冷弯型钢钢管混凝土柱-钢梁装配式节点抗震性能研究 被引量：2

1

作者 王莉萍 何津贤 +2 位作者 李健 陈俊 丁发兴 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1255-1272,共18页

为考察多高层框架结构体系中新型冷弯型钢装配式钢管混凝土柱-冷弯型钢拼合梁节点的抗震性能,设计并制作了一组足尺节点试件,对其进行不同轴压比下的拟静力试验.结合ABAQUS有限元分析,以轴压比、钢管柱壁厚、内填充混凝土强度等级为主... 为考察多高层框架结构体系中新型冷弯型钢装配式钢管混凝土柱-冷弯型钢拼合梁节点的抗震性能,设计并制作了一组足尺节点试件,对其进行不同轴压比下的拟静力试验.结合ABAQUS有限元分析,以轴压比、钢管柱壁厚、内填充混凝土强度等级为主要参数,研究节点试件在低周往复水平荷载作用下的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、承载力、耗能能力、刚度退化等抗震性能.结果表明:在冷弯型钢柱内填充混凝土时,新型冷弯型钢装配式梁柱节点的承载力和耗能能力相比于空钢管柱节点整体有所提高,节点延性增加,节点仍保持“强柱弱梁”的失效模式.在低轴压比(0.2)下,钢管柱壁厚的增加对节点的耗能能力与承载力有一定的提升,其延性也有所增加;混凝土强度等级的变化对本文所研究“强柱”构造下的节点抗震性能几乎无影响,节点的滞回曲线基本一致,骨架曲线基本重合,节点的破坏形态保持不变,随着混凝土强度等级的增加,节点延性有所降低.但在高轴压比(0.8)下,钢管柱壁厚为2 mm和3 mm时柱刚度过弱,节点出现柱端压弯破坏;当钢管柱壁厚增加到4 mm时,节点破坏形态转变为梁端塑性铰破坏,因此应注意限制梁柱线刚度比,保证“强柱弱梁”的失效模式.本文研究成果对该新型节点用于多高层框架结构体系中的适用性及设计构造有一定参考意义. 展开更多

关键词 梁柱节点 冷弯型钢双肢拼合梁 钢管混凝土柱 拟静力试验 轴压比 抗震性能

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智能铁路施工监测关键技术研究与发展 被引量：2

2

作者 单智 梁雨灵 +2 位作者 陈辉华 豆豪磊 周景深 《铁道运输与经济》 北大核心 2024年第7期115-123,共9页

从绿色、技术、信息互联3个层面,分析智能铁路施工监测的监测需求。同时,基于文献分析,从研究的数量趋势、主题分布、应用方向3个维度,阐述国内外文献研究概况,识别出北斗卫星导航、5G、人工智能、大数据、物联网、云计算、边缘计算、... 从绿色、技术、信息互联3个层面,分析智能铁路施工监测的监测需求。同时,基于文献分析,从研究的数量趋势、主题分布、应用方向3个维度,阐述国内外文献研究概况,识别出北斗卫星导航、5G、人工智能、大数据、物联网、云计算、边缘计算、区块链、AR/VR等关键技术,进一步按照监测设备与通信技术、数据识别与分析方法、监测管理平台三大应用方向,分析关键技术研究现状。然后,基于关键技术特点,展开分析智能铁路施工监测关键技术赋能机制,从基础研究薄弱、融合深度不足、工业化范例缺乏等方面指出关键技术应用障碍,并基于技术发展趋势展望智能铁路施工监测发展。结果表明,智能铁路施工监测关键技术支撑体系在我国已初具雏形,并仍在深化基础研究和促进成果转化中。 展开更多

关键词 智能铁路 施工监测 技术协同 人工智能 大数据

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装配式建筑混凝土构件公差控制国内外标准分析 被引量：11

3

作者 刘鹏 陈颖 +2 位作者 罗小勇 余志武 龙昊 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2018年第6期41-49,共9页

