国家自然科学基金(51368043)
- 作品数：15 被引量：45H指数：7
- 相关作者：陈明马晓飞赵根田李梦祺孙芳芳更多>>
- 相关机构：内蒙古科技大学北京科技大学郑州科技学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金内蒙古自治区自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学更多>>
- 双肢冷弯C型钢低层住宅框架结构抗震性能分析被引量：6
- 2014年
- 双肢背靠背C型钢框架是冷弯轻钢结构中的一种结构形式,可用于低层住宅结构体系。为研究双肢背靠背C型钢框架的抗震性能,本文通过试验手段对7个单层单跨钢框架结构进行抗震性能对比研究,探究不同参数对双肢背靠背C型钢框架抗震性能的影响。从试验的影响因素(支撑布置、螺栓间距和轴压比)入手分析其抗震性能,得到框架试件的P-△曲线、骨架曲线以及各个构件的应力-应变曲线,进而分析框架的破坏形式以及结构抗震性能的各项指标。试验结果表明:各个试件均表现出近似的破坏现象,支撑净截面被拉断,梁端和柱角发生局部屈曲,整个框架发生整体失稳。轴压比越大,承载力退化越显著,构件的刚度越高,而刚度退化程度则有所降低;交叉支撑试件的延性性能较好,交叉支撑承载力降低系数高于单向支撑与无支撑的承载力降低系数;随螺栓间距的减小,承载力提高,延性系数减小,刚度退化程度有所提高,但构件的等效粘滞阻尼系数降低,能量耗散系数降低。
- 陈明邓渤凡赵根田
- 关键词：冷弯C型钢抗震性能轴压比支撑布置
- 钢板墙-双肢C型钢框架简化模型被引量：1
- 2020年
- 采用试验与有限元相结合的方法分析了钢板墙-双肢C型钢框架在低周反复荷载作用下的力学性能。在此基础上提出了一种构造简单、力学性能良好的四拉杆等效模型(FSEM)。通过FSEM模型分析了柱刚度系数、钢板墙高厚比和钢板墙高宽比,并与传统有限元模型结果进行了对比。结果表明,FSEM模型精度较高,静力计算时与传统壳单元模型的误差在10%以内,可以在设计中简化计算。提出了FSEM模型等效拉杆的倾角、截面面积计算公式,并建议该类框架钢板墙高厚比取600~1000,高宽比取0.5~1.0,柱刚度系数取79.6~99.5,为实际工程中的设计计算提供参考。
- 陈明贾文腾高鹏
- 关键词：有限元模拟简化模型
- 半刚性冷弯薄壁C形钢框架抗震性能被引量：7
- 2017年
- 针对采用半刚性节点连接的双肢冷弯薄壁C形钢框架,采用拟静力试验与有限元模拟相结合的方法,对9榀双层单跨框架进行抗震性能分析。分析了节点螺栓直径、节点板厚度、螺栓间距及节点板加腋大小等参数对框架抗震性能的影响。结果表明:增大螺栓直径、增加节点板厚度和节点板加腋均能提高框架的承载力,改善框架的抗震性能。当螺栓间距小于80mm时,框架的承载力及抗震性能随间距的增大而增大;当螺栓间距大于80mm时,承载力及抗震性能受其影响较小。使用8.8级M16高强度螺栓,框架节点板产生了较大的滑移,建议在框架设计时应对节点螺栓的抗剪承载力进行验算。
- 陈明陈亚栋
- 关键词：半刚性节点拟静力试验抗震性能
- 带垫板的双肢冷弯C型钢框架抗震性能研究被引量：7
- 2017年
- 针对带垫板的双肢冷弯C型钢框架抗震性能问题,选取垫板厚度、框架跨度、C型钢厚度、C型钢翼缘宽厚比和C型钢腹板高厚比等作为研究参数,采用拟静力试验和有限元方法分析了14个单层单跨框架,得到了该类框架的滞回曲线和骨架曲线,分析了框架的破坏模式和抗震性能。结果表明:框架先发生梁端和柱脚的局部屈曲,最终平面内失稳破坏。垫板厚度在保证强节点的前提下,对框架的承载力和抗震性能影响很小。C型钢截面参数变大可以提高框架承载力,增加C型钢厚度可以提高框架延性。该类框架的承载力退化稳定,具有较好的延性和耗能能力,抗震性能好。建议设计框架梁柱线刚度比不宜低于0.4。
- 陈明马晓飞
- 关键词：抗震性能拟静力试验有限元分析
- 带垫板的双肢背靠背C型钢组合柱承载力分析被引量：2
- 2014年
- 针对带垫板的双肢背靠背C型钢组合柱,通过试验和有限元模拟分析,研究该类型组合柱在偏心荷载作用下的受力特性,就偏心距、长细比、垫板厚度和间距等参数对组合柱承载力、刚度与轴向荷载的关系和M-φ曲线的影响进行讨论。结果表明:C型钢腹板和受压翼缘在整体失稳之前出现了严重的局部屈曲,组合柱的破坏模式均为弯矩作用平面内的弯曲失稳。长细比、偏心距和垫板间距是影响组合柱受力性能的主要因素,垫板厚度的影响有限。最后与规范GB 50018—2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》规定的柱承载力的计算方法进行对比,对该类组合柱的承载力计算给出了相关建议和承载力计算的修正系数。
