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考虑混合强化和弹塑性损伤的有限元模型

西安交通大学学报 2000年第11期34卷 95-98页

作者：宋振森顾强苏明周西安建筑科技大学西安710055

为了在进行结构非线性分析时考虑低碳钢在外部荷载的作用下发生的塑性变形 ,同时由于材料内部缺陷的扩展而导致的材料物理力学性质的劣化 ,将损伤本构关系引入了有限元方程 .基于弹塑性各向同性损伤的假定 ,对损伤有效应力的表达式进行... 详细信息

为了在进行结构非线性分析时考虑低碳钢在外部荷载的作用下发生的塑性变形 ,同时由于材料内部缺陷的扩展而导致的材料物理力学性质的劣化 ,将损伤本构关系引入了有限元方程 .基于弹塑性各向同性损伤的假定 ,对损伤有效应力的表达式进行了推演变换 ,在更新的Lagrange格式的虚功方程的基础上 ,推导出了考虑材料损伤和混合强化本构模型的非线性有限元基本方程 ,并给出了求解的方法和具体步骤 ,所得结论适用于分析结构的低周疲劳、曲屈后行为以及结构极限承载力等 .将厚铝环反向应变的计算结果与试验结果进行了比较。

关键词：混合强化各向同性损伤建筑结构有限元模型

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高速磁浮列车−柔性轨道梁横向耦合振动

铁道科学与工程学报 2022年第2期19卷 301-309页

作者：王淼宋振森滕念管上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 上海市公共建筑和基础设施数字化运维重点实验室上海200240

时速600 km/h高速磁浮列车-轨道梁耦合系统的横向动力学性能对系统安全性、舒适性和经济性有重要影响,有必要建立列车-轨道梁的横向耦合振动统一方程组模型进行研究。基于多刚体动力学,采用矩阵组装法建立246自由度的5节编组列车横向振... 详细信息

时速600 km/h高速磁浮列车-轨道梁耦合系统的横向动力学性能对系统安全性、舒适性和经济性有重要影响,有必要建立列车-轨道梁的横向耦合振动统一方程组模型进行研究。基于多刚体动力学,采用矩阵组装法建立246自由度的5节编组列车横向振动微分方程组;基于连续体受迫振动理论,采用模态叠加法建立240自由度的40跨柔性轨道梁的横向振动微分方程组;通过对均布磁浮力进行离散化处理,基于PD控制算法建立156个磁浮间隙代数方程组;采用三角级数法对轨道不平顺功率谱密度函数进行时域反演,考虑轨道横向不平顺对磁浮系统耦合振动的影响。采用软件Mathematica编写了高速磁浮系统横向耦合振动的微分代数方程组模型,并数值求解得到系统动力时程响应。研究结果表明,理论模型能够完整反映高速磁浮系统轨道梁、磁浮间隙和车辆的振动规律,可有效模拟轨道不平顺、风致横向荷载联合作用下的系统横向耦合振动;数值模拟结果表明:轨道梁跨中最大位移与车速呈正相关关系,且存在一临界车速使得跨中最大加速度取最大值;新型轨道梁各车速下跨中最大位移小于0.32 mm,其横向动力学性能满足要求。研究成果可为高速磁浮轨道结构设计和关键技术研究提供参考。

关键词：高速磁浮横向耦合振动轨道梁

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求解预定位移水平的改进弧长法

计算力学学报 2007年第4期24卷 509-512页

作者：宋振森沈祖炎罗永峰上海交通大学土木工程系上海200030 同济大学建筑工程系上海200092

为了在使用弧长法进行结构非线性分析时能够收敛到指定的位移,基于广义弧长的概念,对传统弧长法进行改进。改进后的方法不仅能够自动跟踪结构非线性平衡路径,同时能求得位于结构平衡路径的任意区段的任意预定位移时的受力状态。数值算... 详细信息

为了在使用弧长法进行结构非线性分析时能够收敛到指定的位移,基于广义弧长的概念,对传统弧长法进行改进。改进后的方法不仅能够自动跟踪结构非线性平衡路径,同时能求得位于结构平衡路径的任意区段的任意预定位移时的受力状态。数值算例表明本文计算方法的精确度、效率以及可靠性较好。

关键词：非线性分析预定位移改进弧长法

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Ⅰ形轴压构件中板件的相关屈曲及宽厚比

建筑结构 2001年第1期31卷 56-59页

作者：郭兵宋振森吴清波山东建筑工程学院济南250014 西安建筑科技大学西安710055

采用有限条法分析了Ⅰ形轴心受压构件中翼缘和腹板的相关屈曲 ,推导了翼缘和腹板的宽厚比限值公式。分析中考虑了屈曲系数的变化以及残余应力、初弯曲等的影响 ,在弹塑性阶段采用了有效模量。最后 ,讨论了现行规范GBJ17—

关键词：相关屈曲翼缘腹板宽厚比

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钢框架房屋火灾消防过程温度场数值模拟研究

防灾减灾工程学报 2023年第5期43卷 1100-1111页

作者：王婷宋振森徐阳上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 上海市公共建筑和基础设施数字化运维重点实验室上海200240 奥雅纳工程咨询(上海)有限公司上海200031

钢结构在火灾消防过程中容易遭到破坏甚至发生倒塌,而空间温度场是研究结构响应的基础。为了研究喷水消防对空间温度场的影响,建立了三层三跨钢框架房屋模型,在火灾动力学软件中利用水喷淋方式模拟了其消防灭火过程。分别研究了消防在... 详细信息