针对装配式混凝土构件的尺寸允许公差控制对装配式建筑施工的重要工程意义,分析了国内外装配式建筑标准中混凝土构件生产与安装阶段的构件尺寸允许公差异同,指出其差异体现为允许公差值与取值范围、公差配分形式、构件类型和尺寸大小等... 针对装配式混凝土构件的尺寸允许公差控制对装配式建筑施工的重要工程意义,分析了国内外装配式建筑标准中混凝土构件生产与安装阶段的构件尺寸允许公差异同,指出其差异体现为允许公差值与取值范围、公差配分形式、构件类型和尺寸大小等。结果表明:各标准对构件允许公差划分原则和方法不同,中国标准侧重于公差取值及范围,而国外标准兼顾了构件尺寸大小和构件类型等影响;中国国家标准对构件尺寸允许公差要求比行业和地方标准严格;既有装配式建筑公差标准缺乏公差确定准则和系统的全过程公差控制理论,各标准中未考虑公差累积和抵消效应,部分公差控制要求相互抵触。 展开更多

关键词 装配式建筑 混凝土 标准 公差 构件类型

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新型装配式冷弯薄壁型钢墙体抗侧性能分析

4

作者 王莉萍 伍欣雨 +2 位作者 胡萌 刘劲 丁发兴 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期135-141,共7页

为了研究使用矩形钢管连接的新型全预制冷弯薄壁型钢复合墙体的抗侧性能,设计了6个足尺试件,并进行了水平低周往复加载试验,分析了龙骨间距、覆面板类型、单面或双面覆板等因素对新型复合墙体试件抗侧性能的影响.新型墙体的覆面板为OSB... 为了研究使用矩形钢管连接的新型全预制冷弯薄壁型钢复合墙体的抗侧性能,设计了6个足尺试件,并进行了水平低周往复加载试验,分析了龙骨间距、覆面板类型、单面或双面覆板等因素对新型复合墙体试件抗侧性能的影响.新型墙体的覆面板为OSB板与硅晶钙板.试验结果表明:使用矩形钢管连接的新型复合墙体具有良好的整体抗震性能;单面或双面覆板对墙体抗侧性能影响显著,双面覆板的新型复合墙体的屈服荷载约为单面覆板新型复合墙体的2倍;龙骨间距和覆面板材料对墙体抗侧性能的影响相对较小.在试验基础上,使用OpenSEES软件建立了试验墙体的有限元分析模型,并针对矩形钢管壁厚、周边螺钉间距取值进行了参数分析.参数分析结果表明,矩形钢管连接件壁厚取值推荐为2.5 mm,周边螺钉间距推荐取50~100 mm. 展开更多

关键词 冷弯薄壁型钢复合墙体 OSB板 硅晶钙板 低周往复加载试验 数值模拟

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灌浆套筒连接装配式梁柱节点精细有限元模型 被引量：14

5

作者 罗小勇 龙昊 曹琨鹏 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期641-648,共8页

为了研究灌浆套筒对装配式混凝土梁柱节点抗震性能的影响,本文基于灌浆套筒试件单调拉伸试验,采用多因素回归分析,构建了灌浆套筒试件单向拉伸下的等效本构关系。并以该等效本构关系为依据,考虑了钢筋混凝土之间的粘结滑移和新后浇混凝... 为了研究灌浆套筒对装配式混凝土梁柱节点抗震性能的影响,本文基于灌浆套筒试件单调拉伸试验,采用多因素回归分析,构建了灌浆套筒试件单向拉伸下的等效本构关系。并以该等效本构关系为依据,考虑了钢筋混凝土之间的粘结滑移和新后浇混凝土界面的影响,利用ABAQUS有限元软件,建立了灌浆套筒连接装配式混凝土梁柱节点精细有限元模型,研究了灌浆套筒连接装配式混凝土梁柱节点在低周反复作用荷载下的抗震性能。结果表明:节点主要塑性变形发生在梁柱相交界面,节点滞回曲线饱满,节点核心区的耗能能力较好,有限元模拟结果与试验结果中骨架曲线屈服荷载误差为7.11%,峰值荷载误差为6.88%,极限荷载误差为3.76%,位移延性系数误差为7.84%。有限元模型模拟结果与试验结果吻合较好,表明采用等效灌浆套筒本构关系建立精细化灌浆套筒连接梁柱节点有限元模型是可行的。 展开更多

