料非线性影响的"塑性折减系数",基于参数分析结果及概率统计方法对单层柱面网壳的"安全系数"取值进行重新核定,结果显示,柱面网壳塑性折减系数取值范围为0.362～0.578,两纵边柱面网壳安全系数取3.4,四边支承柱面网壳取4.5,两端支承柱面网壳取5.4。 展开更多

关键词 单层柱面网壳 稳定 极限承载力 弹塑性

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中石油大厦斜交网格X型节点试验研究 被引量：7

5

作者 曹正罡 严佳川 +2 位作者 周威 高英志 刘志伟 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期42-48,150,共8页

为了解斜交网格中X型节点的受力性能,进行相似比为1∶5的4个X型节点模型试验,并利用ABAQUS软件开展对应的数值模拟分析,试验的主要参数为试件节点区体积配箍率和加载方式。试验结果与数值模拟一致表明:加载过程中,节点区变形不显著,达... 为了解斜交网格中X型节点的受力性能,进行相似比为1∶5的4个X型节点模型试验,并利用ABAQUS软件开展对应的数值模拟分析,试验的主要参数为试件节点区体积配箍率和加载方式。试验结果与数值模拟一致表明:加载过程中,节点区变形不显著,达到极限荷载时刻,试件突然破坏,显然X型节点的破坏方式属于脆性破坏。其次,等值加载与差值加载两种不同加载方式对节点极限荷载的影响较小,实际结构存在的差值受载方式对节点产生的不利作用可以忽略。提高X型节点区的体积配箍率可减小节点区横向膨胀变形,且在保证节点区最小体积配箍率大于1.44%的前提下,斜柱将先于节点区破坏,节点区将能有效传递斜柱内力,起到良好的联结作用,满足"强节点,弱柱"的要求。 展开更多

关键词 X型节点 斜交网格 极限荷载 静力试验 数值仿真

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螺栓球节点试验及在单层网壳结构中的应用性 被引量：9

6

作者 曹正罡 范峰 +1 位作者 马会环 王伟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期525-530,共6页

为充分利用螺栓球节点的抗弯刚度,实现其在单层网壳结构中的应用,针对螺栓球节点开展力学试验研究,配合以精细化的有限元分析,获得节点的抗弯性能,并采用弯矩-转角关系来描述.利用ANSYS程序,采用弹簧单元模拟节点弯曲与扭转性能并将试... 为充分利用螺栓球节点的抗弯刚度,实现其在单层网壳结构中的应用,针对螺栓球节点开展力学试验研究,配合以精细化的有限元分析,获得节点的抗弯性能,并采用弯矩-转角关系来描述.利用ANSYS程序,采用弹簧单元模拟节点弯曲与扭转性能并将试验获得的弯矩-转角关系引入节点属性中,构建了螺栓球节点单层网壳的有限元模型.在此基础上系统开展了网壳结构的稳定性能研究.结果显示:采用螺栓球节点的网壳对于荷载不对称分布较为敏感,而且失稳过程中总伴随有节点的弯折效应;单层球面网壳的极限承载力最低可达到对应刚性节点网壳的32%,最高则超过98%,而单层柱面网壳则仅为10%,这表明此类节点可以应用在单层球面网壳中,但不宜在单层柱面网壳中采用. 展开更多

关键词 单层网壳 螺栓球 承载力 试验

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80m球径螺栓球节点单层球面网壳稳定性能分析 被引量：7

7

作者 曹正罡 陈哲明 +2 位作者 万宗帅 马会环 武岳 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1-8,共8页

