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使用基于模型的积分算法的钢框架非线性时程分析

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土木工程学报 2018年第A1期51卷 58-64页

作者：傅博蒋欢军长安大学陕西西安710061 同济大学上海200092

基于模型的积分算法为新近提出的一类同时具有无条件稳定及显式两种特性的积分算法。为了更加深入地了解该类算法的计算流程及计算效果,使用一种基于模型的积分算法对钢框架进行地震作用下的非线性时程分析。采用基于刚度的纤维梁柱单... 详细信息

基于模型的积分算法为新近提出的一类同时具有无条件稳定及显式两种特性的积分算法。为了更加深入地了解该类算法的计算流程及计算效果,使用一种基于模型的积分算法对钢框架进行地震作用下的非线性时程分析。采用基于刚度的纤维梁柱单元来建立钢框架的有限元模型,并采用基于模型的积分算法求解结构运动方程,详细地给出了分析步骤。根据美国规范,设计了一个四层钢框架。利用Matlab/Simulink编制了有限元数值仿真平台,建立了钢框架的有限元模型。同时,使用OpenSees软件建立了相同的结构模型,并采用Newmark常平均加速度法。OpenSees模型的分析结果作为参照。结果表明:在使用基于模型的积分算法时,不需要迭代。此外,即便积分时间步长较大时,基于模型的积分算法依然具有较高的精度。

关键词：钢框架非线性时程分析基于模型的积分算法数值模拟

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使用新算法的剪切型子结构振动台试验稳定性

同济大学学报（自然科学版） 2016年第8期44卷 1160-1165页

作者：傅博蒋欢军同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

提出了使用无条件稳定显式Chen-Ricles(CR)积分新型算法的剪切型子结构振动台试验方法,包括子结构划分以及试验流程图.通过推导子结构的运动方程进行子结构方法的数值验证,考虑了两种不同量级试验子结构频率的情况.结果表明:当试验子结... 详细信息

提出了使用无条件稳定显式Chen-Ricles(CR)积分新型算法的剪切型子结构振动台试验方法,包括子结构划分以及试验流程图.通过推导子结构的运动方程进行子结构方法的数值验证,考虑了两种不同量级试验子结构频率的情况.结果表明:当试验子结构频率较小时,子结构方法可以保证稳定性和准确性,反之则不能.最后利用离散控制理论推导出子结构方法方框图的离散闭环传递函数,通过求解传递函数的极点位置判断离散系统的稳定性,进一步论证了数值模拟发现的结果.

关键词：子结构振动台试验稳定性离散控制理论

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锈蚀钢筋混凝土柱基于变形的性能指标研究

建筑结构学报 2015年第7期36卷 115-123页

作者：蒋欢军刘小娟同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

采用ABAQUS有限元软件,对按GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》和GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》设计的342个锈蚀钢筋混凝土柱进行有限元分析,研究钢筋的锈蚀率、轴压比、剪跨比、配箍率和纵向钢筋配筋率等参数对钢筋混凝土柱... 详细信息

采用ABAQUS有限元软件,对按GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》和GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》设计的342个锈蚀钢筋混凝土柱进行有限元分析,研究钢筋的锈蚀率、轴压比、剪跨比、配箍率和纵向钢筋配筋率等参数对钢筋混凝土柱变形性能的影响。结果表明:当钢筋的锈蚀率较小时,构件的变形性能受锈蚀率影响不大;当钢筋的锈蚀率达到10%以后,构件的破坏形态发生改变,变形能力急剧退化;随着轴压比的增大,构件的变形能力降低;轴压比较小的构件变形性能受剪跨比影响比轴压比较大的构件明显;随着配箍率和纵向钢筋配筋率的增大,构件的变形能力有所提高;提出了锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能等级和性能界限状态的划分方法,以塑性转角作为变形性能指标,对数值计算结果进行统计分析,得到了锈蚀钢筋混凝土柱各性能界限点的塑性转角统计特征值。研究成果可为钢筋混凝土结构全寿命的性能化抗震设计和抗震性能评估提供参考。

关键词：锈蚀钢筋混凝土柱基于变形的性能指标有限元分析抗震性能等级参数分析

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钢筋混凝土框架结构基于时变的抗震性能研究

建筑结构学报 2019年第3期40卷 134-141页

作者：刘小娟蒋欢军华侨大学土木工程学院福建厦门361021 华侨大学福建省结构工程与防灾重点实验室福建厦门361021 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

