国家自然科学基金(51108032)
- 作品数：9 被引量：52H指数：4
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- 移除底层关键柱后钢筋混凝土框架结构抗倒塌性能分析被引量：1
- 2015年
- 目前国内外学者将地震倒塌和连续倒塌作为两个独立的领域进行研究,实际上框架结构的倒塌破坏系由二种机理耦合作用所致。针对此问题,采用拆除构件设计法,应用有限元程序ANSYS/LS-DYNA完成了钢筋混凝土框架结构拆除底层关键柱后在地震作用下的倒塌仿真分析,重点研究了层高、跨度、层数和关键柱位置对钢筋混凝土框架结构抗倒塌性能的影响。结果表明:对于平面框架模型,由底层柱脚及梁柱节点区柱端失效破坏引起的柱铰破坏机制,是导致结构倒塌的主要原因。底层中柱失效后,底层迅速转化为柱铰机制,结构在重力作用下失稳坍塌,适当增加层高,减小跨度,增加层数对框架结构在底层关键柱失效后的抗地震倒塌性能有益;对于三维空间框架模型,分析表明,空间框架结构在拆除角柱后框架倒塌破坏最为严重,结构的破坏过程可以概括为3个阶段:(1)弹性阶段;(2)重力作用影响占主导地位的塑性阶段;(3)地震作用占主导地位的塑性阶段。
- 潘亮刘伯权邢国华
- 关键词：钢筋混凝土地震
- 钢筋混凝土梁-柱-板边节点抗剪强度计算模型被引量：2
- 2014年
- 根据钢筋混凝土梁-柱-板边节点的破坏特点,对软化拉压杆模型中框架节点有效宽度的计算方法进行修正,并考虑现浇板中配筋对斜压杆高度的影响,提出含正交梁的钢筋混凝土梁-柱-板边节点的修正软化拉压杆分析模型,并应用该模型对国内外11个框架边节点试件的受剪性能进行理论分析。研究结果表明:对于"等强"节点试件,修正软化拉压杆模型计算得到的框架节点受剪承载力与软化拉压杆模型计算结果相比和试验结果吻合更好,而现行规范建议设计方法计算值比试验值大,核心区存在安全隐患;对于"强节点"试件,修正软化拉压杆模型可以合理地预测梁-柱-板边节点的破坏模式,由该建议模型计算得到的框架节点受剪承载力比现行规范建议设计方法计算结果保守,可确保框架结构安全可靠。
- 邢国华何志兵牛荻涛吴涛刘喜
- 关键词：边节点现浇楼板受剪承载力
- 锈蚀钢筋混凝土柱的强度-变形分析模型被引量：2
- 2016年
- 对锈蚀钢筋混凝土柱的抗震性能进行了试验研究,分析锈蚀试件的破坏过程和破坏特点,重点研究了柱纵筋锈蚀率和轴压比对锈蚀钢筋混凝土柱受力性能的影响。在试验研究基础上,对反复荷载作用下钢筋混凝土柱的分析模型进行修正,建立了锈蚀钢筋混凝土柱的压-剪-弯交互作用分析模型,应用改进斜压场理论、传统截面分析法对锈蚀钢筋混凝土柱的受剪机理、受弯机理进行分析,通过锈蚀压弯构件轴向应变的变形协调将受弯模型和受剪模型结合,最终计算获得锈蚀钢筋混凝土柱的承载能力和极限变形,并通过12根锈蚀钢筋混凝土柱的试验结果对建议分析模型进行了验证。研究结果表明:锈蚀钢筋混凝土柱承载能力试验值与计算值之比的平均值为1.107,方差0.010,吻合较好;锈蚀试件按建议分析模型计算得到的极限变形与试验数据接近,平均值为0.873,方差0.051。因此,建议模型可分析水平反复荷载作用下锈蚀钢筋混凝土柱的极限变形和承载能力。
- 邢国华罗大明牛荻涛
- 关键词：锈蚀钢筋混凝土柱截面分析轴向变形
- 铝合金筋体外预应力加固混凝土梁受力性能研究被引量：16
- 2016年
- 铝合金具有轻质高强、延性好、低温脆断敏感性小、耐腐蚀等优点,可用于侵蚀环境及寒冷环境下结构体外预应力加固工程。本文对铝合金筋的材料性能进行试验研究,建立了铝合金筋本构关系模型,应用有限元程序ANSYS对既有体外预应力加固混凝土梁的受力过程进行模拟分析,通过计算结果和试验结果的对比分析验证了有限元分析模型的合理性。根据等截面原则和等强度原则,应用铝合金筋分别替换既有混凝土梁的体外预应力筋,对其进行有限元分析。结果表明,与传统体外预应力加固混凝土梁相比,采用等截面原则加固后的铝合金筋体外预应力混凝土梁,可以在适当提高延性的基础上,部分提高混凝土梁的承载能力;采用等强度原则加固后的铝合金筋体外预应力混凝土梁,可同时显著提高混凝土梁的承载能力和延性。
- 邢国华谢鹏宇宋启玺刘伯权吴涛
- 关键词：体外预应力铝合金混凝土梁有限元分析
- 钢筋混凝土梁受剪概率模型分析被引量：1
- 2015年