螺栓球节点是一类半刚性节点,能否应用到单层网壳中一直是该领域急需解决的关键问题之一,本文首先通过螺栓球节点域的有限元分析,利用已有试验研究结果,获得螺栓球系列节点的弯矩-转角关系,再通过数值方法将其引入到整体网壳的节点刚度... 螺栓球节点是一类半刚性节点,能否应用到单层网壳中一直是该领域急需解决的关键问题之一,本文首先通过螺栓球节点域的有限元分析,利用已有试验研究结果,获得螺栓球系列节点的弯矩-转角关系,再通过数值方法将其引入到整体网壳的节点刚度模拟中,建立了半刚性节点网壳分析方法.在此基础上,针对沈北新区市民健身中心80 m直径单层球面网壳,采用螺栓球节点连接设计,并进一步对结构施工成形过程中的多个状态进行非线性稳定性分析,也对覆盖饰面材料后网壳的稳定性能进行了探讨.分析结果表明:在施工阶段,网壳局部杆件以受弯为主,导致水平荷载作用下1/2球的极限承载力最低,而竖向荷载作用下的3/4球则因为其上部变形较大导致其极限承载力下降较多;在网壳合拢后,受弯构件转化为以受轴向力为主,其竖向、水平极限承载力分别到达设计荷载的4.7倍和9.2倍,因此只要通过合理措施,避免施工各阶段可能出现的失稳破坏,螺栓球节点完全可以应用到单层网壳结构中. 展开更多

关键词 单层网壳 螺栓球节点 半刚性节点 稳定性 非线性全过程分析

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三类薄钢板剪力墙滞回性能及选型 被引量：9

8

作者 曹正罡 杜鹏 +1 位作者 邱星玮 范峰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期10-16,共7页

为研究四边连接、两边连接及开竖缝薄钢板剪力墙的滞回性能并对其设计选型提出建议,利用ANSYS有限元软件对三类薄钢板剪力墙的滞回性能进行数值模拟研究,对比分析了三类薄钢板剪力墙在低周往复荷载作用下的初始刚度、峰值承载力、耗能... 为研究四边连接、两边连接及开竖缝薄钢板剪力墙的滞回性能并对其设计选型提出建议,利用ANSYS有限元软件对三类薄钢板剪力墙的滞回性能进行数值模拟研究,对比分析了三类薄钢板剪力墙在低周往复荷载作用下的初始刚度、峰值承载力、耗能性能以及延性.分析结果表明:三类薄钢板剪力墙均具有良好的延性和耗能能力;四边连接和两边连接薄钢板剪力墙的滞回曲线有一定程度的捏缩,但其初始刚度和峰值承载力较高,可用作高层或高烈度区的多层钢结构住宅的抗侧构件;开竖缝薄钢板剪力墙的滞回曲线呈饱满的梭形,但其初始刚度和峰值承载力较低,可用作低层或低烈度区的多层钢结构住宅的抗侧构件. 展开更多

关键词 四边连接 两边连接 开缝 薄钢板剪力墙 滞回性能

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大跨度四边支承单层柱面网壳的稳定性能 被引量：4

9

作者 曹正罡 范峰 +2 位作者 孙瑛 王玉芹 王伟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1524-1529,共6页

为拓宽单层柱面网壳的应用跨度,以参数分析作为研究手段,利用通用有限元程序ANSYS以及自编的前后处理程序,针对波宽为20m四边支承柱面网壳开展400余例非线性全过程分析,考察屈曲模态、临界荷载、塑性发展分布等特征响应,总结长宽比、矢... 为拓宽单层柱面网壳的应用跨度,以参数分析作为研究手段,利用通用有限元程序ANSYS以及自编的前后处理程序,针对波宽为20m四边支承柱面网壳开展400余例非线性全过程分析,考察屈曲模态、临界荷载、塑性发展分布等特征响应,总结长宽比、矢宽比、初始几何缺陷、荷载不对称分布等因素对网壳临界荷载的影响规律.研究结果显示:四边支承柱面网壳的直杆以受弯作用为主,壳面中部是结构的薄弱区域;当长宽比过大时,应通过增设加劲肋提高壳面刚度,加劲肋的间距应使得网壳长宽比保持在1.0为宜;柱面网壳对于初始几何缺陷较为敏感,当缺陷值达到波宽的1/300时,网壳的弹塑性临界荷载将降低30%以上;当荷载呈不对称分布且p/g=1.0时,网壳的临界荷载将降低到均布荷载作用情况下的86%～94%. 展开更多

