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服役钢筋混凝土单层工业厂房的寿命分析

西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2005年第4期37卷 473-477,500页

作者：蔺石柱赵根田内蒙古科技大学建筑与土木工程学院内蒙古包头014010

建筑物在使用过程中,由于自然老化以及受到随机地震、高温、腐蚀等环境作用的影响,预测其使用寿命成为国内外一个崭新的课题.利用计算机模拟技术模拟了地震动并对钢筋混凝土单层工业厂房进行弹塑性反应分析,在考虑地震损伤积累、结构自... 详细信息

建筑物在使用过程中,由于自然老化以及受到随机地震、高温、腐蚀等环境作用的影响,预测其使用寿命成为国内外一个崭新的课题.利用计算机模拟技术模拟了地震动并对钢筋混凝土单层工业厂房进行弹塑性反应分析,在考虑地震损伤积累、结构自然老化、耐久性腐蚀损伤以及结构经济维修决策因素下,有机地把结构的安全性、耐久性和经济性结合起来从而模拟得出服役结构的寿命分布.为工程结构在地震作用下使用寿命的预测和服役结构的检测鉴定以及结构抗震的研究提出了一种新的思路和研究方法.

关键词：服役结构维修决策结构寿命

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冷弯C型钢节点抗震性能的研究与分析

土木工程学报 2008年第9期41卷 34-39页

作者：李斌曹芙波赵根田内蒙古科技大学内蒙古包头014010

对冷弯C型钢框架节点的抗震性能进行试验研究与分析。为研究节点板厚度和螺栓间距两因素对节点抗震性能的影响,设计4个不同节点板厚度及螺栓间距的T形梁柱节点试件。试件具体构造为:梁柱均采用双肢冷弯C型钢,梁柱之间以热轧钢板内插作... 详细信息

对冷弯C型钢框架节点的抗震性能进行试验研究与分析。为研究节点板厚度和螺栓间距两因素对节点抗震性能的影响,设计4个不同节点板厚度及螺栓间距的T形梁柱节点试件。试件具体构造为:梁柱均采用双肢冷弯C型钢,梁柱之间以热轧钢板内插作为节点板,梁柱均在腹板处用4个高强螺栓与节点板连接。通过加载试验,发现4个试件都为冷弯型钢的受弯承载力破坏,并得到节点在循环荷载作用下的M-φ和P-Δ滞回曲线,对节点的破坏机理、承载力退化、刚度退化、延性及耗能性能进行相应的探索性分析。试验结果表明:该种构造的节点具有抗弯承载力高、承载力退化稳定、如初始刚度大则刚度退化严重、耗能性能好、延性差的特点。

关键词：轻型钢结构抗震性能螺栓连接节点

部分包裹混凝土组合柱-型钢梁端板连接框架抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2017年第S1期38卷 50-57页

作者：赵根田张宇鸣曹芙波狄昊内蒙古科技大学土木工程学院内蒙古包头014010

为了研究部分包裹混凝土组合(PEC)柱-型钢梁端板连接框架结构抗震性能,通过改变端板厚度和柱含钢率,对3榀端板连接复合框架模型进行低周反复荷载试验。分析了组合框架层间滞回特性、承载力、抗侧刚度、耗能能力、节点转角延性、层间位... 详细信息

为了研究部分包裹混凝土组合(PEC)柱-型钢梁端板连接框架结构抗震性能,通过改变端板厚度和柱含钢率,对3榀端板连接复合框架模型进行低周反复荷载试验。分析了组合框架层间滞回特性、承载力、抗侧刚度、耗能能力、节点转角延性、层间位移和屈服机制等抗震性能。结果表明:框架的层间屈服机制为先期梁端截面形成塑性铰,后期柱根部屈服,实现了利用塑性屈服耗能的设计目标;节点域填充混凝土形成斜压带传力模式,满足了节点域薄腹板的抗剪需求;端板厚度由12 mm增加到20 mm,试件承载力增加2%,试件初始刚度提高22.44%,节点转角延性系数提高10.00%,耗能能力增加12.87%;柱截面含钢率由15.5%增加到19.4%,试件承载力提高13.00%,初始刚度提高50.77%,耗能能力增加9.80%,但节点转角延性系数降低3.4%。试件破坏时层间位移角均超过抗震规范弹塑性层间侧移角限值1/50,且试件承载力退化系数仍达到0.96,结构具有良好的屈服机制和抗震性能。

