检索结果-南通市图书馆

作者：李耀合肥工业大学

学位级别：硕士

装配式结构实现了建筑的工业化生产与现场快速拼装制作,比现浇整体式结构的优势在于污染小、周期短和质量好等等。目前我国许多高层均采用了装配式结构,然而该类结构整体稳定性较弱,存在较多薄弱部位,抗震性能不如现浇整体式结构。目前... 详细信息

装配式结构实现了建筑的工业化生产与现场快速拼装制作,比现浇整体式结构的优势在于污染小、周期短和质量好等等。目前我国许多高层均采用了装配式结构,然而该类结构整体稳定性较弱,存在较多薄弱部位,抗震性能不如现浇整体式结构。目前已有将隔震减震技术应用于高层装配式结构以增强其刚度和整体性,削弱地震作用影响。减震装置一方面改变结构的阻尼,减小地震作用效应。另一方面减震装置本身拥有相对较弱的刚度和弹性性能,在较大荷载作用下先于主体结构进入塑性阶段,发生塑性变形和耗能,以此保护主体结构处于不发生严重的损伤。隔震装置是依靠自身形变来使能量无法向上传递,地震能量在水平方向就进行了一定的耗散,保证上部建筑的安全性和稳定性。该技术从根源上改变了建筑物自身的振动时长,从而让建筑结构与上层结构相分离。有效保证能量不能直接上传至上层结构。工程实际中也有带悬挑层的装配式结构,而减隔震在此类结构中的应用及对抗震性能的影响效果研究较少。本文采用数值分析方法,分别分析了现浇结构、装配式结构、增设橡胶隔震支座结构、增设屈曲约束支撑结构和附加减隔震组合结构等五种模型的抗震性能。采用Pushover分析和动力时程分析讨论了减震隔震技术对结构内力、变形及各减隔震单元内力的影响。考虑了不同混凝土强度、支撑和隔震支座的刚度参数对结构的影响。最后采用易损性分析评估了附加减隔震组合结构在各性能状态点的失效概率模型,以期为该类结构的设计及地震倒塌评估提供一定的参考。

关键词：屈曲约束支撑参数分析抗震性能数值分析地震易损性

空间KK型主方支圆间隙管节点基于有限元的非线性分析

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空间KK型主方支圆间隙管节点基于有限元的非线性分析

作者：邓鹏飞合肥工业大学

学位级别：硕士

空心圆钢管因其良好的结构强度、优美的外观和相对较低的价格一直被广泛应用于建筑结构中。因而受到了各国学者的广泛关注和研究,然而主要的研究方向是针对圆管搭接或间隙节点、方管搭接或间隙节点,对于空间节点尤其是相贯节点中关于KK... 详细信息

空心圆钢管因其良好的结构强度、优美的外观和相对较低的价格一直被广泛应用于建筑结构中。因而受到了各国学者的广泛关注和研究,然而主要的研究方向是针对圆管搭接或间隙节点、方管搭接或间隙节点,对于空间节点尤其是相贯节点中关于KK型方圆组合的研究更少。因此本文对空间KK型主方支圆间隙管节点进行非线性有限元分析。本文运用ANSYS有限元软件对81个节点进行模拟分析,确定了模型的材料特性、边界条件、杆件长度并验证了有限元模型的可靠性。采用大规模参数分析作为研究手段,对直接焊接主方支圆相贯节点的非线性进行分析研究,具体工作如下：(1)建立一个有效且准确的有限元模型来分析所选择的4个节点几何参数对节点极限承载力和破坏模式的影响。(2)由于节点几何参数较多,本文采用控制变量法来分析。选用3个无量纲几何参数(β,γ和σ)和一个几何参数g作为变量来分析节点的承载力。每一个参数有三个变值,因此总共用大型通用有限元软件ANSYS建立了81个节点模型。其中弦管宽度和高度都取200mm,支管与弦管轴线的夹角取60°,支管与支管轴线的夹角取90°。支管长度取4.5倍支管直径,2倍弦管长度与弦管直径的参数α取14。通过比较分析：文中所选择的4个几何参数都对节点强度有着重要影响;在选择节点几何参数的时候,g取值越小、β和T越大越有助于提高节点强度,且τ的取值不宜大于10。为实际工程中节点参数的选取具有一定的参考价值。

