聂鑫
- 作品数：43 被引量：541H指数：11
- 供职机构：清华大学土木水利学院土木工程系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程理学一般工业技术更多>>
- 高性能双钢板混凝土结构研究与应用被引量：4
- 2022年
- 钢板混凝土结构是继钢-混凝土组合梁和钢管混凝土柱之后又一项重要的组合结构形式,其主要适用于墙、板、壳等构件,具有灵活的构造形式、良好的综合性能优势及广泛的应用价值。简述了近年来双钢板混凝土组合结构的主要研究进展与工程应用情况,重点关注其在建筑剪力墙结构、沉管隧道、大跨桥梁桥塔和防护结构中的应用,分别介绍了多种钢板混凝土剪力墙结构、隔舱式钢板混凝土沉管隧道结构、钢板混凝土桥塔结构、钢板混凝土组合防冰墙结构的特点与优势、理论和试验研究成果及其在典型工程中的应用情况。相关研究和应用较为充分地论证和展示了双钢板混凝土结构在受力性能、使用功能和施工建造等方面的优势,揭示了多种类型钢板混凝土结构的面内外受力机理和破坏模式,并建立了钢板与混凝土界面连接、构件承载力和刚度等的设计方法。并对钢板混凝土结构在核电工程模块化建造、隧道工程衬砌、海洋平台等其他领域的应用前景及其在理论和实践方面仍需深入研究的问题进行了展望。
- 樊健生丁然聂鑫郭兰慧严加宝
- 关键词：剪力墙沉管隧道
- 波形钢腹板组合梁无黏结预应力筋应力增量研究被引量：5
- 2014年
- 预应力波形钢腹板组合梁翼板内的无黏结预应力筋应力变化与梁上荷载之间存在显著的相关关系,因而无黏结预应力筋的应力增量可以通过截面配筋指标等相关参数建立回归公式。参数分析表明:对于受弯破坏的预应力波形钢腹板组合梁,影响翼板内无黏结预应力筋应力增量的主要参数为受拉翼板的钢筋屈服强度及配筋率、钢翼缘板屈服强度及面积、翼板混凝土强度以及混凝土翼板厚度与梁截面高度之比,而波形钢腹板的厚度及其屈服强度、预应力筋的初应力及预应力筋配筋面积、梁跨高比等参数影响很小。通过大量计算分析,建立了翼板内无黏结预应力筋应力增量与受拉翼板的钢筋屈服强度及钢翼缘板屈服强度的关系,并提出了预应力波形钢腹板组合梁屈服时预应力筋应力增量计算方法,计算结果精度较好。
- 刘晓刚聂鑫樊健生
- 关键词：预应力有限元分析应力增量
- 基于混合消能减震技术的组合结构独柱高架站台抗震性能研究被引量：7
- 2019年
- 结合高性能组合结构形式以及混合消能减震体系的双重技术优势,研发了适用于独柱长悬臂式高架站台结构的抗震体系。采用有限元分析软件MSC. MARC分别对该体系进行了强震作用下的静力弹塑性分析和动力弹塑性时程分析。分析结果表明基于MSC. MARC二次开发的纤维模型和采用宏观本构的一维非线性弹簧模型能高效准确地模拟站台结构的非线性动力特征以及损伤破坏规律。混合消能减震技术可显著提高结构的刚度和承载力,在降低主体构件耗能的同时增强结构的整体耗能能力。在体系层面,混合消能减震技术可明显改善结构刚度分布不均匀带来的不利影响,有效地降低结构的整体变形和层间位移角;在构件层面,消能减震体系能减少或避免主体构件的出铰,有效地降低主要承重构件的截面应力水平,降低悬臂梁所承受的扭矩。值得注意的是,在混合消能减震体系中,由于结构的各个薄弱环节均得到了加强,未受到消能减震构件保护的其他结构构件的地震响应可能会被放大。
- 许立言聂鑫庄亮东陶慕轩
- 关键词：组合结构有限元分析抗震性能
- 钢-混凝土组合结构桥梁研究新进展被引量：226
- 2012年
- 钢-混凝土组合结构桥梁近年来在我国得到了迅速的发展。在传统桥梁结构形式的基础上,发展多种新型组合结构桥梁形式,拓宽组合结构桥梁的应用领域。介绍近年来在钢-混凝土组合结构桥梁方面的最新研究进展,内容包括波形钢腹板组合梁桥、槽型钢-混凝土组合梁桥、钢-混凝土组合刚构桥、双重组合作用连续组合梁桥和大跨斜拉桥组合桥面系。通过对传统结构形式的改进和发展,可充分发挥组合结构桥梁的综合优势,研究结果表明,钢-混凝土组合结构桥梁具有广阔的推广应用前景。
- 聂建国陶慕轩吴丽丽聂鑫李法雄雷飞龙
- 关键词：钢-混凝土组合结构桥梁波形钢腹板
- 开槽密拼混凝土叠合板受力性能试验研究被引量：1
- 2023年
- 开槽密拼混凝土叠合板的预制板无外伸钢筋,通过开槽密拼构造连接,在槽口内放置附加钢筋再后浇混凝土可形成板间的有效传力;该构造形式能够有效解决装配式混凝土结构中预制构件外伸钢筋冲突的难题。为了研究开槽密拼混凝土叠合板的受力性能,共设计3个叠合板试件,研究开槽密拼混凝土叠合板的破坏模式、荷载-位移发展规律、承载力、刚度以及变形能力。结果表明:在正常使用状态下,相比于无拼缝混凝土叠合板,开槽密拼混凝土叠合板的刚度、屈服荷载和荷载-位移发展规律与其基本一致;在极限状态下,由于拼缝处叠合面的分离,导致开槽密拼混凝土叠合板的极限荷载以及变形能力有所下降,但仍满足设计需求;此外,增强附加钢筋的端部锚固可以进一步提升开槽密拼混凝土叠合板的承载力。给出了开槽密拼混凝土叠合板的受弯承载力与抗弯刚度计算方法,并结合典型工程案例对该结构的实用性展开分析,结果表明,开槽密拼混凝土叠合板不仅可以满足受力性能的设计需求,还能有效提升构件拼装速度,减少现场人工作业量,缩短施工周期,降低建造成本。
- 杨悦姜雪蔚聂鑫王凇晗吴斌
- 关键词：装配式结构叠合板静力试验受力性能
- 无黏结预应力波形钢腹板组合梁非线性有限元分析
- 基于通用有限元软件MSC.Marc,建立了用于模拟预应力波形钢腹板组合梁非线性全过程受力行为的梁-壳精细有限元模型,介绍了抗剪连接件和无粘黏预应力等关键建模技术,并与5根无黏结预应力波形钢腹板组合梁的试验研究成果进行了对...
