清华大学北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心
- 作品数：66 被引量：242H指数：9
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- 相关机构：北京科技大学资源工程学院北京建筑大学土木与交通工程学院大连理工大学工程力学系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金北京市自然科学基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：建筑科学天文地球水利工程环境科学与工程更多>>
- 核电工程双钢板组合墙-筏板基础插筋式锚固节点拉拔性能试验研究被引量：2
- 2021年
- 双钢板混凝土组合结构结合了钢与混凝土两种材料的优势、力学性能以及耐久性优越,且施工快速便捷,正越来越广泛地应用于核电工程中。双钢板混凝土组合墙与钢筋混凝土筏板基础的锚固节点是其优越性能充分发挥的关键之一。插筋式节点相较于传统嵌入式节点和埋件式节点可以显著提高施工效率,从而得到更多青睐,但是目前关于该类节点锚固性能的研究较少。该文设计了4个1∶2缩尺的双钢板混凝土组合墙-钢筋混凝土基础插筋锚固节点,对其进行静力单调拉伸试验。通过对试件承载力、刚度、裂缝形态、钢筋及钢板应变等开展分析,探究了搭接钢筋布置方式以及对拉钢筋配置对于节点锚固性能的影响规律,并针对可能的破坏模式提出了相应的设计方法。试验结果表明:该类节点可以实现等强连接,且延性较好;对拉钢筋对控制裂缝发展,提高节点整体性具有重要作用,且沿长度方向对拉钢筋应变呈非线性分布;随着搭接钢筋与钢板距离的增大,钢筋与钢板间的不平衡力矩增加,导致对拉钢筋应变增大,但搭接钢筋的滑移有所降低。该文研究结果为插筋式节点的锚固设计提供了重要依据。
- 孙运轮孔思宇陈岩樊健生丁然
- 关键词：拉拔性能
- 非对称复杂连体结构抗震性能与变形差控制实例研究被引量：13
- 2020年
- 以某电厂复杂钢筋混凝土高位汽机厂房和钢结构锅炉厂房构成的非对称复杂连体结构为实例开展抗震性能与变形差控制研究。采用自主开发的COMPONA-MARC三维非线性有限元程序进行弹塑性时程分析,针对单体结构和连体结构的动力特性、弹塑性时程响应、关键构件受力特征和关键层位移差控制指标等进行了详细讨论。结果表明:连体厂房结构可满足规范抗震性能要求和关键层变形差限值的管道设备功能需求;楼板大开洞将引起周围构件横向弯矩显著增大;连体结构一阶振型呈现出与单体结构明显不同的扭转效应,导致部分无楼板约束构件承受较大扭矩;采用分布式单层钢桁架作为厂房间连接构件能有效控制关键层位移差,但会使相邻的主体结构构件承担较大横向弯矩;连接桁架应尽量靠近位移差控制楼层且布置高度均匀,从而减小扭转引起的连接桁架端部杆件受力集中;位移差指标对连接桁架杆件刚度和连接形式不敏感,因此,建议在满足连接杆件承载力和稳定性前提下减小截面尺寸,采用铰接方式,以削弱对主体结构相关构件的影响。
- 王琛陶慕轩崔明哲丁然周建军张鹏
- 关键词：弹塑性时程分析抗震性能
- 多灾害防御装配式钢筋混凝土框架结构试验研究
- 本文综合考虑RC框架的抗震及防连续倒塌设计需求，在结构中引入预应力钢筋及可更换耗能角钢等高性能构件并结合预制结构体系，提出了多灾害防御预制装配式钢筋混凝土框架(以下简称MHPC框架)结构体系。在此基础上，通过梁柱节点滞回...
- 林楷奇陆新征李易关红叶列平
- 关键词：抗震性能
- 区域建筑震害模拟方法分析对比被引量：8
- 2017年
- 地震灾害是我国城市安全的重要威胁,科学合理的城市区域建筑震害模拟对城市防震减灾的规划和应急预案的制定具有重要的参考意义。该文简单介绍了4种区域建筑震害分析方法(易损性矩阵方法、HAZUS方法、多层集中质量剪切(MCS)模型、多自由度(MDOF)剪切/弯剪模型),从典型建筑和具体区域算例的角度,对比了4种方法的预测结果,表明:1)MDOF剪切/弯剪模型对中低层建筑采用了基于中国建筑的参数标定,对于高层框剪结构考虑了弯曲变形,震害预测结果具有最佳的准确性。因此,对于中国城市区域建筑的震害预测,宜采用MDOF剪切/弯剪模型。2)相对于易损性矩阵方法,其他三种方法能更好地考虑目标区域建筑特异性。3)由于MCS模型采用HAZUS参数库进行参数标定,因此二者给出的震害结果大体相近。但MCS模型相对HAZUS方法,能更好地体现层数对结构抗侧特性(骨架线)的影响。该文的分析对比结果,可为区域震害预测研究提供参考。
- 程庆乐曾翔熊琛许镇陆新征
- 关键词：非线性时程分析
- 三套管自复位屈曲约束支撑滞回性能研究被引量：4
- 2017年
- 在结构中合理安装自复位屈曲约束支撑可以有效地减少结构损伤和结构残余变形。该文提出了一种新型三套管自复位屈曲约束支撑,对其滞回性能进行实验研究。通过拟静力试验考察了初始预应力,芯材管有效横截面积对支撑耗能能力以及控制残余变形效果的影响。采用有限元方法对支撑的滞回性能进行了参数分析,并通过理论推导给出了支撑的刚度和承载力计算公式。研究结果表明合理设计的三套管自复位屈曲约束支撑具有良好的耗能能力和自复位性能,有限元分析结果与试验结果吻合较好,理论推导得到的刚度和承载力计算公式能准确给出支撑滞回曲线上的特征点。
