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不同焊接节点构造形式钢框架整体抗震性能分析

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工程力学 2012年第11期29卷 71-79页

作者：石永久王萌王元清清华大学土木工程系清华大学结构工程与振动教育部重点实验室北京100084

为系统全面地对比不同构造形式对于焊接节点钢框架抗震性能的影响,该文采用通用有限元软件ABAQUS,建立多尺度钢框架非线性有限元模型,应用国内外典型试验结果,验证了精细模型和多尺度有限元模型的准确性和等效性。通过建立9种不同节点... 详细信息

为系统全面地对比不同构造形式对于焊接节点钢框架抗震性能的影响,该文采用通用有限元软件ABAQUS,建立多尺度钢框架非线性有限元模型,应用国内外典型试验结果,验证了精细模型和多尺度有限元模型的准确性和等效性。通过建立9种不同节点构造形式的钢框架多尺度模型,进行罕遇地震下的弹塑性时程分析,与标准型节点框架在结构变形、基底剪力、塑性耗能、断裂倾向指数等方面进行对比分析,深入探讨不同节点构造形式对钢框架抗震性能的影响,为工程应用提供参考依据。分析结果表明:只要设计合理,局部构造差异对于结构变形的影响不大,不会引起刚度的突变进而对结构造成不利的影响;对于局部加强节点框架,没有造成基底剪力的增加(少数增加最大为6%),降低了结构的地震响应,这对于结构抵抗地震荷载起到有利作用;改变节点构造可以显著地改善节点焊接接头处的断裂倾向,减缓节点焊接处的应力集中现象,使得破坏发生在母材而不是焊缝处,进而发生延性破坏避免脆性破坏。

关键词：焊接节点钢框架构造形式多尺度模型局部屈曲有限元分析(FEM) 弹塑性时程分析

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单层网壳在高温状态下的整体稳定承载力分析

中国科学：技术科学 2013年第3期43卷 291-297页

作者：白音翟建磊石永久王元清北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191 清华大学土木工程系结构工程与振动教育部重点实验室北京100084

在对单层网壳火灾升温下非线性分析原理总结的基础上,通过对约800例4种常见形式的单层球面网壳结构(K8型、短程线型、施威德勒型及联方型),在设置不同几何参数的条件下,进行了整体不均匀升温、局部高温下的双重非线性有限元全过程分析,... 详细信息

在对单层网壳火灾升温下非线性分析原理总结的基础上,通过对约800例4种常见形式的单层球面网壳结构(K8型、短程线型、施威德勒型及联方型),在设置不同几何参数的条件下,进行了整体不均匀升温、局部高温下的双重非线性有限元全过程分析,得到了其弹塑性稳定承载力的计算结果.并通过数学回归得到了火灾下单层网壳结构弹塑性稳定承载力计算表达式,给出单层网壳结构的实用抗火设计方法.

关键词：单层球面网壳火灾弹塑性稳定承载力抗火设计方法

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基于多尺度模型的钢框架抗震性能分析

工程力学 2011年第12期28卷 20-26页

作者：石永久王萌王元清清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

为了在保证一定计算效率的条件下,尽可能的提高钢框架抗震性能有限元分析的精度,该文采用通用有限元软件ABAQUS建立非线性有限元模型,深入探讨了利用多尺度模型的方法解决钢框架抗震计算问题。建立钢框架梁柱节点的板壳、杆系以及多尺... 详细信息

为了在保证一定计算效率的条件下,尽可能的提高钢框架抗震性能有限元分析的精度,该文采用通用有限元软件ABAQUS建立非线性有限元模型,深入探讨了利用多尺度模型的方法解决钢框架抗震计算问题。建立钢框架梁柱节点的板壳、杆系以及多尺度模型,并与国内外典型节点试验进行对比分析,验证有限元微观模型与宏观模型界面连接方法的可行性,有效实现不同尺度模型间的变形协调;进行在典型地震波下不同高度钢框架的弹塑性时程计算,并比较几种模型的地震响应以及计算效率。结果表明:多尺度有限元模型在保证一定计算效率的同时可更为逼真的模拟复杂受力构件的边界状况及其在整体结构响应中的性能;随着框架层数以及地震波持续时间的增加,其优势越来越明显,证明利用多尺度模型方法是在精度和计算代价之间的一个均衡解决途径,为今后的工程抗震分析提供有力的工具。

