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基于模型温度场更新的钢框架结构抗火混合模拟研究
1
作者 蔡新江 刘超 +1 位作者 施涵远 毛小勇 《消防科学与技术》 北大核心 2025年第1期68-73,共6页
为提高抗火混合模拟中数值子结构的精度,结合模型更新技术,进行基于温度场更新的抗火混合模拟研究,建立火灾下两层两跨钢框架模型,识别试验子结构中实测的温度参数,更新数值子结构中与试验子结构受火情况相同部分的单元节点温度,以此提... 为提高抗火混合模拟中数值子结构的精度,结合模型更新技术,进行基于温度场更新的抗火混合模拟研究,建立火灾下两层两跨钢框架模型,识别试验子结构中实测的温度参数,更新数值子结构中与试验子结构受火情况相同部分的单元节点温度,以此提高混合模拟中数值子结构的计算精度。结果表明:该方法可以实现根据试验子结构的数据更新模型温度场并且进行结构抗火分析,计算得到的耐火极限、极限应力状态与整体结构模拟较为吻合,耐火极限时间误差为7%,极限状态应力误差为1%。因此,文中所提方法较为可靠,能够为进一步提高结构抗火混合试验方法的适用性提供参考。 展开更多
关键词 钢框架 结构抗火 混合模拟 模型更新 耐火极限
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四周悬挂的超限高层结构设计与抗震性能研究
2
作者 何剡江 徐卫敏 +1 位作者 王晓翠 干学宏 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第3期10-20,32,共12页
某工程采用框架-核心筒作为主要承重及抗侧结构。为实现建筑外立面通透的效果,所有框架柱均内退至核心筒附近。在顶部设8.4m高的悬挑桁架及环桁架,并沿环桁架逐层下挂钢吊杆作为楼面梁外周支承,形成框架-核心筒与悬挂结构相结合的受力... 某工程采用框架-核心筒作为主要承重及抗侧结构。为实现建筑外立面通透的效果,所有框架柱均内退至核心筒附近。在顶部设8.4m高的悬挑桁架及环桁架,并沿环桁架逐层下挂钢吊杆作为楼面梁外周支承,形成框架-核心筒与悬挂结构相结合的受力体系。在参考国内类似悬挂结构的工程案例后,从结构合理性的角度出发,对关键部位的结构布置优化和加强,并采用多个成熟的结构计算软件进行对比计算。除常规分析以外,针对项目特点,补充了性能化设计、大震动力弹塑性分析、关键节点有限元分析、悬挂结构楼盖舒适度验算、不同安装方案的施工模拟分析等计算,较为全面地掌握结构整体及关键部位的受力特性。同时,采取控制竖向构件轴压比、控制悬挂相关的钢构件应力比、提高核心筒配筋率等技术措施,确保结构实现预定的抗震性能目标。本文可以为类似悬挂结构的设计提供借鉴意义。 展开更多
关键词 型钢混凝土框架核心筒 悬挂结构 钢吊杆 特殊施工方案模拟 楼盖舒适度 动力弹塑性分析
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钢管混凝土外框加固两层石结构抗震性能
3
作者 王昊 许立英 +2 位作者 吴应雄 陈伟恩 刘泽栋 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第3期130-138,147,共10页
福建沿海地区现存有大量石结构民宅,其抗震性能差亟需加固。在基本不破坏房屋外观、简单易施工及经济性的基础上,探究性提出采用钢管混凝土外框加固石砌体结构。为探究其加固效果,采用有限元分析软件分别建立未加固和钢管混凝土外框加... 福建沿海地区现存有大量石结构民宅,其抗震性能差亟需加固。在基本不破坏房屋外观、简单易施工及经济性的基础上,探究性提出采用钢管混凝土外框加固石砌体结构。为探究其加固效果,采用有限元分析软件分别建立未加固和钢管混凝土外框加固的两种石结构模型,模拟石结构地震破坏全过程,分析结构的破坏模式及其地震响应。结果表明:钢管混凝土外框加固不会改变石结构的破坏模式,结构在地震作用下二层墙体率先发生面外破坏,导致部分石楼板掉落,而后一层墙体也发生倒塌,最终结构发生“自上而下”的坍塌破坏;在PGA为70gal和110gal的工况下,未加固结构损伤状态为严重破坏(位移角1/155)和倒塌破坏(位移角1/66),经加固后结构损伤状态转变为中等破坏(位移角1/408)、严重破坏(位移角1/250);相比于未加固结构,加固后结构的层间位移角减小了46.32%~81.77%,楼面峰值加速度则由于结构整体刚度的提高有所增加。加固后结构裂缝的开展得到抑制,损伤程度有所减小,抗震性能得到提升。 展开更多