- 目前,国内外针对钢筋混凝土梁受剪能力计算主要分为模型化方法和统计计算理论,但仍未形成统一定论。基于贝叶斯统计理论,综合先验模型和先验信息,建立了钢筋混凝土梁贝叶斯后验概率模型,并采用其独特的参数剔除方法,得到简化模型,进而完成了83组试验数据的试验验证。研究表明:在我国规范(GB50010-2010)和美国规范(ACI318-11)基础上建立的梁贝叶斯概率模型,能较好的应用于钢筋混凝土梁受剪承载力的计算,且计算结果与试验值吻合较好。
- 潘亮刘喜邢国华
- 关键词：钢筋混凝土抗剪强度
- 基于共轭先验分布的深受弯构件受剪承载力概率模型分析被引量：8
- 2015年
- 钢筋混凝土深受弯构件由于影响因素多、受力复杂,其计算模型和设计方法未形成统一定论。贝叶斯理论已被应用于钢筋混凝土部分构件承载力的预测和设计中,且合理性、准确性及优越性已得到证明,然其先验分布的选取不同,对计算结果的精度影响不同。采用共轭分布法推导了贝叶斯参数先验分布,利用贝叶斯多元统计理论,建立了基于共轭分布的钢筋混凝土深受弯构件受剪承载力贝叶斯概率模型,通过贝叶斯后验参数剔除法简化概率模型,并结合国内外学者已完成115组钢筋混凝土深受弯构件受剪性能试验结果验证模型。研究表明:基于贝叶斯简化模型得到的深受弯构件受剪承载力与试验结果吻合良好,较各国规范建议设计方法的计算结果更接近试验值。简化模型能较为合理地进行深受弯构件受剪承载力预测及设计。
- 刘伯权刘喜吴涛
- 关键词：钢筋混凝土深受弯构件误差分析抗剪强度
- 基于贝叶斯理论的钢筋混凝土框架中节点抗剪强度计算被引量：6
- 2015年
- 我国现行设计规范中钢筋混凝土框架中节点抗剪强度计算为半经验半理论计算公式,由于试验数据的有限性和钢筋混凝土材料的离散性,规范建议公式缺乏明确的理论模型。该文以贝叶斯动态信息更新思路,根据主观经验信息选定先验模型,将国内外已完成101组钢筋混凝土框架中节点试件的试验结果作为数据库,应用贝叶斯参数估计方法综合两类信息进行推断,建立了基于贝叶斯理论的多元线性钢筋混凝土中节点抗剪强度概率模型,进而采用贝叶斯后验模型参数剔除理论,剔除影响节点抗剪强度的次要因素,对概率模型进行动态更新,得到中节点抗剪强度简化模型,并将抗剪模型计算值与试验值和美国ACI 352R-02中钢筋混凝土节点抗剪强度的计算公式进行了对比。研究表明:贝叶斯方法继承了先验信息的完备性和大量试验数据的准确性,建议的中节点贝叶斯概率抗剪模型与试验值吻合良好,且较规范值能够更准确地预测钢筋混凝土中节点抗剪强度,可用于该类节点的抗剪强度计算。
- 吴涛刘喜李大垣邢国华刘伯权
- 关键词：钢筋混凝土中节点贝叶斯理论
- 钢筋混凝土框架变梁中节点设计方法研究
- 2013年
- 在以往试验研究基础上,分析了钢筋混凝土框架变梁中节点在低周反复荷载作用下的破坏过程和破坏特点,指出按常规节点设计的变梁中节点不能满足刚性节点的要求,《混凝土结构设计规范》(简称《规范》)中该类非规则节点的设计方法存在安全隐患。进一步从节点核心区剪力计算、防斜压破坏控制条件、节点核心区抗剪强度三方面,分析了现行设计方法应用于变梁中节点存在的问题。针对这些问题,提出了比《规范》控制水准较严的变梁节点抗震设计方法及构造措施,并以某综合楼为例,采用建议设计方法对典型变梁中节点进行了核心区抗震验算。结果表明:建议的剪力计算公式可合理反映输入节点区的荷载效应且具有明确物理意义,建议的核心区受剪承载力计算公式可确保节点区安全可靠。
- 邢国华吴涛刘伯权
- 关键词：中节点设计方法剪力抗剪强度钢筋混凝土
- 钢筋混凝土框架中节点受剪承载力计算的修正软化拉压杆模型被引量：19
- 2013年
- 应用软化拉压杆模型对钢筋混凝土框架节点核心区进行受剪承载力计算时,常常基于经验取柱截面宽度作为节点的有效宽度参与抗剪强度计算。但是,对于实际工程中含有现浇楼板的框架中节点,节点的有效宽度在核心区上下验算截面并不相同且随着作用外力的增加而逐步增大,直至软化拉压杆模型中结点域(nodal zone)混凝土达到其抗压强度后压溃而失效。本文对软化拉压杆模型中节点有效宽度的计算方法进行了改进,应用修正软化拉压杆模型(Modified Softened Strut-and-Tie,简称MSST)对国内外63个框架中节点试件的抗剪强度进行理论计算,并将受剪分析得到的峰值剪应力计算结果与现行规范建议方法及软化拉压杆模型方法的计算结果进行对比。结果表明:修正软化拉压杆模型计算得到的框架节点受剪承载力与软化拉压杆模型计算结果相比和试验结果吻合更好,与现行规范建议设计方法计算结果相当,该建议模型可较为合理地反映含现浇楼板框架节点的受力机理。
- 邢国华刘伯权牛荻涛
- 关键词：抗剪强度中节点