关键词 柱面网壳 弹塑性 稳定性 屈曲模态 临界荷载

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大矢跨比单层球面网壳弹塑性稳定性研究 被引量：8

10

作者 曹正罡 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183-186,共4页

为全面认识大矢跨比球面网壳的弹塑性稳定性能，利用ANSYS软件及自编的前后处理程序，有计划地针对132例矢跨比为1／4～1／2的大矢跨比K8型单层球面网壳进行弹性、弹塑性稳定性能分析，并对其中典型算例的塑性发展状况进行了全过程跟踪... 为全面认识大矢跨比球面网壳的弹塑性稳定性能，利用ANSYS软件及自编的前后处理程序，有计划地针对132例矢跨比为1／4～1／2的大矢跨比K8型单层球面网壳进行弹性、弹塑性稳定性能分析，并对其中典型算例的塑性发展状况进行了全过程跟踪分析．考察网壳的屈曲模态，分析初始几何缺陷、矢跨比，材料非线性对网壳弹塑性极限承载力的影响．结果表明：大矢跨比情况下，初始几何缺陷的存在会导致网壳的极限承载力降低50％，材料非线性对极限承载力的影响也明显大于常用矢跨比情况，塑性折减系数达到0．4，网壳极易发生提前失稳．建议适当提高大矢跨比球面网壳的稳定性验算安全系数． 展开更多

关键词 球面网壳 稳定 极限承载力 弹塑性 大矢跨比

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纺锤形Tensairity结构基本力学性能研究 被引量：6

11

作者 曹正罡 张雄迪 +1 位作者 范峰 孙瑛 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期11-18,共8页

Tensairity结构体系在我国尚未应用。为掌握Tensairity的有限元分析方法和基本力学性能,利用ANSYS软件构建了纺锤形Tensairity结构的精细化有限元模型,实现了结构从初始态到受荷态的全过程分析。与国外学者开展的试验进行数值模拟,结果... Tensairity结构体系在我国尚未应用。为掌握Tensairity的有限元分析方法和基本力学性能,利用ANSYS软件构建了纺锤形Tensairity结构的精细化有限元模型,实现了结构从初始态到受荷态的全过程分析。与国外学者开展的试验进行数值模拟,结果吻合较好。在此基础上,开展了集中荷载作用下,内气压、构件截面、膜材刚度等参数对Tensairity结构受力性能的影响规律研究。结果显示,Tensairity受力特点是通过上下弦构件间的轴向力偶来抵抗外荷载,实现了结构受力拉压分离的设计思想。提高初始内气压、增大上下弦构件截面和提高跨径比是增加结构整体刚度的有效手段;工程实践中应采取措施保证气肋与上下弦构件的有效连接,避免气肋侧向翻转而导致结构失效;同时应保证气肋的密闭性和内气压稳定性。 展开更多

关键词 Tensairity 张弦结构 气肋 有限元

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大断面胶合木张弦曲梁及拼接节点静载受弯试验研究 被引量：5

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作者 曹正罡 万宗帅 +2 位作者 杨寒 王伟 白伟东 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期43-51,共9页

现代大断面胶合木结构采用内嵌双钢板节点形式较为美观,构造相对合理,但因工艺复杂,相关研究不多,故应用较少。文章设计制作了1个内嵌双钢板销式连接的大断面胶合木拼接节点足尺试件,通过静载抗弯承载力破坏性试验,研究节点的失效模式... 现代大断面胶合木结构采用内嵌双钢板节点形式较为美观,构造相对合理,但因工艺复杂,相关研究不多,故应用较少。文章设计制作了1个内嵌双钢板销式连接的大断面胶合木拼接节点足尺试件,通过静载抗弯承载力破坏性试验,研究节点的失效模式和破坏机理。进而将此节点应用于30m大跨度胶合木张弦曲梁中,设计1个1∶1足尺试件并进行堆载试验,研究张弦曲梁的受力机理、承载能力以及宏观、微观结构响应,并考察拼接节点螺栓群的工作状态。拼接节点试验表明:该节点在纯弯加载过程中未出现钢销滑移等现象,节点最终因受拉区销孔处木材达到承压强度而破坏,说明此类拼接节点受力合理,连接可靠。跨度为30m的张弦曲梁试验表明:该梁施加预应力后,其竖向刚度显著提高、变形减小,在弹性范围内工作,受力性能良好。 展开更多

