混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室开放课题基金
- 作品数：18 被引量：70H指数：6
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- 相关机构：东南大学南京工业大学南京工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金江苏省高校自然科学研究项目更多>>
- 相关领域：建筑科学一般工业技术交通运输工程机械工程更多>>
- Q345B钢框架梁柱节点焊缝低周疲劳试验被引量：2
- 2021年
- 为了研究不同加载制度下的钢框架梁柱节点焊缝低周疲劳性能,设计并完成了六个足尺全焊接梁柱节点焊缝低周疲劳试验,研究了节点焊缝的疲劳裂纹萌生及扩展规律,分析了循环幅值、加载历程对节点疲劳性能的影响,比较了在常幅、变幅及随机荷载作用过程中的疲劳损伤累积程度。结果表明:在三种加载制度下,梁翼缘焊接孔处焊趾最易萌生疲劳裂纹,最终断裂的路径均为焊接孔焊趾裂纹斜向发展,与翼缘焊缝端部裂纹汇合,造成全截面断裂;试件直接经历等幅大变形对节点的疲劳性能较为不利,经历由小变形到大变形的加载过程更能发挥耗能能力;常幅加载的幅值越大,节点累积损伤的速率越快,越早发生疲劳断裂.
- 李万润刘宇飞杜永峰
- 关键词：梁柱节点低周疲劳
- 工字形截面FRP杆件局部屈曲临界力计算方法分析
- 2021年
- 通过试验数据详细考察了目前用于预测工字形截面FRP杆件局部屈曲临界力的7种方法,即Kollar、Qiao、Cardoso、Pecce、美国土木工程师协会(ASCE)、Strongwell与Creative公司给出的7种计算方法的预测精度及性能。结果显示:ASCE与Cardoso建议预测方法的平均绝对误差均较大(分别为53%和49%),且预测值远低于试验值,过于保守;Strongwell公司建议预测方法的平均绝对误差高达60%,且预测值远高于试验值,过于不安全;Pecce与Creative公司建议方程均以ASCE建议方程为基础,通过相应的系数提高方程的预测精度,然而此种方法并不能体现FRP杆件局部屈曲失效的力学机理,且相应的系数并没有确切的物理意义,其预测平均绝对误差分别为17%和15%;Kollar和Qiao均采用离散板元法推导了预测方程,并充分考虑了腹板和翼缘之间的约束刚度对杆件局部稳定性能的影响,其预测平均绝对误差分别为17%和18%。考虑到预测方程的物理意义及预测精度,推荐采用Kollar建议方程预测FRP杆件局部屈曲临界力。
- 詹瑒李奔奔崔璟杨亚强
- 关键词：局部屈曲复合材料
- 基于DQM的曲梁平面外固有振动特性及参数分析被引量：7
- 2013年
- 基于DQM(Differential Quadrature Method,微分求积法),对曲线梁的频率方程和边界条件进行离散,通过采用不等分网点划分和替换法边界处理,求解了单跨圆形曲线梁和单跨回旋缓和曲线梁的平面外固有振动特性,并将结果与精确解进行对比,验证了微分求积法的高效性,讨论了网点数对求解精度的影响。在此基础上,研究了弯扭刚度比、翘曲系数以及边界约束形式等因素对曲线梁振动频率的影响,分析对比了圆形和回旋缓和曲线梁振动特性的参数影响规律。研究表明,采用微分求积法可以方便、高效地求解曲线梁的固有动力特性;弯扭刚度比、翘曲系数以及边界约束条件对曲线梁振动频率有着较为显著的影响,随着边界约束的减少,两种形式曲线梁的基本频率均随之减小,对于多数约束情况,两种形式曲线梁振动特性的参数影响规律相类似,唯有一种悬臂形式下的回旋缓和曲线梁振动特性的参数影响规律表现出与其他约束情况下相反的规律。
