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考虑局部场地效应的土-结构动力相互作用SEMFEM耦合模拟方法
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作者 于彦彦 刘梦娇 丁海平 《力学学报》 北大核心 2025年第6期1432-1445,共14页
考虑局部场地影响的结构地震反应分析中,合理有效的地震动输入非常关键.基于分区计算思想,发展了一种谱元和有限元耦合的两步模拟方法.首先,采用谱元法(SEM)结合多次透射公式(MTF),模拟平面波入射下仅含局部场地模型内部缩减计算域边界... 考虑局部场地影响的结构地震反应分析中,合理有效的地震动输入非常关键.基于分区计算思想,发展了一种谱元和有限元耦合的两步模拟方法.首先,采用谱元法(SEM)结合多次透射公式(MTF),模拟平面波入射下仅含局部场地模型内部缩减计算域边界区节点的位移时程.结合谱元法的特点此时可采用只需满足背景场地模型模拟精度要求的相对粗略的网格.其次,将上述位移时程直接施加于土-结构计算域的边界区节点完成地震动输入,采用有限元法(FEM)模拟土-结构系统的动力反应.此时可对结构域采用精细化网格建模,并基于MTF实现结构引起的外行散射波的吸收.相比传统域分解法(DRM),方法省去了地震动输入所需的人工边界处等效节点力的计算而直接实现位移时程输入,且对不同属性介质可采用相同的计算式而无需修改.基于均匀半空间模型、盆地场地模型和地表局部凹陷模型采用整体方法解的对比验证了该方法的精度和有效性,同时讨论了子区域选取形状及多次透射公式阶数对模拟结果的影响.最后通过考虑盆地效应与否时地铁车站模型和地上框架结构模型在时域和频域内地震动反应的对比,验证了进行结构地震反应模拟时考虑局部场地影响的重要性. 展开更多
关键词 局部场地效应 结构地震反应 谱元法 有限元法 多次透射公式
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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
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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
3
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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半刚接钢框架内填暗竖缝RC墙结构基于性态的地震易损性分析 被引量:9
4
作者 孙国华 顾强 +1 位作者 方有珍 杨文侠 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期410-419,共10页
半刚接钢框架内填暗竖缝RC墙结构(简称PSRCW)是一种具有优良抗震性能的新型组合结构,非常适合高烈度地震区使用。以拟建在四川地区一幢5层PSRCW结构为例,考虑型钢、钢筋、及混凝土材料力学性能不确定性因素的影响,利用拉丁超立方抽样方... 半刚接钢框架内填暗竖缝RC墙结构(简称PSRCW)是一种具有优良抗震性能的新型组合结构,非常适合高烈度地震区使用。以拟建在四川地区一幢5层PSRCW结构为例,考虑型钢、钢筋、及混凝土材料力学性能不确定性因素的影响,利用拉丁超立方抽样方法建立了80个PSRCW结构样本。通过选取汶川地震中四川境内实测的80条地震记录来反映地震记录的不确定性,并同80个PSRCW结构样本进行随机组合。采用非线性时程分析方法获得了80对PSRCW结构-地震动样本集的最大层间位移角响应,结合已定义的结构性态水平,建立了以地面峰值加速度(PGA)、第1周期谱加速度(SA)、地面峰值速度(PGV)、及地震动输入能量(EI)表征的5层PSRCW算例在不同性态水平的地震易损性曲线,并进行了抗震性能评估,为今后此类结构的震害预测提供参考。 展开更多
关键词 抗震结构 半刚接钢框架 RC内填墙 性态水平 易损性
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自立式高耸结构悬吊式TMD减振动力试验与分析 被引量:14
5
作者 陈鑫 李爱群 +1 位作者 张志强 王泳 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期193-200,共8页