关键词 大断面胶合木 拼接节点 张弦曲梁 足尺试件试验 静载试验

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铝合金毂式节点轴向拉压受力性能有限元分析 被引量：3

13

作者 曹正罡 李亮 +1 位作者 汪天旸 王志成 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期184-191,共8页

为探究空间结构体系中铝合金毂式节点受力性能,采用非线性有限元软件ABAQUS建立了25个不同尺寸的铝合金毂式节点精细化数值模型研究其受拉和受压性能,并分析了毂体槽间距、齿间距、齿宽度、齿深度等因素对节点受力性能的影响.分析结果表... 为探究空间结构体系中铝合金毂式节点受力性能,采用非线性有限元软件ABAQUS建立了25个不同尺寸的铝合金毂式节点精细化数值模型研究其受拉和受压性能,并分析了毂体槽间距、齿间距、齿宽度、齿深度等因素对节点受力性能的影响.分析结果表明:节点受拉承载力主要由毂体与杆件嵌入部分之间凹凸齿槽承担;改变主要参数,节点受拉极限状态共出现毂体凸齿弯剪破坏、毂体最内侧槽部弯剪破坏、毂体最外侧槽部弯剪破坏和毂体凸齿剪切破坏4种破坏模式;在研究范围内增大毂体槽间距和齿宽度,节点抗拉极限承载力增加71.3%和112.9%;节点受压极限状态主要为失稳破坏,主要参数的改变对其承压性能影响较小.最终给出研究范围内节点抗拉极限承载力公式和设计建议. 展开更多

关键词 空间结构体系 铝合金毂式节点 破坏模式 受力性能 有限元分析

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80m球径螺栓球节点单层球面网壳强震失效机理 被引量：3

14

作者 曹正罡 严佳川 周传波 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期39-44,共6页

为探究半刚性节点单层球面网壳在强震作用下的失效机理,以沈北新区80 m球径螺栓球节点单层球面网壳为研究对象,采用通用有限元软件ANSYS,引入节点试验和数值分析数据来模拟实际工程中螺栓球节点的抗弯性能,建立可考虑节点实际连接刚度... 为探究半刚性节点单层球面网壳在强震作用下的失效机理,以沈北新区80 m球径螺栓球节点单层球面网壳为研究对象,采用通用有限元软件ANSYS,引入节点试验和数值分析数据来模拟实际工程中螺栓球节点的抗弯性能,建立可考虑节点实际连接刚度的精细化数值模型,并进一步考虑局部杆件和节点加强、壳体外表面安装维护材料等不同结构条件的变化,在此基础上,对其开展强震作用下的失效机理研究.分析结果表明:沈北新区80 m球径螺栓球节点单层球面网壳的失效机理为局部节点瞬时大量破坏导致的结构动力失稳倒塌.局部加固网壳只能改善结构正常使用状态的各项响应指标,无法提高结构极限承载力.在现有结构表面安装维护面板,其各项响应指标(位移、支座反力等)皆明显增大,极限承载力下降57.1%,抗震能力明显降低. 展开更多