钢结构在火灾消防过程中容易遭到破坏甚至发生倒塌,而空间温度场是研究结构响应的基础。为了研究喷水消防对空间温度场的影响,建立了三层三跨钢框架房屋模型,在火灾动力学软件中利用水喷淋方式模拟了其消防灭火过程。分别研究了消防在火灾初期发展阶段和稳定燃烧阶段介入时,火源及框架平面附近的温度场分布与发展规律,对比分析了消防在不同火灾阶段介入后直接灭火跨与相邻跨的火场温度变化特性。研究结果表明:(1)数值模拟结果与火灾消防试验结果吻合较好,验证了数值模型中采用水喷淋方式模拟喷水消防过程获得温度场的可行性;(2)消防在火灾初期发展阶段介入后,直接灭火跨的温度发生骤降,最大降幅约350℃,约20 s后缓慢回升,消防喷水有效减缓火灾发展进程,抑制空间温度与梯度发展,框架附近平面火场达到的最高温度相比无消防介入火灾低约350℃;(3)消防在稳定燃烧阶段介入时,空间温度较高、温度梯度较大,消防介入后火场最高温度在60 s左右降低约650℃,降温速率约11℃/s,短时间内温度梯度变化剧烈;(4)与在稳定燃烧阶段介入相比,消防在火灾初期发展阶段介入可大幅降低火场最高温度,且使温度梯度变化比较缓和。

关键词：火灾消防温度场钢框架 FDS模拟

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蔓延火灾下钢框架结构抗火性能试验研究

建筑结构学报 2022年第9期43卷 103-114页

作者：阮诗鹏赵金城宋振森段立平上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 上海市公共建筑和基础设施数字化运维重点实验室上海200240

为研究蔓延火灾下钢框架结构建筑室内火灾温度场、钢构件温度分布和位移的发展规律,对1个足尺的两层钢框架结构进行蔓延火灾试验,测量试验区域内关键位置的空气温度、钢构件温度和位移。试验结果表明:试验中火源房间内的火灾过程呈现4... 详细信息

为研究蔓延火灾下钢框架结构建筑室内火灾温度场、钢构件温度分布和位移的发展规律,对1个足尺的两层钢框架结构进行蔓延火灾试验,测量试验区域内关键位置的空气温度、钢构件温度和位移。试验结果表明:试验中火源房间内的火灾过程呈现4个明显的发展阶段,受火70 min时室内火灾达到全盛,测得火灾烟气层最高温度730℃;受火82 min时火灾从火源房间蔓延至邻近房间,导致了邻近房间内各受火钢构件温度峰值出现在不同时刻,同时,各构件历经扩散热烟气加热、直接受火加热和冷却降温3个阶段,呈现反复升降温的受火过程;受火过程中,钢构件温度变化显著滞后于火场温度,受火钢柱先后升温产生向上的轴向变形。与传统室内火灾相比,蔓延火灾扩大了火场范围和钢结构受火范围,对结构安全和人员安全造成更大威胁,因此在进行结构抗火设计时应得到充分考虑。

关键词：钢框架蔓延火灾受火试验火场温度钢构件温度位移响应

Y形偏心支撑钢框架的地震反应折减系数和超强系数

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工程力学 2012年第10期29卷 129-136页

作者：杨文侠顾强宋振森李东方有珍上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 苏州科技学院江苏省结构重点实验室苏州科技学院土木工程学院苏州215011 河海大学土木工程学院南京210089

该文采用静力推覆和能力谱方法分析了基于我国抗震规范设计的12个Y形偏心支撑钢框架的地震反应折减系数R和超强系数及赘余度超强系数3,分析了结构层数、楼层高跨比对各系数的影响。研究结果表明:Y形偏心支撑钢框架的设计地震作用可在我... 详细信息

该文采用静力推覆和能力谱方法分析了基于我国抗震规范设计的12个Y形偏心支撑钢框架的地震反应折减系数R和超强系数及赘余度超强系数3,分析了结构层数、楼层高跨比对各系数的影响。研究结果表明:Y形偏心支撑钢框架的设计地震作用可在我国现行抗震规范的基础上降低20%左右。

关键词：地震反应折减系数超强系数 Y形偏心支撑钢框架 Pushover分析能力谱法

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节点刚度对有缺陷短程线球面网壳稳定性的影响

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四川建筑科学研究 2008年第1期34卷 42-46页

作者：康菊宋振森宁夏大学土木与水利工程学院宁夏银川750021 上海交通大学土木工程系上海200240

节点刚度是影响网壳稳定性的重要因素之一,为理解其影响规律,应用Ansys的Matrix27单元,建立节点刚度单元模型,并考虑初始缺陷的影响,运用非线性有限元全过程分析方法,研究了节点刚度变化对不同缺陷短程线球面网壳稳定性的影响。结果表明... 详细信息

节点刚度是影响网壳稳定性的重要因素之一,为理解其影响规律,应用Ansys的Matrix27单元,建立节点刚度单元模型,并考虑初始缺陷的影响,运用非线性有限元全过程分析方法,研究了节点刚度变化对不同缺陷短程线球面网壳稳定性的影响。结果表明:刚度降低,网壳稳定承载力下降;缺陷增大,节点刚度的影响减弱,并给出了一些工程设计的建议。

关键词：节点刚度半刚性缺陷短程壳稳定性

箱形截面钢短柱在拉压循环荷载作用下的滞回性能和翼缘宽厚比限值

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土木工程学报 2000年第5期33卷 13-18页

作者：苏明周顾强宋振森西安建筑科技大学

采用自编的双重非线性壳体有限元程序ＤＮＳＦＥＭ，分析了四边简支板和箱形截面钢短柱的滞回性能，得到了箱形截面钢短柱的翼缘板在强震条件下的宽厚比限值。

关键词：箱形截面柱滞回性能宽厚比钢结构