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T形短肢剪力墙力学行为及轴压比限值研究

T形短肢剪力墙力学行为及轴压比限值研究

作者：倪向勇西南交通大学

学位级别：硕士

短肢剪力墙结构是在实践中逐步发展起来的一种新型结构体系,由于其布置灵活、造价低且满足建筑功能要求,在高层住宅结构体系中得到了广泛应用。T形短肢剪力墙构件由于结构形式合理、受力性能良好常见于短肢剪力墙结构中。虽然短肢剪力... 详细信息

短肢剪力墙结构是在实践中逐步发展起来的一种新型结构体系,由于其布置灵活、造价低且满足建筑功能要求,在高层住宅结构体系中得到了广泛应用。T形短肢剪力墙构件由于结构形式合理、受力性能良好常见于短肢剪力墙结构中。虽然短肢剪力墙结构体系已得到广泛使用,但相关规范与理论研究均滞后于工程实践。通过对T形短肢剪力墙力学行为及轴压比限值研究,建立合理的力学模型,完善该类构件的设计理论,为其他截面形式短肢剪力墙构件的理论研究提供借鉴。基于以上研究目的,本文主要完成了以下工作：Ⅰ.T形短肢剪力墙剪滞效应计算理论研究。首先将T形短肢剪力墙翼缘板纵向位移简化成三部分：剪滞翘曲位移、平面弯曲位移及轴力作用位移。假定剪滞翘曲位移沿翼缘长度方向为三次抛物线分布,基于最小势能原理,推导了微分控制方程组,结合位移及力边界条件,建立T形短肢剪力墙剪滞效应计算理论。然后根据相关规范,设计出8个不同参数的T形短肢剪力墙模型,为验证该计算理论的准确性,分别利用剪滞效应计算理论与有限元计算软件获得各模型翼缘板轴向应力,并将理论计算结果与有限元计算结果进行对比分析。最后利用剪滞效应计算理论进行参数分析,明晰了剪力、剪跨比及截面高厚比等因素对T形短肢剪力墙剪滞系数的影响。研究结果表明：翼缘板轴向应力理论计算结果与有限元计算结果吻合较好,各参数对T形短肢剪力墙的剪滞系数具有不同影响。Ⅱ.T形短肢剪力墙骨架曲线研究与试验验证。将T形短肢剪力墙截面的弯矩-曲率骨架曲线及构件的力-位移骨架曲线均简化为以开裂点、屈服点、峰值点和极限点为特征点的四折线模型;然后基于平截面假定和弯曲理论,考虑边缘约束构件对峰值点、极限点的影响,建立T形短肢剪力墙截面的弯矩-曲率骨架曲线四个特征点值的计算理论,并据此推导出T形短肢剪力墙构件的力与位移骨架曲线四个特征点值的计算理论。依据T形短肢剪力墙的力-位移骨架曲线计算理论,编写相关计算程序,通过输入截面尺寸、配筋形式及材料特性,便可准确获得T形短肢剪力墙的力-位移骨架曲线。为验证力-位移骨架曲线计算理论的准确性,结合T形短肢剪力墙拟静力试验,将计算结果与试验结果进行对比分析。研究结果表明：T形短肢剪力墙构件的力-位移计算骨架曲线与试验得到的骨架曲线吻合较好,可为T形短肢剪力墙基于性能的抗震分析与设计提供参考。Ⅲ.T形短肢剪力墙的轴压比限值计算理论研究。基于平截面假定,以T形短肢剪力墙正截面界限配筋为已知条件,考虑边缘约束构件的影响,推导出T形短肢剪力墙的轴压比限值计算理论。基于推导出的计算理论,分别研究截面尺寸、高厚比、约束构件、腹板端部配筋等参数对T形短肢剪力墙的轴压比限值影响。并针对T形短肢剪力墙的轴压比限值较低情况,提出设计建议。研究结果表明：各参数对轴压比限值的影响不同,可适当调整参数以提高T形短肢剪力墙的轴压比限值。

关键词： T形短肢剪力墙力学行为剪滞效应骨架曲线轴压比限值

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芜菁叶汁对小鼠辐射损伤的防护效应

浙江大学学报（农业与生命科学版） 2001年第4期27卷 411-414页

作者：钱晓薇朱睦元刘春蕾倪向勇陈晓群温州师范学院生物与环境科学系浙江温州325003 浙江大学生物科学系浙江杭州310012

用 KM小鼠作动物整体试验 ,研究芜菁叶汁对 60 Co- γ射线照射损伤的防护和修复效应 .测定了血象、白细胞分类计数、脾指数、胸腺指数和小鼠骨髓嗜多染红细胞 (PCE)的微核试验等方法 .结果辐照前给叶汁组、辐照后给叶汁组和连续给叶汁... 详细信息