关键词 装配式混凝土 灌浆套筒连接 灌浆套筒本构 精细化有限元模型 抗震性能

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集中配筋连接预制剪力墙抗震性能试验研究 被引量：4

6

作者 肖扬 卢谦 +3 位作者 罗小勇 陈林松 程俊峰 张璧玮 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期201-218,共18页

针对现有预制混凝土剪力墙接缝施工容错率低、混凝土现场浇筑作业量大和钢筋锚固过长等不足,提出一种使用超高性能混凝土(UHPC)的集中配筋连接预制剪力墙。通过对比1片现浇剪力墙试件、3片不同接缝形式的集中配筋连接预制剪力墙试件的... 针对现有预制混凝土剪力墙接缝施工容错率低、混凝土现场浇筑作业量大和钢筋锚固过长等不足,提出一种使用超高性能混凝土(UHPC)的集中配筋连接预制剪力墙。通过对比1片现浇剪力墙试件、3片不同接缝形式的集中配筋连接预制剪力墙试件的拟静力试验结果,揭示该类预制剪力墙的破坏规律和抗震性能、竖缝对墙体抗震性能的影响和连接钢筋的受力特点。采用ABAQUS软件对试件进行有限元模拟,分析轴压比和集中配筋率对试件抗震性能的影响。研究结果表明:预制试件与现浇试件具有相同的破坏规律,均为弯剪破坏;这2类试件的滞回曲线均较饱满,骨架曲线走势基本一致,耗能能力接近,且预制试件的最小承载力仅比现浇试件低5.6%,表明预制试件的抗震性能与现浇试件的抗震性能基本相同;竖缝对剪力墙承载力的影响较小,使剪力墙的延性和耗能能力有一定的削弱;不同竖缝形式预制墙的抗震性能相近但各有特点,竖缝形式预制墙采用UHPC出筋搭接具有更好的整体性,采用U形键槽的预制墙具有更大的刚度和更强的耗能能力;连接钢筋的应力分布具有典型受弯构件的特征;随着轴压比增加,模型的刚度和承载力不断增加,在轴压比从0.05增加到0.30时,最大的峰值荷载增幅发生在轴压比从0.05到0.10时,从承载力的提高、刚度、耗能和墙角抬高等方面考虑,试件的集中配筋率保持在90%~110%为宜。 展开更多

关键词 预制剪力墙 集中配筋 拟静力试验 UHPC(ultra-high performance concrete) 抗震性能

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开槽方钢管混凝土轴压短柱力学性能研究 被引量：2

7

作者 李彪 张经科 丁发兴 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1041-1051,共11页

工程实际中的钢管混凝土构件在材料缺陷、构造开槽、环境腐蚀等因素的影响下,外部钢管表面将产生影响其结构完整性和使用寿命的局部缺陷。为研究钢管开槽对钢管混凝土短柱轴压承载力和钢管约束作用的影响,开展开槽方钢管混凝土短柱轴压... 工程实际中的钢管混凝土构件在材料缺陷、构造开槽、环境腐蚀等因素的影响下,外部钢管表面将产生影响其结构完整性和使用寿命的局部缺陷。为研究钢管开槽对钢管混凝土短柱轴压承载力和钢管约束作用的影响,开展开槽方钢管混凝土短柱轴压性能试验研究和有限元分析。试验采用机械开槽的方式模拟钢管局部缺陷,探讨中部横向开槽、中部纵向开槽、角部横向开槽、角部纵向开槽4种开槽方式对构件荷载-应变曲线和破坏模式的影响。研究结果表明:开槽试件因开槽方式不同表现为槽口的凸起或闭合,且不同开槽方式将不同程度地降低钢管约束作用,导致构件承载力发生不同程度的下降,其中以中部横向开槽试件承载力下降最明显。之后采用ABAQUS有限元软件建立开槽方钢管混凝土短柱轴压三维实体有限元模型,在试验验证的基础下建立足尺模型进行参数分析,探讨不同开槽方式对承载力和钢管形状约束系数的影响。分析结果表明,横向开槽算例承载力和钢管形状约束系数降低相对未开槽算例较为明显,而竖向开槽算例基本不变。通过考虑不同开槽方式下钢管形状约束系数的折减建立开槽方钢管混凝土轴压承载力实用计算公式,公式计算结果与试验结果、有限元结果均吻合较好,表明实用计算公式精度较高,可应用于工程实际中开槽钢管混凝土构件承载力的计算。 展开更多