钢筋混凝土结构在使用过程中由于钢筋锈蚀抗震性能退化。为了研究钢筋混凝土框架结构在正常使用环境下随使用时间的增加其抗震性能的退化规律,采用通用有限元分析软件ABAQUS对锈蚀钢筋混凝土框架进行多尺度建模以提高计算精度并保证计... 详细信息

钢筋混凝土结构在使用过程中由于钢筋锈蚀抗震性能退化。为了研究钢筋混凝土框架结构在正常使用环境下随使用时间的增加其抗震性能的退化规律,采用通用有限元分析软件ABAQUS对锈蚀钢筋混凝土框架进行多尺度建模以提高计算精度并保证计算效率。基于锈蚀钢筋混凝土构件及单榀框架的试验数据,验证了多尺度建模方法的正确性。采用多尺度模型对4层钢筋混凝土框架结构进行了静力推覆分析及弹塑性时程分析,对比不同使用时间的钢筋混凝土框架结构的地震反应和损伤情况。结果表明:当使用时间为25 a时,结构的抗震性能与新建结构接近;当使用时间超过50 a时,随着使用时间的增加,结构的承载能力及刚度退化明显,在地震作用下的位移响应逐渐增大,地震损伤范围不断扩大;相比新建结构,当使用时间为50、75 a和100 a时,结构的抗侧承载力分别降低了6.2%、14.1%及18.1%,罕遇地震作用下的最大层间位移角分别增大了9.2%、19.8%及25.1%。

关键词：锈蚀钢筋混凝土框架多尺度建模方法静力推覆分析弹塑性时程分析抗震性能

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带可更换部件的联肢剪力墙抗震性能研究

建筑结构学报 2020年第1期41卷 24-32,41页

作者：蒋欢军李书蓉同济大学土木工程防灾国家重点试验室上海200092 同济大学结构防灾减灾工程系上海200092

钢筋混凝土联肢剪力墙结构在地震作用下,钢筋混凝土连梁和剪力墙的墙脚常遭到严重破坏,修复困难。为此,提出了一种带有可更换连梁和可更换墙脚部件的可恢复功能联肢剪力墙,介绍了带可更换部件的联肢剪力墙的设计方法。为了研究带可更换... 详细信息

钢筋混凝土联肢剪力墙结构在地震作用下,钢筋混凝土连梁和剪力墙的墙脚常遭到严重破坏,修复困难。为此,提出了一种带有可更换连梁和可更换墙脚部件的可恢复功能联肢剪力墙,介绍了带可更换部件的联肢剪力墙的设计方法。为了研究带可更换部件的联肢剪力墙的抗震性能和破坏模式,以一片10层联肢剪力墙为例,对带有可更换部件的联肢剪力墙和传统联肢剪力墙进行了地震反应时程对比分析。计算结果表明,在地震作用下,可更换连梁和可更换墙脚部件先后屈服,破坏集中在可更换部件上,带可更换部件的联肢剪力墙的抗震性能显著提高。

关键词：可恢复功能结构钢筋混凝土剪力墙可更换部件设计方法抗震性能

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RC联肢剪力墙宏观数值计算模型研究

建筑结构学报 2016年第5期37卷 218-225页

作者：蒋欢军王宇同济大学结构工程与防灾研究所上海200092 同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司上海200092

已有的钢筋混凝土联肢剪力墙宏观数值计算模型在墙体单元和连梁单元连接处采用水平变形协调,即连梁单元的梁端转动与墙体单元水平刚性梁的转动变形相协调。然而,水平变形协调并不能反映墙体和连梁的实际变形协调条件。为此,提出了一种... 详细信息

已有的钢筋混凝土联肢剪力墙宏观数值计算模型在墙体单元和连梁单元连接处采用水平变形协调,即连梁单元的梁端转动与墙体单元水平刚性梁的转动变形相协调。然而,水平变形协调并不能反映墙体和连梁的实际变形协调条件。为此,提出了一种钢筋混凝土联肢剪力墙宏观数值计算模型,该模型中墙体单元为具有分布式剪切弹簧且考虑平面外自由度的三维宏观墙体单元模型,连梁单元为具有3个子单元串联的一维杆单元模型,墙体单元与连梁单元的连接采用竖向变形协调,即连梁单元的梁端转动与墙体单元边垂直杆元的变形相协调。并通过算例对其模拟的准确性进行校验。结果表明:采用竖向变形协调方式建立的计算模型能更加准确地模拟联肢剪力墙的力学行为,提出的钢筋混凝土联肢剪力墙宏观数值计算模型可用于三维的非线性分析,其中墙体单元能更好地模拟剪切变形和面外变形,连梁单元能够更好地模拟与墙肢的变形协调。

