国家自然科学基金(90815006)
- 作品数：12 被引量：137H指数：8
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- 相关机构：清华大学北京市建筑设计研究院有限公司华东建筑设计研究院有限公司更多>>
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- 异形型钢混凝土柱承载能力的试验及分析被引量：5
- 2010年
- 为了研究鱼骨型异形型钢混凝土柱受力性能,进行了试验及分析。在1/6缩尺模型上进行了偏心加载和轴向加载;基于截面纤维模型编制了异型型钢混凝土柱截面的承载力分析程序。试验研究表明:偏压试件和轴压试件均表现出较好的延性,这两种试件的破坏模式均为型钢、纵筋、箍筋先屈服,最终混凝土压溃。该程序能准确地预测异形型钢混凝土柱的正截面压弯承载力,可用于异形型钢混凝土的截面设计。
- 王宇航樊健生郭亚飞杨勇
- 关键词：异形柱正截面承载力纤维模型
- 空间钢-混凝土组合节点抗震性能试验研究进展被引量：12
- 2011年
- 节点是影响钢-混凝土组合结构体系受力性能的关键部件。现有的框架梁-柱节点试验研究多侧重于平面节点,而结构和构件在实际地震作用下都处于空间受力状态。节点在双向荷载作用下,可能表现出很强的空间耦合作用,其受力规律和破坏模式与平面节点均有所不同。分析了影响钢-混凝土组合节点受力性能的关键因素和基本规律,并重点对国内外有关空间梁-柱节点的试验装置、加载模式和主要研究成果进行介绍。分析表明:节点在双向荷载作用下的抗震性能通常要弱于平面加载节点,但目前关于空间组合节点的分析模型和计算方法尚不完善。最后,提出应针对不同组合节点的构造特点,进一步研究其受力机理并发展适用的设计方法,并加强空间节点试验方法的研究。
- 樊健生周慧聂建国
- 关键词：组合结构抗震性能双向加载
- 型钢混凝土柱-钢桁梁组合节点抗震性能理论分析被引量：8
- 2009年
- 结合中国科学技术新馆工程在试验研究的基础上,对型钢混凝土柱-钢桁梁组合节点的抗震性能进行理论分析。讨论了六种目前常用的型钢混凝土柱-实腹式钢梁组合节点的节点区抗剪承载力计算公式,并对赵鸿铁学者提出的公式作了相应的改进,以更好地反映腹板加劲肋对节点抗剪承载力的贡献。这些公式用于本文研究的节点均偏于安全,考虑组合作用的改进后的赵鸿铁公式以及唐九如公式和试验结果吻合良好。该文还进一步讨论了破坏模式对节点抗震性能的影响,提出了在设计和分析中控制破坏模式的方法和建议。该文还利用通用有限元程序MSC.MARC(2005r2)对节点进行非线性有限元全过程数值模拟,取得了满意的结果。该文的研究结论为型钢混凝土柱-钢桁梁组合节点在工程中的应用提供了有益的参考。
- 陶慕轩樊健生聂建国赵楠李婷
- 关键词：型钢混凝土柱钢桁梁抗震性能抗剪承载力破坏模式有限元分析
- 采用纤维梁单元分析钢-混凝土组合结构地震反应的原理被引量：36
- 2011年
- 通过大型通用有限元程序MSC.MARC(2005r2)二次开发将纤维截面模型和基于位移的无滑移分布塑性铰梁单元相结合,得到了一种用于钢-混凝土组合结构地震反应分析的纤维梁单元。该单元在兼顾模型的准确性、通用性以及高效性的同时,具有较优的求解效率、数值稳定性以及前后处理速度。根据工程中常用组合截面的特点提出了组合截面的定义方式及其纤维离散过程,并给出了截面本构关系的求解流程。分析了混凝土、钢材以及钢筋三种材料的单轴本构关系,混凝土材料模型能反映普通、高强以及约束混凝土的不同力学特性,并在已有的考虑单次加卸载强度退化模型的基础上发展了能够考虑多次加卸载强度退化行为的混凝土滞回准则,从而使模型更符合地震作用下组合构件中混凝土材料的实际复杂非线性行为,钢材和钢筋模型能较合理地考虑往复荷载作用下的包兴格效应。
- 聂建国陶慕轩
- 关键词：组合结构地震反应分析
- 采用纤维梁单元分析钢-混凝土组合结构地震反应的应用被引量：23
- 2011年
- 将用于钢-混凝土组合结构地震反应分析的纤维梁单元应用于各种类型构件的非线性分析中,包括普通钢筋混凝土构件(钢筋混凝土梁、钢筋混凝土柱和钢筋混凝土受弯剪力墙)、钢-混凝土组合梁构件(承受正、负弯矩的简支组合梁、连续组合梁和往复荷载作用下的组合梁)以及钢管混凝土构件(圆形、方形以及矩形轴心受压短柱构件、纯弯构件、压弯构件和往复荷载作用下的压弯构件),数值模拟结果和试验结果均吻合良好,证明了该模型具有良好的精度以及广泛的适用性。通过对关键截面关键纤维的应力-应变发展过程进行分析,对这些构件的内在受力机理和破坏规律进行了深入的讨论。经过验证可知,开发的纤维梁单元不仅能充分兼顾准确性、通用性以及高效性,同时还具备求解速度快、数值稳定性好以及前后处理强大方便的特点,为组合结构体系的地震反应分析提供了可靠的手段。