关键词：框架结构 PEC柱端板连接拟静力试验屈服机制抗震性能

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组合截面冷弯薄壁型钢结构研究进展

工程力学 2016年第12期33卷 1-11页

作者：陈明黄骥辉赵根田内蒙古科技大学土木工程学院包头014010

冷弯薄壁型钢房屋抗震性能优越,适合工业化建造,在国内外建筑行业已占有一席之地,符合国家"十三五"规划对房屋建筑发展提出的新要求。该文对国内外在冷弯薄壁型钢房屋受力性能的研究成果和相关规范的设计规定进行了全面的综述,发现传统... 详细信息

冷弯薄壁型钢房屋抗震性能优越,适合工业化建造,在国内外建筑行业已占有一席之地,符合国家"十三五"规划对房屋建筑发展提出的新要求。该文对国内外在冷弯薄壁型钢房屋受力性能的研究成果和相关规范的设计规定进行了全面的综述,发现传统冷弯薄壁型钢房屋在传力机制、受力构件截面种类等方面的不足,提出新型组合截面的冷弯薄壁型钢"非盒子"式的框架结构体系,总结该体系中受力构件、节点以及整体框架受力性能的研究进展,给出了组合柱稳定承载力、节点极限弯矩和初始刚度的计算公式。最后对该类组合截面冷弯薄壁型钢框架结构体系今后需要深入研究的问题提出了建议。

关键词：冷弯薄壁型钢组合截面框架结构组合柱节点受力性能

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复合加固钢筋混凝土短柱抗震性能研究

建筑结构 2010年第S2期40卷 401-403页

作者：赵根田内蒙古科技大学建筑与土木工程学院包头014010

在低周反复荷载作用下,进行了3根用混凝土和外包钢板复合加固钢筋混凝土短柱和1根对比钢筋混凝土短柱的抗震性能研究,试验研究的参数为轴压比和外包钢板厚度,表明用混凝土和外包钢板复合加固可有效提高钢筋混凝土短柱的抗震承载力。

关键词：钢筋混凝土短柱外包钢板加固抗震性能

PEC柱-异形钢梁框架中节点抗震性能试验研究

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工程力学 2020年第1期37卷 126-134页

作者：李补拴路瑶赵根田闻洋内蒙古科技大学土木工程学院

为研究 PEC 柱(partially encased concrete composite column)-型钢梁框架中节点破坏特征及抗震性能,完成了 3 个 PEC 柱-型钢梁中节点及 1 个钢框架梁柱中节点对比试件的低周往复加载试验。分析了试件中节点的破坏形态、滞回耗能、承... 详细信息

为研究 PEC 柱(partially encased concrete composite column)-型钢梁框架中节点破坏特征及抗震性能,完成了 3 个 PEC 柱-型钢梁中节点及 1 个钢框架梁柱中节点对比试件的低周往复加载试验。分析了试件中节点的破坏形态、滞回耗能、承载能力、延性性能、强度退化、刚度退化、节点域力学机理,研究了轴压比及梁截面变化对该类中节点抗震性能的影响。研究结果表明:PEC 柱-型钢梁中节点滞回曲线呈纺锤形,具有钢框架节点的力学特性;型钢柱内部填充混凝土后试件初始刚度、承载力分别提升约 40%、31.1%,且试件仍具有较好的延性性能及耗能能力;当轴压比试验值为 0.25~0.35 时,随着轴压比增加,试件承载力显著增加,延性性能有所下降,耗能能力则有所提升;试件均为梁弯曲破坏,损伤程度无明显变化。改变柱一侧梁的截面尺寸后,试件的承载能力、延性性能有一定提升,耗能能力、强度及刚度退化规律无明显影响,但 PEC 柱-变截面型钢梁中节点发生节点核心区剪切破坏,主要原因为改变柱一侧梁截面高度后,造成节点域输入剪力增大所致。按常规节点设计的变截面梁中节点不能满足“强节点弱构件”的抗震设计要求,在进行工程设计时应予以重视。

关键词： PEC柱-型钢梁低周往复加载试验轴压比梁截面变化抗震性能

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拟静力作用下群钉连接件抗剪性能研究

工程力学 2020年第7期37卷 201-213页

作者：赵根田侯智译高鹏王达内蒙古科技大学土木工程学院内蒙古包头014010 内蒙古自治区土木工程安全与耐久重点实验室内蒙古包头014010

为研究低周往复荷载作用下群钉连接件的劣化过程和退化机理,以栓钉直径、混凝土强度等级、加载方式为参数设计9个试件进行试验,并采用ABAQUS进行精细分析,研究群钉抗剪连接件的破坏模式、刚度退化、损伤累积、抗剪承载力及能量耗散等指... 详细信息