关键词：钢筋混凝土联肢剪力墙非线性分析变形协调宏观数值计算模型受力性能

基于变形的非均匀锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能研究

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土木工程学报 2022年第S1期55卷 1-8页

作者：陈尚蒋欢军同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院结构防灾减灾工程系上海200092

为研究非均匀锈蚀钢筋混凝土柱的抗震性能,采用经验证的锈蚀损伤钢筋混凝土柱精细化建模方法,建立了660个非均匀锈蚀钢筋混凝土柱的有限元模型。分析了钢筋平均锈蚀率、轴压比、配箍率和非均匀锈蚀特征值对锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能的... 详细信息

为研究非均匀锈蚀钢筋混凝土柱的抗震性能,采用经验证的锈蚀损伤钢筋混凝土柱精细化建模方法,建立了660个非均匀锈蚀钢筋混凝土柱的有限元模型。分析了钢筋平均锈蚀率、轴压比、配箍率和非均匀锈蚀特征值对锈蚀钢筋混凝土柱抗震性能的影响。基于本文锈蚀钢筋混凝土柱极限状态的定义,以塑性转角作为变形性能指标,对数值模拟结果进行统计分析。结果表明:低锈蚀率条件下,锈蚀构件的变形性能与无损构件差别不大;随着整体锈蚀程度的增加,构件变形性能显著退化;随着非均匀锈蚀特征值的增加,构件变形能力逐渐降低;随着轴压比的增大,构件的变形能力降低;轴压比较小的构件受非均匀锈蚀特征值的影响更明显。为正确评价锈蚀钢筋混凝土柱的抗震性能,应充分考虑锈蚀的非均匀性。

关键词：钢筋混凝土柱非均匀锈蚀有限元分析抗震性能基于变形的性能指标

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交易费用、外包的性质及决策研究

管理现代化 2005年第3期25卷 17-19页

作者：蒋欢湖南大学经济与贸易学院湖南长沙410082

基于交易费用的外包的研究存在两方面的问题:第一,没有融入动态的、长远的战略决策思想;第二,没有考虑时间等因素对外包总成本的影响。本文从这两方面入手,并结合对外包性质的分析,为外包决策提供依据。

关键词：交易费用决策研究性质决策思想外包决策总成本融入

高含钢率型钢混凝土压弯构件受力性能影响因素分析

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建筑结构学报 2013年第5期34卷 105-113页

作者：殷小溦吕西林蒋欢军同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

以8个含钢率分别为13.12%和15.04%、截面尺寸为500 mm×500 mm的型钢混凝土柱水平拟静力加载试验为基础,分析轴压比、含钢率和配箍率对高含钢率型钢混凝土压弯构件荷载-位移骨架曲线的影响。利用有限元分析软件ABAQUS建立试验试件的非... 详细信息

以8个含钢率分别为13.12%和15.04%、截面尺寸为500 mm×500 mm的型钢混凝土柱水平拟静力加载试验为基础,分析轴压比、含钢率和配箍率对高含钢率型钢混凝土压弯构件荷载-位移骨架曲线的影响。利用有限元分析软件ABAQUS建立试验试件的非线性有限元分析模型,模拟试验骨架曲线,验证有限元分析模型的有效性。以含钢率、轴压比和配箍率为参数,对37个型钢混凝土压弯构件进行参数分析,建模时考虑了型钢和箍筋对混凝土的约束作用,分析各参数对含钢率在20%以内的型钢混凝土柱骨架曲线的影响。结果表明:随着轴压比的增大,不同含钢率试件的屈服点割线刚度、峰值荷载、极限位移和延性水平逐渐接近,高含钢率型钢混凝土柱的优势逐渐减弱;当设计轴压比小于1.2时,型钢混凝土柱试件均具有良好的延性;随着配箍率的增大,峰值荷载和峰值位移均增大,试件延性增大。

关键词：型钢混凝土柱高含钢率 ABAQUS 参数分析受力性能