关键词 方钢管混凝土 开槽 有限元分析 轴压承载力 钢管形状约束系数

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带拉筋中空夹层钢管混凝土纯弯构件试验研究 被引量：6

8

作者 丁发兴 卢得仁 +1 位作者 张涛 潘志成 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2020年第4期25-34,共10页

为加强中空夹层钢管混凝土的力学性能,提出了在中空夹层钢管混凝土内外钢管间焊接双向对拉拉筋的构造措施。针对带拉筋中空夹层钢管混凝土纯弯构件受力性能开展了试验研究,研究配置拉筋对试件极限弯矩、抗弯刚度和横向变形系数的影响。... 为加强中空夹层钢管混凝土的力学性能,提出了在中空夹层钢管混凝土内外钢管间焊接双向对拉拉筋的构造措施。针对带拉筋中空夹层钢管混凝土纯弯构件受力性能开展了试验研究,研究配置拉筋对试件极限弯矩、抗弯刚度和横向变形系数的影响。采用合理的混凝土三轴受力状态本构模型和钢材本构模型,应用ABAQUS有限元软件建立并验证了带拉筋中空夹层钢管混凝土纯弯构件三维实体有限元模型,试验结果与有限元计算结果吻合良好;在此基础上,分析了拉筋对内外钢管应力及核心混凝土应力的影响,研究结果表明:拉筋能有效缓解了内外钢管的局部鼓曲,提高试件的极限弯矩、抗弯刚度;拉筋加强了内外钢管对混凝土的约束作用,使得内外钢管受力更加合理。 展开更多

关键词 中空夹层钢管混凝土 带拉筋 纯弯性能 极限弯矩 抗弯刚度 有限元

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钢管混凝土柱−钢梁下栓上焊隔板贯通节点抗震试验研究 被引量：6

9

作者 余玉洁 林思文 +3 位作者 张超 丁发兴 蒋丽忠 魏标 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2143-2154,共12页

钢管混凝土柱−钢梁下栓上焊隔板贯通节点下翼缘采用螺栓连接代替传统的对接焊缝连接,以解决下翼缘焊缝处容易发生断裂的问题,但该构造使得钢梁上下翼缘的连接方式不对称。为此,通过对5个下栓上焊隔板贯通节点和1个传统栓焊混合连接节点... 钢管混凝土柱−钢梁下栓上焊隔板贯通节点下翼缘采用螺栓连接代替传统的对接焊缝连接,以解决下翼缘焊缝处容易发生断裂的问题,但该构造使得钢梁上下翼缘的连接方式不对称。为此,通过对5个下栓上焊隔板贯通节点和1个传统栓焊混合连接节点进行低周往复荷载试验,研究下翼缘螺栓连接和楼板的组合作用对下栓上焊节点抗震性能和工作机理的影响。研究结果表明:下栓上焊节点中由于下翼缘处螺栓滑移导致其滞回曲线表现出一定程度的捏缩现象,但该类节点具有较强的变形能力,可转动0.06000 rad且不破坏;随着节点转角增大,下翼缘连接传力机制由摩擦传力转变为螺杆与孔壁的接触承压传力,节点具有较强的极限承载能力;上下翼缘连接方式不同导致节点正负向受弯时表现出非对称承载强度;无楼板节点具有较大的负弯矩强度,采用组合式楼板时,混凝土板与立柱的挤压承载对于节点正向承载能力有更显著的增强效应,最终使得组合梁节点的正负向弯曲承载强度相近;楼板可有效抑制钢梁上翼缘的局部鼓曲变形,延缓节点的峰值后承载力退化现象;下翼缘螺栓连接的板件滑移有助于降低钢梁下翼缘应力集中现象,避免出现过早断裂的脆性破坏;通过提高下翼缘螺栓连接强度和下贯通隔板厚度,可以增大节点的承载稳定性和变形能力。 展开更多

关键词 钢管混凝土柱 组合梁 滞回性能 抗弯强度 层间位移角 摩擦滑移

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S型钢板阻尼器滞回模型及参数识别研究 被引量：1

10

作者 翟治鹏 国巍 余志武 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S02期101-108,共8页

