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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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半刚接钢框架内填实体RC墙结构的地震易损性能评估
2
作者 孙国华 李坤明 +1 位作者 胡月华 黎明 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2024年第1期38-46,共9页
为评估半刚接钢框架内填实体RC墙结构(PSRCW)的地震易损性能及倒塌储备能力,考虑层数和抗震设防烈度影响合理设计了4个PSRCW结构基准算例,采用Latin超立方抽样方法考虑型钢、混凝土、钢筋等材料力学性能及内填RC墙体厚度几何尺寸的随机... 为评估半刚接钢框架内填实体RC墙结构(PSRCW)的地震易损性能及倒塌储备能力,考虑层数和抗震设防烈度影响合理设计了4个PSRCW结构基准算例,采用Latin超立方抽样方法考虑型钢、混凝土、钢筋等材料力学性能及内填RC墙体厚度几何尺寸的随机性,拓展为4组共计160个PSRCW算例.通过合理选取40条汶川地区实测地震记录,与每组40个PSRCW结构样本随机组合,构成了4组40个地震-结构样本对,通过弹塑性时程分析方法确定了PSRCW结构在“弹性极限”“完全运行”“运行”“生命安全”“接近倒塌”“倒塌”性态下的地震易损性曲线,并进行了抗震性能评估,量化了PSRCW结构的倒塌储备能力.分析结果表明:PSRCW结构的倒塌安全储备系数在3.0~4.3之间,具有良好的抗地震倒塌能力. 展开更多
关键词 钢框架 内填墙 易损性 倒塌安全储备系数
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基于子结构等效刚度修正的抗震混合试验方法研究
3
作者 李双江 马俊玲 +1 位作者 田石柱 袁晓静 《苏州科技大学学报（工程技术版）》 CAS 2024年第1期22-27,共6页
为了研究试验子结构等效刚度对结构抗震混合试验结果的影响,以结构固有频率设计为基础,并根据振动台的尺寸和承载能力要求设计两榀三层三跨的钢框架模型做地震模拟振动台试验;根据结构的对称特性选取框架底层1/4及1/2结构为试验子结构... 为了研究试验子结构等效刚度对结构抗震混合试验结果的影响,以结构固有频率设计为基础,并根据振动台的尺寸和承载能力要求设计两榀三层三跨的钢框架模型做地震模拟振动台试验;根据结构的对称特性选取框架底层1/4及1/2结构为试验子结构并利用结构变形协调原理对试验子结构边界自由度进行缩减,设计了双通道作动器协同控制加载技术对试验子结构边界条件进行模拟,最后对所设计的三层钢框架模型进行混合试验,混合试验结果与振动台试验吻合较好,这表明在结构振动台抗震性能试验受限于台面尺寸和承重等因素时,基于子结构等效刚度的混合试验方法可为结构抗震性能分析提供一种有效的途径。 展开更多
关键词 振动台试验 抗震混合试验 试验子结构 等效刚度 自由度缩减
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扭转型结构竖向地震作用分析
4
作者 姚立 李启才 《苏州科技大学学报（工程技术版）》 CAS 2024年第3期23-30,38,共9页