为研究低周往复荷载作用下群钉连接件的劣化过程和退化机理,以栓钉直径、混凝土强度等级、加载方式为参数设计9个试件进行试验,并采用ABAQUS进行精细分析,研究群钉抗剪连接件的破坏模式、刚度退化、损伤累积、抗剪承载力及能量耗散等指标。结果表明:混凝土强度相同时,试件的抗剪承载力随栓钉直径的增加而提高,而抗剪刚度和能量耗散等指标变化不明显。对于直径较大的栓钉,各项性能指标还会出现劣化。混凝土强度增加,试件的抗剪承载力和抗剪刚度提高,耗能增加,滑移值减小。低应力循环加载时,试件较早出现损伤累积,其损伤累积速度随栓钉直径的增大而增加。高应力循环加载时,试件表现出损伤累积滞后现象,在第3个循环节开始出现损伤快速累积。群钉多层排列时,栓钉传力不均匀,靠近加载端的栓钉承担的剪力大于其他栓钉。当混凝土强度在C35和C45之间时,建议采用直径16 mm的栓钉与之搭配。

关键词：群钉连接件拟静力试验抗剪承载力损伤累积刚度退化

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冷弯型钢组合截面T形节点抗震性能研究

工程力学 2015年第1期32卷 184-191页

作者：陈明马晓飞赵根田北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 内蒙古科技大学建筑与土木工程学院包头014010

冷弯型钢在低层住宅结构中应用广泛,国内已有相应规范出版,但对冷弯型钢组合截面缺少相关设计规定。该文选择双肢冷弯C型钢背靠背带垫板的截面形式,对其抗弯节点进行抗震性能研究,采用试验与有限元分析相结合的方法,研究了节点板厚度、... 详细信息

冷弯型钢在低层住宅结构中应用广泛,国内已有相应规范出版,但对冷弯型钢组合截面缺少相关设计规定。该文选择双肢冷弯C型钢背靠背带垫板的截面形式,对其抗弯节点进行抗震性能研究,采用试验与有限元分析相结合的方法,研究了节点板厚度、螺栓间距、C型钢厚度和腹板高度等参数对节点抗震性能的影响,发现该类节点的破坏特征符合抗震设计要求,滞回曲线饱满,承载力退化稳定、初始刚度大、刚度退化较为严重、耗能性能和延性较好。在相关参数中节点板厚度和螺栓间距对节点抗震性能的影响最大。C型钢厚度和腹板高度增加能明显提高节点的极限承载力。螺栓间距的增加会使节点承载力略有提高,但节点的耗能性能变差。

关键词：冷弯型钢组合截面抗弯节点抗震性能试验研究有限元分析

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PEC柱-型钢梁框架中节点抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2020年第10期41卷 30-41页

作者：曹芙波卢志明赵根田路瑶内蒙古科技大学土木工程学院内蒙古包头014010

为研究部分包裹混凝土(PEC)柱-型钢梁框架中节点的抗震性能,以端板厚度、柱翼缘宽厚比以及是否增设背垫板为参数,对4榀焊接H形钢部分包裹混凝土柱-型钢梁框架中节点进行低周反复荷载试验,分析其破坏模式、承载力、滞回性能及延性等。并... 详细信息

为研究部分包裹混凝土(PEC)柱-型钢梁框架中节点的抗震性能,以端板厚度、柱翼缘宽厚比以及是否增设背垫板为参数,对4榀焊接H形钢部分包裹混凝土柱-型钢梁框架中节点进行低周反复荷载试验,分析其破坏模式、承载力、滞回性能及延性等。并以此为基础,建立有限元拓展模型。试验和有限元结果表明:各节点滞回曲线均为饱满的梭形;节点处梁翼缘、腹板变形明显,节点域出现塑性铰;端板厚度由18 mm增加到24 mm,节点承载力提升7.1%;柱翼缘宽厚比由8减小到6,节点承载力提升17.3%;增设背垫板后,节点承载力提升14.2%;加载过程中节点刚度退化稳定,屈服后承载力退化系数约为0.9;节点位移延性系数介于3.72~5.34之间,等效黏滞阻尼系数介于0.537~0.619之间;节点破坏时,层间位移角介于1/26~1/24之间,变形性能满足抗倒塌设计要求。基于节点受力分析,建立节点域抗剪计算模型,提出PEC柱-型钢梁框架中节点受剪承载力计算公式,计算结果与试验值及有限元模拟结果较为吻合。

关键词： PEC柱-型钢梁框架中节点端板连接拟静力试验抗震性能