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开洞加劲钢板剪力墙的抗侧承载力分析被引量：20: 2013年; 为研究墙板开洞对加劲钢板剪力墙抗侧承载力的影响,首先建立了梁-壳混合弹塑性有限元单层墙板模型,研究了极限状态下影响开洞加劲墙板受剪承载力的关键因素。在此基础上,通过大量有限元计算和参数分析,提出了用于计算开洞加劲墙板受剪承载力折减率的简化计算式,并与有限元计算结果进行对比,精度满足要求。以3个加劲钢板剪力墙试件的低周往复荷载试验研究为基础,建立了精细有限元分析模型,有限元分析结果与试验结果吻合良好,证明了模型的合理性和准确性。提出了加劲钢板剪力墙结构抗侧承载力的理论模型和计算公式,理论计算结果与有限元分析结果吻合良好。; 聂建国朱力樊健生范重刘学林; 关键词：加劲钢板剪力墙抗侧承载力

全偏心钢结构梁-柱节点受力性能有限元分析被引量：6: 2016年; 全偏心钢结构梁-柱节点由于偏心而引起应力集中,其受力性能较为复杂。首先对偏心连接梁-柱钢结构节点的受力特征进行分析,证明偏心节点核心区存在明显的三维扭转效应,导致偏心钢节点核心区的剪力相对于非偏心节点存在增大效应。通过有限元分析,研究了节点主要构造参数对核心区剪力增大系数的影响规律。分析表明:核心区板件厚度、梁柱腹板厚度对核心区剪力增大系数的影响较为显著,梁柱翼缘厚度对剪力增大系数具有一定影响,梁高、梁宽和柱高,对剪力增大系数具有一定的影响。通过数值算例,得到了剪力增大系数计算式并进行了验证。提出了适用于全偏心钢节点核心区的剪力计算式,可供工程设计参考。; 施正捷樊健生; 关键词：钢结构有限元分析受力性能

人群节律性运动下大跨楼盖的随机振动问题研究被引量：7: 2012年; 振动舒适度是影响大跨楼盖设计的关键问题,但现有的结构人激振动研究成果难以考虑楼盖的多模态共振和较为复杂的楼盖布置。针对人群节律性运动下楼盖的振动问题,采用虚拟激励法,推导了楼盖的随机振动模型,并采用该模型分析了楼盖人激共振机理,提出了激发楼盖共振的人群节律性运动频率确定方法和用于确定楼盖最不利共振荷载分布的模态位移和最大准则,最后对影响楼盖动力响应的接触持时比、阻尼比等关键参数进行了分析。; 李泉樊健生聂建国; 关键词：楼盖振动

交叉斜柱转换节点受力性能试验研究被引量：4: 2016年; 为研究三柱变两柱交叉斜柱钢结构转换节点的受力性能,对2个相同的转换节点试件进行竖向力和水平力等比例静力加载试验,对节点的承载力、刚度、延性、传力机制进行研究。结果表明:节点在竖向力和平面外水平力作用下承载能力高、延性好,可靠性较高。加载过程中没有出现焊缝开裂的情况,说明腹板数量变化时,使用Y形连接件可避免焊缝过于集中,保证焊接质量。建立相应的有限元分析模型,分析结果表明,水平荷载比例和加载偏心是影响节点变形的主要因素。各竖向板件可协同受力,加载后期细腰附近局部受力由受压力状态转为平面应力状态,水平板件主要承担拉应力。; 朱颖杰聂建国樊健生; 关键词：静力试验受力性能

开洞钢板剪力墙的抗侧刚度分析被引量：16: 2013年; 钢板剪力墙作为一种新型抗侧力结构体系,墙板开洞对钢板剪力墙结构体系的抗侧力行为具有重要影响。抗侧刚度和抗侧承载力是设计中最为关心的两项基本性能,该文重点研究墙板开洞对抗侧刚度的影响。首先介绍了3个钢板剪力墙试件的低周往复荷载试验,试验表明钢板剪力墙试件抗震性能优越,开洞会影响试件的抗侧刚度和抗侧承载力。随后,建立了钢板剪力墙结构的壳-实体精细有限元单层模型,研究了影响抗侧刚度的关键因素。在此基础上,通过大量数值计算和参数分析,提出了用于计算开洞墙板厚度折减率的简化计算公式,建议结构体系建模时以折减厚度的不开洞墙板代替实际厚度的开洞墙板,计算公式和精细有限元计算结果进行充分对比,具有良好的精度。最后,采用考虑剪切变形的悬臂梁理论和该文建议的厚度折减率简化计算公式对国内外一些不开洞与开洞钢板剪力墙试验进行验证,理论结果与试验结果吻合良好,该文建议的开洞墙板厚度折减率公式与抗侧刚度理论计算模型具有较高的精度,可供工程设计参考。; 朱力聂建国樊健生; 关键词：钢板剪力墙开洞抗侧刚度