用 KM小鼠作动物整体试验 ,研究芜菁叶汁对 60 Co- γ射线照射损伤的防护和修复效应 .测定了血象、白细胞分类计数、脾指数、胸腺指数和小鼠骨髓嗜多染红细胞 (PCE)的微核试验等方法 .结果辐照前给叶汁组、辐照后给叶汁组和连续给叶汁组分别使小鼠体重、免疫器官指数、血象、PCE微核率等明显高于 60 Co- γ辐照组 ,其中免疫器官指数、红细胞、白细胞和血小板、PCE微核率等数据与 60 Co- γ辐照组的差异极为显著 (P<0 .0 0 1) .表明芜菁叶汁对小鼠机体造血和免疫系统受到电离辐射损伤时不仅具有明显的防护作用。

关键词：芜菁叶汁辐射损伤防护效应 ^60Co-γ射线小鼠

600MPa级钢筋混凝土柱抗震性能试验研究

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工程力学 2018年第11期35卷 181-189页

作者：李义柱曹双寅许鹏杰倪向勇东南大学土木工程学院江苏南京210096

为研究配置600 MPa级钢筋混凝土柱的抗震性能,对5个配置600 MPa级钢筋混凝土柱和1个对比普通钢筋混凝土柱进行低周往复荷载试验;分析了钢筋强度、箍筋间距和轴压比对试件破坏形态、滞回性能、承载力及延性、耗能性能以及刚度与强度退化... 详细信息

为研究配置600 MPa级钢筋混凝土柱的抗震性能,对5个配置600 MPa级钢筋混凝土柱和1个对比普通钢筋混凝土柱进行低周往复荷载试验;分析了钢筋强度、箍筋间距和轴压比对试件破坏形态、滞回性能、承载力及延性、耗能性能以及刚度与强度退化的影响。研究结果表明:试件仍主要发生弯曲破坏,但600 MPa级纵筋与混凝土间出现了明显的粘结失效,且纵筋容易断裂;提高钢筋强度,试件的承载力和能量耗散均显著增加,但延性和耗能能力有所降低;而增大箍筋间距会明显降低试件延性和耗能能力,加快试件后期的强度衰减,但基本不影响承载力。总体上看,600 MPa级钢筋混凝土柱具有较好的抗震性能,能通过合理的设计将其应用于抗震结构中。

关键词：钢筋混凝土柱 600MPa级钢筋低周往复加载承载力延性耗能能力

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高层斜交网格结构斜交柱节点抗震性能研究

铁道科学与工程学报 2015年第3期12卷 600-608页

作者：刘成清倪向勇赵世春西南交通大学土木工程学院四川成都610031

以钢管混凝土(CFST)斜交交点为原型,利用ANSYS建立三维实体模型,对其进行往复荷载作用下非线性分析。分析在不同加载阶段钢管、加强环、竖向连接板、核心混凝土等各部件的应力分布情况,研究斜交节点的水平力-位移滞回曲线及横向刚度的... 详细信息

以钢管混凝土(CFST)斜交交点为原型,利用ANSYS建立三维实体模型,对其进行往复荷载作用下非线性分析。分析在不同加载阶段钢管、加强环、竖向连接板、核心混凝土等各部件的应力分布情况,研究斜交节点的水平力-位移滞回曲线及横向刚度的退化。选取钢管内的核心混凝土强度等级、钢管的宽厚比D/t、竖向连接板厚度和2个斜柱夹角等4个控制参数,研究其对斜交节点的抗震性能的影响。研究结果表明:不同加载阶段各个部件的最大应力出现位置不同;钢管内的混凝土在初始压力以及钢管套箍的作用下表现出较高的延性与强度;斜交节点的滞回曲线饱满,初始刚度较大,且加载过程中横向刚度退化较为平缓,表明钢管混凝土斜交节点的抗震性能良好;钢管的宽厚比D/t、斜柱夹角可直接影响斜交节点的极限荷载、滞回性能及刚度退化,而核心混凝土强度等级、竖向连接板厚度对斜交节点的极限荷载、滞回性能及刚度退化影响较小。

关键词： CFST 斜交交点非线性分析滞回曲线横向刚度退化

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基于能量法的被动柔性棚洞防护结构设计理论

工程力学 2016年第11期33卷 95-104页

作者：刘成清倪向勇杨万理李福海赵世春西南交通大学土木工程学院四川成都610031 高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031

由于被动柔性棚洞防护结构缺少相关的设计理论,为此,首先将复杂的结构转化为简单的力学模型,通过增量变刚度法分析了钢拱架变成机构的力学行为,明确了钢拱架与钢绳索的屈服机制,研究了钢绳索耗能与钢拱架极限承载力,建立被动柔性棚洞防... 详细信息

由于被动柔性棚洞防护结构缺少相关的设计理论,为此,首先将复杂的结构转化为简单的力学模型,通过增量变刚度法分析了钢拱架变成机构的力学行为,明确了钢拱架与钢绳索的屈服机制,研究了钢绳索耗能与钢拱架极限承载力,建立被动柔性棚洞防护结构的耗能计算原理,为柔性棚洞结构提供了基于能量法的设计理论。然后,结合工程实例,进行有限元分析与理论计算的结果对比,验证基于能量法的设计理论的准确性。最后,根据提出的基于能量法的设计理论,给出了关于柔性棚洞防护结构方案设计与选型方面的建议。研究结果表明:工程实例的理论计算结果与有限元分析结果较吻合;在选型方面,为提高整体结构耗能,应使钢绳索先于钢拱架屈服,并加大钢绳索使用长度及屈服拉力;抛物线式钢拱架极限承载力高于同等条件下其他形式钢拱架,应优先选用。