- 王海深潘鹏聂鑫刘航
- 关键词：有限元模拟拟静力试验滞回性能
- 采用通用有限元程序的弥散裂缝模型和分层壳单元模拟钢筋混凝土构件裂缝宽度被引量：10
- 2020年
- 该文基于弥散裂缝模型,采用通用有限元程序的分层壳单元计算钢筋混凝土构件裂缝宽度的方法。讨论了理论基础,Bazant和Oh提出的经典裂缝带理论主要针对素混凝土构件,严重的局部化效应导致显著的网格依赖性,而将裂缝带理论拓展到工程常用的配筋混凝土构件时,由于多裂缝分布发展的特点,裂缝带宽应修改为平均裂缝间距而使计算结果与网格无关。在理论基础讨论的基础上,给出了采用通用有限元程序的弥散裂缝模型和分层壳单元计算钢筋混凝土构件裂缝宽度的计算流程,其中,平均裂缝间距将有限元分析中的“应变”概念和工程设计中的“裂缝宽度”概念紧密联系起来,是计算流程中最关键的参数。以某承受负弯矩的简支组合梁混凝土板开裂分析为例,验证并讨论了网格相关性、大软化模量导致数值收敛困难的应对策略、平均裂缝间距的决定性作用等重要问题。
- 陶慕轩赵继之
- 关键词：开裂有限元方法
- 考虑场地-城市效应的区域震害模拟案例分析
- 震害分析是减轻城市震害损失的一个重要手段.然而,目前大多数的区域震害分析并没有考虑周围结构与土体之间的相互影响,即"场地-城市效应".但是相关研究表明,"场地-城市效应"在区域地震...
- 田源陆新征王刚许镇
- 关键词：建筑工程动力响应时程分析
- 后浇LSECC装配整体式梁受力性能试验研究被引量：8
- 2018年
- 该文基于一种新型高韧性低收缩ECC材料-LSECC,提出了两种后浇LSECC装配整体式框架节点方案,以达到提升高烈度区装配整体式框架节点抗震性能并简化配筋的目标。以节点模型为基础构建了对应的梁式构件,完成了5根后浇LSECC装配整体式梁的静力单调加载试验。通过对承载力、刚度、破坏形态与裂缝发展的分析,初步论证了LSECC应用于装配整体式节点的可行性和优势,并对界面(包括热接和冷接)构造、纵筋锚固等关键基础问题进行了探究,提出了合理的构造措施,为后续大比例梁柱节点抗震性能试验奠定了基础。试验表明:采用LSECC的装配整体式梁具有等同现浇梁的承载力和延性,且裂缝宽度相比混凝土梁明显减小;梁跨中采用ECC的范围越大,初始刚度越低,在加载过程中刚度退化越缓慢;ECC与钢筋具有更好的协同工作能力和粘结强度,其锚固搭接长度相比混凝土节点可显著降低,在装配整体式节点处应用该材料能够保证足够的粘结锚固能力;适当的界面构造配筋可有效提升后浇ECC与预制混凝土界面的力学性能,确保界面不成为薄弱面。
- 丁然芶双科樊健生张君
- 关键词：纤维增强水泥基复合材料
- 基于一致倒塌率的建筑抗大震和超大震设计标准
- 2019年
- 我国是世界上地震灾害最为严重的国家之一。据统计,1949年以来,地震灾害引起的人员伤亡超过35万人,直接经济损失超过420亿元[1-2],其中,地震造成的结构倒塌是灾害的主要原因[3]。因此,避免结构倒塌是防震减灾工作中最有效的措施,也是首要目标。1建筑结构抗大震和超大震面临的问题目前,我国建筑结构抗大震和超大震设计面临着以下问题:(1) 现行抗震设计规范与抗震设防要求不匹配我国第五代地震区划图已明确提出第四级设防水准,即万年一遇的“极罕遇地震”[4],同时实际震害也表明结构会遭遇显著高于抗震设防标准的地震( 例如:2008年汶川地震等),并且造成大量结构倒塌。而现行建筑结构抗震设计规范仍旧采用三水准设防,与第五代地震区划图的四级水准不匹配( 图1)。
- 陆新征廖文杰解琳琳
- 关键词：地震区划图抗震设计易损性曲线抗倒塌能力设防水准
- 基于美德联合剪切试验数据库评价中国规范钢筋混凝土无腹筋梁受剪承载力公式被引量：1
- 2022年
- 在美国混凝土协会和德国结构混凝土委员会联合小组发布的剪切试验数据库的基础上,根据中国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015版)的设计要求对试验数据开展进一步的筛选后,对中国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015版)无腹筋梁受剪承载力公式的安全性进行评价。结果表明:集中荷载作用和均布荷载作用的无腹筋梁受剪承载力公式计算标准值的安全保证率分别为85.9%和81.6%,大部分不安全的预测结果出现在受拉纵筋配筋率较低(小于1.5%)和截面高度较大(大于800mm)时。最后,在剪跨比大于2.4的范围内对中国《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015版)和美国《结构混凝土建筑规范要求》(ACI318-14)的无腹筋梁受剪承载力公式的安全系数进行对比。
- 陈宏拓蒋骋昊陶慕轩崔明哲
- 关键词：钢筋混凝土无腹筋梁受剪承载力剪切试验
