国家自然科学基金(51178381)
- 作品数：45 被引量：229H指数：11
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- 薄钢板剪力墙结构边框架柱的设计方法研究被引量：12
- 2014年
- 现行设计规范将钢板剪力墙结构边框架柱按压弯构件进行设计,并对其截面惯性矩进行了限制,该文首先介绍了钢板剪力墙结构挠曲系数及其边框架柱截面惯性矩限值的推演过程,然后通过理论分析和有限元计算研究了钢板剪力墙结构边框架柱的剪切承载力和面外稳定性,结果表明,边框架柱面内弯曲刚度不足或其剪切承载力不足,会导致钢板剪力墙结构出现"内凹"变形,影响墙板斜向对角拉力带的开展,因此,应按该文建议的方法对边框架柱的剪力设计值进行验算,避免边框架柱剪切屈服;现行设计规范对钢板剪力墙结构边框架柱截面惯性矩的限制,但未对边框架柱的面外稳定性提出要求,因此,应参照该文提供的方法,对钢板剪力墙结构的边框架柱进行面外屈曲的验算,保证其面外稳定性。
- 郝际平袁昌鲁房晨
- 关键词：钢板剪力墙设计方法
- 半刚性框架-防屈曲钢板墙结构的抗震性能试验研究被引量：11
- 2014年
- 为研究半刚性框架-防屈曲钢板墙结构的抗震性能和传力机理,通过一榀1∶3比例单跨双层的半刚性框架-预制混凝土板防屈曲钢板墙的低周往复荷载试验研究,研究节点刚度与防屈曲墙体的相互影响效果,获得承载力、刚度、耗能和节点转动能力等指标。试验结果表明:该种结构具有优越的耗能能力,节点刚度退化小,墙板的设置显著降低节点区自身的延性和应力要求,半刚性框架和墙板协同工作良好;防屈曲构件的设置可改善钢板的实际受力,提高墙体的承载力及刚度,有效克服滞回曲线的"捏缩"现象,避免薄板墙的噪音及震颤,半刚性框架承担25%的水平剪力,试件面内呈弯剪破坏模式。研究为该种结构体系的工程应用和理论分析提供依据。
- 于金光郝际平崔阳阳宁子健刘春
- 关键词：半刚性钢框架抗震性能传力机理
- 钢板剪力墙结构边框柱的稳定性研究被引量：2
- 2015年
- 钢板剪力墙结构是一种新型经济高效的抗侧力体系,由钢框架内嵌钢板组合形成。钢板剪力墙结构的边框柱在附加弯矩作用下常产生"沙漏"这种不良的破坏模式,为此加拿大CAN/CSA(S16-01)规范依据薄腹梁理论柔度系数ωt给出了钢板墙结构边框柱的最小惯性矩要求。薄腹梁理论适用于极薄板,而我国规范和实际应用中多选用厚板墙或加劲墙,板厚往往处于中厚板范畴,柔度系数ωt的适用性有待讨论。本文结合经典的边框柱柔度限值推导过程,利用承载力和应力均匀性两种评价方法,对CAN/CSA S16-01规范给出的柱柔度限值小于或等于2.5的适用性进行了验证。基于通用高厚比的概念给出了钢板剪力墙结构的弹性抗剪承载力,同时采用拉力场机制份额考虑了内嵌钢板厚度的影响,修正了柱柔度系数。研究结果表明钢板墙宽高比较大时,CAN/CSA S16-01规范限值不满足要求,柱柔度限值应缩小到2.1,对应边框柱的惯性矩要求应扩大为S16-01规范限值的2倍。
- 于金光解琦郝际平
- 关键词：钢板剪力墙抗剪承载力
- 提前卸载临时支撑对大跨度空间结构施工过程的影响分析被引量：13
- 2013年