对于高层建筑,只有处于9度抗震设防区时才需要考虑竖向地震作用。新出现的扭转型结构因柱倾斜,竖向地震作用二阶效应大,对结构不利。目前关于此类结构竖向地震作用研究较少,本文设计8度(0.3g)区扭转型和非扭转型结构及9度区非扭转型结构... 对于高层建筑,只有处于9度抗震设防区时才需要考虑竖向地震作用。新出现的扭转型结构因柱倾斜,竖向地震作用二阶效应大,对结构不利。目前关于此类结构竖向地震作用研究较少,本文设计8度(0.3g)区扭转型和非扭转型结构及9度区非扭转型结构,对结构进行时程分析,比较结构竖向地震作用构件内力和位移反应。结果表明:竖向地震作用对扭转型结构楼层侧移、层间位移角和梁跨中弯矩增大作用较显著;在8度(0.3g)区,每层扭转2°结构大震下有一半的参数增幅超过9度区非扭结构;每层扭转5°结构小震、中震和大震下都有一半的参数增幅超过9度区非扭结构,表明在8度(0.3g)区,每层扭转2°结构设计时仅大震作用下要考虑竖向地震,而每层扭转5°结构小震和大震作用下都要考虑竖向地震作用。 展开更多
关键词 扭转型建筑 框架核心筒结构体系 结构设计 竖向地震作用 动力时程分析
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装配式腹板开孔耗能支撑框架结构的抗震性能研究
5
作者 卢璐 赵宝成 《苏州科技大学学报（工程技术版）》 CAS 2024年第2期20-26,共7页
装配式腹板开孔耗能支撑是由螺栓将传力槽钢与腹板开孔耗能工字形钢连接组合而成,耗能板件在震后易于替换。将其替换中心支撑框架结构中的支撑斜杆,可有效避免支撑斜杆失稳,使结构具有较好的耗能性能。采用ABAQUS软件,对其建立有限元模... 装配式腹板开孔耗能支撑是由螺栓将传力槽钢与腹板开孔耗能工字形钢连接组合而成,耗能板件在震后易于替换。将其替换中心支撑框架结构中的支撑斜杆,可有效避免支撑斜杆失稳,使结构具有较好的耗能性能。采用ABAQUS软件,对其建立有限元模型,分析了不同参数对滞回性能、结构刚度和承载力的影响。有限元分析结果表明:装配式腹板开孔耗能支撑框架结构主要通过耗能板的孔间板件进入塑性耗能,应力多数集中在孔间板件的两端;随着加载等级的提高,孔间短柱的塑性累积逐渐增加,并向中间部位拓展,结构整体滞回曲线饱满,耗能能力较好;耗能板件的厚度越大,其承载能力和初始刚度越大,变形有所下降;改变耗能板件的宽度对板件开孔形式为椭圆孔的影响较大;孔间板件的宽度越大,其承载力和耗能能力越大。 展开更多
关键词 装配式 耗能支撑 框架结构 抗震性能 有限元分析
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单层单跨扭转体结构的整体稳定分析
6
作者 朱月柳 李启才 《苏州科技大学学报（工程技术版）》 CAS 2024年第4期31-38,共8页
为了研究扭转体结构的整体稳定性,本文利用有限元软件ABAQUS,建立柱顶无约束的双向单层单跨的空间扭转钢框架模型,进行不同扭转角度的扭转钢框架的弹性、弹塑性屈曲应力分析,并与非扭转钢框架进行对比,研究梁柱线刚度比、长细比等对单... 为了研究扭转体结构的整体稳定性,本文利用有限元软件ABAQUS,建立柱顶无约束的双向单层单跨的空间扭转钢框架模型,进行不同扭转角度的扭转钢框架的弹性、弹塑性屈曲应力分析,并与非扭转钢框架进行对比,研究梁柱线刚度比、长细比等对单层扭转钢框架柱整体稳定性的影响。得出以下结论:(1)非扭转的柱顶无约束理想空间钢框架在受竖向力时,会由传统认为的有侧移失稳形式转变为无侧移失稳形式,稳定承载能力急剧增大。(2)扭转体结构模型相比于非扭转体结构模型,屈曲应力有大幅度降低;而且随着扭转体模型扭转角度加大,屈曲应力值明显减小,但减小的趋势趋于平缓。(3)长细比λ越大,屈曲的临界应力越低,越接近弹性屈曲,此时扭转钢框架的弹性屈曲应力与弹塑性屈曲应力越接近。 展开更多
关键词 扭转体结构 整体稳定性 屈曲应力 空间钢框架
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支撑与基础刚接的摇摆钢支撑框架结构抗震性能研究
7