关键词 石结构 抗震加固 钢管混凝土 外框加固 有限元分析
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大跨度重载荷钢结构桁架施工质量缺陷纠偏技术 被引量：1
4
作者 张炜 王明 张化全 《煤炭工程》 北大核心 2025年第2期38-43,共6页
东周窑煤矿清洁能源改造项目乏风平台的大跨度钢结构桁架在施工过程中由于施工工序及施工管理失误等诸多原因,导致大跨度钢结构桁架产生竖向变形位移及钢结构框架支撑柱产生水平方向变形位移的严重质量缺陷,直接影响设备安装、安全使用... 东周窑煤矿清洁能源改造项目乏风平台的大跨度钢结构桁架在施工过程中由于施工工序及施工管理失误等诸多原因,导致大跨度钢结构桁架产生竖向变形位移及钢结构框架支撑柱产生水平方向变形位移的严重质量缺陷,直接影响设备安装、安全使用。针对上述问题,采用后张法折线形预应力高强度钢索配合两侧外侧对称设置钢丝缆绳对大跨度钢结构桁架反向加载,同时辅助大型吊车在大跨度钢结构桁架中间点施加垂直向上拉力使桁架垂直变形及支撑框架柱水平变形回归纠偏技术。该纠偏技术不仅成功消除了结构质量缺陷,而且纠偏效率高、成本低,同时不改变桁架及支撑框架柱原设计整体安全,实现安全高效纠偏技术效果,具有较高的应用推广价值。 展开更多
关键词 钢结构桁架 钢框结构支撑柱 质量缺陷 纠偏技术
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一种提高刚架拱桥刚度的方法及其应用
5
作者 邓声丙 谢肖礼 《桂林理工大学学报》 北大核心 2025年第2期213-220,共8页
针对现役刚架拱桥刚度不足的问题,提出一种在两侧刚架拱片上增设钢桁架、在原桥面重新铺设桥面钢筋和新浇筑桥面板,从而形成板桁组合结构以抵抗荷载的加固方法——板桁组合结构加固法。以柳城县某桥为例,用该方法对桥梁进行加固改造,通... 针对现役刚架拱桥刚度不足的问题,提出一种在两侧刚架拱片上增设钢桁架、在原桥面重新铺设桥面钢筋和新浇筑桥面板,从而形成板桁组合结构以抵抗荷载的加固方法——板桁组合结构加固法。以柳城县某桥为例,用该方法对桥梁进行加固改造,通过荷载试验测出加固后桥梁在荷载试验下的挠度和无障碍跑车试验下的冲击系数,并用Midas Civil建立有限元模型,对比加固改造前后结构的力学性能。结果表明,该加固方法能大幅度提高结构刚度。 展开更多
关键词 刚架拱桥 刚度 钢桁架 板桁组合结构加固法 荷载试验
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型钢钢架锈蚀下隧道初期支护力学劣化性能
6
作者 张艺腾 田四明 +3 位作者 王明年 王志伟 徐湉源 邹文浩 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第3期168-181,共14页
为探究腐蚀性地层中Cl-,SO42-等离子长期侵蚀致隧道初期支护型钢钢架锈蚀后,诱发初期支护承载能力衰减的机制,基于某钻爆法隧道初期支护受力特征状态,制作型钢钢架混凝土偏心构件12个,考察不同锈蚀率、不同加载偏心距对承载能力的影响,... 为探究腐蚀性地层中Cl-,SO42-等离子长期侵蚀致隧道初期支护型钢钢架锈蚀后,诱发初期支护承载能力衰减的机制,基于某钻爆法隧道初期支护受力特征状态,制作型钢钢架混凝土偏心构件12个,考察不同锈蚀率、不同加载偏心距对承载能力的影响,以及型钢钢架初期支护满足平截面假定的临界锈蚀率,明确不同因素作用下型钢钢架锈蚀对初期支护承载力衰减的影响程度。结果表明:型钢钢架锈蚀率为0%~9%时,锈蚀初期支护的破坏模式特征主要由偏心距决定,锈蚀率仅在一定程度上削弱构件承载力,而不改变破坏模式;偏心距一定、目标锈蚀率由0%增至9%时,初期支护荷载特征值均逐渐近似线性减小,幅度在23.9%~34.0%;锈蚀率一定时,随着偏心距增大,构件荷载特征值均减小;小偏心构件在工字钢锈蚀率不大于3%时,横截面符合平截面假定;假定前提下,锈蚀致型钢钢架自身的几何及力学参数对初期支护承载力衰减的贡献率达32.69%~37.75%,锈胀致混凝土力学参数衰减的贡献率在18.36%~20.8%,黏结滑移退化的贡献率在43.09%~46.58%。 展开更多