围绕自立式高耸结构悬吊式调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)减振试验展开研究。首先,以某真实高耸结构为原型,基于欠人工质量模型理论设计了试验模型,并通过数值分析和实测结果验证模型合理性。针对该模型开展了原结构的静、动力... 围绕自立式高耸结构悬吊式调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD)减振试验展开研究。首先,以某真实高耸结构为原型,基于欠人工质量模型理论设计了试验模型,并通过数值分析和实测结果验证模型合理性。针对该模型开展了原结构的静、动力试验,进而基于模式搜索算法对数值分析模型进行了修正。最后,进行了自立式高耸结构TMD减振试验,并结合数值模拟对试验结果进行了分析。研究表明,基于模式搜索算法的高耸结构模型修正方法,仅需迭代50次即能收敛,是一种高效的数值模型修正方法;附加TMD后,试验模型阻尼比增加了0.02,可见在自立式高耸结构中采用悬吊式TMD能够有效抑制其振动。 展开更多
关键词 自立式高耸结构 悬吊式TMD 动力试验 模式搜索算法 模型修正
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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
6
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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多维地震动输入下沉积盆地地震效应对比研究
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作者 熊甜慧 于彦彦 丁海平 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第2期136-144,共9页
对于盆地等局部不均匀场地在平面波入射下的地震反应分析多假定地震动为单一波型(SV波、SH波或P波)输入,而实际入射的地震动一般为多向耦合的震动。文中基于谱元法模拟了三维半椭球形沉积盆地在平面波垂直入射下的地震动响应,通过分析... 对于盆地等局部不均匀场地在平面波入射下的地震反应分析多假定地震动为单一波型(SV波、SH波或P波)输入,而实际入射的地震动一般为多向耦合的震动。文中基于谱元法模拟了三维半椭球形沉积盆地在平面波垂直入射下的地震动响应,通过分析地表加速度峰值、放大系数分布、地表点剖面时程以及特征频率处的反应谱比分布,对比研究了多维地震动输入下沉积盆地的地震动放大特征。结果表明:输入双向水平地震激励相比输入单向水平地震激励对盆地内地震动有明显放大作用,最大放大系数可达1.87。考虑双向水平地震动同时输入的影响后,会显著改变地表加速度峰值的分布特征,双向输入时沿各向传播的波的叠加干涉使得加速度峰值呈不对称分布。双向地震动作用使得波传播特征变得更加复杂,最强烈地震动的位置发生改变。双向输入除对反应谱值有放大外,对其卓越周期的分布也会产生一定影响。 展开更多
关键词 谱元法 三维沉积盆地 平面波 双向地震动输入 放大系数
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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
8
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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柱脚可抬起的连柱钢支撑结构抗震性能研究 被引量:10
9
作者 刘尚 赵宝成 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2017年第3期37-45,共9页
为研究连柱钢支撑结构的抗震性能,提出了中柱采用可抬起柱脚的连柱钢支撑结构体系,并给出了可抬起柱脚的典型构造。设计了2个中柱柱脚采用不同形式和2组高跨比不同的连柱钢支撑结构体系。采用ABAQUS有限元分析软件对试件进行循环加载,... 为研究连柱钢支撑结构的抗震性能,提出了中柱采用可抬起柱脚的连柱钢支撑结构体系,并给出了可抬起柱脚的典型构造。设计了2个中柱柱脚采用不同形式和2组高跨比不同的连柱钢支撑结构体系。采用ABAQUS有限元分析软件对试件进行循环加载,对比分析了结构的滞回曲线、破坏机理、以及塑性耗能分布等方面的特征。利用等能量原理将试件的正向骨架曲线简化为三折线模型,研究高跨比变化对耗能段可替换层间位移角范围的影响。研究结果表明:柱脚可抬起的连柱钢支撑结构体系与普通刚接连柱钢支撑结构体系相比,其破坏模式更为理想、耗能机制更加合理、延性以及耗能能力更好。结构跨度增大,耗能段替换层间位移角范围的上限随之增大;层高增大,耗能段可替换层间位移角范围的上限和下限都随之减小。 展开更多
关键词 可抬起柱脚 耗能段 可替换 连柱钢支撑
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近场加载制度下狗骨式钢框架子结构抗震性能的试验评估 被引量:2
10