作者 钱佳怡 赵宝成 《苏州科技大学学报（工程技术版）》 CAS 2024年第4期17-24,共8页
为了使摇摆钢支撑框架结构具备耗能能力,更好地控制结构在地震作用下的摇摆幅值,提出在摇摆钢支撑两侧框架柱的柱脚位置设置耗能装置,同时简化摇摆钢支撑与基础之间的构造,支撑与基础采用刚性连接。应用有限元软件ABAQUS建立支撑与基础... 为了使摇摆钢支撑框架结构具备耗能能力,更好地控制结构在地震作用下的摇摆幅值,提出在摇摆钢支撑两侧框架柱的柱脚位置设置耗能装置,同时简化摇摆钢支撑与基础之间的构造,支撑与基础采用刚性连接。应用有限元软件ABAQUS建立支撑与基础刚接的摇摆钢支撑框架结构模型,对模型进行低周往复加载,得到了其破坏模式,分析了耗能柱脚剪切板开孔间距、剪切板厚度和中心钢支撑跨度等设计参数对其滞回性能的影响,给出了结构设计参数的建议取值和极限承载力计算公式。分析结果表明:支撑与基础刚接的摇摆钢支撑框架结构滞回性能良好,破坏模式合理;在水平荷载作用下,耗能柱脚率先进入塑性耗能,塑性变形充分,耗能能力强;加载过程中,高强度螺栓未达到极限强度,连接方式可靠;随着开孔间距、剪切板厚度和支撑跨度的增加,结构在相同侧移比下的抗侧承载力和刚度提高,但是耗能能力有所下降;公式计算结果与有限元结果吻合较好,可供实际工程参考。 展开更多
关键词 摇摆钢支撑 耗能柱脚 抗震性能 有限元分析
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半刚接钢框架内填暗竖缝混凝土剪力墙结构的简化滞回分析模型 被引量：7
8
作者 孙国华 顾强 +1 位作者 方有珍 杨文侠 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期223-230,共8页
为解决半刚接钢框架内填暗竖缝混凝土剪力墙结构(简称PSRCW)在工程应用中的数值分析问题,根据PSRCW结构试验所获得的破坏模式、钢筋混凝土(RC)墙的裂缝分布规律和结构传力机理,提出了可用于分析PSRCW结构抗震性能的组合斜压带滞回模型... 为解决半刚接钢框架内填暗竖缝混凝土剪力墙结构(简称PSRCW)在工程应用中的数值分析问题,根据PSRCW结构试验所获得的破坏模式、钢筋混凝土(RC)墙的裂缝分布规律和结构传力机理,提出了可用于分析PSRCW结构抗震性能的组合斜压带滞回模型。暗竖缝RC墙组合斜压带滞回模型主要由两部分构成。(1)主对角斜压带部分,用于模拟暗竖缝对PSRCW结构水平承载力的贡献。(2)壁柱部分,用于模拟缝间墙的力学行为。基于暗竖缝RC墙的受力机理推导了主对角斜压带的有效宽度计算方法,并结合混凝土的应力-应变关系给出了主对角斜压带的滞回恢复力模型。采用组合斜压带模型模拟了已有的典型试验,并与试验结果进行了比较,两者吻合较好,进一步证实了本文所提出的组合斜压带滞回模型的合理性。 展开更多
关键词 半刚接钢框架 内填墙 暗竖缝 滞回性能 斜压带
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四川地区抗弯钢框架结构基于性态的地震易损性分析 被引量：2
9
作者 冯进 孙国华 何若全 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期172-180,共9页
