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SDOF体系地震输入能及其分配问题研究

应用力学学报 2016年第6期33卷 1079-1084,1124页

作者：屠冰冰西安科技大学西安710054

目前对地震能量方面的研究工作多集中在地震总输入能和结构总滞回耗能的估算上,忽略了能量反应的时变特征。本文基于能量平衡原理,通过Matlab自编程序对比分析了SDOF体系在弹性无阻尼、弹性有阻尼、弹塑性双线型和弹塑性三线型四种滞回... 详细信息

目前对地震能量方面的研究工作多集中在地震总输入能和结构总滞回耗能的估算上,忽略了能量反应的时变特征。本文基于能量平衡原理,通过Matlab自编程序对比分析了SDOF体系在弹性无阻尼、弹性有阻尼、弹塑性双线型和弹塑性三线型四种滞回模型下的地震能量时程反应,进而探讨了SDOF体系地震能量时程反应、总输入能及瞬时输入能分配的规律。结果表明:滞回模型选取对弹塑性SDOF体系非动能项影响较大;不同滞回模型下SDOF体系地震输入能的大小关系为:弹塑性体系<弹性体系,弹性有阻尼体系<弹性无阻尼体系,弹塑性三线型<弹塑性双线型。

关键词： SDOF 能量抗震

MDOFS累积塑性变形能的理论研究与敏感性分析

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振动与冲击 2014年第13期33卷 154-160页

作者：屠冰冰赵冬西安建筑科技大学土木工程学院西安710055

为了研究多自由度体系(MDOFS)累积塑性变形能的分布规律,基于能量平衡原理和多模态等效单自由度体系(ESDOFS)的概念,推导了MDOFS累积塑性变形能需求量及其沿结构各层的分配系数。在此基础上,综合考虑地震作用下结构局部破坏或损伤情况,... 详细信息

为了研究多自由度体系(MDOFS)累积塑性变形能的分布规律,基于能量平衡原理和多模态等效单自由度体系(ESDOFS)的概念,推导了MDOFS累积塑性变形能需求量及其沿结构各层的分配系数。在此基础上,综合考虑地震作用下结构局部破坏或损伤情况,进行了16种工况下的敏感性分析,得出结构各层参数对累积塑性变形能分布的敏感性影响规律。结果表明:累积塑性变形能分配系数主要由质量(mi)、屈服剪力系数(αi)、刚度(ki)和累积延性系数(ηi)四个因素决定;顶层参数变化对累积塑性变形能分布无明显影响;逐层递减和中间层薄弱情况下,各层分配的累积塑性变形能与αi和ηi呈正相关,与ki呈反相关;中间薄弱层释放的累积塑性变形能按其相邻两层原累积塑性变形能大小之比进行重新分配。

关键词： MDOFS ESDOFS 累积塑性变形能敏感性分析

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SDOF体系地震输入能量谱的简化问题研究

应用力学学报 2015年第1期32卷 151-157,180页

作者：屠冰冰赵冬西安科技大学理学院西安710054 西安建筑科技大学土木工程学院西安710055

从美国加州大学地震动数据库选取40条强震记录并按我国场地类型进行了分类;基于能量平衡原理,采用归一化方法,分析了不同地震动作用和结构自身质量对弹性、弹塑性SDOF体系地震输入能量谱的影响;并根据能量谱特征提出了一种更为简便且可... 详细信息

从美国加州大学地震动数据库选取40条强震记录并按我国场地类型进行了分类;基于能量平衡原理,采用归一化方法,分析了不同地震动作用和结构自身质量对弹性、弹塑性SDOF体系地震输入能量谱的影响;并根据能量谱特征提出了一种更为简便且可直接用于我国场地类型的三段式能量谱,并给出了相关参数取值。分析结果表明：SDOF体系质量对三段式能量谱曲线的分界周期无明显影响;在场地土类型和结构自身质量相同的情况下,弹性SDOF体系地震输入能量是弹塑性SDOF体系的1.1倍~1.4倍。

关键词： SDOF体系能量平衡三段式能量谱

弹塑性SDOF体系地震输入归一化等效速度谱

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北京工业大学学报 2016年第6期42卷 902-911页