- 聂建国陶慕轩
- 关键词：钢-混凝土组合梁地震反应分析试验验证纤维梁单元
- 钢管混凝土柱-钢梁节点核心区受剪承载力计算对比研究被引量：12
- 2012年
- 对近年来国内外进行的部分钢管混凝土柱与钢梁连接节点试验数据进行了统计,将试验结果与AIJ规范公式、Fukumoto方法和Nishiyama方法的计算结果进行了对比分析。计算结果表明:Fukumoto方法和Nishiyama方法的核心区受剪承载力计算方法较AIJ规范更加准确可靠。通过参数分析,证实了3种受剪承载力计算方法对不同轴压比、不同节点形式、不同柱截面的钢管混凝土节点具有较广泛的适用性。建议AIJ规范的适用钢材强度和混凝土强度分别不超过450 MPa和70 MPa,3种方法的适用钢材屈服强度与混凝土抗压强度标准值之比不小于8。对特殊类型节点的核心区受剪设计,也给出了修正计算式。
- 刘晓刚樊健生陶慕轩聂建国
- 关键词：钢管混凝土柱钢梁受剪承载力
- 地震动方向随机性对结构动力反应的影响被引量：6
- 2010年
- 实际的地震动在水平面上总是有两个方向,然而,关于双向地震动如何影响结构的动力反应以及只考虑单向作用是否足够,一直都是一个有争议的问题。该文首先分析了分歧存在的原因。在此基础上,主要研究了地震动方向的随机性对结构反应的影响,同时对结构反应的弹性阶段和塑性阶段分别进行分析。结果表明:考虑地震动方向的随机性,在弹性阶段,基底剪力比不考虑该因素时平均增大8%;在塑性阶段,考虑地震动方向的随机性及结构两个方向的受力性能耦合,比只考虑受力性能耦合的情况,地震位移反应平均增大12%,比单向地震作用下的简化2维模型位移反应(既不考虑方向随机性也不考虑受力性能耦合)平均增大15%。最后,通过统计分析,给出了保证95%设计安全性的结构反应增大系数。
- 李全旺樊健生聂建国
- 关键词：地震反应双向地震动
- 钢骨混凝土柱-钢桁梁组合节点抗震性能试验研究被引量：21
- 2010年
- 结合中国科学技术新馆工程对钢骨混凝土柱-钢桁梁组合节点进行抗震性能试验研究。根据两组四个试件的低周往复试验结果,对节点的强度、刚度、延性、耗能能力和变形性能进行综合评估,结果表明钢骨混凝土柱-钢桁梁组合节点具有良好的承载能力、延性、耗能能力和变形恢复能力,抗震性能优越。同时,还讨论了不同破坏模式对节点抗震性能的影响以及栓钉布置对钢骨和混凝土协同工作的影响,结果表明梁端弯曲破坏模式的抗震性能优于节点区剪切破坏模式,钢骨混凝土柱是否布置栓钉对钢骨和混凝土之间的协同工作影响不大。试验研究为中国科学技术新馆工程整体结构弹塑性时程分析提供依据,是结构整体抗震性能评估的重要基础,研究结论可为钢骨混凝土柱-钢桁梁组合节点在工程中的应用提供参考。
- 樊健生陶慕轩聂建国李婷赵楠
- 关键词：钢骨混凝土柱钢桁梁抗震性能
- 双向受力作用下空间组合节点的有限元分析
- 节点是影响钢-混凝土组合结构受力性能的关键部件。组合节点在双向弯矩作用下表现出明显的空间耦合效应,直接影响着组合结构的安全与稳定。本文对国内外有关钢-混凝土组合节点及空间梁-柱节点的研究进展进行了简要介绍,归纳了影响节点...
- 周慧樊健生李全旺聂建国
- 关键词：组合结构抗震性能双向受力有限元分析
- 文献传递
- 多高层钢-混凝土组合框架结构体系弹塑性分析模型被引量：16
- 2010年
- 以通用有限元软件MSC.MARC(2005r2)为平台,建立了纤维梁单元和分层壳单元的混合有限元模型,用于完全剪力连接多高层钢-混凝土组合框架在竖向荷载和单调水平荷载作用下的整体弹塑性分析,并得到试验和算例验证。给出了钢梁、钢柱以及混凝土楼板的有限元建模方法以及相关参数的取值建议,并就楼板和钢梁的协同工作以及半刚性梁柱节点在模型中的实现展开讨论。算例表明:节点半刚性和楼板的空间作用是影响结构性能的关键因素,而已有的相关模型并未同时解决这一问题。建议的模型忽略了钢梁与混凝土楼板之间的滑移效应,算例表明滑移效应对结构体系的整体计算结果影响不大,但能有效简化建模,提高计算效率。
- 聂建国陶慕轩
- 关键词：钢-混凝土组合框架弹塑性分析半刚性节点滑移效应