关键词 半刚性节点 单层球面网壳 有限元模拟 时程分析 失效机理

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肋环斜杆型球面网壳弹塑性稳定特性 被引量：3

15

作者 曹正罡 孙瑛 范峰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期849-852,共4页

为掌握肋环斜杆型球面网壳的弹塑性稳定特性,利用ANSYS软件有计划地对430余例实际尺寸的肋环斜杆型单层球面网壳进行了双重非线性全过程分析,求得结构的极限承载力,系统地考察了初始缺陷、荷载不对称分布、支承条件以及材料非线性等因... 为掌握肋环斜杆型球面网壳的弹塑性稳定特性,利用ANSYS软件有计划地对430余例实际尺寸的肋环斜杆型单层球面网壳进行了双重非线性全过程分析,求得结构的极限承载力,系统地考察了初始缺陷、荷载不对称分布、支承条件以及材料非线性等因素对网壳稳定性能的影响,并与弹性分析结果进行了对比分析.通过大规模参数分析研究,较全面了解肋环斜杆型单层球面网壳弹塑性稳定的规律性,统计了肋环斜杆型单层球面网壳的材料非线性折减系数,为此类网壳结构的工程实践提供了理论依据和设计参考. 展开更多

关键词 单层球面网壳 稳定 极限承载力 弹塑性

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单层鞍型网壳的抗震性能分析 被引量：5

16

作者 曹正罡 范峰 《世界地震工程》 CSCD 2004年第2期55-60,共6页

采用子空间迭代法计算单层鞍型网壳的自振特性,利用圆管截面空间梁系弹塑性本构关系,用时程分析法计算单层鞍型网壳的弹塑性地震响应,通过对SDAP和ANSYS有限元程序计算结果比较分析,总结出单层鞍型网壳的自振特性、地震内力响应及地震... 采用子空间迭代法计算单层鞍型网壳的自振特性,利用圆管截面空间梁系弹塑性本构关系,用时程分析法计算单层鞍型网壳的弹塑性地震响应,通过对SDAP和ANSYS有限元程序计算结果比较分析,总结出单层鞍型网壳的自振特性、地震内力响应及地震内力系数随参数的变化规律。 展开更多

关键词 单层鞍型网壳 自振特性 时程分析法 弹塑性地震响应 地震内力系数

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预应力索网抑制屈曲钢板剪力墙力学性能分析 被引量：2

17

作者 曹正罡 吴鹏程 杜鹏 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期184-191,共8页

为解决薄钢板剪力墙受力上的缺陷,提出一种预应力索网抑制屈曲薄钢板剪力墙(CN-SPSW),它的工作原理为在钢板两侧交错布置预应力拉索,由拉索内预应力产生的回复力约束钢板面外变形.利用ABAQUS对单层单跨预应力索网抑制屈曲钢板剪力墙的... 为解决薄钢板剪力墙受力上的缺陷,提出一种预应力索网抑制屈曲薄钢板剪力墙(CN-SPSW),它的工作原理为在钢板两侧交错布置预应力拉索,由拉索内预应力产生的回复力约束钢板面外变形.利用ABAQUS对单层单跨预应力索网抑制屈曲钢板剪力墙的抗剪性能进行数值模拟,分析在水平方向低周往复加载作用下,构件的抗剪性能及耗能能力.研究表明:索网为柔性约束,抑制较厚钢板的面外变形效果较弱,但对于大宽厚比的钢板剪力墙,预应力索网抑制构件的存在仍可显著减少钢板面外变形.针对宽厚比λ=1 000的CN-SPSW,相较于同尺寸的钢板剪力墙,其峰值承载力提高18%,耗能能力提高47%.参数分析表明索网抑制构件宜用于宽厚比λ大于600的钢板剪力墙中. 展开更多

关键词 预应力索网 抑制屈曲 钢板剪力墙 滞回性能 耗能能力

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输电塔K型纵板加劲相贯节点抗压承载力研究 被引量：1

18

作者 曹正罡 王佳龙 +1 位作者 王志成 赵林 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期28-35,共8页

