山西省回国留学人员科研经费资助项目(2009-26)
- 作品数：14 被引量：47H指数：4
- 相关作者：李海旺杜雷鸣秦冬祺刘静树学峰更多>>
- 相关机构：太原理工大学山西工程职业技术学院更多>>
- 发文基金：山西省科技攻关计划项目山西省回国留学人员科研经费资助项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学天文地球更多>>
- 钢管空间拱桁架在不同场地条件下弹塑性地震响应对比分析被引量：1
- 2015年
- 以跨度150m、矢跨比0.25的钢拱桁架结构体系为研究对象,基于四种场地类别分别建立四种模型,运用SAP2000软件和集中塑性铰理论,进行在地震波作用下的动力弹塑性性能分析.分析中考虑了几何和材料双重非线性影响,分别获得了结构在不同场地类别下的失效承载力、节点位移响应、位移延性系数、塑性发展程度以及结构整体变形形态.结果表明:按多遇地震作用设计,场地由硬变软,用钢量变化很小,按满足罕遇地震下安全工作的性能要求进行设计,用钢量变化较大;在不同地震波作用下,拱桁架多因靠近跨中与拱脚附近的腹杆首先退出工作导致结构失效破坏;不管场地硬或软,结构失效时塑性发展程度均较浅,进入塑性的杆件数量均较少,最终破坏是由"薄弱部位"形成塑性铰区域导致结构成为机构而倒塌;场地由Ⅰ类到Ⅳ类变化时,对应结构失效界限地震波峰值的比值为1∶0.802∶0.766∶0.721.
- 南力菲李海旺郭晶晶
- 关键词：动力弹塑性抗震性能地震波
- 集中塑性铰在网壳弹塑性地震响应中的应用被引量：1
- 2015年
- 运用SAP2000分析设计软件和集中塑性铰理论,对现有振动台试验模型进行弹塑性时程模拟分析,通过试验与模拟分析对比,验证集中塑性铰理论在空间网格结构弹塑性地震响应分析中的适用性。分析中考虑几何和材料双重非线性影响,获得了节点位移响应、杆件塑性铰的分布特征、结构的整体变形及失效形态。振动台试验与模拟分析均表明:单层网壳试验模型在地震作用下的破坏始于支座附近及靠近肋杆的斜杆杆件端部,最终破坏是由网壳模型底部第一圈、第二圈结构杆件动力失稳破坏引起的,模型底部第一圈、第二圈大部分杆件经历了失稳或较大塑性变形,部分杆件达到极限强度与节点拉脱,使结构整体向下凹陷;采用集中塑性铰方法模拟杆系结构的动力弹塑性性能与振动台试验结果基本吻合,较适用于空间杆系结构地震下的弹塑性性能评定,且易被工程师掌握。
- 宋夏芸李海旺张建媛
- 关键词：单层网壳结构弹塑性时程分析
- 150m钢拱桁架在地震作用下的动力响应分析
- 钢管拱桁架是大跨度空间结构的一种常用形式,采用相贯节点由钢管直接焊接而成,因其整个结构简洁大方,受力合理,施工方便且又能充分满足人们对大跨度大空间的需求而获得了广泛应用。但是目前对于拱桁架的设计国内尚无专门的标准。为了有...
- 李海旺薛振岗张宗升
- 关键词：非线性塑性铰时程分析抗震性能
- 文献传递
- 应县木塔抗震性能研究被引量：17
- 2010年
- 利用数值模拟方法研究应县木塔的动力特性及其抗震性能。首先从斗拱连接的实际构造出发,建立反映接触传力机制的斗拱节点域计算模型,研究其自身的动力特性,并利用动力特性等效方法将斗拱节点域简化为刚接简化模型和铰接简化模型。然后用简化节点域模型代替实际斗拱节点域建立木塔整体刚接和铰接有限元模型,并对这两个计算模型开展动力特性分析、弹性反应谱分析和时程分析。最后根据计算结果和相关研究成果对其地震作用下的性能进行评估。结果表明:木塔实测振型和计算振型基本相似,实测前4阶振型周期介于刚接计算模型与铰接计算模型之间;木塔二层明层是木塔的薄弱层;木塔在7度(0.15g)多遇地震作用下将产生严重损坏,二层明层位移角接近木塔倒塌的限值,在设防地震作用下有倒塌的可能。
- 杜雷鸣李海旺薛飞秦冬祺
- 关键词：斗拱动力特性抗震性能应县木塔
- 地震下某三心圆双向钢桁架结构体系动力弹塑性失效分析被引量：3
- 2015年
- 运用SAP2000结构分析软件与塑性铰理论,对某兼具地震避难所功能的三心圆双向钢管拱桁架结构的大跨公共建筑进行了地震波作用下的动力弹塑性性能分析,考虑了几何和材料双重非线性影响,获得了结构的变形形态、失效类型、塑性发展程度和延性性能,并基于其失效形态对强震下的抗震性能进行了评定。结果表明:该结构在强震作用下的失效模式是,三心圆拱桁架在变曲率处和支座处的关键弦杆、腹杆陆续进入不同阶段的塑性铰并形成局部塑性铰集中区域,导致结构沦为机构而失效;该结构在地震波下的失效界限地震加速度峰值为595gal,最大竖向变形为跨度的1/207,结构各方向延性系数均大于4,具有较好的塑性变形能力,可满足8度抗震设防区在罕遇地震作用下的安全性能要求。