关键词：空间KK节点无量纲参数极限承载力有限元分析破坏模式

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智能材料球对称问题的振动分析

智能材料球对称问题的振动分析

作者：陶玲合肥工业大学

学位级别：硕士

由智能材料组成的智能结构是一种具备自感知、自诊断、自适应、自修复等功能的仿生结构系统。压电、压磁材料是一种新型的智能材料，广泛用于超精密定位、激光微加工、数控车床、机器人和阀门控制等领域，故对它的动力学研究已成为必要... 详细信息

由智能材料组成的智能结构是一种具备自感知、自诊断、自适应、自修复等功能的仿生结构系统。压电、压磁材料是一种新型的智能材料，广泛用于超精密定位、激光微加工、数控车床、机器人和阀门控制等领域，故对它的动力学研究已成为必要。本文从一般弹性材料在空间球对称简谐荷载下的响应开始研究，给出了弹性材料的瞬态响应和稳态响应，得出弹性动力学问题的位移、应力、应变物理量的解析解。在此基础上考虑空间球对称弹性压电材料，不计体力、体电荷和体电流，由运动方程、几何方程以及梯度方程结合压电效应得到在外加简谐荷载和电位势作用下的稳态响应，给出了位移、应力、应变、电位移、电场强度和电位势各量的解析解。然后考虑电磁耦合效应，研究压电、压磁材料在球坐标系下，不计体力、体电荷和体电流的情况下，由运动方程、梯度方程、压电和压磁的本构方程导出在外加简谐荷载、电位势和磁势作用下应力、应变、位移、电位移、电场强度、电位势、磁感、磁场强度和磁位势各未知量的稳态解。最后，本文通过具体数值计算，比较了一般弹性材料、压电材料和压电、压磁材料的力学物理量，压电材料和压电、压磁材料的电学物理量，得出压电材料优于一般弹性材料，压电、压磁材料优于压电材料的结论。

关键词：压电压磁球对称简谐荷载稳态响应

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智能材料与工程结构的动力分析

智能材料与工程结构的动力分析

作者：王子安合肥工业大学

学位级别：硕士

智能材料就是指具有感知环境(包括内环境和外环境)刺激,对之进行分析、处理、判断,并采取一定的措施进行适度响应的智能特征的材料。近年来,随着科学技术的发展,以压电材料及压电、压磁复合材料为代表的智能材料,已在一些重要工程结构,... 详细信息

智能材料就是指具有感知环境(包括内环境和外环境)刺激,对之进行分析、处理、判断,并采取一定的措施进行适度响应的智能特征的材料。近年来,随着科学技术的发展,以压电材料及压电、压磁复合材料为代表的智能材料,已在一些重要工程结构,如桥梁、水坝、河堤、建筑等的结构健康监测,振动、噪声、形状控制及损伤自愈合等方面展现良好的应用前景,故对其的动力学研究已成为必要。本文从一般弹性材料平面动力问题开始研究,引入状态空间理论,利用弹性力学的基本方程推导出了一般弹性体平面动力问题的状态变量方程,得到状态变量空间解。在此基础上,又进行了研究压电材料和压电、压磁材料在直角坐标系下,不计体力、体电荷和体电流的情况下,由基本方程导出了压电材料和压电、压磁材料平面动力问题的状态变量方程,再结合边界条件,得到了与其有关的应力、应变、位移、电位移、电场强度、电位势、磁感强度、磁位势及自由振动最低阶频率各未知量的状态空间解,此解形式简单、精确,便于应用。最后利用软件Matlab分别对一般弹性材料、压电材料及压电、压磁材料的简支梁的相关物理量进行计算,并对所得的结果进行对比分析。其中选取的一般弹性材料为碳素钢;压电材料为BaTiO3;压电压磁材料为BaTiO3-CoFe2O4。

关键词：压电压磁平面动力问题状态空间解

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压电智能结构力学行为研究

压电智能结构力学行为研究

作者：吴旭森合肥工业大学

学位级别：硕士

随着近代科技的高速发展,工程上对材料的要求越来越高,这就要求材料不仅仅只有一种属性。压电智能材料就是一种具有感知环境(包括内环境和外环境)刺激,对之进行分析、处理和判断,从而采取相应的措施来进行适度响应的智能特征的材料。它... 详细信息

