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注重等效转化思路的钢结构原理教学探索

黑龙江教育（高教研究与评估） 2024年第8期 12-15页

作者：丁玉坤哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150090

为使高校土木工程方向钢结构原理教学中的一些关键问题讲授得更清晰,提高学生的学习成效,有必要着力呈现教材中的等效转化处理重点和难点内容的思路。文章对钢结构原理教学中的一些应用等效转化处理的问题进行梳理,指出了转化思路引入... 详细信息

为使高校土木工程方向钢结构原理教学中的一些关键问题讲授得更清晰,提高学生的学习成效,有必要着力呈现教材中的等效转化处理重点和难点内容的思路。文章对钢结构原理教学中的一些应用等效转化处理的问题进行梳理,指出了转化思路引入的前提和目的,提出了如何有针对性地剖析与加强转化思路的应用从而提升教学效果等方面的建议,以期加强学生对关键内容的深入理解,提高解决问题的能力。

关键词：土木工程钢结构等效转化教学探索

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碟簧自复位防屈曲支撑滞回性能试验与模拟

哈尔滨工程大学学报 2022年第10期43卷 1424-1432页

作者：丁玉坤刘洋涛哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

为减小防屈曲支撑的残余变形,本文将防屈曲支撑和预压组合碟簧复位系统并联形成新型组装自复位防屈曲支撑。通过拟静力试验和数值模拟考察了构造和复位比率对支撑滞回性能的影响。试验和模拟均表明:与防屈曲支撑相比,自复位防屈曲支... 详细信息

为减小防屈曲支撑的残余变形,本文将防屈曲支撑和预压组合碟簧复位系统并联形成新型组装自复位防屈曲支撑。通过拟静力试验和数值模拟考察了构造和复位比率对支撑滞回性能的影响。试验和模拟均表明:与防屈曲支撑相比,自复位防屈曲支撑滞回曲线呈旗帜形且残余变形大幅减小;支撑断裂前滞回曲线稳定,试验与模拟结果较一致。复位系统不仅能提供复位力,且可补充耗能。随复位比率的增大,支撑残余位移减小。1/50 侧移角下,当复位比率 α大于 1.1 时,残余变形几乎消失。为改善支撑低周疲劳性能和复位效果,钢板支撑宜采用较长的屈服段。分析表明:总体上,当0.3≤α≤1.1 时,支撑残余侧移角与复位比率间呈线性关系。复位系统内的内外螺杆的初拉力可适度调整自复位支撑受拉侧的初始刚度。

关键词：防屈曲支撑自复位组装构造碟簧滞回性能残余变形试验数值模拟

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碟簧自复位防屈曲支撑滞回性能实验与模拟

哈尔滨工程大学学报 2022年

作者：丁玉坤刘洋涛哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室

为减小防屈曲支撑的残余变形，本文将防屈曲支撑和预压组合碟簧复位系统并联形成新型组装自复位防屈曲支撑。通过拟静力实验和数值模拟主要考察了构造和复位比率对支撑滞回性能的影响。实验和模拟均表明:与防屈曲支撑相比，自复位防屈...

为减小防屈曲支撑的残余变形，本文将防屈曲支撑和预压组合碟簧复位系统并联形成新型组装自复位防屈曲支撑。通过拟静力实验和数值模拟主要考察了构造和复位比率对支撑滞回性能的影响。实验和模拟均表明:与防屈曲支撑相比，自复位防屈曲支撑滞回曲线呈旗帜形且残余变形大幅减小;支撑断裂前滞回曲线稳定，实验与模拟结果较一致。复位系统不仅能提供复位力，且可补充耗能。随复位比率的增大，支撑残余位移减小。1/50侧移角下，当复位比率α大于1.1时，残余变形几乎消失。总体上，当0.3≤α≤1.1时，支撑残余侧移角与复位比率间呈线性关系。分析还表明，为改善支撑低周疲劳性能和复位效果，钢板支撑宜采用较长的屈服段。复位系统内的内外螺杆的初拉力可适度调整自复位支撑受拉侧的初始刚度。

关键词：

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钢筋混凝土墙板内置无粘结钢支撑抗冲切研究

哈尔滨工业大学学报 2014年第8期46卷 1-9页

作者：丁玉坤哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

为了改善钢筋混凝土墙板内置单斜形无粘结钢板支撑中墙板的抗冲切性能,用开孔槽钢来抗冲切,并将钢板支撑端部的加劲肋立放设置.采用拟静力试验研究了构造对试件滞回性能的影响,基于试验结果探讨了墙板的抗冲切设计方法.试验表明:与支撑... 详细信息