特高压大跨越输电塔采用的纵板加劲节点研究一直较为滞后,设计过程中始终未考虑加劲对节点承载力的影响,中国规范也尚未有明确的计算方法.为此,重点针对K型纵板加劲圆管相贯节点开展系统弹塑性极限承载力研究,结合各几何参数变化,统计... 特高压大跨越输电塔采用的纵板加劲节点研究一直较为滞后,设计过程中始终未考虑加劲对节点承载力的影响,中国规范也尚未有明确的计算方法.为此,重点针对K型纵板加劲圆管相贯节点开展系统弹塑性极限承载力研究,结合各几何参数变化,统计分析节点的极限承载力,进一步基于节点塑性区扩展过程,探寻其失效模式并揭示破坏机理;从设计角度总结各参数对节点极限承载力的影响规律.通过多元线性回归,确定了节点极限承载力计算公式,提出纵板加劲节点的承载力修正方法.与数值分析结果对比表明简化公式具有较好的精度,可有效简化计算纵板加劲相贯节点的承载力设计值,指导大跨越输电塔工程的节点设计. 展开更多

关键词 K型节点 纵板加劲 有限元分析 简化计算方法 抗压极限承载力

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80 m球径螺栓球节点单层球面网壳地震响应分析 被引量：1

19

作者 曹正罡 周传波 严佳川 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期58-65,共8页

为探究半刚性节点单层球面网壳在地震荷载作用下的动力响应特征,针对沈北新区80 m球径螺栓球节点单层球面网壳,采用有限元软件ANSYS,引入节点试验和数值分析数据来模拟实际工程中螺栓球节点的抗弯性能,建立可考虑节点刚度的精细化数值模... 为探究半刚性节点单层球面网壳在地震荷载作用下的动力响应特征,针对沈北新区80 m球径螺栓球节点单层球面网壳,采用有限元软件ANSYS,引入节点试验和数值分析数据来模拟实际工程中螺栓球节点的抗弯性能,建立可考虑节点刚度的精细化数值模型,并进一步考虑局部杆件和节点加强、壳体外表面安装围护材料等不同结构条件的变化,在此基础上,对其开展了自振特性及在不同峰值地震荷载作用下动力响应分析.分析结果表明:本项目已建成的大跨度螺栓球节点单层网壳具有良好的抗震性能,但螺栓球节点单层网壳局部开洞会形成明显的刚度薄弱区,建议洞口周边采用焊接球节点并对周圈杆件加强.若在现有结构外表面安装围护玻璃则导致结构的抗震性能明显降低,罕遇地震下,节点最大位移将比竣工结构增大140.1%,杆件最大应力增大77.8%,节点最大位移时程曲线有发散迹象,表明结构有发生整体倒塌的可能性. 展开更多

关键词 半刚性节点 单层球面网壳 有限元模拟 自振特性分析 地震响应分析

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节点刚度缺陷对柱面索撑网壳稳定性的影响 被引量：1

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作者 曹正罡 龙振飞 +2 位作者 赵林 李展熇 孙瑛 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期118-123,共6页

为研究装配式节点的初始刚度缺陷对索撑网壳稳定性能的影响,分别对各节点具有相同刚度偏差和随机刚度偏差的柱面索撑网壳进行了非线性全过程计算,分析了结构的失稳机理与破坏模式。并基于节点刚度不对称度β的概念,提出了柱面索撑网壳... 为研究装配式节点的初始刚度缺陷对索撑网壳稳定性能的影响,分别对各节点具有相同刚度偏差和随机刚度偏差的柱面索撑网壳进行了非线性全过程计算,分析了结构的失稳机理与破坏模式。并基于节点刚度不对称度β的概念,提出了柱面索撑网壳失稳模式的判别方法,为初始刚度缺陷的控制标准提供了依据。研究结果表明:对于沿两纵边支承的柱面索撑网壳,考虑节点半刚性的稳定承载力相比于理想刚接结构下降了15%;半刚接柱面索撑网壳对随机节点刚度缺陷较敏感,当随机缺陷的最大幅值为初始刚度的2%时,极限承载力相比于无缺陷的半刚接结构最多下降了36%;由于节点刚度的不对称分布,导致了柱面索撑网壳可能发生正对称失稳或反对称失稳两种模式,且当节点刚度不对称度大于1时,结构将从正对称失稳转变为反对称失稳,承载力随之下降30%左右。 展开更多

关键词 空间结构体系 柱面索撑网壳 节点刚度缺陷 失稳模式 稳定承载力

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