为研究四川地区抗弯钢框架结构在设防烈度提高情况下的地震易损性能,按上一代抗震规范设计了5层、10层、15层在四川地区建造的3个抗弯钢框架结构,考虑了钢材强度、弹性模量、层高及跨度等主要参数不确定性因素的影响,利用拉丁超立方抽... 为研究四川地区抗弯钢框架结构在设防烈度提高情况下的地震易损性能,按上一代抗震规范设计了5层、10层、15层在四川地区建造的3个抗弯钢框架结构,考虑了钢材强度、弹性模量、层高及跨度等主要参数不确定性因素的影响,利用拉丁超立方抽样方法建立了3组40个抗弯钢框架结构样本。通过选取汶川地震中四川境内实测的40条地震记录反映地震输入的不确定性,并分别同3组40个抗弯钢框架结构样本进行随机组合。采用非线性时程分析方法获得3组40对抗弯钢框架结构-地震动样本集的最大层间位移角响应,结合已定义的钢框架结构的性态水平,建立了以结构第1周期谱加速度SA表征的抗弯钢框架结构在不同性态水平下的地震易损性曲线,评估了原地震水准及地震水准提高情况下钢框架结构的抗震性能。此外,还建立了对应于现行抗震规范规定的多遇及罕遇地震水准结构层间位移角限值水平下抗弯钢框架结构的地震易损性曲线,并进行了抗震性能评估,为今后震害预测提供参考。 展开更多
关键词 钢框架 基于性态 性态水平 易损性 弹塑性时程分析
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狗骨式钢框架子结构节点的累积变形及耗能能力 被引量：1
10
作者 孙国华 冯进 +1 位作者 方有珍 何源 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期203-213,共11页
目的研究在不同加载制度下狗骨式钢框架子结构中节点的累积塑性转角、累积延性比及累积耗能能力的计算方法,为钢框架结构基于性态的抗震设计理论提供参考.方法基于所完成的6榀狗骨式钢框架子结构的拟静力试验,给出了钢框架子结构中典型... 目的研究在不同加载制度下狗骨式钢框架子结构中节点的累积塑性转角、累积延性比及累积耗能能力的计算方法,为钢框架结构基于性态的抗震设计理论提供参考.方法基于所完成的6榀狗骨式钢框架子结构的拟静力试验,给出了钢框架子结构中典型狗骨式节点的滞回曲线,归纳了所有狗骨式节点的破坏模式、累积塑性转角、累积延性比及累积耗能能力,重点考察加载制度、板件宽厚比对其性能的影响.结果钢梁板件宽厚比对钢框架子结构中狗骨式节点的显著屈服转角有一定影响,钢梁板件宽厚比越大,则狗骨式节点越易发生先屈曲后屈服现象.加载制度对钢框架子结构中狗骨式节点的累积塑性转角及累积耗能能力有显著影响,所施加的循环位移越小,其累积塑性转角及累积耗能能力越大.结论通过统计分析回归了狗骨式节点的累积塑性转角、累积延性比及累积塑性耗能能力的计算公式,对提出狗骨式钢框架结构基于性态的抗震设计方法具有指导意义. 展开更多
关键词 狗骨式节点 抗弯钢框架 子结构 加载制度 耗能能力
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基于满意度原理的自立式高耸钢结构环形TLCD控制多目标优化设计 被引量：1
11
作者 陈鑫 李爱群 +2 位作者 李启才 朱江 安蔚伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期190-196,共7页
主要针对自立式高耸钢结构振动控制的优化设计开展研究,根据自立式高耸钢结构的特点,设计了环形调谐液柱阻尼器(Tuned Liquid Column Damper,TLCD),描述了其力学模型,并进一步推导了高耸结构环形TLCD控制的动力学方程。采用Sigmoid函数... 主要针对自立式高耸钢结构振动控制的优化设计开展研究,根据自立式高耸钢结构的特点,设计了环形调谐液柱阻尼器(Tuned Liquid Column Damper,TLCD),描述了其力学模型,并进一步推导了高耸结构环形TLCD控制的动力学方程。采用Sigmoid函数和线性叠加法构建了用于自立式高耸钢结构风振控制的复合满意度函数,从而基于满意度原理,并结合模式搜索算法,建立了自立式高耸钢结构多目标优化设计方法。针对某自立式高耸钢结构的风振控制设计,以环形TLCD的几何参数为设计变量,以由顶点位移、质量比和迎风面积比组成的复合满意度为目标,编制程序开展了所建立方法的数值算例研究。研究表明,该方法能够快速有效地得到一组满足工程需要的设计参数,同时最优参数和相应设计目标对权重组合的变异系数小于0.1,因此该方法具有较高的鲁棒性,降低了多目标优化设计时权重系数选取的难度。 展开更多