- 设置临时支撑几乎是所有大跨度空间钢结构施工过程中必然要遇到的问题。由于临时支撑的存在,改善了结构的受力性能,使结构更加安全,但是辅助用钢量也会增加较多。在符合受力的前提下,如何实现建造过程中安全和经济的平衡是施工研究的关键。以世界大学生运动会主体育场实际工程为例,对结构进行临时支撑提前卸载分析,并将计算结果同未提前卸载的分析结果进行比较,给出了结构内力和变形的变化趋势,提出了有针对性的改进意见。分析计算结果表明:直接循环卸载方案不安全因素较大,而考虑关键位置修正的循环卸载方案可以运用于大跨度空间结构的施工中,为大跨度空间结构合理施工提供参考。
- 田黎敏郝际平方敏勇王先铁郑江钟炜辉
- 关键词：大跨度空间结构有限元分析
- 半刚性连接钢框架-非加劲钢板剪力墙结构性能研究被引量：26
- 2012年
- 半刚性连接钢框架-非加劲钢板剪力墙结构弥补了传统抗弯钢框架侧向刚度不足的缺点,为采用更加经济的半刚性节点提供了可能。为研究不同梁柱连接刚度对双体系结构抗震性能的影响,完成了3个单跨两层不同梁柱连接刚度试件的水平低周往复加载试验研究,系统分析了三者的整体性能和破坏模态,拟从承载力、刚度、延性、耗能、整体性能和节点性能六个方面对双体系的节点刚度与墙体的匹配效果进行评价。结果表明:在半刚性框架内设置钢板墙能较大程度提高结构的极限承载力与侧向刚度;结构具有理想的屈服顺序,内填板在加载初期非常有效。屈服区域延伸至整个墙体时,附加荷载将基本上由边缘构件承担,试件破坏主要由内填板的屈服和框架柱的弯扭失稳控制;节点刚度退化小,且内填板的设置缓解了节点区自身的延性要求,梁柱连接形式对试件的抗侧刚度和整体强度的影响不大,降低连接刚度有利于提高试件延性和耗能能力。
- 于金光郝际平
- 关键词：半刚性连接钢框架剪力墙滞回性能消能机理梁柱连接
- 钢框架-密肋网格复合钢板剪力墙结构抗震性能研究被引量：4
- 2015年
- 对一榀单跨两层钢框架-密肋网格复合钢板剪力墙结构进行拟静力试验研究,系统分析结构的受力机制、破坏模式和耗能机理,得到承载力、刚度及耗能能力等指标,评价该种结构体系的抗震性能。基于稳定理论,推导保证墙板不发生整体面外剪切屈曲的肋条最小刚度限值计算公式。结果表明:结构在弹性阶段主要依靠墙板的剪切机制和钢框架共同承担水平荷载,非弹性阶段区格中钢板的对角拉力带为结构提供侧向承载能力;当肋条刚度满足一定条件时,能够有效地避免墙板的整体面外屈曲,提高结构的弹性刚度,克服滞回曲线的"捏缩"效应,减小钢板的噪音及震颤,显著增强结构的耗能能力,使结构具有更好的舒适性,便于推广应用;框架与钢板墙协同工作良好,结构塑性变形能力强,安全储备高,是一种优良的抗侧力体系;破坏模式为各区格中的钢板撕裂,拉力带效应明显,边框架柱脚及边框架梁端形成塑性铰。
- 袁昌鲁郝际平樊春雷房晨
- 关键词：低周反复荷载试验耗能机理破坏模式
- 局部可更换钢框架梁-柱节点受力性能研究被引量：2
- 2021年