- 孙广俊李鸿晶王通邢浩洁
- 关键词：曲线梁微分求积
- 复材约束海水海砂混凝土圆柱极限应力及极限应变计算方法分析
- 2021年
- 通过复材约束海水海砂混凝土(SSC)圆柱试验数据考察了3个计算模型(Lim模型、Wei模型及Jiang模型)对极限应力及极限应变的适用性及预测精度。分析结果表明,计算模型预测极限应力的精度总体高于预测极限应变的精度。在预测极限应力的3个模型中,Lim模型和Jiang模型呈现出相似的较高的精度,平均绝对误差AAE分别为10.7%和11.0%,预测值与试验值比值的平均值Mean分别为104.3%和105.8%。Wei模型对极限应力的预测值与试验值相比整体偏低(Mean=81.0%),误差相对较大(AAE=19.6%)。在此3个模型中,建议采用Lim模型来预测复材约束SSC的极限应力,同时Jiang模型由于预测精度与Lim模型相似,但所需公式数量少,相比Lim模型计算更简便,也推荐使用。在预测极限应变的3个计算模型中,Lim模型的精度最高(AAE=27.8%,Mean=99.4%),而Wei模型及Jiang模型则低估了复材约束SSC的极限应变,Mean值分别为74.5%和52.2%,建议采用Lim模型来预测复材约束SSC的极限应变。就整体而言,在3个计算模型中,Lim模型在预测极限应力及极限应变时都取得最佳精度,为预测复材海水海砂混凝土极限状态的最优模型。
- 李奔奔李鹏举詹瑒
- 关键词：极限应力
- 循环荷载下钢筋混凝土柱滞回性能数值模拟被引量：7
- 2013年
- 基于OpenSees平台,分别采用梁柱纤维单元和带塑性铰梁柱纤维单元建立了钢筋混凝土单柱的纤维模型和纤维铰模型,对循环荷载下的钢筋混凝土单柱非线性滞回反应进行了数值模拟。通过与试验结果的对比,验证了两种模型的模拟效果,并对模拟结果进行了分析讨论。研究表明,采用纤维模型可以较真实地模拟循环荷载下钢筋混凝土柱的非线性滞回性能,模拟结果能够较好地反映钢筋混凝土柱在反复加载过程中刚度和强度退化及捏拢现象,材料本构参数、积分点数目及纤维铰模型中的塑性铰长度对模拟效果有着重要的影响。
- 孙广俊蒋雯李鸿晶
- 关键词：钢筋混凝土循环荷载数值模拟纤维模型OPENSEES
- 考虑残余应力的高层钢框架梁柱节点焊缝风致疲劳评估被引量：6
- 2019年
- 为研究残余应力对高层钢结构节点焊缝风致疲劳性能的影响,结合等效结构应力提出一种考虑残余应力影响的风致疲劳评估方法.首先,利用多尺度建模方法建立某12层钢框架结构多尺度模型,用谐波叠加法模拟脉动风速时程,分析框架结构在风荷载下的整体动力响应;其次,建立含焊缝及工艺孔的梁柱节点局部精细化子模型,模拟焊接温度场及残余应力场;通过施加初始应力场方式考虑残余应力的影响,计算子模型在考虑残余应力时的风致动力响应;最后,结合等效结构应力对焊缝疲劳寿命进行评估.结果表明,结合多尺度方法与子模型技术可实现对此类高层钢结构局部细节的分析,焊接顺序及工艺孔对子模型残余应力分布有一定影响,节点焊缝处残余应力的存在使风致疲劳寿命有所降低,该方法可用于高层钢框架梁柱节点风致疲劳评估.