关键词 隧道结构安全 初期支护 型钢钢架锈蚀 锈蚀劣化试验 力学演变 劣化机制
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多阶自复位钢桁框结构非线性位移比概率模型
7
作者 刘艳芝 施涛涛 +3 位作者 张还阳 颜阳 周忠发 柯珂 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期444-451,共8页
为提升钢桁框结构的抗震韧性,提出了多阶自复位钢桁框结构的概念,并量化了结构在地震作用下的非线性位移需求。基于多阶自复位钢桁框结构的等效单自由度(SDOF)体系,结合182条速度脉冲型地震动,采用非线性时程分析建立了结构的非线性位... 为提升钢桁框结构的抗震韧性,提出了多阶自复位钢桁框结构的概念,并量化了结构在地震作用下的非线性位移需求。基于多阶自复位钢桁框结构的等效单自由度(SDOF)体系,结合182条速度脉冲型地震动,采用非线性时程分析建立了结构的非线性位移比谱,讨论了周期、阻尼比和滞回参数对非线性位移比的影响。利用机器学习中的XGBoost算法建立了非线性位移比的概率预测模型。同时,为解决机器学习中的“黑箱”问题,利用SHAP和PDP方法对概率模型的预测结果进行了解释。结果表明,非线性位移比对周期、阻尼比和滞回参数敏感。概率预测模型不仅具有较高的预测精度,还能直观反映各参数的影响规律,可用于构建多阶自复位钢桁框结构基于位移的抗震设计方法。 展开更多
关键词 多阶自复位钢桁框结构 抗震韧性 非线性位移比 脉冲型地震动 机器学习
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基于模态置信的超高层建筑钢架结构损伤识别方法
8
作者 韦丽娴 蒙萱 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第3期81-85,共5页
本文选取超高层建筑中的典型结构单元,设计了一个3跨2层的钢架结构模型,建立了包含单损伤和多损伤工况在内的6种损伤工况。基于该钢架结构的自由振动微分方程及其模态叠加解,提出了一种基于模态置信准则(COMAC)的损伤识别方法,并将其应... 本文选取超高层建筑中的典型结构单元,设计了一个3跨2层的钢架结构模型,建立了包含单损伤和多损伤工况在内的6种损伤工况。基于该钢架结构的自由振动微分方程及其模态叠加解,提出了一种基于模态置信准则(COMAC)的损伤识别方法,并将其应用于超高层建筑钢架结构的损伤识别研究。结果表明:1)在工况1的单损伤状态下,随着模态阶数的增加,未损伤单元的COMAC值保持稳定,而损伤单元的COMAC值呈递减趋势。其中,单元8在2阶模态时CO‐MAC值出现下降,至5阶模态时下降趋势更显著,表明该方法能有效识别单损伤位置。2)在多损伤工况下,未损伤单元的COMAC值始终为1.0;对于损伤程度分别为40%的单元2和50%的单元12,其COMAC值随模态阶数增加而递减,且在2~5阶模态下显著低于未损伤单元。损伤程度较大的单元12表现出更明显的COMAC值降幅,验证了该方法对多损伤工况的识别能力。3)在工况2、3中,所提方法在单损伤工况下表现出较高的识别准确性和稳定性,能准确判定损伤单元位置及其损伤程度。4)在工况5、6中,与传统的模态置信准则(MAC)方法相比,所提方法在多损伤工况下的识别性能更优,其损伤识别结果与实际情况吻合度较高,充分证明了该方法在钢架结构损伤识别中的有效性。 展开更多
关键词 模态置信 超高层建筑 钢架结构 损伤识别 模态振型 损伤程度