为了改善钢筋混凝土墙板内置单斜形无粘结钢板支撑中墙板的抗冲切性能,用开孔槽钢来抗冲切,并将钢板支撑端部的加劲肋立放设置.采用拟静力试验研究了构造对试件滞回性能的影响,基于试验结果探讨了墙板的抗冲切设计方法.试验表明:与支撑周围采用加密拉结筋的抗冲切构造相比,采用开孔槽钢可避免墙板局部冲切破坏,墙板局部冲切开裂程度大幅降低;与支撑端部加劲肋平放设置相比,加劲肋立放时可减小加劲肋端墙板与支撑间空隙的宽度,从而减小端部钢板支撑对墙板的冲切作用力;试件最终发生了墙板局部冲切破坏或支撑受拉断裂,破坏前试件滞回曲线饱满稳定;依据墙板可能的冲切破坏模式,给出了抗冲切验算方法.

关键词：防屈曲支撑钢筋混凝土墙板内置无粘结钢板支撑滞回性能冲切破坏受拉断裂腹板开孔槽钢

无黏结内藏钢板支撑剪力墙滞回性能的数值模拟

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土木工程学报 2009年第5期42卷 46-54页

作者：丁玉坤张耀春哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150090

结合无黏结内藏钢板支撑剪力墙的拟静力试验研究,应用ABAQUS程序对其工作机理和滞回性能进行数值模拟分析,并考察支撑与墙板孔壁间的间隙和摩擦力对其受力性能的影响。试验和有限元分析结果均表明,间隙小而均匀且钢筋布置较合理的试件... 详细信息

结合无黏结内藏钢板支撑剪力墙的拟静力试验研究,应用ABAQUS程序对其工作机理和滞回性能进行数值模拟分析,并考察支撑与墙板孔壁间的间隙和摩擦力对其受力性能的影响。试验和有限元分析结果均表明,间隙小而均匀且钢筋布置较合理的试件具有很好的延性,支撑墙板滞回曲线饱满稳定。随支撑轴向压力的增大,内藏钢板支撑的微幅弯曲失稳波数也随之渐增。随间隙的增加支撑对墙板的冲剪作用增大。摩擦力使支撑压力沿其轴向分布不均匀,在支撑轴力大的位置其弯曲失稳半波长较短。随摩擦力增大支撑屈服后的切线刚度增大,且在一定间隙范围内,摩擦力使间隙较大的试件的受压屈服后刚度大于小间隙的试件。分析还表明,当支撑与墙板间的间隙尺寸满足本文的建议公式时,可大幅减小支撑对墙板的局部冲剪作用,进一步提高支撑墙板的延性。

关键词：防屈曲支撑无黏结内藏钢板支撑剪力墙滞同性能接触冲剪数值模拟

国家游泳中心冰场人工冰面受力模式和弯曲应力计算方法

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建筑结构 2022年第8期52卷 36-41,73页

作者：韦博张文元杨奇勇丁玉坤结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 北京国家游泳中心有限责任公司北京100101

为探析国家游泳中心双奥场馆装配式转换冰场冰面的受力机理,利用ABAQUS软件建立冰面的模型,分析各类荷载作用下的应力状态和分布模式,证明了弯曲破坏为装配式冰场冰面的主要破坏形式,破坏荷载主要来源于大吨位浇冰车的轮压等集中荷载作... 详细信息

为探析国家游泳中心双奥场馆装配式转换冰场冰面的受力机理,利用ABAQUS软件建立冰面的模型,分析各类荷载作用下的应力状态和分布模式,证明了弯曲破坏为装配式冰场冰面的主要破坏形式,破坏荷载主要来源于大吨位浇冰车的轮压等集中荷载作用。基于弹性地基上的薄板理论和混凝土路面弯曲应力的相关计算方法,提出冰场人工冰面最大弯曲拉应力的计算公式。通过改变冰面和挤塑板的相关参数,进行精细有限元分析,验证了冰面最大弯曲应力计算方法的准确性。所得成果为确定冰场人工冰的力学性能指标和进一步研究冰层破坏机理奠定了基础。

关键词：国家游泳中心装配式冰场人工冰面受力模式弯曲应力力学性能指标

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连接墙板内置支撑的钢框架节点加强构造分析

哈尔滨工业大学学报 2019年第6期51卷 129-140页

作者：丁玉坤邹学粉结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090

为确保墙板内置无黏结支撑钢框架结构大侧移下利用内置支撑大幅屈服耗能,而钢框架在支撑连接区域处于弹性,通过有限元分析重点考察了支撑形式、支撑连接位置等对连接区域传力机制的影响,以及框架在连接处的加强构造.分析表明,1/50侧移... 详细信息