- 基于保险丝和塑性铰外移理念,将外伸端板连接、削弱型和拼接型连接的优点进行整合,提出一种局部可更换钢框架梁-柱连接节点。选取端板连接和拼接节点2个典型试验进行模拟,验证有限元建模过程的可靠性,然后对试件进行变参数分析,研究短梁翼缘削弱深度、削弱长度、短梁长度对节点承载力、耗能能力及延性的影响。结果表明:通过对H型短梁翼缘削弱,实现了塑性铰外移的目的,使地震作用下的塑性变形主要集中于短梁上,其他构件保持弹性,具有良好的震后恢复能力;参数对节点力学性能的影响程度由大到小依次为削弱深度、削弱长度、短梁长度,随着翼缘削弱深度的增大,节点的承载力有明显降低,而耗能能力和延性有所提高;同时随着翼缘削弱长度的增大,节点的最大承载力有所减小,而延性系数有所增大;短梁长度对节点力学性能的影响基本可忽略不计。
- 郑宏方贤禄苏耀烜彭志明
- 关键词：钢框架滞回性能梁柱节点耗能能力
- 装配式交叉密肋钢板剪力墙参数影响分析被引量：2
- 2020年
- 提出装配式交叉密肋钢板剪力墙结构,利用有限元分析方法建立纵横密肋钢板剪力墙试验有限元模型,验证建模方法的有效性及可靠性;建立交叉密肋钢板剪力墙有限元模型,选取内嵌钢板高厚比、密肋钢板网格尺寸2个参数进行变参分析,对比各系列试件的滞回曲线、黏滞阻尼系数、骨架曲线及刚度退化情况,分析内嵌钢板墙几何参数对交叉密肋钢板剪力墙滞回性能的影响,并给出两参数的合理取值范围。结果表明:内嵌钢板高厚比λ≥500时,试件耗能能力、侧向承载能力及延性等性能随内嵌钢板高厚比的减小而显著提升,当λ<500时,上述性能提升幅度不明显,内嵌钢板高厚比λ建议取值500~600;交叉密肋网格尺寸对试件滞回性能影响显著,试件各项性能随交叉密肋网格尺寸的减小而提升,且提升幅度与网格尺寸减小幅度呈正相关,交叉密肋网格肋板条数建议取值小于等于5×5。
- 郑宏徐笑东王玮张敏
- 关键词：滞回性能
- 半刚性框架-槽钢十字形约束钢板剪力墙结构抗震性能试验研究被引量：8
- 2014年
- 为研究半刚性框架-槽钢十字形约束钢板剪力墙结构的抗震性能,通过一榀1∶3比例单跨3层半刚性框架-槽钢十字形约束钢板剪力墙的拟静力试验,研究半刚性框架与槽钢约束墙体的相互影响,分析结构的承载力、刚度、耗能和节点转动能力等。试验结果表明:该结构具有良好的耗能能力,半刚性框架和墙板协同工作良好,墙板的设置显著降低梁柱节点的延性要求,避免梁柱刚性连接在强震作用下的脆性破坏;槽钢构件的设置可改善钢板的受力性能,提高墙体的承载力和刚度,有效减少滞回曲线的"捏缩"现象,降低薄板墙的噪音及震颤,内填板以小区格内的局部屈曲为主,试件面内呈弯剪破坏模式。
- 于金光郝际平宁子健刘春崔阳阳
- 关键词：半刚性钢框架钢板剪力墙拟静力试验抗震性能
- 半刚性框架-密肋防屈曲钢板剪力墙试验研究及数值模拟被引量：3
- 2016年
- 提出了一种半刚性框架-密肋防屈曲钢板剪力墙,并对该结构进行了低周反复试验,研究了其滞回曲线、骨架曲线、延性及耗能性能.试验结果表明该结构具有较高的抗侧刚度、承载力和稳定的耗能能力.并在试验研究的基础上,通过ABAQUS对该结构进行了有限元模拟,在承载力、层间位移、破坏形式等方面与试验结果吻合较好.并且通过有限元模拟了非加劲、加劲板的弹性屈曲荷载,其模拟结果与理论值、《高层民用建筑钢结构技术规程》规定值接近,表明密肋的设置有效地避免了内填板的整体屈曲,保证了内填板剪切屈服先于弹性屈曲.该研究为其理论分析和工程应用提供了依据.
- 郝际平申新波房晨
- 关键词：弹性屈曲滞回曲线耗能性能
