刘铁林
- 作品数：76 被引量：143H指数：7
- 供职机构：沈阳建筑大学土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金辽宁省教育厅高等学校科学研究项目辽宁省自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学理学交通运输工程天文地球更多>>
- 地震行波激励下单层对称框架结构扭转响应的时域解析解
- 2024年
- 针对单层对称框架结构,利用地震行波激励研究地震波中频率成分对框架结构扭转响应的影响。给出了单层对称框架结构在地震行波激励下的动力平衡方程,利用相对运动法对方程进行求解,给出了地震行波激励下扭转响应级数形式的时域解析解。计算了框架结构分别在低频成分丰富和低频成分不丰富地震波行波激励下的峰值柱剪力,进而分析了地震波中低频成分对框架结构行波效应的影响。研究表明:地震行波激励下柱剪力解析解不但与固有频率和激励频率有关,还与时间延迟以及结构基频和激励频率比值的平方有关。地震波加速度幅值谱中存在小于结构基频的主要频率时,框架结构易于产生行波效应,幅值谱中主要频率均大于结构基频时,不存在行波效应。框架结构地震行波效应除取决于时间延迟外,还取决于地震波中的低频成分。在低频成分和时间延迟的共同作用下,框架结构将产生地震行波效应。低频成分越丰富的地震波,行波效应越显著。
- 李文博刘铁林王宇
- 关键词：解析解
- 框架结构的行波效应研究
- 框架结构的地震安全性对于公众的生命财产至关重要，准确地计算框架结构地震响应是抗震设计的前提。本文应用Midas Gen 软件，对第三场地地震波作用下的三跨八层钢筋混凝土框架结构的地震响应进行研究，在平面Y 方向加载第三场...
- 刘铁林刘晴陈昊刘冰
- 关键词：地震响应行波激励频谱分析
- 近断层地震作用下大跨度拱桥响应研究被引量：2
- 2014年
- 目的对比研究近场地震作用下大跨度拱桥采用7组时程波的计算结果平均值与采用3组时程波的计算结果最大值的差异,为近断层地区大跨度拱桥的抗震设计提供参考.方法针对某大跨度拱桥建立有限元分析模型,在PEER数据库选取近场地震作用并施加于拱桥,得到时程响应的峰值.针对现行规范7组波作用时响应峰值的平均值与采用3组波组合时计算结果的最大值以及7组近场和远场地震作用的响应峰值的平均值进行对比研究.结果采用3组近场地震波组合计算所得的拱顶竖向位移、拱顶轴力、拱脚弯矩和跨中吊杆内力响应最小值分别是7组近场地震波计算结果平均值的0.42倍、0.48倍、0.79倍、0.75倍;采用3组近场地震波组合计算所得的四项响应最大值分别是7组近场地震波计算结果平均值的2.7倍、2.8倍、1.9倍、1.5倍.7组近场地震波作用所得的四项响应峰值的平均值分别是远场地震作用相应值的0.82倍、0.85倍、0.61倍和0.61倍.结论对于Ⅲ类场地的大跨度拱桥,按照规范规定采用3组近场地震波进行响应计算时,3组地震响应结果的最大值与按7组地震波计算结果的平均值之间存在很大差异、离散性很大;采用7组地震波进行时程响应计算时,近场地震响应峰值的平均值小于远场的平均值.
- 刘铁林刘君
- 关键词：近断层地震大跨度拱桥时程分析地震响应
- 螺栓连接装配式梁柱节点抗火性能分析
- 2024年
- 目的研究一种新型螺栓连接装配式梁柱节点抗火性能,分析其高温下应力分布规律及破坏形式,为螺栓连接装配式梁柱节点抗火设计提供理论依据。方法采用ABAQUS有限元分析软件建立螺栓连接装配式梁柱节点模型,并采用顺序热力耦合方法对不同工况下螺栓连接装配式梁柱节点进行数值模拟;探讨梁端荷载比、混凝土保护层厚度以及受火方式等因素对螺栓连接装配式梁柱节点抗火性能影响。结果当混凝土保护层厚度由25 mm增加到30 mm时,节点耐火极限小幅增加;当混凝土保护层厚度由30 mm增加到35 mm时,节点耐火极限增加显著;与四面受火相比,三面受火时节点梁端位移受梁端荷载比、混凝土保护层厚度等参数的影响更明显;当梁端荷载比由0.7减小到0.5时,节点耐火极限增加了61%~68%;当混凝土保护层厚度由25 mm增加到35 mm时,节点耐火极限增加了10%~20%。结论节点耐火极限主要受节点区域内梁构件耐火极限影响;当梁端荷载比增加时,节点耐火极限减小;三面受火时节点耐火极限明显大于四面受火时节点耐火极限,故对梁上表面进行隔火处理可大幅度提升节点的耐火极限。
- 王宇高国翔洪作全王君伟刘铁林
- 关键词：抗火性能耐火极限
- 高层结构动力响应的波动分析方法被引量：3
- 2008年
- 目的提出高层结构动力响应的波动分析方法.方法取楼板及上下各半层结构建立控制体,基于Timoshenko梁理论,对其控制方程组进行空间离散,建立控制体平动和转动的动力学方程,给出层间弯矩和楼板转角关系式以及层间剪力与楼板位移和楼板转角的关系式.利用这些离散型方程组,在时间域上交替递推计算,给出高层结构动力响应数值计算的波动分析方法.结果与有限元方法进行对比,验证了该方法的有效性;数值算例表明,高层结构受地震作用时,其转动惯性和剪切变形对结构响应影响较大,进行结构动力分析时不应忽略.结论该方法适用于计算高层结构的地震响应问题,从波动角度为研究高层结构的动力响应分析提供了一种新的途径.
