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题名高层建筑风致疲劳分析中的钢材强度退化模型
被引量：3
- 1
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作者
郑晓伟
吕恒林
李宏男
张营营
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机构
中国矿业大学力学与土木工程学院
江苏建筑节能与建造技术工程技术中心
大连理工大学建设工程学部
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出处
《防灾减灾工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第2期276-282,共7页
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基金
中央高校基本科研业务费专项资金(2021-11044)
徐州市住房和城乡建设局攻关项目(2019-10612)资助。
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文摘
全寿命周期内风荷载长期作用下,钢结构中的钢材和节点将出现不同程度的累积损伤。风致疲劳损伤后结构的抗震能力必然发生相应变化,而疲劳累积损伤条件下的材料和节点剩余力学性能模型,是准确开展损伤后结构抗震性能评估的关键。鉴于此,通过贝叶斯理论,建立基于物理机制的钢材强度退化模型分析方法。首先,收集高周疲劳预损伤钢材强度退化的试验数据,并选取常用的强度退化模型,通过贝叶斯更新准则确定了退化模型参数的后验估计值。其次,基于钢材强度退化模型,给出了确定风致疲劳劣化焊接梁柱节点弯矩和转角骨架曲线的分析方法。结果表明:(1)疲劳累积损伤条件下的传统钢材强度退化模型离散性大,且缺少必要的数学和物理依据,而基于贝叶斯理论的强度退化模型可有效弥补这一缺陷;(2)相同试验数据,不同强度退化模型得到的结果差异性较大,且不存在普遍适用的最优模型。通过贝叶斯理论建立的钢材强度退化模型,可有效考虑材料型号、试件尺寸、疲劳荷载模式和加载机制等多种因素对试验结果的影响,且可借此反映风致累积损伤对结构性能退化的影响,有助于提高风致疲劳损伤后高层钢结构建筑地震风险评估结果的可靠性。
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关键词
强度退化模型
风致疲劳
贝叶斯理论
焊接节点
高层钢结构
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Keywords
strength degradation model
wind-induced fatigue
Bayes theory
beam-to-column connection
high-rise steel structure
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分类号
TU312
[建筑科学—结构工程]
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题名锈蚀对钢筋与混凝土之间粘结性能影响研究综述
被引量：3
- 2
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作者
黄晋
卢微然
殷成龙
付传清
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机构
浙江树人学院城建学院
浙江工业大学土木工程学院
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出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期220-231,共12页
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基金
国家自然科学基金(51978620)。
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文摘
钢筋锈蚀导致横截面积减少,同时锈蚀产物体积膨胀导致混凝土开裂和剥落,影响混凝土与钢筋的粘结能力,对混凝土结构的承载能力和使用寿命产生影响。本文基于国内外广泛的研究成果,分析了不同钢筋锈蚀实验方法的优劣和适用性。对于锈蚀钢筋与混凝土的粘结性能,探讨了中心拉拔试验、偏心拉拔试验和梁式试验的优劣。分别研究了纵筋和箍筋锈蚀对粘结强度的影响,并构建了以钢筋锈蚀率为基础的粘结强度退化模型。锈蚀导致的表面裂缝宽度是评估粘结强度的理想参数,然而基于裂缝宽度的粘结强度退化模型仍然相对较少。在锈蚀钢筋粘结应力-滑移本构模型方面,对未锈蚀和锈蚀钢筋混凝土构件的粘结-滑移关系进行了阐述,然而由于锈蚀钢筋的粘结-滑移曲线测试数据有限,上述模型的可靠性尚未得到验证。本文综述了国内外有关钢筋锈蚀方法和锈蚀钢筋混凝土构件粘结性能的研究方法,分析了纵筋和箍筋锈蚀对粘结强度退化的影响,并归纳总结了基于钢筋锈蚀率和构件表面锈胀裂缝宽度的粘结强度退化模型、以及钢筋混凝土构件粘结-滑移本构关系的最新研究成果。同时,分析了现有研究的不足之处,旨在为未来的钢筋混凝土粘结性能研究提供参考。
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关键词
钢筋锈蚀方法
粘结强度试验方法
粘结强度退化模型
粘结应力-滑移本构关系
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Keywords
reinforcement corrosion methods
bond strength testing methods
bond strength degradation model
bond stress-slip constitutive relationship
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分类号
TU528
[建筑科学—建筑技术科学]
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题名基于增量动力分析震后RC柱抗震性能
- 3
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作者
盛朝晖
牛培飞
游文斐
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机构
河北工程大学土木学院
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出处
《实验室研究与探索》
CAS
北大核心
2020年第11期10-15,53,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(51378169)。
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文摘
为研究震后钢筋混凝土(RC)柱的抗震性能,基于增量动力分析法(IDA),利用OpenSEES平台提出了模拟震后RC柱抗震性能的方法:对经历地震后的RC柱进行低周往复荷载模拟试验。考虑到地震的不确定性,选取ATC-63报告上推荐的22条远场地震动记录,分析了震后RC柱的抗震性能,重点研究了震后RC柱的强度、刚度和延性等力学性能,探讨了震后RC柱强度退化模型的方法,分析了轴压比因素对震后RC柱抗震性能的影响。结果表明:震后RC柱的强度和刚度随地震动强度指标(PGA)的增大而下降,随轴压比的增大而增大;震后RC柱的延性随轴压比的增大而下降,随PGA的增大而先下降后提高。