Behavior of composite rigid frame bridge under bi-directional seismic excitations被引量：22: 2014年; Pushover analysis and time history analysis are conducted to explore the bi-directional seismic behavior of composite steel-concrete rigid frame bridge, which is composed of RC piers and steel-concrete composite girders. Both longitudinal and transverse directions excitations are investigated using OpenSees. Firstly, the applicability of pushover analysis based on the funda- mental mode is discussed. Secondly, an improved pushover analysis method considering the contribution of higher modes is proposed, and the applicability on composite rigid frame bridges under bi-directional earthquake is verified. Based on this method, an approach to predict the displacement responses of composite rigid frame bridge under random hi-directional seismic excitations by revising the elasto-plastic demand curve is also proposed. It is observed that the developed method yield a good estimate on the responses of composite rigid frame bridges under bi-directional seismic excitations.; Xiaogang LiuJiansheng FanJianguo NieGuo Li

组合式消能减震墩柱试验与设计方法研究被引量：5: 2017年; 对采用Q345GJ钢的可更换剪切型消能连梁展开循环加载试验研究。结果表明这种连梁具有稳定的滞回耗能特性和较好的变形能力,同级荷载下多次滞回加载基本不产生循环强化;极限超强系数大致在1.35~1.5之间,符合预期设计要求。基于这种消能连梁,提出并设计一种由消能件和钢管混凝土组成的组合式消能减震墩柱,并对其开展了试验研究。试验结果表明,本文所采用的设计方法可以保证墩柱实现预期的破坏模式,即连梁剪切变形与柱脚集中塑性铰;墩柱具有很强的耗能能力、延性和变形能力;柱脚屈服时墩顶位移角约为1/80,可以保证中等地震荷载作用下柱脚处于弹性状态。; 刘晓刚李连友聂鑫樊健生; 关键词：钢连梁消能减震组合结构

中高剪跨比双钢板-混凝土组合剪力墙受力性能有限元分析被引量：8: 2015年; 基于中高剪跨比双钢板组合剪力墙的试验结果,在MSC.MARC平台下建立有限元模型,采用分层壳单元模拟双钢板组合剪力墙,模型考虑地梁对应变渗透的影响。对比表明计算模型与试验结果吻合良好。基于该有限元模型分析了轴压比、混凝土抗压强度、钢板屈服强度、含钢率、剪跨比等参数对剪力墙的刚度、承载力和极限位移角的影响。分析表明:双钢板剪力墙在大震下的轴压比不宜超过0.4。增加混凝土抗压强度、钢板屈服强度或含钢率均会显著增加承载力,但随着混凝土抗压强度的增加,极限位移角降低。双钢板剪力墙压弯初始抗侧刚度主要由混凝土贡献,含钢率对初始抗侧刚度影响较小。此外,增大剪跨比可提高剪力墙的极限位移角。; 汪家继樊健生陶慕轩聂建国; 关键词：有限元分析抗震性能

钢-ECC组合梁负弯矩区受弯性能试验研究被引量：31: 2017年; 纤维增强水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composite,ECC)具有高延展性以及受拉刚化特点,应用于组合梁桥的负弯矩区时可有效减少桥面板的受拉开裂。完成了2根钢-ECC组合梁和1根钢-混凝土组合梁对比构件在负弯矩作用下的静力加载试验,通过试验研究了不同配筋率的ECC对结构受力性能特别是抗裂性的影响。试验研究表明:在负弯矩作用下,钢-ECC组合梁的刚度较钢-混凝土组合梁明显提高;由于ECC翼板的抗拉作用导致截面中和轴上升,钢梁受压区增大,构件延性有所降低;钢-ECC组合梁可有效提高结构的开裂荷载并减小裂缝宽度,提高配筋率有利于进一步减少ECC翼板的裂缝宽度。提出了钢-ECC组合梁的承载力与开裂荷载的计算方法,提供了挠度分析的方法和裂缝宽度的基本模型。; 樊健生施正捷芶双科聂鑫张君王振波; 关键词：负弯矩配筋率

方钢管混凝土节点核心区剪切试验及其数值模拟被引量：3: 2017年; 为研究方钢管混凝土节点核心区的受力性能,在分析梁柱节点核心区受力特征的基础上,设计了方钢管混凝土节点核心区的直接剪切试验。试验装置简单,能够确保核心区发生剪切破坏,有效反映其受力特征。通过改变钢材及混凝土的强度、节点几何形状及加载方向等参数,完成了13个方钢管混凝土节点核心区试件的单调和往复剪切加载试验,得到了节点剪切破坏特征、荷载-位移曲线等结果,分析了相关参数的影响。在试验结果的基础上,利用理想弹塑性模型模拟钢材,并利用修正了剪力传递系数的固定角弥散裂缝模型模拟混凝土,提出了适用于一般节点核心区分析的高效精细有限元数值模拟方法。模拟结果与试验结果吻合良好,可为复杂组合结构的非线性分析提供参考。; 程曦聂鑫樊健生; 关键词：方钢管混凝土节点核心区剪切试验

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国家自然科学基金(51222810)

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