关键词 高耸结构 环形TLCD 模式搜索算法 满意度 多目标优化
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全过程火灾后中空夹层高强钢管混凝土偏压短柱力学性能研究
12
作者 李业峰 毛小勇 +1 位作者 刘晓 刘昭辉 《苏州科技大学学报(工程技术版)》 2025年第1期1-8,共8页
确定了全过程中空夹层钢管混凝土构件的本构模型,利用有限元软件ABAQUS建模,对高温后中空夹层钢管混凝土偏压构件的全过程曲线进行计算,计算结果与试验结果验证良好。在此基础上,对全过程火灾后中空夹层钢管混凝土偏压构件的工作机理进... 确定了全过程中空夹层钢管混凝土构件的本构模型,利用有限元软件ABAQUS建模,对高温后中空夹层钢管混凝土偏压构件的全过程曲线进行计算,计算结果与试验结果验证良好。在此基础上,对全过程火灾后中空夹层钢管混凝土偏压构件的工作机理进行深入分析,以升温时间、空心率、内外钢管屈服强度、混凝土强度、长细比、偏心距为变化参数,建立有限元模型,考查影响全过程中空夹层钢管混凝土偏压极限承载力的因素。结果表明,材料强度和空心率对偏压短柱的剩余承载力系数影响不大,剩余承载力随材料强度增加而增加;随着偏心距的增加,构件的极限承载力显著下降,剩余承载力系数逐渐增大。随着长细比的增加,剩余承载力下降较大,长细比对偏压短柱的剩余承载力系数影响较大。随着升温时间的增长,短柱的剩余承载力系数大幅下降。 展开更多
关键词 全过程火灾后 中空夹层高强钢管混凝土短柱 偏压力学性能 剩余承载力
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具有初始倾斜的轴心受压构件稳定承载能力研究
13
作者 高雪 李启才 《苏州科技大学学报(工程技术版)》 2025年第1期17-25,共9页
研究了具有初始倾斜的轴心受压构件稳定承载能力问题。在有限元模拟方法准确性验证的基础上,分析具有初始倾斜的轴心受压构件稳定承载能力;接着研究初弯曲对具有初始倾斜的轴心受压构件的稳定承载能力影响;然后研究残余应力对具有初始... 研究了具有初始倾斜的轴心受压构件稳定承载能力问题。在有限元模拟方法准确性验证的基础上,分析具有初始倾斜的轴心受压构件稳定承载能力;接着研究初弯曲对具有初始倾斜的轴心受压构件的稳定承载能力影响;然后研究残余应力对具有初始倾斜的轴心受压构件稳定性能的影响;最后分析初弯曲与残余应力共同作用时具有初始倾斜的轴心受压构件的稳定性能。得到以下结论:随着倾斜角的增大,具有初始倾斜的轴心受压构件稳定承载能力逐渐下降,接近直线下降,下降量随着倾斜角的增大呈直线增大;4200 mm钢柱倾斜2°~20°时,破坏形式均为高阶失稳;在倾斜角保持不变时,钢柱极限应力随着初弯曲的增大而减小,当初弯曲为l/1000时,钢柱极限应力下降量最小,范围为0%~6%;对于同一初弯曲下,钢柱极限应力随着倾斜角的增大而减小,其倾斜2°~20°的极限应力较倾斜0°时的下降量为0%~8%;当倾斜角一定时,构件的极限应力随着长细比的增大而减小,下降程度随着长细比的增大呈现先增大、再减小、最后增大;仅考虑残余应力时,倾斜角为0°~10°及12°~20°时,构件的极限应力较倾斜0°时的下降量随着长细比的变化曲线基本保持一致,均表现为随着长细比的增大逐渐增大,下降量范围分别为0%~30%及10%~50%;同时考虑初弯曲与残余应力时,当倾斜角分别在2°~10°及12°~20°之间时,构件的极限应力较倾斜0°时的下降量随着长细比的增大变化趋势基本一。 展开更多
