国家科技支撑计划(2011BAJ09B01)
- 作品数：52 被引量：472H指数：13
- 相关作者：聂建国陶慕轩樊健生丁然胡红松更多>>
- 相关机构：清华大学教育部贵州大学更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家自然科学基金清华大学自主科研计划更多>>
- 相关领域：建筑科学理学一般工业技术更多>>
- 基于统计分析的钢管混凝土柱-钢梁组合节点抗震性能对比研究被引量：1
- 2012年
- 对近年来国内外完成的部分钢管混凝土柱-钢梁节点试验进行了统计分析,对比并分析了各类组合节点的破坏形式、承载力、耗能能力和延性等指标,建议了各类节点的适用地震烈度及设计注意事项。成果可供同类研究和工程设计参考。
- 樊健生刘晓刚
- 关键词：钢管混凝土柱钢梁抗震性能
- 考虑楼板空间组合效应的组合框架体系纤维模型被引量：10
- 2013年
- 将正常使用极限状态和承载能力极限状态有效宽度公式与传统纤维模型相结合,通过修正楼板钢筋和混凝土材料的单轴本构关系,实现了一种改进的考虑楼板空间组合效应的纤维模型,利用该模型可以在组合框架体系非线性分析中采用高效的全杆系单元合理地考虑复杂楼板空间组合效应的影响。基于考虑楼板空间组合效应的纤维模型,开发了一套较为完整的组合结构非线性有限元分析程序COMPONA-MARC(Version 1.0)。最后,将开发程序应用于多个组合框架抗震试验的模拟,结果表明了本文模型可较为准确地模拟组合框架弹塑性全过程的楼板空间组合效应。
- 陶慕轩聂建国
- 关键词：楼板试验验证纤维模型
- 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
- 钢板-混凝土组合剪力墙正常使用阶段有效刚度被引量：13
- 2014年
- 钢板-混凝土组合剪力墙是一种新型的剪力墙构件,它具有承载力高、抗裂性能好、耗能能力强、延性好、并且施工快速高效等优点,应用前景广阔。刚度是表征组合剪力墙变形能力的核心指标,剪力墙刚度包括弯曲刚度和剪切刚度,现有的正常使用阶段有效刚度的计算主要采用抗剪折减系数进行计算。文中弯曲变形基于纤维单元模型,经过大量数值计算拟合得到简化计算公式,并通过试验数据的验证。剪切变形计算基于桁架模型理论建立平面组合桁架模型(plane combination truss model),该模型假设混凝土处于斜压杆受力状态,并考虑组合剪力墙中钢板平面应力状态,且满足各项平衡条件,适用于同类型钢板-混凝土组合剪力墙抗剪刚度计算。通过一组组合剪力墙试验,将模型计算结果与试验结果进行充分对比,证明文中提出的平面组合桁架模型(PCTM)和弯曲变形简化公式具有良好的精度,对组合剪力墙变形计算的研究和应用有借鉴意义。
- 马晓伟聂建国陶慕轩
- 关键词：剪切变形
- 高强度钢材受弯构件局部稳定设计方法对比被引量：5
- 2016年
- 目前,高强度钢材已在建筑结构中得到了推广应用,国内外关于高强度钢材钢结构的研究工作也已逐步开展起来。欧洲和美国的钢结构设计标准已涉及到部分高强度钢材的设计内容,而GB 50017—2003《钢结构设计规范》尚未包含,修订中的新版《钢结构设计规范》计划纳入Q460高强度钢材。通过对比各国设计标准中关于工字形截面受弯构件局部稳定的规定,发现美国标准ANSI/AISC 360-10、欧洲标准BS EN1993-1、日本标准AIJ LSD2010和中国规范GB 50017—2003在设计范围和原则、板件宽厚比限值、腹板屈曲后承载力以及腹板最大高厚比等方面存在着一定差异。最后利用通用有限元软件ANSYS建立四点加载下的工字形截面受弯构件模型,计算不同钢材构件的腹板屈曲后极限承载力,并与各国标准推荐式的计算值进行对比,发现其均不适用于高强度钢材受弯构件局部稳定的计算。
- 徐克龙石永久李一昕
- 关键词：高强度钢材受弯构件
- 超高层建筑伸臂桁架-核心筒剪力墙节点受力性能数值与理论研究被引量：8
- 2014年