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装配屈曲约束支撑的铰接钢框架结构的抗震性能
9
作者 赵利媛 潘林 张利伟 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第4期93-98,135,共7页
地震对建筑结构的影响复杂,不同类型的地震波对建筑结构的抗侧刚度有不同的影响。为提升建筑在不同地震波作用下的抗侧刚度,减少地震引起的平面位移,本文针对装配屈曲约束支撑(BRB)的铰接钢框架结构体系展开抗震性能研究。以某6层建筑(... 地震对建筑结构的影响复杂,不同类型的地震波对建筑结构的抗侧刚度有不同的影响。为提升建筑在不同地震波作用下的抗侧刚度,减少地震引起的平面位移,本文针对装配屈曲约束支撑(BRB)的铰接钢框架结构体系展开抗震性能研究。以某6层建筑(总高为22.5 m)为研究对象,采用外置铰接钢框架与BRB组合加固方案进行结构优化。通过有限元数值模拟,分别建立原型结构与优化结构的三维模型,并对比分析其在3种地震波激励下的动力响应。结果表明:采用新型组合加固体系后,建筑的层间位移角波动幅度减小,楼层水平位移明显降低,最大位移从约32 mm降至26 mm以下。虽然不同频谱特性的地震波对结构刚度退化的影响路径存在差异,但优化后的复合结构体系在3种地震工况下均表现出更优的抗侧刚度特性,研究证实,基于BRB与铰接钢框架的协同工作机制,通过合理设计可实现结构延性与刚度的协调提升,为建筑结构的抗震性能优化提供了新的技术路径。 展开更多
关键词 屈曲约束支撑 建筑铰接钢框架结构 抗震性能 有限元模拟 层间位移角
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基于BIM技术与模拟退火算法的村镇轻钢框架结构智能设计方法 被引量：8
10
作者 周婷 孙克肇 +1 位作者 陈志华 刘红波 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第1期139-151,共13页
传统村镇住宅结构设计需要进行大量的人工试算与重复建模,而受制于建设成本,村镇住宅无法像城镇住宅一样通过设计师进行专业的结构设计与验算,其安全性与经济性均难以满足要求。为此,提出一种村镇轻钢框架结构智能设计方法,包括智能建... 传统村镇住宅结构设计需要进行大量的人工试算与重复建模,而受制于建设成本,村镇住宅无法像城镇住宅一样通过设计师进行专业的结构设计与验算,其安全性与经济性均难以满足要求。为此,提出一种村镇轻钢框架结构智能设计方法,包括智能建模与智能优化两个环节。基于图层自动识别算法、光学字符识别技术、自适应分块算法提出村镇轻钢框架结构BIM智能建模方法,包括图层识别、轴文本数据提取、墙体轮廓提取等,智能建模结果基本满足实际工程要求。基于提出的两阶段模拟退火算法给出村镇轻钢框架结构的智能优化方法,优化速度较快,优化效果良好。通过实际工程案例对提出的智能设计方法进行验证,结果表明,提出的村镇轻钢框架结构智能设计方法具有可行性,与传统的人工设计方法相比,设计周期可缩短70%以上,材料用量、结构设计指标接近人工设计结果。 展开更多
关键词 村镇住宅 轻钢框架结构 智能设计 BIM技术 模拟退火算法
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木结构墙体空气声隔声性能 被引量：2
11
作者 岳孔 程相宇 +3 位作者 张玉才 吴鹏 石鑫磊 郭华瑜 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期104-115,共12页