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关键词
钢筋混凝土
抗震性能
增量动力分析
强度退化模型
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Keywords
reinforced concrete
seismic performance
incremental dynamic analysis
strength degradation model
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分类号
TU375
[建筑科学—结构工程]
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题名基于概率密度演化方法的古建筑残损木构件可靠度研究
被引量：2
- 4
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作者
孙荧
戴璐
漆楚生
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机构
北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室
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出处
《北京林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期139-148,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(31870536)。
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文摘
【目的】建立随时间变化的古建筑残损木构件多因子强度退化模型,验证基于概率密度演化方法对残损木构件进行可靠度分析的适用性,提高古建筑残损木构件可靠度分析的计算精度和效率,为古建筑保护中构件力学性能的量化和评估提供科学依据。【方法】综合考虑长期荷载、腐朽、虫蛀和干缩开裂对木材损伤的影响,借助已有模型和理论,建立木构件多因子损伤时变模型并推导出强度退化模型。以某古建筑木结构的典型柱为例,根据强度退化模型确定影响参数,对残损影响参数进行灵敏度计算及排序,通过设定阈值确定影响构件残损的关键参数,将非关键参数常数化以实现参数的初步降维。通过拉丁超立方法在关键参数的参数域内选点得到1000组代表点,基于强度退化模型计算残余强度变化率,根据概率密度守恒构建概率密度演化方程,利用差分法求解得到残余强度比与随机参数的联合概率密度函数,在随机参数域内积分求得残余强度比随时间变化的概率密度函数,最后将概率密度函数在安全域内积分得到构件可靠度;同时基于蒙特卡罗法随机抽样产生10000组参数数据对残损木柱进行可靠度分析,对比分析两种方法计算出木柱服役时间为1~1000 a时的失效概率。【结果】随服役时间增加,木柱损伤变量逐渐增大,服役时间为1000 a时1000组不同参数值的构件几乎都达到失效界限;概率密度演化曲面中概率最高的残余强度比逐渐减小;构件失效概率随时间增大,即可靠度降低;服役时间为100、300、500、700、900 a的5个节点,蒙特卡罗法和概率密度演化方法计算所得的木柱失效概率差值分别为9.48%、3.92%、6.10%、8.40%、4.40%,在蒙特卡罗法参数取样量更多、计算用时更长的前提下,两者计算所得失效概率差值不超过10%。【结论】建立的多因子强度退化模型可用于木柱残余强度的评估和预测,但仍需要进一步的修正。基于概率密度演化方法对残损木构件进行可靠度分析是可行的,与蒙特卡罗法相比具有更高的效率。
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关键词
残损木构件
强度退化模型
概率密度演化方法
可靠度评估
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Keywords
damaged wood components
strength degradation model
probability density evolution method
reliability assessment
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分类号
TU366.2
[建筑科学—结构工程]
K928.71
[历史地理—人文地理学]
S781.2
[农业科学—木材科学与技术]
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题名锈蚀钢筋混凝土柱残余承载力研究
被引量：5
- 5
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作者
陈华鹏
江钰
刘昌雨
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机构
华东交通大学交通运输工程学院
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出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期166-174,共9页
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基金
国家重点研发计划(2021YFE0105600)
国家自然科学基金(51978263)
+1 种基金
江西省技术创新引导类计划(20212BDH80022)
江西省重点研发计划(20223BBH80002)。
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文摘
沿海及周边地区的钢筋混凝土结构往往因钢筋锈蚀而导致混凝土结构发生开裂破坏、结构承载力降低,严重威胁钢筋混凝土结构的可靠性和安全性。针对氯盐环境中处于服役状态下的钢筋混凝土柱结构的力学性能退化规律进行研究,通过分析钢筋锈蚀引起的材料损伤机理,构建对应的钢筋与混凝土材料退化模型以及构件强度退化模型,计算锈蚀钢筋混凝土柱的残余承载力,并获得锈蚀柱的弯矩-轴力相互作用曲线。计算结果表明,锈蚀钢筋混凝土柱的承载力随锈蚀程度的上升而显著下降,对于大偏心受压情况,当锈蚀程度为6%~10%时,构件的承载力由于钢筋与混凝土界面的黏结强度损失而大幅降低,对于小偏心受压及轴压情况,当锈蚀程度接近5%时,构件的承载力由于受压区混凝土截面的几何损失、钢筋屈服强度降低与横截面面积减小而明显降低。
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关键词
钢筋混凝土柱
钢筋锈蚀
材料退化模型
构件强度退化模型
残余承载力
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Keywords
reinforced concrete column
rebar corrosion
material degradation models
structural strength deterioration model
residual loading capacity
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分类号
TU375.3
[建筑科学—结构工程]
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