- 宋夏芸李海旺吴鹏程
- 关键词：动力弹塑性分析塑性铰
- 复杂铸钢节点的极限承载能力及滞回性能研究
- 2014年
- 利用ABAQUS软件,在考虑几何与材料双重非线性的基础上,采用有限元模拟方法对山西某博物院馆的单层折面钢管网壳的典型铸钢节点进行了设计荷载下承载力验算、极限荷载评定、地震下的耗能能力分析。分析表明:该铸钢节点具有足够的安全储备;节点在设计荷载下为弹性工作状态,其应力峰值出现在管件交汇倒角处。在承载力极限状态该节点支管靠近相贯面处发生局部屈曲破坏,极限荷载为设计荷载的5.7倍,表明节点进入塑性后还有很大的承载潜力;该铸钢节点在竖向地震作用的耗能能力较好,在水平地震作用下较差,增加加劲肋后,节点在水平方向下的耗能能力得到了明显改善。
- 高治昌李海旺秦冬祺
- 关键词：铸钢节点滞回曲线耗能能力空间网格结构
- 150m钢拱桁架在地震作用下的动力响应分析被引量：5
- 2011年
- 钢管拱桁架是大跨度空间结构的一种常用形式,采用相贯节点由钢管直接焊接而成,因其整个结构简洁大方,受力合理,施工方便且又能充分满足人们对大跨度大空间的需求而获得了广泛应用。但是目前对于拱桁架的设计国内尚无专门的标准。为了有效增加结构的利用空间,本文针对在3D3S中设计的矢跨比为0.3的150m三心圆钢管拱桁架,采用SAP2000分析软件,以结构在恒荷载和雪荷载作用下的内力和变形作为初始条件,选用EL波对其进行了考虑材料非线性和几何非线性的弹塑性动力时程分析。采用塑性铰理论来判别结构塑性发展程度及破坏形态,分别得出结构进入屈服和发生破坏时的临界加速度峰值,以及结构在临近破坏时的位移值和塑性铰占有比例,并据此分析其抗震性能。
- 李海旺薛振岗张宗升
- 关键词：非线性塑性铰时程分析抗震性能
- 不同类型单层球面网壳动力时程分析被引量：1
- 2014年
- 利用ansys有限元软件,对60m跨的凯威特、施威德勒、联方单层球面网壳进行弹塑性动力失稳研究。结果表明:阻尼和初始几何缺陷对凯威特和联方网壳影响较大,对施威德勒影响较小;水平地震对结构的影响远大于竖向地震;3种类型网壳中,施威德勒网壳的抗震性能最佳。据此,提出在网壳选择与设计时应降低结构初始几何缺陷,增设阻尼减震隔震构件。
- 吴军强李海旺
- 关键词：ANSYS单层球面网壳弹塑性阻尼
- 灾难地震作用下平板网架结构整体安全运行设计方法研究被引量：3
- 2014年
- 针对大跨度钢结构体系强震下的弹塑性性能评定,目前我国抗震设计规范缺乏相关规定,同时考虑避难救灾建筑的功能要求和设防特点,本文采用集中塑性铰理论和SAP2000软件,以某双层平板网架体育练习馆为例,进行基于"灾难地震基本运行"的抗震性能设计和性能评定方法的研究。结果表明:不同地震波作用下,该结构的破坏类型均为延性强度失效破坏,适宜地震避难所的功能要求;基于失效形态,通过对原结构"薄弱部位"进行加强,可以较小的代价使普通体育练习馆实现"灾难地震基本运行"的设防要求;基于塑性铰理论进行"灾难地震基本运行"的抗震设计较为简单,易被工程师掌握使用。
- 南力菲李海旺赵茜
- 关键词：弹塑性时程分析
- 隔震支座钢管拱桁架失效机理及减震效应分析被引量：1
- 2017年
- 利用SAP2000设计分析软件,按8度(0.2g)抗震设防要求对120m跨五心圆钢管拱桁架进行设计,然后采用考虑几何与材料双重非线性的集中塑性铰理论,对该拱桁架原结构和隔震结构进行地震波作用下的动力弹塑性分析,分别获得原结构和隔震结构的失效形态、塑性铰分布、整体变形及延性系数,比较并评定了原结构和隔震结构的失效类型、极限承载力和变形能力。结果表明:采用隔震支座结构第一周期约为原结构的2.7倍,自振周期得到延长,失效界限地震波加速度峰值相比原结构提高了255.9%,承载能力有明显提高;原结构和隔震结构在地震波作用下的失效类型均为动力失稳破坏,在达到失效界限加速度峰值时进入塑性的杆件数量均较少,主要集中在拱脚位置;原结构和隔震结构在2个主要受力方向均具有一定的延性性能,但其失效前的绝对变形较小,破坏前预兆性不显著。
- 石勇马玉杜雷鸣李海旺
- 关键词：减震弹塑性时程分析塑性铰