【目的】研究全频段范围内木结构墙体空气声隔声性能,明确限制常规构造木骨架墙体隔声性能的瓶颈,揭示设置隔声垫层、改变骨架类型、设置窗体等设计参数对墙体隔声性能的影响规律,提出高空气声隔声等级的木结构墙体体系,为木结构墙体在... 【目的】研究全频段范围内木结构墙体空气声隔声性能,明确限制常规构造木骨架墙体隔声性能的瓶颈,揭示设置隔声垫层、改变骨架类型、设置窗体等设计参数对墙体隔声性能的影响规律,提出高空气声隔声等级的木结构墙体体系,为木结构墙体在装配式建筑中的高效应用提供技术支撑。【方法】通过小尺寸材料层面的阻抗管法试验,比较分析60~6300 Hz频率范围内工业级弹性橡胶板(橡胶板)、聚氨酯橡胶隔音减震板(聚氨酯板)和聚苯乙烯挤塑板(XPS板)等隔声垫层的隔声性能;基于实验室法开展全尺寸墙体在100~5000 Hz频率范围内的隔声试验,通过1/3倍频程频段18个中心频率对应的单值隔声量,得到墙体计权隔声量(R_(w))、频谱修正量和隔声等级,并与装配式建筑中广泛应用的蒸压加气混凝土(ALC)墙体和正交胶合木(CLT)墙体进行比较。【结果】相较同一厚度的聚氨酯板和XPS板,全频段范围内橡胶板的隔声量较高,且其隔声性能随板厚增加而提高,试验范围内,10 mm厚橡胶板隔声效率最高。常规构造木骨架墙体的隔声量整体上随声波频率增加而提高,该墙体体系在125和3150 Hz处分别出现明显的共振隔声低谷和吻合隔声低谷,其R_(w)为43 dB,用作隔墙或围护构件时的空气声隔声等级分别为4和3级;在墙骨架和定向刨花板(OSB)间设置10 mm厚橡胶板后,受制于木龙骨的声桥作用,墙体隔声性能提升有限,R_(w)增至45 dB,隔声等级未发生改变,常规构造和设置橡胶板的木骨架墙体体系均不满足现行国家标准对普通住宅墙体的隔声要求。当墙骨架采用轻钢骨架且轻钢骨架两侧均覆面双层石膏板(GB)时,该墙体体系的R_(w)增至50 dB,用作隔墙或围护构件时的空气声隔声等级分别升至6和5级;在石膏板和轻钢骨架间设置10 mm压缩玻璃棉条后,R_(w)增至51 dB,隔声等级未发生改变,该轻钢骨架墙体体系满足现行国家标准对普通住宅墙体的隔声要求。与200 mm厚单层和复合ALC墙体相比,试验范围内轻钢骨架墙体的厚度和面密度分别降低35%和70%,但空气声隔声性能更高;针对道路交通、企业生产经营和日常生活等噪音对应的频率范围(160~630 Hz),该轻钢骨架墙体体系的隔声性能增加明显。在常规构造木骨架墙体基础上开洞安装R_(w)为33 dB的窗体,墙体在全频段范围内的隔声频谱特性曲线未发生明显变化,其R_(w)达44 dB,用作隔墙或围护构件时的空气声隔声等级分别为5和4级;常规构造木骨架墙体一侧的GB由单层增至双层、木骨架和OSB间设置10 mm厚橡胶板、木骨架和GB间设置金属减震龙骨制成复合墙体,在复合墙体上安装窗体,该墙体的R_(w)增至48 dB,且在低频段下的共振隔声低谷和高频段下的吻合效应低谷消除或明显变浅,用作隔墙或围护构件时的空气声隔声等级分别升至6和5级,满足现行国家标准对普通住宅墙体的隔声要求。【结果】与木骨架墙体相比,CLT墙体的空气声隔声性能较低;共振隔声低谷、吻合隔声低谷和声桥效应是限制常规构造木骨架墙体隔声性能的瓶颈因素,导致该墙体体系不能满足现行国家标准对普通住宅墙体的隔声要求。将木骨架替换为轻钢骨架,并设置隔声垫层、增加墙面板数量,能够有效提高墙体的空气声隔声性能。 展开更多
关键词 木结构墙体 空气声隔声性能 隔声垫层 轻钢骨架 计权隔声量
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装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构抗震性能 被引量：6
12
作者 曹万林 杨兆源 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期165-179,共15页
为研究装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构抗震性能,对1个足尺轻钢框架结构试件和3个足尺轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构试件进行了低周反复荷载下的抗震性能试验及理论分析,试件变量包括:2种装配构造,即内嵌式装配墙板、外... 为研究装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构抗震性能,对1个足尺轻钢框架结构试件和3个足尺轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构试件进行了低周反复荷载下的抗震性能试验及理论分析,试件变量包括:2种装配构造,即内嵌式装配墙板、外贴式装配墙板;2种轻钢骨架轻混凝土墙板,即框架式轻钢骨架轻混凝土墙板、桁架式轻钢骨架轻混凝土墙板。