- 陈明芦文文刘凯
- 关键词：有效宽度法
- 冷弯薄壁型钢蒙古包结构低周往复荷载试验研究被引量：3
- 2020年
- 通过对冷弯薄壁型钢蒙古包空间结构在水平低周往复荷载作用下的试验研究,得到了往复荷载下结构的滞回曲线及各关键部位的受力变形情况。分析了其承载能力、耗能能力、刚度退化、延性、破坏形式等指标,在此基础上,分析冷弯薄壁型钢蒙古包结构的受力特点以及加载平面内与平面外刚架的相互作用。结果表明:该结构具有良好的延性和耗能能力,安全储备较高;半刚性节点传力良好;加载平面内与平面外刚架具有良好的协同作用;完全由热轧钢板和高强螺栓连接的结构,可避免焊接产生的残余变形。该结构为装配式钢结构建筑,大大提高了施工效率,研究结果可为草原地区新型房屋结构和冷弯薄壁型钢房屋结构进一步的工程应用和理论研究提供参考。
- 陈明邵斐璠
- 关键词：冷弯薄壁型钢拟静力试验滞回性能
- 双肢冷弯C型钢门式刚架节点抗震性能研究被引量：9
- 2015年
- 针对双肢冷弯C型钢门式刚架梁柱节点建立ANSYS有限元模型,并进行循环加载计算,提取了节点的应力云图、M-θ滞回曲线和骨架曲线等;考察了该类节点的破坏形态、极限承载力、初始刚度、刚度退化、延性和耗能等方面的性能,探讨了多种因素对节点抗震性能的影响,并对此类节点的抗震性能做出评价,给出设计建议。研究发现:该类节点的破坏形态有节点板弯扭屈曲和梁C型钢弯曲屈曲两种;节点板厚度、螺栓间距、C型钢厚度、腹板高度和屋面坡度的增大可以不同程度地提高节点的承载力和初始刚度,而螺栓直径和翼缘宽度对其影响很小;发生梁C型钢弯曲屈曲的节点较发生节点板弯扭屈曲的节点延性和耗能性能好,符合抗震设计要求。
- 陈明孙芳芳
- 关键词：抗震性能有限元分析
- 冷弯型钢组合截面T形节点抗震性能研究被引量：13
- 2015年
- 冷弯型钢在低层住宅结构中应用广泛,国内已有相应规范出版,但对冷弯型钢组合截面缺少相关设计规定。该文选择双肢冷弯C型钢背靠背带垫板的截面形式,对其抗弯节点进行抗震性能研究,采用试验与有限元分析相结合的方法,研究了节点板厚度、螺栓间距、C型钢厚度和腹板高度等参数对节点抗震性能的影响,发现该类节点的破坏特征符合抗震设计要求,滞回曲线饱满,承载力退化稳定、初始刚度大、刚度退化较为严重、耗能性能和延性较好。在相关参数中节点板厚度和螺栓间距对节点抗震性能的影响最大。C型钢厚度和腹板高度增加能明显提高节点的极限承载力。螺栓间距的增加会使节点承载力略有提高,但节点的耗能性能变差。
- 陈明马晓飞赵根田
- 关键词：冷弯型钢组合截面抗震性能有限元分析
- 冷弯C形钢蒙古包刚架抗震性能分析被引量：2
- 2020年
- 随着对作为蒙古族特色房屋的蒙古包适用性、功能性要求的不断提升,对其结构的受力性能也提出了新的要求。考虑到绿色、安装便捷等现代房屋建造要求,在双肢冷弯C形钢门式刚架的基础上提出新的陶脑构造,设计出一种装配式蒙古包刚架。运用ANSYS有限元软件考察了此类新型刚架的抗震性能,并以C形钢厚度、柱翼缘宽度、节点板厚度、梁腹板高度、屋面坡度和陶脑直径为参数,对双肢冷弯C形钢蒙古包刚架进行了抗震性能影响因素分析。结果表明:该新型刚架结构陶脑构造对刚架受力性能有所提升,此结构具有良好的抗震性能。设计中建议节点板厚度不应小于6mm,C形钢厚度不应小于2.5mm。
- 万梦琦陈明
- 关键词：有限元分析抗震性能
- 双肢冷弯薄壁型钢框架抗震性能分析被引量：9
- 2015年
- 冷弯薄壁型钢住宅结构在国内已经成为研究和应用的热点。针对双肢冷弯薄壁C形钢加垫板连接的新型截面,将其应用于低层住宅框架结构,通过拟静力试验和有限元模拟相结合的方法,对3个单层单跨框架进行低周循环荷载作用下的抗震性能对比研究,考虑柱轴压比和梁柱节点连接螺栓间距这两个参数,深入研究了框架的破坏形式以及表征结构抗震性能的各项指标,包括承载力退化、刚度退化、延性及耗能性能。研究结果表明:各框架最终均因发生平面内整体失稳而破坏,且伴有梁端板件及柱脚腹板的局部失稳。螺栓间距对承载力退化的影响程度较大,而轴压比则主要是影响结构的刚度退化性能,各框架较一般混凝土结构及轻型门式刚架结构均表现出较好的延性与耗能性能。研究结论对这一截面形式的应用发展具有一定的实际意义。
- 陈明李梦祺邓渤凡
- 关键词：抗震性能轴压比