- 基于对两种适用于超高层建筑的伸臂桁架-核心筒剪力墙节点的试验研究,对该类节点的抗震性能和受力机理进行精细有限元和理论分析,并给出设计方法和建议。首先利用通用有限元软件MSC.MARC(2010)对节点进行非线性数值模拟,将有限元分析结果与试验结果进行对比分析,取得满意的结果。随后根据有限元计算结果对伸臂桁架、墙体端部暗柱、外包(内嵌)钢板和混凝土剪力墙的受力机理进行深入分析,同时给出节点承载力简化计算方法。最后在整体节点模型的基础上,建立节点板的局部模型,着重对节点板的受力机理进行分析,并考察该类节点板简化设计公式的适用性。分析结果表明:混凝土墙受到上下部钢板的剪切作用从而形成斜压杆受力机制;在剪切荷载存在且节点板长度较小时,节点板危险截面正应力分布并不符合平截面假定。该文研究可为超高层建筑中伸臂桁架-核心筒节点的设计与施工提供参考。
- 聂建国丁然樊健生
- 关键词：超高层建筑伸臂桁架节点板平截面假定受力机理
- 钢网格框架墙抗震性能试验研究被引量：6
- 2016年
- 本文针对大跨度公共建筑提出一种新型钢结构承重外墙,按实际工程中的一榀墙架进行1∶1仿真建模并进行低周反复加载试验。分析了墙架的受力过程和破坏模式,并对构件的滞回性能、承载能力、延性、耗能能力等抗震性能指标进行了研究,试验中梁端及柱端截面处的应变值、整榀框架墙的荷载—位移滞回曲线及骨架曲线与有限元分析的数值吻合的均较好。试验表明此种新型钢结构承重外墙在往复荷载作用下具有良好的承载能力,耗能能力以及变形恢复能力,抗震性能良好,破坏形式表现为墙架顶部T形梁出现面外屈曲而引起的局部破坏。有限元分析中分别改变墙顶T型梁和层间H型梁的截面考虑了两者刚度的变化对墙架抗震性能的影响,研究表明墙顶T型梁截面刚度的提高对改善墙架的抗震性能效果明显,层间H型梁的刚度提高对改善墙架抗震性能效果不明显。
- 徐向东马克俭刘建军袁波魏艳辉
- 关键词：装配整体式滞回曲线往复荷载有限元
- 考虑楼板空间组合作用的组合框架体系设计方法(Ⅱ)——刚度及验证被引量：9
- 2013年
- 在前文研究的基础上,研究楼板空间组合作用对组合框架结构抗侧刚度及内力分布的影响。采用梁-壳混合模型对影响组合框架梁等效刚度的关键因素进行分析,并在此基础上通过大量数值计算和参数分析,提出组合框架梁刚度放大系数简化计算公式。随后采用不同参数的规则和非规则组合框架体系模型充分验证该文建议公式的合理性。结果表明,采用建议的考虑楼板空间组合作用的组合梁框架全杆系模型能较准确地预测结构的自振周期、地震层剪力、侧移、层间位移、组合梁内力等,而忽略楼板空间组合作用会高估结构自振周期、低估结构地震剪力、高估结构侧移和层间位移、低估组合梁内力等。最后选取5个国内外已报道的钢-混凝土组合框架结构抗震性能试验结果对前文和该文提出的设计方法进行验证,结果表明本研究建议的相关设计公式可在组合框架结构体系的设计中合理地考虑楼板空间组合作用对结构抗侧性能的影响。
- 陶慕轩聂建国
- 关键词：楼板刚度试验验证设计方法
- 钢管支撑滞回性能试验研究被引量：2
- 2015年
- 为了研究钢管截面形状、宽厚比和内填混凝土对钢管支撑屈曲模式、滞回性能和断裂延性的影响,对4个空心和4个内填混凝土无缝钢管支撑试件进行了低周往复静力试验。试验结果表明,由于冷挤压工艺改变了方钢管角部的材料性能,其断裂延性不如圆钢管,建议优先选用圆钢管支撑。截面宽厚比(径厚比)越小,支撑的局部稳定性越好,根据试验结果给出了无缝钢管支撑的宽厚比(径厚比)限值,并与已有的试验结果进行了对比验证。填充混凝土后,支撑的初始受压刚度与整体屈曲荷载提高,但整体屈曲后的受压承载力和刚度几乎没有变化;内填混凝土会加剧支撑跨中的应变集中现象并降低支撑的断裂延性;由于方钢管对内填混凝土的约束作用比圆钢管弱,其断裂延性下降更为显著。当钢管的宽厚比较小时,建议采用空心钢管支撑。
- 杨馨赵作周贺小岗钱稼茹丁然
- 关键词：钢管支撑拟静力试验滞回性能宽厚比
- 两侧部分连接钢板高强混凝土组合剪力墙抗震试验研究被引量：2
- 2015年
- 通过对4片部分连接高强混凝土钢板组合剪力墙和2片高强混凝土型钢组合剪力墙进行拟静力试验,研究该类低矮组合剪力墙在低周往复荷载作用下的受力性能和破坏模式,分析其承载力、变形性能、滞回性能等指标,并分析轴压比和部分连接系数对部分连接钢板组合剪力墙各项性能的影响。试验结果表明:部分连接高强混凝土组合剪力墙的破坏模式为弯曲屈服后的剪压破坏;弱连接钢板对于剪力墙承载力、变形能力和滞回耗能性能有较显著提高,能够有效改善剪力墙的受力形态;在试验参数范围内,轴压比和部分连接系数对部分连接钢板组合剪力墙承载力、变形和滞回耗能等抗震性能指标影响不明显。
- 程卫红王翠坤田春雨
- 关键词：高强混凝土组合剪力墙抗震性能破坏模式