关键词 初始倾斜 斜柱 有限元模拟 稳定承载能力
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钢框架双钢板内填混凝土剪力墙结构滞回性能试验研究
14
作者 赵宝成 孙筱玮 +1 位作者 胡团结 顾强 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2018年第5期625-631,共7页
为了研究钢框架双钢板内填混凝土剪力墙结构(SFSCSW)的滞回性能,设计了单跨2层半、缩尺比为1∶3的SFSCSW试件,并对试件进行了的低周反复加载试验,研究了试件在循环荷载作用下的破坏模式、变形能力、耗能能力,得到了试件的滞回曲线、骨... 为了研究钢框架双钢板内填混凝土剪力墙结构(SFSCSW)的滞回性能,设计了单跨2层半、缩尺比为1∶3的SFSCSW试件,并对试件进行了的低周反复加载试验,研究了试件在循环荷载作用下的破坏模式、变形能力、耗能能力,得到了试件的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、承载力降低系数曲线、延性系数等.试验结果表明:钢框架双钢板内填混凝土剪力墙结构承载能力高、抗侧刚度大,具有较好的延性和较强的耗能能力;在水平荷载作用下,剪力墙底部墙角外鼓,柱脚翼缘部分屈曲,剪力墙结构发生压弯破坏;钢框架双钢板内填混凝土剪力墙试件1层的层间刚度比2层大,侧向变形比2层小;钢框架双钢板内填混凝土剪力墙结构刚度退化平缓,同一位移加载,承载能力减小程度有限;钢框架双钢板内填混凝土剪力墙结构试件的剪切变形较小. 展开更多
关键词 剪力墙 滞回性能 拟静力试验 抗震性能 破坏模式 耗能能力
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采用环形TLCD的自立式钢管结构减振试验研究
15
作者 陈鑫 李爱群 +1 位作者 王洪 周广东 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第19期90-97,共8页
近年来自立式钢管结构在动力作用荷载下的损伤和倒塌时有发生,调谐液柱阻尼器(Tuned Liquid Column Damper,TLCD)作为一种调频减振器,特别适用于高耸结构的振动控制。围绕环形TLCD在自立式钢管结构中的应用,介绍了环形TLCD的构造,并推... 近年来自立式钢管结构在动力作用荷载下的损伤和倒塌时有发生,调谐液柱阻尼器(Tuned Liquid Column Damper,TLCD)作为一种调频减振器,特别适用于高耸结构的振动控制。围绕环形TLCD在自立式钢管结构中的应用,介绍了环形TLCD的构造,并推导其力学模型,进而建立了自立式钢管结构环形TLCD减振的动力方程。根据自立式钢管结构试验模型设计了试验用的环形TLCD,并确定了加载与测试方案。针对自立式钢管结构,提出了基于模拟退火算法的模型修正方法,并以底部转动刚度和刚度修正系数为变量,以前3阶实测频率为目标,进行了算例研究,修正后的数值模型频率最大误差仅为1.74%。开展了环形TLCD减振试验,并结合修正后的数值模型对试验结果进行了比较分析。研究表明,试验中采用的环形TLCD能够使自立式钢管结构等效阻尼比由0.013 4增加到0.026 7,从而有效减小了结构动力响应,且所编制的程序能够一定程度预测该类减振结构体系的动力响应。相应的数值分析方法与模型试验能够为自立式钢管结构环形TLCD的设计与应用提供参考。 展开更多
关键词 高耸结构 环形TLCD 减振试验 模拟退火算法 模型修正