提出一种易制作、易安装、易更换的S型钢板阻尼器,设计制作3组试件,通过开展拟静力试验,对其变形和破坏模式、滞回特性及耗能能力进行研究。基于试验结果提出一种改进的BWBN滞回模型,建立Simulink模型并开展试件参数识别研究。结果表明:... 提出一种易制作、易安装、易更换的S型钢板阻尼器,设计制作3组试件,通过开展拟静力试验,对其变形和破坏模式、滞回特性及耗能能力进行研究。基于试验结果提出一种改进的BWBN滞回模型,建立Simulink模型并开展试件参数识别研究。结果表明:S型钢板阻尼器的滞回曲线饱满,具有较大的变形能力,良好稳定的耗能能力,较高的延性系数和超强系数;阻尼器通过弯曲和轴向变形耗能,变形包括弯曲弹性段、弯曲屈服段及弯-拉屈服段,由于弯-拉强化效应,第三段刚度和强度逐渐增大,可提高结构承载能力并降低残余变形;所提出的滞回模型可以反映S型钢板阻尼器的弯-拉强化效应,能够较精确地模拟阻尼器的滞回曲线、恢复力变化以及累积能量耗散。 展开更多

关键词 S型钢板阻尼器 拟静力试验 弯-拉强化效应 滞回模型 参数识别

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拉筋钢管混凝土柱轴压力学性能研究 被引量：6

11

作者 夏松 丁发兴 +3 位作者 卫心怡 何畅 王文君 黄修文 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2604-2615,共12页

拉筋钢管混凝土短柱较其他组合结构短柱具有更高的承载力及延性。为提出适用性更广的拉筋钢管混凝土短柱轴压极限承载力计算方法,探究拉筋连接模式和等效体积配箍率对拉筋钢管混凝土柱轴压力学性能的影响,利用约束混凝土本构关系,建立... 拉筋钢管混凝土短柱较其他组合结构短柱具有更高的承载力及延性。为提出适用性更广的拉筋钢管混凝土短柱轴压极限承载力计算方法,探究拉筋连接模式和等效体积配箍率对拉筋钢管混凝土柱轴压力学性能的影响,利用约束混凝土本构关系,建立焊接和非焊接拉筋钢管混凝土短柱轴压及不同截面形式拉筋钢管混凝土短柱轴压的数值模型。对16根不同截面及拉筋型式钢管混凝土短柱进行轴压试验研究,验证数值模型的准确性及适用性。在此基础上,探究拉筋钢管混凝土约束作用及约束区域,提出适用性更广的拉筋钢管混凝土短柱轴压承载力计算公式。研究结果表明:基于约束混凝土本构模型的数值分析方法可有效模拟焊接及非焊接型式拉筋钢管混凝土短住轴压受力性能。焊接及非焊接拉筋对钢管与核心混凝土有明显的约束作用,且拉筋对方形截面钢管混凝土短柱轴压承载力的影响大于圆形截面钢管混凝土短柱。相较于方形截面拉筋钢管混凝土短柱,等效配箍率对圆形截面短柱轴压承载力的影响较小。焊接试件拉筋应力较非焊接试件增加早且快,对核心混凝土的约束作用强。另外,所提拉筋钢管混凝土短柱轴压承载力计算公式对不同截面形式构件均有较好的适用性,计算结果与试验结果吻合良好,精度较高且偏于安全。 展开更多

关键词 拉筋钢管混凝土 约束效应 极限承载力 非焊接拉筋 轴心受压

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开口截面钢-混凝土组合梁纯扭力学性能

12

作者 丁发兴 束舒东 +1 位作者 张经科 何畅 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1485-1493,共9页