作者 孙国华 李坤明 +1 位作者 方有珍 何源 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2017年第4期58-66,共9页
为评估狗骨式钢框架子结构在近场加载制度下真实的抗震性能,改变钢梁翼缘和腹板的板件宽厚比设计了2榀单跨狗骨式钢框架子结构试件。通过对狗骨式钢框架子结构试件按Krawinkler提出的用于模拟近场带速度脉冲的加载制度进行拟静力试验,... 为评估狗骨式钢框架子结构在近场加载制度下真实的抗震性能,改变钢梁翼缘和腹板的板件宽厚比设计了2榀单跨狗骨式钢框架子结构试件。通过对狗骨式钢框架子结构试件按Krawinkler提出的用于模拟近场带速度脉冲的加载制度进行拟静力试验,重点评估了狗骨式钢框架子结构的破坏形态、变形能力及累积耗能能力等性能。试验结果表明:试件钢梁端部焊缝未出现脆性断裂,狗骨式钢框架子结构均可通过近场加载的抗震性能检验。两个试件的钢梁翼缘削弱部位均在近场加载制度阶段出现延性塑性铰,并形成了理想的塑性屈服机构。具有较小板件宽厚比的试件Frame-1在延性系数、累积延性比、累积滞回耗能及等效能量耗散系数等方面均大于板件宽厚比较大的试件Frame-2。 展开更多
关键词 狗骨式 抗弯钢框架 子结构 加载制度 耗能能力
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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
11
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
12
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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自复位Y型偏心支撑钢框架结构滞回性能的参数分析 被引量:1
13
作者 刘文渊 孙国华 冷捷 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2016年第4期56-63,共8页
通过将传统Y型偏心支撑中耗能梁段制作材料更换为形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA),提出了一种具有自复位功能的新型Y型偏心支撑钢框架结构。为研究此新型自复位结构的滞回性能,采用ANSYS软件建立精细化有限元模型,并进行数值... 通过将传统Y型偏心支撑中耗能梁段制作材料更换为形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA),提出了一种具有自复位功能的新型Y型偏心支撑钢框架结构。为研究此新型自复位结构的滞回性能,采用ANSYS软件建立精细化有限元模型,并进行数值分析。通过改变钢柱截面、钢梁截面、耗能梁段腹板厚度、耗能梁段长度及支撑截面尺寸,设计了5组11个自复位Y型偏心支撑钢框架结构,考察了各参数对其自复位性能及滞回性能的影响。研究发现钢柱截面及耗能梁段腹板厚度对结构承载力、初始刚度影响显著;钢梁截面、耗能梁段长度及支撑截面尺寸对承载力、初始刚度有一定影响。此外,随着SMA耗能梁段水平剪力承担比例的增加,结构复位效果显著提高。 展开更多
关键词 形状记忆金属 偏心支撑 自复位 残余变形 滞回性能
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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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基于约束子结构柱的整体框架多尺度抗火混合模拟
16
作者 蔡新江 蔡庭辉 +1 位作者 毛小勇 田石柱 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期89-96,共8页
鉴于传统构件抗火试验无法反映周围构件的约束作用,而整体结构火灾试验成本高、通用性差、对设备要求较高等缺点,抗火混合试验则可以兼顾上述2种方法的优点,力求与整体结构火灾试验结果保持一致。本文以四层四跨平面混凝土框架为研究对... 鉴于传统构件抗火试验无法反映周围构件的约束作用,而整体结构火灾试验成本高、通用性差、对设备要求较高等缺点,抗火混合试验则可以兼顾上述2种方法的优点,力求与整体结构火灾试验结果保持一致。本文以四层四跨平面混凝土框架为研究对象,将边界条件简化,采用数值方式模拟试验子结构柱,基于ABAQUS分别建立多尺度框架、传统受火柱模型和混合模拟模型,试验子结构分别为约束中柱和边柱,同时将分割界面延伸至上层柱中点及两侧梁反弯点,更好地反映试验子结构的约束条件。比较了3种模型的局部受火柱柱顶的高温力学性能等,结果表明:传统受火柱模型耐火极限相对偏低,对于构件抗火设计偏于保守;混合模拟模型与多尺度框架的耐火极限相对偏高,耐火极限结果更为精确;2种模型局部受火柱的温度、轴力、轴向变形和侧向变形等曲线均较为相似,证实混合模拟模型能够达到与多尺度框架同样的精度,从而证实了抗火混合试验用于抗火性能分析的可行性。 展开更多