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蝴蝶形钢板墙-钢框架自复位结构体系抗震性能试验研究 被引量：5
16
作者 张萍 李启才 +2 位作者 丁志昌 孙玉康 王伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第15期264-272,共9页
为进一步研究蝴蝶形钢板墙-钢框架自复位结构体系的抗震性能,考虑蝴蝶板厚度对复位性能及耗能能力的影响,设计了2榀足尺不同厚度蝴蝶形钢板墙的自复位结构试件,并进行低周往复加载试验。根据试验实测数据,对试件的初始弹性抗侧刚度、滞... 为进一步研究蝴蝶形钢板墙-钢框架自复位结构体系的抗震性能,考虑蝴蝶板厚度对复位性能及耗能能力的影响,设计了2榀足尺不同厚度蝴蝶形钢板墙的自复位结构试件,并进行低周往复加载试验。根据试验实测数据,对试件的初始弹性抗侧刚度、滞回性能、承载力、耗能能力和复位能力等进行分析。结果表明:蝴蝶形钢板墙-钢框架自复位结构体系能够有效实现自复位功效与耗能能力的协调统一;较厚的蝴蝶钢板通过反向加载提高其抗压强度进而制约相应试件复位性能;两试件层间位移角在达到2%时,残余层间位移角随着厚度递增有所增加,除试件SC-6(6 mm蝴蝶板自复位结构试件)拉向卸载方向外,其余卸载方向残余位移角均小于0.5%,达到中震可修要求,同时大大降低修复难度;当试件层间位移角达到3%时,两试件残余层间位移角较上一级仅略微增加,且试件承载力均处于上升阶段,表明该结构在罕遇地震下依然能够有效控制残余变形且具备抗倒塌性能。 展开更多
关键词 蝴蝶形钢板墙 自复位结构体系 抗震性能 层间位移角 耗能能力
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基于子结构模型的约束PEC柱抗火性能研究 被引量：1
17
作者 吴健德 毛小勇 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2017年第3期287-292,共6页
利用有限元软件ABAQUS建立包含部分梁、柱、板的约束PEC柱子结构顺序热-力耦合分析模型,计算了子结构轴向位移变化曲线和耐火极限。应用约束PEC柱抗火试验数据验证了模型的合理性。结果表明,随着荷载比的增加,柱轴向变形峰值和耐火极限... 利用有限元软件ABAQUS建立包含部分梁、柱、板的约束PEC柱子结构顺序热-力耦合分析模型,计算了子结构轴向位移变化曲线和耐火极限。应用约束PEC柱抗火试验数据验证了模型的合理性。结果表明,随着荷载比的增加,柱轴向变形峰值和耐火极限减小;随着轴向约束刚度比的增加,柱轴向变形峰值减小,耐火极限增加;随着柱相对长细比的增大,柱轴向变形峰值增大,耐火极限减小;低轴向约束刚度比条件下,PEC柱耐火极限随着偏心率的增大而增大;高轴向约束刚度比条件下,PEC柱耐火极限随着偏心率的增大而减小。 展开更多
关键词 PEC柱 约束 子结构 抗火性能 参数
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自复位钢框架-蝴蝶形钢板剪力墙体系两层结构抗震试验研究 被引量：2
18
作者 孙玉康 李启才 +2 位作者 张萍 丁志昌 王伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第14期214-223,241,共11页