- 刘晓刚聂鑫樊健生
- 关键词：剪应力非线性有限元分析
- 文献传递
- 预制模壳混凝土柱钢筋搭接连接传力性能试验研究被引量：1
- 2023年
- 为解决针对预制模壳装配式框架结构连接问题,提出了预制混凝土柱钢筋搭接连接,该连接具有施工操作简便、安装效率高、预制柱构件端部不出筋等优点。通过对19组钢筋搭接连接接头开展单向拉伸试验,得到钢筋搭接连接的破坏模式、传力机理,及钢筋直径、搭接间距、搭接长度、混凝土强度和横向钢筋约束等因素的影响规律。试验结果表明:在满足试验构造、搭接长度达到基本锚固长度la的情况下,锚固于新旧混凝土的搭接钢筋可有效传力,而搭接长度为0.6la的钢筋搭接连接中钢筋与混凝土黏结不足,发生滑移破坏;当搭接长度不低于1.0la时,新旧混凝土界面及搭接钢筋接触与否对传力性能无显著影响;增加搭接长度与增强横向约束均可提高钢筋搭接传力性能。
- 杨雨浓聂鑫田春雨李然马云飞白熙
- 关键词：钢筋连接
- 考虑收缩、徐变及开裂影响的组合梁长期受力性能研究(Ⅱ)——理论分析被引量：34
- 2009年
- 混凝土的收缩徐变效应对钢-混凝土组合梁的应力、内力、变形等长期受力性能有重要影响。建立了考虑混凝土收缩徐变影响的组合梁长期效应计算模型并采用逐步计算法进行求解,结果与试验值符合较好。对于负弯矩作用下的组合梁,建立的可考虑混凝土开裂后应力释放及受拉刚化效应的计算模型,可有效反映收缩及荷载应力导致的混凝土开裂对组合梁长期受力性能的影响。进一步的算例分析表明,现行桥梁规范用统一的弹性模量比来计算组合梁的长期效应在某些情况下不可靠。混凝土的长期模量受混凝土龄期和收缩徐变特征的影响,针对不同的荷载形式采用不同的徐变影响系数能够有效提高换算截面法的准确度。
- 樊健生聂鑫李全旺
- 关键词：组合梁徐变有效模量开裂
- 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
- 钢腹板弯折剪切连梁受力性能试验研究
- 2021年
- 在偏心支撑钢-混凝土组合框架结构中,采用传统的剪切连梁虽然可以有效提升框架结构的抗侧刚度和耗能能力,但是其引起的附加弯矩会导致框架梁跨中混凝土严重开裂,不利于地震后的结构修复。为避免框架梁跨中混凝土板的开裂破坏,提出钢腹板弯折的剪切连梁,该连梁从框架梁侧面与梁腹板连接,可以有效地减少剪切连梁对框架梁引起的附加弯矩,从而防止其跨中混凝土板的开裂。试验中共设计制作5个钢腹板弯折的剪切连梁并进行了拟静力试验,分析了不同材料、弯折工艺以及加劲肋构造对剪切连梁受力性能的影响。结果表明:钢腹板弯折的剪切连梁具有稳定的耗能能力,采用低屈服点LY160钢材相比于传统的Q235钢材可使剪切连梁延性系数从2.66提高至3.77,弯折工艺对于剪切连梁受力性能的影响较小,加劲肋可有效约束剪切连梁腹板的面外变形,防止面外屈曲破坏的发生,并使得构件的极限荷载提高53.7%,极限塑性转角提高55.5%,耗散的能量增加190%。面外肋板约束构造不仅能起到与加劲肋一样的效果,还能进一步提升构件的延性和耗能效率。
- 庄亮东聂鑫黄达聂建国
- 关键词：钢-混凝土组合框架偏心支撑受力性能