关键词：结构工程被动柔性棚洞防护结构能量法钢拱架极限承载力设计理论

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RC柱弯曲破坏骨架曲线简化算法及试验验证

西南交通大学学报 2017年第2期52卷 239-246页

作者：何广杰赵一丁辛亚洲刘成清倪向勇西南交通大学土木工程学院四川成都610031

为了满足基于性能的抗震设计和非线性动力分析的需要,有必要研究弯曲破坏钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)柱弯矩-转角骨架曲线的简化计算方法.首先,将其骨架曲线简化为以屈服点、峰值点、开裂点为特征点的三折线弯矩-转角骨架曲线;... 详细信息

为了满足基于性能的抗震设计和非线性动力分析的需要,有必要研究弯曲破坏钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)柱弯矩-转角骨架曲线的简化计算方法.首先,将其骨架曲线简化为以屈服点、峰值点、开裂点为特征点的三折线弯矩-转角骨架曲线;其次,在考虑弯曲、剪力及钢筋黏结滑移对柱转角影响的基础上,基于RC柱弯曲理论和平截面假定,用迭代方法求出截面应力与应变的分布,并根据截面弯矩-曲率关系求得各特征点的弯矩和转角,进而提出RC柱弯矩-转角骨架曲线的简化算法;最后,分别对6组试件各特征点的计算值与试验值进行分析,计算其比值S.研究结果表明,各特征点S值的变异系数均不大于15%,计算值与试验值吻合较好,验证了弯矩-转角骨架曲线简化算法的准确性.

关键词： RC柱弯曲破坏三折线弯矩-转角骨架曲线计算方法

基于IDARC的RC剪力墙Park恢复力模型参数修正

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建筑科学与工程学报 2015年第4期32卷 31-38页

作者：刘成清倪向勇施卫星西南交通大学土木工程学院四川成都610031 同济大学土木工程学院上海200092

使用IDARC非线性分析程序对RC剪力墙构件进行拟静力反复加载非线性分析,研究Park恢复力模型4个参数对剪力墙构件强度、刚度、卸载刚度、耗能和等效粘滞阻尼的影响规律及影响程度。将修正后的参数运用于剪力墙低周往复荷载试验的数值模拟... 详细信息

使用IDARC非线性分析程序对RC剪力墙构件进行拟静力反复加载非线性分析,研究Park恢复力模型4个参数对剪力墙构件强度、刚度、卸载刚度、耗能和等效粘滞阻尼的影响规律及影响程度。将修正后的参数运用于剪力墙低周往复荷载试验的数值模拟,得到的结果与试验结果较为吻合,并根据得到的数据提出了针对RC剪力墙构件的Park恢复力模型参数建议取值范围。研究结果表明:刚度退化参数α对剪力墙构件的卸载刚度、耗能及等效粘滞阻尼有较大影响;基于延性的强度退化参数β1对构件的强度影响较大,对耗能及等效粘滞阻尼有中度影响;基于能量的强度退化参数β2对构件的各项抗震指标均有轻微影响;滑移退化参数γ对构件的耗能及等效粘滞阻尼有较大影响。

关键词： IDARC 参数修正非线性分析 Park恢复力模型 RC剪力墙低周往复荷载

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T型剪力墙骨架曲线计算方法及试验验证

铁道科学与工程学报 2016年第11期13卷 2235-2242页

作者：刘成清韦小丹罗馨怡王雯燕倪向勇西南交通大学土木工程学院四川成都610031

为研究T型剪力墙在腹板受压时的力-位移骨架曲线,提出将截面弯矩-曲率骨架曲线及构件的力-位移骨架曲线均简化为以开裂点、屈服点、峰值点和极限点为特征点的四折线模型;然后基于平截面假定和传统的弯曲理论,考虑边缘约束构件对峰值点... 详细信息

为研究T型剪力墙在腹板受压时的力-位移骨架曲线,提出将截面弯矩-曲率骨架曲线及构件的力-位移骨架曲线均简化为以开裂点、屈服点、峰值点和极限点为特征点的四折线模型;然后基于平截面假定和传统的弯曲理论,考虑边缘约束构件对峰值点、极限点的影响,建立压弯荷载作用下T型剪力墙截面弯矩-曲率关系的四个特征点值的计算公式,并据此推导出T型剪力墙构件的力与位移骨架曲线的四个特征点的计算公式。为验证公式的合理性,结合T型剪力墙拟静力试验,将试验结果与计算结果进行比较。研究结果表明:T型剪力墙构件的力与位移的四折线型骨架曲线与试验得到的骨架曲线基本一致,可为基于性能的T型剪力墙抗震分析与设计提供参考。

关键词： T型剪力墙弯矩-曲率骨架曲线力-位移骨架曲线计算理论

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T形短肢剪力墙轴压比限值研究

T形短肢剪力墙轴压比限值研究