- 姜迎春刘铁林于忠诚
- 关键词：动力响应高层结构弯曲波
- 弹性介质中SH波传播的三角形格子法被引量：1
- 2007年
- 目的提出一种不规则边界非均匀弹性介质中反平面剪切(SH)波传播数值模拟方法,研究反平面剪切波入射时地表起伏及软弱层对场地的影响.方法将实际介质计算区域剖分成三角形网格,构造出控制体,给出积分形式的控制体运动方程;交替运用控制体运动方程和SH波的本构方程,在时间域上递推计算给出被研究区域内各节点的加速度、速度、位移和各格子的应力.结果给出了弹性介质中SH波传播数值模拟三角形格子法.数值算例结果与解析解比较,验证了方法的计算精度和有效性.瞬态反平面剪切波入射时,地表起伏、软弱层会引起场地的运动状态量和应力量的放大,有运动状态量和最大剪应力集中现象.结论SH波传播数值模拟三角形格子法计算精度较高,处理不规则边界非均匀介质波动问题的适应性强,算法实现简单、计算量小.是研究大规模、不规则边界非均匀介质中SH波传播问题的一种有力工具,为岩土动力学中的波动研究提供了一种新的数值方法.
- 刘铁林张俏钟伟
- 关键词：SH波非均匀介质起伏地表
- 吊杆损伤下钢管混凝土拱桥的超载研究被引量：5
- 2010年
- 目的研究钢管混凝土拱桥在超载车辆作用下及短吊杆、1/4跨度处吊杆损伤时的吊杆应力变化,为钢管混凝土拱桥的安全运营提供依据.方法建立钢管混凝土拱桥有限元模型,对钢管混凝土拱桥在2辆超载车一侧加载及吊杆损伤情况进行模拟研究.结果有限元方法计算得到的位移值与实测位移值相符,验证了分析模型正确性;超载作用下,短吊杆单独损伤45%以上时,短吊杆的应力超出许用应力;1/4跨度处吊杆单独损伤47%以上时,该处吊杆的应力超出许用应力;短吊杆、1/4跨度处吊杆同时损伤时,吊杆应力比相应的单独损伤情况的吊杆应力大,存在隐患更大些.结论吊杆完好情况下,钢管混凝土拱桥通过超载车时没有安全隐患;当短吊杆、1/4跨度处吊杆存在一定损伤程度情况下,有超载车通过该桥时,存在一定的隐患;该研究对于吊杆损伤情况下拱桥超载方面的研究具有参考价值.
- 刘铁林王刚刘博
- 关键词：钢管混凝土拱桥超载吊杆损伤
- 地震动加速度、速度和位移时程的构成被引量：7
- 2020年
- 该文研究地震动加速度时程、速度时程和位移时程的构成。将地震动加速度时程表示成正弦级数并对其积分,给出速度通项构成的地震动速度时程的计算公式。积分上述地震动速度时程,给出位移通项构成的地震动位移时程的计算公式。在PEER数据库中选取Landers、Taft和El-centro波的加速度时程,利用该文给出地震动加速度、速度和位移时程的计算公式分别得到三种地震动的加速度、速度和位移时程曲线,并通过与数据库提供的三种地震动的加速度、速度和位移时程曲线进行对比,验证了地震动加速度、速度和位移时程计算公式的正确性。得到以下结论:给出了加速度通项、速度通项和位移通项,三种通项分别求和可构成地震动加速度时程、速度时程和位移时程。
- 李文博刘铁林王宇
- 关键词：地震工程地震动正弦级数通项
- 低周反复荷载下新型装配式梁柱节点力学性能分析被引量：3
- 2022年
- 目的研究不同混凝土强度对新型装配式梁柱节点力学性能的影响及其变化规律。方法利用有限元分析软件ABAQUS建立数值模型并施加低周反复荷载,对比新型装配式梁柱节点和现浇式梁柱节点的力学性能。结果随着混凝土强度等级的提高,装配式和现浇式节点承载力均有所增加,但现浇混凝土试件滞回曲线的捏缩现象依然存在,而装配式混凝土试件的捏缩现象得到显著改善,说明装配式混凝土试件在结构抗震中具有更好的吸能能力。结论新型装配式梁柱节点具有更好的抗震性能,综合分析其力学性能及造价等原因,建议工程中采用C35混凝土。
- 王宇王立志李峥刘铁林
- 关键词：装配式梁柱节点力学性能有限元分析低周反复荷载
- 高耸高层框架结构转动惯性效应的研究
- 本文研究地震作用下高耸、高层框架结构的转动惯性效应。针对高耸、高层框架结构，分别提出了考虑和不考虑转动惯性的弹性及弹塑性分析的数值计算方法。针对软岩和硬土两类场地情况，分别研究210米钢筋混凝土烟囱和310.1米电视塔在...
- 石大川刘铁林张季
- 关键词：高层框架结构地震响应