随着近代科技的高速发展,工程上对材料的要求越来越高,这就要求材料不仅仅只有一种属性。压电智能材料就是一种具有感知环境(包括内环境和外环境)刺激,对之进行分析、处理和判断,从而采取相应的措施来进行适度响应的智能特征的材料。它已在各个工程领域中发挥了重要的作用,如结构健康监测、控制、智能调节、结构振动控制、压电自适应、压力传感和减震等方面都发挥了极大的作用。本文先介绍了压电材料基本性能及原理,选取弹性压电材料单层梁与弹性压电材料叠层梁进行静力学研究。从一般弹性材料的平面问题开始,引入状态空间力学的基本方程,推导出一般弹性体平面问题的状态变量空间解。在此基础上又研究了压电叠层梁在直角坐标系下,不计体力体电荷和体电流的情况下,由基本方程导出了压电叠层梁的状态变量方程,然后结合边界条件,得到与其有关的应力、应变等的精确解,这种方法较为适用于叠层梁的求解,并且不受厚度的限制,在叠层结构构件的求解中得以广泛的应用。此解形式简单、解答精确,便于运用。全文最后运用Matlab软件对不同跨高比的弹性压电叠层梁进行了数值计算,并将所得的解与现有较为成熟的有限元软件ANSYS的模拟结果进行了对比。

关键词：叠层梁压电材料状态空间法精确解

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混层结构静力分析研究

混层结构静力分析研究

作者：陶刚合肥工业大学

学位级别：硕士

一种以混凝土框架做为门式刚架支座的新型结构开始应用于工程——混层结构。其综合经济指标优于框架结构和单层的门式刚架结构的综合经济指标,而混层结构的相关研究较少,故应该对混层结构做进一步的研究。混层结构设计难点是上层刚架的... 详细信息

一种以混凝土框架做为门式刚架支座的新型结构开始应用于工程——混层结构。其综合经济指标优于框架结构和单层的门式刚架结构的综合经济指标,而混层结构的相关研究较少,故应该对混层结构做进一步的研究。混层结构设计难点是上层刚架的设计没有完整和单独的规范,在设计过程中,我们可以把混层结构设计分解成两个独立的设计,即其底部纯混凝土框架结构设计和其上部门式刚架设计。其上部门式刚架设计可以在单层门式刚架的设计基础上考虑混层结构影响系数来保证结构的安全性,而混层影响系数取值不合理通常会影响结构安全性和经济性。本文通过ansys软件对此新型结构进行位移计算及分析,并通过在不同荷载工况下混层结构的上层刚架位移与单层厂房的刚架位移进行比较分析,确定混层结构位移影响系数的合理范围,在柱脚连接中引进节点连接中关于半刚性的定义连接,对混层结构柱脚连接做一些简单的探讨,为此类结构的设计提供参考依据。最后,本文通过具体的工程实例来检验所得结论的正确性。

关键词：混层结构位移影响系数荷载工况半刚性连接切线刚度

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产业化住宅—钢框架钢板剪力墙抗震性能研究

产业化住宅—钢框架钢板剪力墙抗震性能研究

作者：吴宜文合肥工业大学

学位级别：硕士

随着人口的增长和全球经济快速发展,环境问题越来越严重,其中建筑业是环境污染的元凶之一。近年来我国大力推广绿色建筑,其中钢结构住宅以其平面布置灵活、工业化生产、现场组装、施工速度快、环境污染少等优点而得到飞速发展。但是钢... 详细信息

随着人口的增长和全球经济快速发展,环境问题越来越严重,其中建筑业是环境污染的元凶之一。近年来我国大力推广绿色建筑,其中钢结构住宅以其平面布置灵活、工业化生产、现场组装、施工速度快、环境污染少等优点而得到飞速发展。但是钢结构的自重较轻、抗侧移刚度较小,在地震用下结构可能会因为位移变形过大而导致结构破坏,给居民的生命和财产带来严重的损失。为提高抗侧移刚度常选用钢框架支撑体系,本文采用的是在钢框架中添加钢板剪力墙,形成钢框架钢板剪力墙结构体系,以提高结构的抗侧移刚度。通过常用的有限元软件SAP2000,对12层纯钢框架结构和在此框架结构Y向分别添加4mm、8mm、12mm厚的钢板剪力墙进行抗震性能对比研究。从结构的顶层位移、层间位移角和基底最大剪力值三个方面来分析钢板剪力墙在地震作用下对结构产生的影响。通过计算模拟发现,在地震作用下纯钢框架和钢框架钢板剪力墙相比,X向的顶层位移、层间位移角和基底最大剪力改变值可以忽略不计;在Y向两者差别很大,纯钢框架的层间位移角远大于后者,但是它的基底最大剪力值与钢板剪力墙相比要小很多。不同厚度的钢框架钢板剪力墙之间做比较,在X向结构的位移和基底最大剪力值相差不大;在Y向随着厚度的增加,其层间位移减小,基底最大剪力呈增大的趋势。分析结果显示,钢板剪力墙能很好的提高结构的抗震性能,而薄钢板剪力墙的性价比最高,可优先考虑。