研究了各试件的破坏特征和损伤演化过程,分析了结构滞回特性、承载力、变形能力、刚度退化、耗能性能和应变。结果表明:装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构共同工作性能良好,其水平承载力相比轻钢框架提高了204.7%~210.4%,抗侧刚度提高了257.3%~512.5%,结构变形及耗能能力有显著提高;内嵌墙板的自攻钉连接构造以及外贴墙板的螺栓连接构造传力性能可靠,结构具备2道抗震防线的受力特征;基于简化塑性分析模型以及拉压杆软化桁架模型,对试件承载力进行了计算,计算结果与试验符合较好。 展开更多
关键词 装配式组合结构 轻钢框架 轻钢骨架轻混凝土墙板 抗震性能 低周反复荷载试验 承载力计算
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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
13
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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基于构件性能的SRC框架结构抗震性能评估研究
14
作者 王秋维 梁林 +1 位作者 王璐 续强 《世界地震工程》 北大核心 2024年第4期51-61,共11页
针对位移抗震性能设计的不足,现行规范采用构件损伤程度补充评估结构的抗震性能,但对于型钢混凝土(steel reinforced concrete,SRC)框架结构,其在各性能水平下的损伤构件比例未有明确规定。在此背景下,提出了SRC框架的构件性能状态与结... 针对位移抗震性能设计的不足,现行规范采用构件损伤程度补充评估结构的抗震性能,但对于型钢混凝土(steel reinforced concrete,SRC)框架结构,其在各性能水平下的损伤构件比例未有明确规定。在此背景下,提出了SRC框架的构件性能状态与结构性能水准的对应关系,建立了基于构件性能的SRC框架结构抗震性能评估方法。对不同高度和抗震设防烈度的SRC框架结构模型进行增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA),明确了结构的层间位移角和构件损伤分布,通过统计多条地震波下结构不同极限状态的构件破坏比例,建立用于体型规则SRC框架结构抗震评估的构件性能指标,并进一步采用地震易损性分析对结构抗震性能进行了评估。 展开更多
关键词 型钢混凝土(SRC) 框架结构 基于构件性能 增量动力分析(IDA) 抗震性能评估
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钢-混凝土组合框架结构倒塌动力响应特征及参数分析
15
作者 彭修宁 赵凯 邹新 《桂林理工大学学报》 北大核心 2024年第4期621-630,共10页
为研究钢-混凝土组合框架结构中一些参数对其倒塌动力响应特征的影响,用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立了11个组合框架子结构模型,并采用瞬时加载法模拟关键中柱的突然失效,分析不同参数下该类结构的位移响应曲线和损伤形态。结果表明:组... 为研究钢-混凝土组合框架结构中一些参数对其倒塌动力响应特征的影响,用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立了11个组合框架子结构模型,并采用瞬时加载法模拟关键中柱的突然失效,分析不同参数下该类结构的位移响应曲线和损伤形态。结果表明:组合梁跨高比、栓钉纵向间距、混凝土翼板宽度、板中纵筋配筋率、水平纵向约束和荷载大小都会显著影响结构的非线性动力反应;在悬链线效应开始作用后,混凝土翼板中部会产生因剪力滞后效应造成的纵向裂缝,应对关键节点两侧横向钢筋的受剪性能予以关注;以线弹性静力方法分析钢-混凝土组合框架的动力效应时可乘以1.7~1.8的修正系数,而以塑性铰破坏机制评估组合框架的静态极限荷载时可乘以1.02~1.17的修正系数以考虑结构的非线性动力倒塌特性。 展开更多