关键词：钢框架抗震性能多尺度计算界面连接有限元分析弹塑性时程分析

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北京城市下垫面对雾影响的数值模拟研究

地球物理学报 2017年第1期60卷 22-36页

作者：张亦洲苗世光李青春戴永久中国气象局北京城市气象研究所北京100089 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875

为了探究北京城市下垫面对雾天气过程的影响,为北京地区雾数值预报水平的提高提供理论基础和科学依据,选取2011年10月29日北京地区雾天个例进行了数值模拟试验,通过对WRF/Noah/UCM模式系统中城市冠层参数的调整,显著改善了模式对此次雾... 详细信息

为了探究北京城市下垫面对雾天气过程的影响,为北京地区雾数值预报水平的提高提供理论基础和科学依据,选取2011年10月29日北京地区雾天个例进行了数值模拟试验,通过对WRF/Noah/UCM模式系统中城市冠层参数的调整,显著改善了模式对此次雾天气过程的模拟效果.使用参数调整后的模式系统通过敏感性试验分析研究了北京城市下垫面对雾发生、发展和消散过程的影响.结果表明:参数调整后的WRF/Noah/UCM模式系统能够与实际观测较相符地模拟此次发生在北京地区的雾天气过程,北京城市下垫面主要通过对温度的改变对雾的形成、发展和消散产生显著影响,使雾不易在城市及其附近形成和发展,延后城市地区雾的形成,但城市的存在也使得城市地区及其附近雾不易消散,相较于没有城市时消散时间延后.

关键词： WRF模式城市冠层模式城市热岛城市下垫面雾

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火灾下K8型单层网壳弹塑性稳定承载力计算

北京工业大学学报 2011年第3期37卷 381-387页

作者：白音石永久王元清北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191 清华大学清华大学结构工程与振动教育部重点实验室北京100084

由于火灾高温导致钢材弹性模量减小,单层网壳结构在火灾下更容易发生整体失稳现象,为了获得火灾下K8型单层网壳弹塑性稳定承载力计算方法,分析了单层网壳结构火灾高温下有限元计算的原理,对K8型单层网壳结构在整体不均匀温度场和局部高... 详细信息

由于火灾高温导致钢材弹性模量减小,单层网壳结构在火灾下更容易发生整体失稳现象,为了获得火灾下K8型单层网壳弹塑性稳定承载力计算方法,分析了单层网壳结构火灾高温下有限元计算的原理,对K8型单层网壳结构在整体不均匀温度场和局部高温两种典型火灾升温情形下的弹塑性稳定承载力进行了系统的计算分析和对比,并在此基础上,借鉴常温下K8型单层网壳火灾下弹塑性稳定承载力的计算表达式,得到了火灾下弹塑性稳定承载力的具体计算公式.

关键词：单层网壳火灾稳定承载力弹塑性

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钢框架不同构造形式焊接节点抗震性能分析

工程力学 2012年第7期29卷 75-83页

作者：石永久王萌王元清清华大学土木工程系清华大学结构工程与振动教育部重点实验室北京100084

研究节点的构造形式对于改善钢框架结构的延性、防止发生脆性破坏、提高结构的抗震能力有着重要的意义,为了系统全面地对比不同构造形式对于钢框架焊接节点抗震性能的影响以及构造形式对于节点在地震作用下的反应和破坏形态的改变作用,... 详细信息