- 李万润刘宇飞方钊李爱群李爱群王辉
- 关键词：风致疲劳子模型法残余应力梁柱节点
- 钢筋增强ECC-钢管混凝土组合柱抗震性能试验及其数值模拟被引量：8
- 2020年
- 为研究钢筋增强ECC-钢管混凝土组合柱的抗震性能,完成了7根钢筋增强ECC-钢管混凝土组合柱和4根钢管混凝土叠合柱的低周往复加载试验。试验结果表明:钢筋增强ECC-钢管混凝土组合柱在低周往复荷载下均具有较好的延性,滞回曲线饱满,未出现明显的"捏缩"效应,表明ECC材料与核心钢管混凝土具有较好的协同变形能力和组合作用。相比之下,钢管混凝土叠合柱试件在低周往复荷载下出现明显的外层混凝土剥离现象,滞回曲线捏拢现象较为明显。通过累积耗能对比分析可知,钢筋增强ECC-钢管混凝土组合柱的累积耗能约为钢管混凝土叠合柱的2倍,表明钢筋增强ECC-钢管混凝土组合柱具有更好的抗震性能,适用于抗震设防烈度较高地区。此外,基于有限元软件ABAQUS对钢筋增强ECC-钢管混凝土组合柱的滞回性能进行了模拟,将有限元分析结果与试验结果对比发现,二者吻合较好,表明采用该有限元模型可以较为准确地研究该类组合柱的抗震性能。最后,基于有限元模型探讨了不同参数对组合柱受力性能的影响。
- 蔡景明潘金龙苏浩
- 关键词：钢管混凝土组合柱ECC抗震性能
- 实时混合模拟频域评价方法的物理意义被引量：4
- 2013年
- 为研究实时混合模拟频域评价方法的物理意义,通过数值模拟和实验室试验,分别计算了线性结构和非线性结构在整个试验以及各个频率下的幅值、相位(时滞)和权重.研究发现,各频率上的幅值、等效时滞按照权重加权可以得到整个试验的幅值、等效时滞.因此,实时混合模拟频域评价方法的物理意义实际上是计算各个频率上的幅值和相位(时滞),并根据输入信号各个频率幅值平方的权重进行加权得到试验的幅值和相位(时滞).由于权重的影响,频域评价结果受输入中低频成分的控制;对于非线性结构,需注意虚假时滞对计算结果的影响.
- 徐伟杰郭彤陈城
- 关键词：频域物理意义
- 火灾情况下混凝土板温度场的解析解被引量：6
- 2013年
- 针对火灾情况下火场温度和构件边界的温度均随时间不断变化的问题,应用杜哈美尔定理分析了边界温度按一定规律随时间变化的热传导问题。推导得到了火灾情况下混凝土板温度场的解析解公式,并应用MATLAB编程计算得到了解析解结果。比较解析解的计算结果和试验结果发现:两者得到的截面温度场都呈非线性分布;两者的变化趋势一致,即近火面的温度梯度很大,距受火面越远,温度梯度越小;温度曲线都是凸向坐标轴。因此,推导得到的解析解公式适合于求解火灾时混凝土板横截面的温度场。同时,只要能够求出非齐次项与时间无关时的辅助问题的解,便可应用杜哈美尔定理求解该热传导问题的温度场,因此该方法可推广应用于火灾情况下其它构件温度场解析解的计算。
- 唐松花罗迎社彭相华
- 关键词：火灾混凝土板温度场解析解热传导
- 混凝土结构多尺度建模界面连接方法被引量：9
- 2015年
- 分别采用变形协调方法和力的平衡方法建立了混凝土单柱的多尺度模型,分析了混凝土柱在静力荷载下的内力分布特征及动力荷载下的变形性能,并对多尺度模型界面连接方式的合理性进行了分析.在此基础上,以某三层钢筋混凝土框架结构为例,分别建立了结构的实体模型、梁模型和力平衡界面连接下的多尺度模型;计算了多尺度模型的低周往复性能,并与试验结果进行对比,以验证力平衡界面连接方式在多尺度建模中的有效性.结果表明:在静力荷载作用下,运用力平衡方法处理界面连接较变形协调方法更符合实际受力情况;在动力荷载作用下,2种界面连接方式都是可行的.采用多尺度模型进行整体结构建模,既能可靠地实现结构整体受力行为的模拟,还能反映结构关键部位的受力性能,计算效率显著提高.
- 张莹孙广俊李鸿晶
- 关键词：混凝土结构