关键词 钢-混凝土组合结构 动力响应 连续倒塌性能 参数分析
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型钢超高强混凝土柱抗震性能试验研究
16
作者 马英超 毛鸿飞 +2 位作者 韩龙 吴光林 贾金青 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期641-648,共8页
柱体是框架结构中主要的抗震耗能结构,基于试验系统讨论了不同剪跨比和含钢率三榀单层单跨型钢超高强混凝土柱抗震性能,试验研究内容包括滞回曲线、骨架曲线、位移延性系数、割线刚度退化和耗能能力.研究结果表明,剪跨比越小,初始割线... 柱体是框架结构中主要的抗震耗能结构,基于试验系统讨论了不同剪跨比和含钢率三榀单层单跨型钢超高强混凝土柱抗震性能,试验研究内容包括滞回曲线、骨架曲线、位移延性系数、割线刚度退化和耗能能力.研究结果表明,剪跨比越小,初始割线刚度越大,但当结构出现破坏后,割线刚度退化加速.在相同剪跨比下,柱体含钢率提高近100%,其耗能能力提高近20%. 展开更多
关键词 框架结构 剪跨比 含钢率 破坏机制
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基于多种群遗传算法的钢框架结构优化设计 被引量：6
17
作者 周俊文 刘界鹏 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第1期71-81,共11页
传统的基于力学分析软件的结构设计方法存在效率低下、依靠专家经验等局限性,采用智能算法能实现高效的结构自动优化设计。然而,由于随机搜索特征,优化结果和收敛性高度依赖于算法的参数设置,需要通过试算来确定其合理取值,该方法会造... 传统的基于力学分析软件的结构设计方法存在效率低下、依靠专家经验等局限性,采用智能算法能实现高效的结构自动优化设计。然而,由于随机搜索特征,优化结果和收敛性高度依赖于算法的参数设置,需要通过试算来确定其合理取值,该方法会造成优化效率低、计算量大等问题。引入多种群协作和信息共享机制来改善此类问题,并研究其在结构优化设计中的适用性。利用MSC.Marc软件建立钢框架结构有限元模型,采用底部剪力法将地震作用等效为水平荷载施加到结构上,搭建有限元软件与智能算法的自动优化过程,以结构的总体材料用量最低为目标,考虑了层间位移角、应力比、构件稳定性和宽厚比等多种约束条件,以遗传算法为基础,通过适应度尺度变换、基于方向的交叉算子、非均匀变异算子、自适应概率、精英保留策略、重复项替代机制、基于约束的策略对其进行改进,引入多种群思想,对比多种算法优化结果的差异。结果表明:基于多种群的遗传算法能有效改善优化结果对算法参数的依赖性,提高结构优化设计的效率。 展开更多
关键词 钢框架结构 结构优化设计 多种群遗传算法 智能算法
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横州飞龙大桥主桥设计 被引量：1
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作者 唐亚森 罗婷倚 +2 位作者 张云 王思豪 刘玉擎 《世界桥梁》 北大核心 2024年第3期17-22,共6页
横州飞龙大桥主桥为(100+2×185+100)m波形钢腹板连续刚构桥,主梁为单箱单室波形钢腹板组合箱梁,桥面宽13 m,中支点梁高10.9 m,跨中及边跨梁端梁高4 m。腹板采用1800型波形钢腹板,相比传统1600型腹板具有更高的整体屈曲应力;波形钢... 横州飞龙大桥主桥为(100+2×185+100)m波形钢腹板连续刚构桥,主梁为单箱单室波形钢腹板组合箱梁,桥面宽13 m,中支点梁高10.9 m,跨中及边跨梁端梁高4 m。腹板采用1800型波形钢腹板,相比传统1600型腹板具有更高的整体屈曲应力;波形钢腹板防屈曲构造采用内衬混凝土和纵、横向加劲肋混合布置的方式,减少了内衬混凝土长度,减轻了结构自重;波形钢腹板与顶板采用长孔型开孔板连接件,与底板采用外包型连接,提高了结合部施工便捷性和耐久性。主梁采用波形钢腹板悬臂自承重施工工法,先边跨后中跨合龙,采用研发的钢架吊篮与智能吊机组合的挂篮形式,提高了施工效率。 展开更多