关键词：钢结构住宅钢板剪力墙抗侧移刚度抗震性能

基于ABAQUS的轻钢构造柱式填充墙的力学性能研究

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基于ABAQUS的轻钢构造柱式填充墙的力学性能研究

作者：李志新合肥工业大学

学位级别：硕士

随着建筑物向超高层发展,框架结构有了更高的抗震要求。框架填充墙中,构造柱是一项极为有效的抗震措施。构造柱的合理设置,不仅能协助填充墙耗散更多地震能量,还能约束墙体在地震过程中发生倒塌以减少对人体的伤害。然而,现有的钢筋混... 详细信息

随着建筑物向超高层发展,框架结构有了更高的抗震要求。框架填充墙中,构造柱是一项极为有效的抗震措施。构造柱的合理设置,不仅能协助填充墙耗散更多地震能量,还能约束墙体在地震过程中发生倒塌以减少对人体的伤害。然而,现有的钢筋混凝土构造柱虽能满足当前工程条件,但施工工艺复杂、施工工期长、施工质量难以把控。本文提出的轻钢构造柱,现场安装便利、施工效果较好,同样能够提升填充墙的抗震性能,保证较好的耗能能力。因此,轻钢构造柱施工工艺作为一项新型的建筑技术,其研究能为我国实现绿色建筑产业发展提供一定的应用价值。本文课题来源为“砌筑填充墙速接式轻钢构造柱的应用研究”(2016-K5-039)项目,该项目被列为住房和城乡建设部2016年科学技术开发计划项目。本文根据该项目的试验成果,对轻钢构造柱的力学性能进行研究,主要做了以下工作:(1)结合试验实际条件,考虑试件的连接方式,选择了合理的砌体应力-应变关系,对比了整体式模型和分离式模型的适用情况,从而建立了试件的有限元模型。(2)从填充墙破坏特征、荷载-位移关系、构造柱的荷载-位移关系、拉结筋应力变化等方面验证了有限元模型的可靠性。同时从试验和数值模拟对比轻钢构造柱和钢筋混凝土构造柱的力学性能发现,轻钢构造柱和钢筋混凝土构造柱均能发挥各自的力学优势提高填充墙的承载力,轻钢构造柱和拉结筋约束填充墙的裂缝开展和倒塌的效果更好,而钢筋混凝土构造柱无法抑制填充墙裂缝的开展。(3)本研究采用拟静力加载方法,设计六个轻钢构造柱试件模型,对其滞回曲线、骨架曲线、刚度变化、延性系数和耗能能力等各项指标内容进行研究,得到相应滞回曲线的力学规律,为轻钢构造柱的抗震性能提供依据。通过论文研究结果可知,轻钢构造柱的合理设置,可避免填充墙的脆性破坏特征,表现较好的延性性能。从各项指标分析轻钢构造柱对填充墙的约束效果是有效的,并具有较好的抗震性能。

关键词：框架填充墙结构轻钢构造柱滞回曲线刚度退化抗震性能

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轻钢构造柱的抗震性能研究

轻钢构造柱的抗震性能研究

作者：王浦东合肥工业大学

学位级别：硕士

构造柱是框架结构填充墙中重要的抗震措施,但是传统现浇钢筋混凝土构造柱由于工序复杂、施工技术要求高等多种原因,导致构造柱的施工质量不尽理想,直接影响其抗震性能的发挥,并且现浇钢筋混凝土构造柱的施工周期长、支模常用的木质模板... 详细信息