关键词 抗火混合试验 混合模拟模型 钢筋混凝土框架 多尺度 约束柱
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高温高湿环境下CFRP布增强二次加载后钢筋混凝土梁力学性能分析
17
作者 何峤蕙 《混凝土》 北大核心 2025年第6期73-79,共7页
为了研究经沥青摊铺高温作用后,再经过高温高湿环境的作用,CFRP布对二次受力的钢筋混凝土梁复强的效果和极限承载力的影响,采用沥青摊铺的高温作用后的界面有限单元进行剥离破坏准则定义,并且引入了高温高湿黏结滑移模型。借助大型通用... 为了研究经沥青摊铺高温作用后,再经过高温高湿环境的作用,CFRP布对二次受力的钢筋混凝土梁复强的效果和极限承载力的影响,采用沥青摊铺的高温作用后的界面有限单元进行剥离破坏准则定义,并且引入了高温高湿黏结滑移模型。借助大型通用有限元软件ABAQUS,通过定义摊铺高温作用后CFRP-混凝土界面单元,并利用高温高湿黏结滑移定义对界面进行修正,对二次受力的CFRP加固梁进行有限元模拟。通过有限元分析可以看出:经过高温碾压、高温高湿环境作用后,CFRP对预载为0、15%、30%和60%的梁均有较好的复强效果,在极限承载力方面比未粘贴CFRP布前分别提高了65%、72%、64%和60%,并且在预载为15%时修复钢筋混凝土梁复强效果最好。 展开更多
关键词 CFRP布加固 极限承载力 二次加载 开裂加固 有限元分析
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蝴蝶形钢板剪力墙自复位结构有限元分析 被引量:2
18
作者 王阳 李启才 +1 位作者 王琦 纪瑞 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第6期1779-1788,共10页
为了明确蝴蝶形钢板剪力墙自复位结构的抗震性能,通过经验证有效的有限元数值模拟方法,比较了不同高厚比的蝴蝶形板在结构滞回性能、单位体积耗能、耗散系数、面外最大位移、面外滞回曲线方面的差异,借助骨架曲线分析了不同高厚比的蝴... 为了明确蝴蝶形钢板剪力墙自复位结构的抗震性能,通过经验证有效的有限元数值模拟方法,比较了不同高厚比的蝴蝶形板在结构滞回性能、单位体积耗能、耗散系数、面外最大位移、面外滞回曲线方面的差异,借助骨架曲线分析了不同高厚比的蝴蝶形钢板剪力墙对结构承载力和延性的影响。结果表明:高厚比为300的蝴蝶形钢板剪力墙自复位结构的综合性能优于其他高厚比的蝴蝶板,建议蝴蝶形板高厚比控制在300左右。最后,还提出残余变形是衡量自复位结构复位性能的重要指标,并初步给出了高厚比最小限值的理论公式。 展开更多
关键词 蝴蝶形钢板 自复位结构 高厚比 滞回耗能 残余变形
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钢板剪力墙自复位结构的设计方法 被引量:2
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作者 王琦 李启才 纪瑞 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第3期641-650,共10页
为了探讨新的抗震结构体系,在结合了国内外相关研究基础上,分析了自复位框架、预应力钢绞线和用作耗能器的钢板剪力墙的性能,设定了自复位结构的性能目标,提出了钢板剪力墙自复位结构体系的设计方法,并试计了一个自复位框架结构。利用... 为了探讨新的抗震结构体系,在结合了国内外相关研究基础上,分析了自复位框架、预应力钢绞线和用作耗能器的钢板剪力墙的性能,设定了自复位结构的性能目标,提出了钢板剪力墙自复位结构体系的设计方法,并试计了一个自复位框架结构。利用有限元软件验证了模拟自复位结构方法的适用性,并分析试设计结构在地震作用下的响应。分析结果表明设计结构能够满足设定的性能目标,证明所提出的新型结构体系设计方法是可行的。 展开更多
关键词 钢板剪力墙 自复位结构 性能目标 设计方法
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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
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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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