关键词 波形钢腹板连续刚构桥 组合箱梁 1800型波形钢腹板 加劲肋 长孔型开孔板 外包型连接 腹板自承重施工 结构设计
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SRPE管-混凝土-钢双壁空心短柱轴压性能试验研究
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作者 俞鑫苹 高剑平 +2 位作者 郝提 曹忠民 刘洪 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第1期39-44,共6页
针对西部盐渍土地区钢筋混凝土桥柱的腐蚀问题,提出“SRPE管-混凝土-钢双壁空心柱”。为研究其轴心受压力学性能,设计制作了6根SRPE管-混凝土-钢双壁空心短柱并进行轴压试验,获得了试件的破坏形态和荷载-位移曲线,进而分析了SRPE管压力... 针对西部盐渍土地区钢筋混凝土桥柱的腐蚀问题,提出“SRPE管-混凝土-钢双壁空心柱”。为研究其轴心受压力学性能,设计制作了6根SRPE管-混凝土-钢双壁空心短柱并进行轴压试验,获得了试件的破坏形态和荷载-位移曲线,进而分析了SRPE管压力等级、空心率和钢管径厚比对试件轴心受压力学性能的影响规律。研究结果表明:试件的破坏形态为中下部剪切破坏;试件极限承载力随SRPE管压力等级提高而增大,随空心率和钢管径厚比增大而减小,且空心率影响大于钢管径厚比。最后给出了SRPE管-混凝土-钢双壁空心短柱的轴心受压承载力计算式,计算结果与试验值吻合良好。 展开更多
关键词 钢骨架聚乙烯塑料复合管 约束混凝土 钢管 组合结构 轴压性能
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金阳河特大桥超高桥墩设计关键技术 被引量：1
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作者 钟川剑 王戈 +1 位作者 蒋建军 何锐 《世界桥梁》 北大核心 2024年第5期15-23,共9页
金阳河特大桥主桥为(106+2×200+115+40)m连续刚构桥,位于高山峡谷地带,桥址处50年超越概率10%地震烈度7.7度,5~7号主墩分别高113、196、182 m。针对横桥向抗震响应突出且墩高差异大的特点,主墩采用钢管混凝土组合墩,对墩高较大的6... 金阳河特大桥主桥为(106+2×200+115+40)m连续刚构桥,位于高山峡谷地带,桥址处50年超越概率10%地震烈度7.7度,5~7号主墩分别高113、196、182 m。针对横桥向抗震响应突出且墩高差异大的特点,主墩采用钢管混凝土组合墩,对墩高较大的6号、7号主墩横桥向双侧放坡,各主墩顺桥向尺寸保持恒定以方便施工,梁端设置粘滞阻尼器以实现顺桥向耗能减震;各主墩刚度经匹配设计,控制截面的地震响应达到合理比例。主墩为外包混凝土的四肢钢管混凝土柱及柱间腹板形成的箱形构造,竖向每间隔12 m设置1道钢筋混凝土横隔板;墩梁固结采用钢管混凝土柱置于主梁0号块腹板外侧的连接构造,钢管混凝土柱与承台连接采用承压板+PBL剪力键的构造。大桥整体结构计算结果表明:持久状况和E2地震作用下,钢管混凝土组合墩满足承载能力极限状态要求,主墩墩顶水平位移小于规范规定的变形容许值。主墩施工先安装钢管骨架,再采用液压爬模工艺施工钢管外包层和柱间腹板,研发了多点同步重型提升系统代替大型塔吊,以降低高空作业安全风险,节省施工费用。 展开更多
关键词 连续刚构桥 钢管混凝土组合墩 超高桥墩 高烈度地震区 抗震体系 横向放坡 墩梁嵌固 结构设计
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