构造柱是框架结构填充墙中重要的抗震措施,但是传统现浇钢筋混凝土构造柱由于工序复杂、施工技术要求高等多种原因,导致构造柱的施工质量不尽理想,直接影响其抗震性能的发挥,并且现浇钢筋混凝土构造柱的施工周期长、支模常用的木质模板浪费严重,不符合装配式建筑及绿色建筑的发展方向。采用可现场快速安装的轻钢构造柱,有利于提高填充墙的抗震性能,加快施工速度,促进构造柱施工的装配化,避免木材浪费,保护森林,符合绿色建筑的发展方向,因此研究轻钢构造柱,具有一定现实意义和工程推广价值。本文依托“砌筑填充墙速接式轻钢构造柱的应用研究”(2016-K5-039)项目对轻钢构造柱的抗震性能进行分析研究,根据试验结果以及有限元数值模拟,进行轻钢构造柱的抗震性能分析,主要工作内容如下:(1)通过对轻钢构造柱原位试验的分析研究得到,轻钢构造柱比混凝土构造柱的强度高,拉结筋在轻钢构造柱试件中约束作用的发挥更充分,轻钢构造柱对墙体的约束有效,两种构造柱对墙体均具有良好的约束性能。(2)通过ABAQUS对轻钢构造柱原位试验的有限元数值模拟得到,模拟结果与试验结果基本吻合,验证了有限元数值模拟的科学性以及试验结果的准确性。通过ABAQUS对不同尺寸的两种构造柱填充墙模型进行数值模拟,得到墙体高度、长度、厚度对轻钢构造柱抗震性能的影响,数值结果表明,三种影响因素对构造柱极限荷承载力影响最大的是墙体厚度,其次是墙体高度,墙体长度的影响较小。墙体高度影响方式为,随着墙体高度增加,两种构造柱墙体的极限承载力呈现下降趋势,墙体高度不小于3.0m时,轻钢构造柱的约束作用更优秀;墙体厚度的影响方式为,随着墙体厚度增加,两种构造柱墙体的极限承载力呈现上升趋势,轻钢构造柱的极限承载力略低于混凝土构造柱,两种构造柱的约束作用基本保持一致。(3)为进一步提高轻钢构造柱的抗震性能,本文提出轻钢构造柱的截面设计和构造设计两种设计方案,利用ABAQUS进行有限元数值分析,研究表明两种设计方案,均能有效的提高轻钢构造柱的约束作用,研究结论为采用本文设计方案的轻钢构造柱能够替代现浇钢筋混凝土构造柱,提高框架结构填充墙的抗震性能。

关键词：框架结构填充墙轻钢构造柱抗震性能

网架护坡板、锚索复合支护体系的有限元分析研究

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网架护坡板、锚索复合支护体系的有限元分析研究

作者：孙伟合肥工业大学

学位级别：硕士

随着我国城市化进程的发展,建筑物的层数和高度不断增大,建筑物的基础深度也越来越深。为了确保深基坑施工现场的安全以及相邻建筑物、构筑物的安全,需要进行基坑支护。常见的基坑支护形式有简单水平支撑、土钉、锚杆、地下连续墙等,传... 详细信息

随着我国城市化进程的发展,建筑物的层数和高度不断增大,建筑物的基础深度也越来越深。为了确保深基坑施工现场的安全以及相邻建筑物、构筑物的安全,需要进行基坑支护。常见的基坑支护形式有简单水平支撑、土钉、锚杆、地下连续墙等,传统的基坑支护方法既浪费材料又耽误工期,不利于建筑物的成本控制和工期控制,制约了城市发展。本课题主要是为了解决传统基坑支护工程中的工期长、消耗资源和造价高等问题。基于这些问题,针对土质条件较好、基坑深度不大、工期紧、造价预算低的工程,本文提出了一种新型的复合基坑支护体系：网架护坡板、锚索复合支护体系。本文以这种复合支护体系的网架护坡板为研究对象,在大型有限元分析软件ANSYS平台上建立不同参数的正放四角锥网架护坡板模型,并且对其进行静力分析、极限承载力分析、模态分析和地震作用下的时程分析,研究得出网架护坡板的主要力学性能。通过对不同参数的网架护坡板性能对比,选取最优的网架护坡板结构,与基坑实体建立整体模型,在ANSYS平台进行自重分析和半波正弦汽车荷载作用下的数值分析,从而验证该支护体系的可行性,为该复合支护体系的设计和发展提供一些建议。通过对本课题的研究,可以得出：该复合支护体系适用于工期紧、土质条件较好的粘性土,即适用于锚杆施工;基坑深度在20m以内的可放坡的基坑工程。这种复合支护体系的提出,是对基坑支护方案和措施的一种创新,是一种用新技术手段替代传统的高消耗、高成本、长工期的施工方法,能在确保基坑安全的前提下,降低基坑支护成本,缩短工期,对于实际工程具有重要的指导意义。

关键词：复合支护体系网架护坡板结构有限元模型移动荷载