为揭示开口截面钢-混凝土组合梁抗扭工作机理,提出适用于工程实际的抗扭承载力计算方法,建立了工字钢-混凝土组合梁精细有限元分析模型,探究了纯扭作用下混凝土板截面尺寸、混凝土强度、钢梁截面尺寸、钢梁强度、配筋率、宽跨比等参数... 为揭示开口截面钢-混凝土组合梁抗扭工作机理,提出适用于工程实际的抗扭承载力计算方法,建立了工字钢-混凝土组合梁精细有限元分析模型,探究了纯扭作用下混凝土板截面尺寸、混凝土强度、钢梁截面尺寸、钢梁强度、配筋率、宽跨比等参数对组合梁抗扭力学性能的影响.基于组合作用和叠加原理,提出了考虑混凝土板和钢梁腹板与翼缘抗扭贡献的开口截面钢-混凝土组合梁抗扭承载力计算公式.结果表明:组合梁抗扭承载力主要由混凝土板承担,混凝土板抗扭承载力组合作用系数为1.1,与实验结果吻合较好,能较好预测组合梁抗扭承载力. 展开更多

关键词 钢-混凝土组合梁 有限元分析 抗扭承载力 最大剪应力 组合效应

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钢-混凝土组合梁高强螺栓抗剪连接件受剪性能 被引量：25

13

作者 陈俊 汪威 +3 位作者 丁发兴 许福 龙士国 杨才千 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2553-2561,共9页

采用ABAQUS有限元软件对钢-混凝土组合梁高强螺栓抗剪连接件的受剪性能进行三维实体有限元非线性分析,模型考虑钢梁、混凝土板和高强螺栓等材料非线性以及各部件之间的接触关系,在试验验证的基础上探讨混凝土强度以及高强螺栓直径、屈... 采用ABAQUS有限元软件对钢-混凝土组合梁高强螺栓抗剪连接件的受剪性能进行三维实体有限元非线性分析,模型考虑钢梁、混凝土板和高强螺栓等材料非线性以及各部件之间的接触关系,在试验验证的基础上探讨混凝土强度以及高强螺栓直径、屈服强度、长径比和预紧力等参数对抗剪承载力的影响,分析结果表明:高强螺栓连接件的抗剪承载力随混凝土强度、螺栓直径与屈服强度的增大而提高。通过拟合建立考虑混凝土强度、高强螺栓直径和屈服强度影响的单个连接件抗剪承载力计算式,并对现行规范中栓钉受剪计算公式和国外学者及本文提出的高强螺栓受剪计算公式的计算值进行比较,结果表明本文提出的计算式具有较高的精度。 展开更多

关键词 钢-混凝土组合梁 高强螺栓抗剪连接件 推出试验 有限元 受剪性能

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多类混凝土和各向同性岩石损伤比强度准则 被引量：19

14

作者 丁发兴 吴霞 +1 位作者 向平 余志武 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期50-64,73,共16页

针对已有损伤比变量下的损伤比强度理论仅适用于混凝土且偏平面略有内凹等不足,基于多轴应力下混凝土损伤比强度理论的一般形式,根据已有试验资料关于普通混凝土、再生骨料混凝土、轻骨料混凝土和各向同性岩石破坏包络面的特征,建议考虑... 针对已有损伤比变量下的损伤比强度理论仅适用于混凝土且偏平面略有内凹等不足,基于多轴应力下混凝土损伤比强度理论的一般形式,根据已有试验资料关于普通混凝土、再生骨料混凝土、轻骨料混凝土和各向同性岩石破坏包络面的特征,建议考虑Lode角和静水压力对受压损伤比影响以及考虑材料类型对受拉损伤比影响的六参数损伤比变量表达式,且损伤比变量取值得到单轴、二轴和三轴受力状态下混凝土和单轴受力状态下各向同性岩石应力-应变曲线试验结果的验证。通过与国内外397组混凝土、130组再生骨料混凝土、97组轻骨料混凝土、179组单轴抗压强度小于100MPa的岩石(用"岩石Ⅰ类"表示)和165组单轴抗压强度大于100MPa的岩石(用"岩石Ⅱ类"表示)多轴强度试验资料的比较,表明考虑Lode角和静水压力后的六参数损伤比强度准则与相对应材料的三维破坏包络面精度较高。此外针对二轴应力状态,提出了进一步简化的损伤比强度准则。 展开更多

关键词 混凝土 轻骨料 再生骨料 岩石 多轴受力 损伤比 强度准则

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盐酸腐蚀混凝土受反复压应力作用时的力学性能

15

作者 罗小勇 程茜 +2 位作者 程俊峰 刘晋宏 史艳 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期73-85,共13页