为确保墙板内置无黏结支撑钢框架结构大侧移下利用内置支撑大幅屈服耗能,而钢框架在支撑连接区域处于弹性,通过有限元分析重点考察了支撑形式、支撑连接位置等对连接区域传力机制的影响,以及框架在连接处的加强构造.分析表明,1/50侧移角范围内时,梁端贴板加强后加强段基本处于弹性,非加强梁段的塑性铰位置与加强段端部间水平距离约为梁高的一半,塑性铰处翼缘轻微屈曲或无屈曲时钢梁截面的最大弯矩均接近塑性弯矩.据此,再结合支撑的连接位置和轴力便可确定出梁端内力,并进行节点域抗剪验算.分析还表明,节点域两侧的梁端弯矩按翼缘和腹板的抗弯刚度比例分配后传给节点域,而不是按现行设计规范中仅通过两翼缘的方式进行传递.节点域的柱腹板在剪切屈服后剪切变形大幅增加,增大了结构层间侧移.基于分析结果,给出了钢梁翼缘和腹板以及节点域柱腹板的贴板厚度等设计建议.

关键词：墙板内置支撑钢框架结构防屈曲支撑墙板内置无黏结钢板支撑节点域滞回性能加强构造

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不失稳支撑及不失稳支撑框架结构研究现状

哈尔滨工业大学学报 2007年第4期39卷 514-520页

作者：丁玉坤张耀春哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

不失稳支撑是一种高效的抗侧力构件,当钢支撑和外包约束构件间的间隙适当且外包构件刚度和强度足够时,钢支撑将以微幅多波失稳的形式承受压力,直到进入受压屈服状态.因此认为,承受压力的该种钢支撑可以避免大幅整体和局部失稳,近似处于... 详细信息

不失稳支撑是一种高效的抗侧力构件,当钢支撑和外包约束构件间的间隙适当且外包构件刚度和强度足够时,钢支撑将以微幅多波失稳的形式承受压力,直到进入受压屈服状态.因此认为,承受压力的该种钢支撑可以避免大幅整体和局部失稳,近似处于轴心受压状态.已有的研究表明设计合理的不失稳支撑和不失稳支撑框架结构均具有稳定的恢复力特性、良好的延性和耗能能力.芯部钢支撑的力学性能、外包构件的刚度和强度、钢支撑和外包构件间的间隙、抗粘结材料的性能及具体的构造措施等因素均可影响不失稳支撑的受力性能.在总结国内外已有的不失稳支撑和应用不失稳支撑的框架-支撑结构研究成果的基础上,提出了为改进其性能和推广应用需进一步研究的问题.

关键词：不失稳支撑不失稳支撑框架结构无粘结滞回特性

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无粘结内藏钢板支撑剪力墙滞回性能分析

哈尔滨工业大学学报 2008年第4期40卷 521-527页

作者：丁玉坤张耀春哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

结合单斜无粘结内藏钢板支撑剪力墙的试验研究,对其滞回性能进行了有限元分析.考察了钢板支撑不同初始缺陷和墙板端部有无加强构造等因素对支撑墙板受力性能的影响.试验和分析结果均表明,墙板端部有角钢加强的试件,钢板支撑受压屈服后,... 详细信息

结合单斜无粘结内藏钢板支撑剪力墙的试验研究,对其滞回性能进行了有限元分析.考察了钢板支撑不同初始缺陷和墙板端部有无加强构造等因素对支撑墙板受力性能的影响.试验和分析结果均表明,墙板端部有角钢加强的试件,钢板支撑受压屈服后,在水平侧移角达1/50时墙板没有破坏,支撑墙板滞回曲线饱满稳定;端部没有加强的试件,在支撑受压屈服后,墙板端部局部开裂严重.分析还表明,内藏的钢板支撑在受压后只发生多波微幅弯曲失稳.随着沿墙板厚度方向墙板孔壁与支撑间间隙的增大,支撑的失稳波幅也增大,从而降低支撑墙板的初始刚度和受压承载力,增大支撑对墙板的局部冲剪力和墙板平面外的弯曲变形.当墙板的侧向约束足够时,墙板支撑受压和受拉时的性能较一致且无承载力和刚度退化,可以在结构分析中应用杆元对其进行模拟.

关键词：防屈曲支撑无粘结内藏钢板支撑剪力墙滞回性能冲剪有限元分析