为了研究蝴蝶形钢板剪力墙-自复位结构体系的抗震性能,对7个两层单跨1/2缩尺蝴蝶形钢板的自复位钢框架试件进行了低周反复荷载试验。根据试验结果着重分析了蝴蝶形钢板的高厚比、高宽比和蝴蝶杆层数以及试件的初始预应力等参数对试件的... 为了研究蝴蝶形钢板剪力墙-自复位结构体系的抗震性能,对7个两层单跨1/2缩尺蝴蝶形钢板的自复位钢框架试件进行了低周反复荷载试验。根据试验结果着重分析了蝴蝶形钢板的高厚比、高宽比和蝴蝶杆层数以及试件的初始预应力等参数对试件的承载力、滞回性能、耗能能力和复位效果等性能的影响。试验结果表明:随着钢板的高厚比和高宽比的减小,试件的承载力和耗能能力增大,但残余变形随着高厚比减小而增加,且几乎不受高宽比的影响;蝴蝶杆层数越多,试件的承载力和残余变形越大,前期耗能越迅速,但最终耗能量相同;初始预应力越大,试件的承载力越大,耗能能力越弱,残余变形越小。 展开更多
关键词 自复位 抗震性能 蝴蝶形钢板剪力墙 滞回性能 残余变形
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用于自复位结构的新型钢板剪力墙的抗震性能分析 被引量：1
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作者 李乾 李启才 《苏州科技大学学报（工程技术版）》 CAS 2017年第1期1-6,共6页
为了研究薄钢板在自复位钢结构中的耗能以及复位能力,提出了一种新型钢板剪力墙。对其构造和工作原理进行了详细说明。通过有限元软件ANSYS对不同厚度的5个试件模型进行模拟,得出滞回曲线、骨架曲线、耗能曲线、承载力退化曲线及刚度退... 为了研究薄钢板在自复位钢结构中的耗能以及复位能力,提出了一种新型钢板剪力墙。对其构造和工作原理进行了详细说明。通过有限元软件ANSYS对不同厚度的5个试件模型进行模拟,得出滞回曲线、骨架曲线、耗能曲线、承载力退化曲线及刚度退化曲线。随后,围绕着结构的强度、刚度、延性和复位性能,展开参数分析。分析结果表明:两侧加劲方管能有效约束试件的面外变形,使结构具有良好的复位效果;随着钢板厚度t的增加,整体结构的耗能能力和承载能力也会增强,但是复位性能会变差。 展开更多
关键词 自复位钢框架 新型钢板剪力墙 滞回曲线 环线刚度 累积耗能 能量耗散系数
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摇摆钢支撑框架结构抗震性能分析 被引量：2
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作者 蒋聪 赵宝成 《苏州科技大学学报（工程技术版）》 CAS 2019年第1期49-56,共8页
中心支撑钢框架抗侧效率高,但在设防地震作用下,中心支撑杆容易受压失稳,耗能性能劣化。为了提高中心支撑钢框架结构的耗能能力,提出了摇摆钢支撑框架结构体系。采用ABAQUS有限元分析软件对比分析了摇摆钢支撑结构与中心支撑结构的抗震... 中心支撑钢框架抗侧效率高,但在设防地震作用下,中心支撑杆容易受压失稳,耗能性能劣化。为了提高中心支撑钢框架结构的耗能能力,提出了摇摆钢支撑框架结构体系。采用ABAQUS有限元分析软件对比分析了摇摆钢支撑结构与中心支撑结构的抗震性能,以及在支撑与框架不同刚度比、非耗能段采用不同钢材强度等级影响下的摇摆钢支撑结构滞回性能,确定了耗能段替换的层间侧移角范围。分析结果表明:摇摆钢支撑结构主要通过耗能段耗散能量,支撑未发生屈曲时,破坏模式比中心支撑结构理想,耗能机制合理;随着支撑与框架刚度比的增加,结构的整体位移曲线逐渐趋于线性,层间位移角趋于一致,支撑与框架的刚度比大于2时效果明显;提高摇摆钢支撑结构非耗能段钢材等级可以提高结构的极限承载力和剩余刚度,减轻结构的破坏程度,结构延性会有所降低;将结构正向骨架曲线简化为三折线模型能够准确确定耗能段替换的层间侧移角范围,结构刚度比和钢材强度等级增加能够提高耗能段替换的层间侧移角范围上限。 展开更多
关键词 中心支撑钢框架 摇摆钢支撑 刚度比 钢材强度 层间侧移角
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