现有关于混凝土受酸腐蚀的研究多集中于对混凝土结构在不受荷载或受单调荷载作用下力学行为的探究,为研究盐酸腐蚀环境下在役混凝土构件承受反复荷载时的力学性能变化规律,文中首先设计并制作6组混凝土棱柱体试件,以质量分数为1%的盐酸... 现有关于混凝土受酸腐蚀的研究多集中于对混凝土结构在不受荷载或受单调荷载作用下力学行为的探究,为研究盐酸腐蚀环境下在役混凝土构件承受反复荷载时的力学性能变化规律,文中首先设计并制作6组混凝土棱柱体试件,以质量分数为1%的盐酸对试件进行全浸泡加速腐蚀,开展不同腐蚀龄期下混凝土的单调及反复轴压荷载试验,探讨腐蚀对混凝土在反复轴压荷载作用下力学性能的影响;然后提出了有效承载截面积比的概念,引入有效承载面积比的下降段修正系数,建立反复荷载下盐酸腐蚀混凝土的实用本构模型,并对模型进行验证。结果表明:盐酸腐蚀对混凝土破坏特征具有显著影响,荷载作用下腐蚀混凝土表面易剥落,随着荷载递增,表面剥落面积变大;同时,随着腐蚀龄期的增加,抗压强度明显下降,承载能力迅速降低。不同腐蚀龄期混凝土在反复荷载作用下的应力-应变曲线包络线与单调加载基本一致;但由于腐蚀混凝土内部损伤的累积,反复荷载下应力-应变曲线下降段较单调荷载下的斜率更大,破坏较为突然,混凝土的峰值应变较单调荷载下的有所减小,但变化不大。随着盐酸腐蚀龄期的增长,在反复荷载作用下混凝土峰值应变、极限应变明显增大,而峰值应力、弹性模量大幅度下降,相较于未腐蚀混凝土,腐蚀混凝土的实测峰值应力和弹性模量分别下降了53.25%和74.1%,峰值应变和极限应变分别提高了55.7%和77.87%。基于文中建立的模型计算的应力-应变曲线与试验结果吻合良好,该模型具有较好的拟合效果。 展开更多

关键词 盐酸腐蚀 混凝土 反复轴压荷载 腐蚀龄期 力学性能 应力-应变曲线

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循环荷载下钢管混凝土墩柱塑性大变形分析 被引量：17

16

作者 孙浩 徐庆元 +4 位作者 丁发兴 吕飞 刘小青 程光辉 康欣 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期973-985,共13页

钢管混凝土桥墩具有抗弯刚度大、承载力高、占地面积小和结构能耗强的优点,已在城市高架桥中得到广泛应用。为实现低周往复荷载作用下钢材韧性损伤和混凝土开裂对钢管混凝土桥墩抗震性能影响的准确模拟,开展国产Q235,Q345和Q420钢材的... 钢管混凝土桥墩具有抗弯刚度大、承载力高、占地面积小和结构能耗强的优点,已在城市高架桥中得到广泛应用。为实现低周往复荷载作用下钢材韧性损伤和混凝土开裂对钢管混凝土桥墩抗震性能影响的准确模拟,开展国产Q235,Q345和Q420钢材的单轴拉伸试验研究,提出考虑屈服强度影响的参数确定性韧性损伤模型,形成参数确定性混合强化-韧性损伤模型。采用ABAQUS软件,基于参数确定性的钢材混合强化-韧性损伤模型以及混凝土三轴塑性-损伤模型,并在混凝土实体单元中采取水平裂缝插入技术优化桥墩模型,从而建立低周往复循环荷载下钢管混凝土桥墩精细有限元模型,根据单向循环加载下圆形和方形钢管混凝土各5个墩柱,以及双向循环加载下圆钢管混凝土柱2个试验结果的滞回曲线和屈曲形态,验证该精细有限元模型的合理性与有效性。分析结果表明:考虑水平裂缝和钢材韧性损伤影响的钢管混凝土墩柱实体-壳精细有限元塑性抗震计算方法,合理反映了单、双向循环荷载下钢管混凝土桥墩的滞回曲线“捏拢”效应和塑性大变形阶段承载力退化现象,也反映了钢管混凝土墩柱的界面滑移和约束作用规律。 展开更多