研究节点的构造形式对于改善钢框架结构的延性、防止发生脆性破坏、提高结构的抗震能力有着重要的意义,为了系统全面地对比不同构造形式对于钢框架焊接节点抗震性能的影响以及构造形式对于节点在地震作用下的反应和破坏形态的改变作用,采用通用有限元软件ABAQUS建立非线性有限元模型,结合国内外已有的钢框架焊接节点拟静力试验,验证了建立的有限元模型对模拟局部屈曲的准确性和适用性。通过建立九种不同构造形式的节点模型,与标准节点在承载力、刚度、滞回性能、退化特性、断裂倾向指数、破坏形态以及塑性铰位置等进行对比分析,深入探讨不同构造形式节点的受力性能,为工程应用提供重要依据。分析结果表明:剪切域强弱对于节点的破坏模式有较大影响;同时考虑抗震效果、建筑要求以及经济指标,削弱型节点并没有过多的削弱节点承载能力以及刚度,并且滞回性能稳定,"狗骨头"型节点存在侧向稳定性问题,而腹板开洞型节点无论是在滞回性能还是破坏形态方面都具有较好的表现。

关键词：钢框架焊接节点构造形式局部屈曲累积损伤有限元分析(FEM)

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轴对称荷电动态黑洞的特征曲面

物理学报 1999年第3期48卷 389-394页

作者：吕君丽王永久湖南师范大学物理系物理研究所

讨论了轴对称荷电动态黑洞的特征曲面，即类时极限面、表观视界和事件视界．分析了黑洞蒸发或吸收质量，以及黑洞电荷发生变化诸种情况．

关键词：特征曲面轴对称荷电动态黑洞黑洞

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结构钢材循环荷载下的本构模型研究

工程力学 2012年第9期29卷 92-98,105页

作者：石永久王萌王元清清华大学土木工程系清华大学结构工程与振动教育部重点实验室北京100084

在抗震分析中,钢材在循环荷载下的一维本构模型是结构抗震设计时进行结构弹塑性地震响应分析的基础。为了更为准确地模拟结构的地震反应,并能够在实际工程中应用,该文提出了结构钢材Q235B、Q345B在循环荷载下的单轴简化本构模型,其中包... 详细信息

在抗震分析中,钢材在循环荷载下的一维本构模型是结构抗震设计时进行结构弹塑性地震响应分析的基础。为了更为准确地模拟结构的地震反应,并能够在实际工程中应用,该文提出了结构钢材Q235B、Q345B在循环荷载下的单轴简化本构模型,其中包括:单调加载曲线、循环骨架曲线以及滞回准则,通过建立数学模型对钢材循环荷载作用下的反应进行描述。根据提出的模型并基于大型通用有限元软件ABAQUS提供的用户子程序接口UMAT,开发了适用于结构分析的钢材单轴循环本构模型。通过与多种加载制度下钢材反应的试验数据进行对比,进而证明该文所提出模型的正确性以及适用性,保证其用于钢结构体系在地震作用下弹塑性时程分析时的精度和可行性。分析结果表明:钢材在循环荷载下的反应与在单调荷载下的反应有很大的差别,循环荷载下的骨架曲线对于准确的数值模拟起到重要作用;钢材在循环荷载下的滞回准则也与现通用有限元软件中的本构模型有较大区别,这对于抗震计算设计的准确性有一定的影响。

关键词：循环荷载钢材本构模型骨架曲线滞回准则 UMAT

考虑中间主应力效应的损伤钢管混凝土构件承载力分析

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应用力学学报 2007年第3期24卷 396-398页

作者：邵长江钱永久西南交通大学成都610031

混凝土三参数统一强度理论在Haigh-Westgaard空间的偏平面上的边界线为十二边形,通过调整中间主应力的影响系数消除角点的奇异性,根据相关流动准则推导基于标量损伤的弹塑性本构方程,考虑了混凝土材料的随动强化效应,结合塑性损伤理论... 详细信息

混凝土三参数统一强度理论在Haigh-Westgaard空间的偏平面上的边界线为十二边形,通过调整中间主应力的影响系数消除角点的奇异性,根据相关流动准则推导基于标量损伤的弹塑性本构方程,考虑了混凝土材料的随动强化效应,结合塑性损伤理论给出了应力计算的数值方法,编制了相应的Fortran语言程序,并将其用于钢管混凝土构件承载能力的计算,计算结果验证了所用模型的预测能力。

关键词：统一强度理论损伤本构屈服函数随动强化角点奇异性应力更新