关键词 桥梁工程 钢管混凝土墩柱 有限元 韧性损伤 裂缝

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动力荷载下钢管混凝土墩柱抗震性能极限分析 被引量：7

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作者 孙浩 徐庆元 +1 位作者 吕飞 丁发兴 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期97-108,共12页

为研究钢管混凝土桥墩极限抗震性能,采用Abaqus软件建立圆钢管混凝土桥墩三维实体-壳单元有限元模型。为更准确的描述圆钢管混凝土桥墩的抗震性能退化、震后残余位移变化规律,模型中对混凝土引入裂缝、对钢管引入韧性损伤,进行单向拟静... 为研究钢管混凝土桥墩极限抗震性能,采用Abaqus软件建立圆钢管混凝土桥墩三维实体-壳单元有限元模型。为更准确的描述圆钢管混凝土桥墩的抗震性能退化、震后残余位移变化规律,模型中对混凝土引入裂缝、对钢管引入韧性损伤,进行单向拟静力、单向拟动力、双向拟动力、振动台加载下圆钢管混凝土桥墩抗震性能试验验证。分析结果表明:考虑水平裂缝和钢材韧性损伤影响的钢管混凝土墩柱实体-壳精细有限元塑性抗震计算方法合理,反映循环荷载下钢管混凝土桥墩的滞回曲线“捏拢”效应、塑性大变形阶段承载力退化现象和单、双向动力荷载下钢管混凝土桥墩震后残余位移,也反映钢管混凝土墩柱的界面滑移和约束作用规律;相同地震波作用下全填充钢管混凝土桥墩的地震响应最小,填充混凝土有利于提高桥墩的极限抗震能力。提出适用于双向地震波作用的钢管混凝土桥墩墩顶残余位移与最大位移响应之间的计算公式。 展开更多

关键词 动力荷载 钢管混凝土墩柱 有限元 裂缝 韧性损伤准则 极限抗震性能

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钢管混凝土柱-横肋波纹板剪力墙抗侧性能分析 被引量：8

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作者 余玉洁 赵凤涛 郭风琪 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期1243-1253,共11页

本文提出一种钢管混凝土柱-横肋波纹钢板剪力墙钢结构住宅体系构成,并采用有限元模拟对于其中主要的3类剪力墙构件进行非线性推覆性能分析,研究不同类型波纹钢板剪力墙的抗侧承载能力和变形特征,并通过参数化分析探究轴压比、加劲梁布... 本文提出一种钢管混凝土柱-横肋波纹钢板剪力墙钢结构住宅体系构成,并采用有限元模拟对于其中主要的3类剪力墙构件进行非线性推覆性能分析,研究不同类型波纹钢板剪力墙的抗侧承载能力和变形特征,并通过参数化分析探究轴压比、加劲梁布置以及钢管混凝土柱的设置方式对剪力墙抗侧性能和失效模式的影响.研究结果表明:采用加劲梁的钢管混凝土柱-横肋波纹钢板剪力墙均能在1/250层间位移角内实现弹性抗侧承载.加劲梁的设置可有效减小波纹钢板的宽度,从而降低波纹钢板的相对宽厚比,限制波纹钢板面外整体失稳,实现内嵌波纹钢板剪切屈服;一字型剪力墙在侧向变形以及轴压比较大会产生边柱的局部鼓曲和面外失稳,并诱发波纹钢板的面外失稳,导致剪力墙抗侧承载力下降,在设计时宜采用厚柱壁薄波纹板模式,且严格控制轴压比;C型和复合异形剪力墙侧面短墙肢的设置可为剪力墙提供有效的侧向支承,限制边柱整体面外失稳,增大剪力墙竖向承载力并增强其抗侧承载性能,在合理的加劲梁设置下能在1/100层间位移角内提供稳定的剪切承载能力.基于已有算例结果,在满足稳定的抗侧承载力和延性条件下,所提出的C型波纹板组合剪力墙轴压比限值可达到0.5,异形波纹板复合剪力墙轴压比可达到0.7. 展开更多

关键词 波纹钢板剪力墙 钢管混凝土柱 钢结构住宅 加劲梁 抗侧性能

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