作者：屠冰冰西安科技大学理学院西安710054

为了确定弹塑性单自由度(single degree of freedom,SDOF)体系地震输入能,分析了中美场地土剪切波速转换关系,将从美国PEER地震记录数据库选取的220条强震记录按中国场地土类型进行分类,基于能量平衡原理,采用归一化方法,建议了一种基... 详细信息

为了确定弹塑性单自由度(single degree of freedom,SDOF)体系地震输入能,分析了中美场地土剪切波速转换关系,将从美国PEER地震记录数据库选取的220条强震记录按中国场地土类型进行分类,基于能量平衡原理,采用归一化方法,建议了一种基于复合强度指标的弹性SDOF体系三段式等效速度谱.分析了5类场地土条件下SDOF体系系统参数对地震输入等效速度谱的影响.研究结果表明:刚度折减系数对等效速度谱无明显影响;延性系数和阻尼比增大均对等效速度谱峰值和下降段衰减速度有削弱作用.综合考虑各类影响因素,通过参数多次拟合,得出弹性SDOF体系归一化等效速度谱峰值段及下降段修正系数,提出了一种适用于我国场地土类型、可直接供设计使用的弹塑性SDOF体系归一化等效速度谱确定方法,并验证了其有效性.

关键词： SDOF体系等效速度谱能量

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连续倒塌基本问题研究综述

空间结构 2013年第3期19卷 20-26页

作者：屠冰冰赵冬西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

连续倒塌是指偶然荷载作用下,结构发生初始局部破坏后,失去承重能力而产生的连续、不成比例倒塌.近年来,强震、恐怖袭击(9.11事件)等原因引起结构发生连续倒塌的重大事件频繁发生,促使这一领域的研究受到普遍关注.作为所有研究工作的基... 详细信息

连续倒塌是指偶然荷载作用下,结构发生初始局部破坏后,失去承重能力而产生的连续、不成比例倒塌.近年来,强震、恐怖袭击(9.11事件)等原因引起结构发生连续倒塌的重大事件频繁发生,促使这一领域的研究受到普遍关注.作为所有研究工作的基础,本文总结了建筑结构连续倒塌的基本概念、倒塌类型、倒塌原因及破坏特点,并从数值模拟方法和规范设计方法两方面归纳了连续倒塌问题的基本研究方法,以期对深入研究工作的开展打下基础.

关键词：连续倒塌鲁棒性非线性滞后性

构件失效时间对RC框架结构连续倒塌动力效应影响分析

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构件失效时间对RC框架结构连续倒塌动力效应影响分析

作者：屠冰冰西安建筑科技大学

学位级别：硕士

连续倒塌是指偶然荷载作用下结构发生初始局部破坏后，在自重作用下，破坏向横向和竖向蔓延，进而产生连锁反应，最终导致破坏范围和破坏程度与初始范围和程度不成比例。近年来，强震、恐怖袭击等原因引起结构发生连续倒塌的重大事件频... 详细信息

连续倒塌是指偶然荷载作用下结构发生初始局部破坏后，在自重作用下，破坏向横向和竖向蔓延，进而产生连锁反应，最终导致破坏范围和破坏程度与初始范围和程度不成比例。近年来，强震、恐怖袭击等原因引起结构发生连续倒塌的重大事件频繁发生，促使这一领域的研究受到普遍关注。本文结合国内外既有研究成果，参考美国公共事务管理局（GSA）准则和美国国防部（DOD）准则，分析了RC框架结构连续倒塌的破坏特点及破坏机理，着重探讨了连续倒塌过程先后经历的三个阶段：弹性阶段、塑性阶段和悬链线阶段的受力和变形情况。` 本文以失效时间为关键因素，采用拆除构件法，分别从理论推导和数值模拟两方面，分析了构件失效时间对RC框架结构失效点（失效构件顶点）位移、速度、加速度和动力放大系数的影响。先以两层两跨RC框架结构为例，推导某一关键构件失效时间与失效点动位移和动力放大系数的关系。之后，结合工程实例，对某4层3跨RC框架结构底层短边中柱失效过程进行数值模拟，将初始状态与关键构件完全失效状态下的轴力、整体位移和失效点位移进行对比，着重分析了关键构件完全失效后，失效点位移、速度、加速度和动力放大系数随构件失效时间的变化规律。本文旨在说明RC框架结构连续倒塌过程中，关键构件失效时间是影响失效点动力效应的关键性指数，是失效点动力放大系数选取的主要依据。

关键词：连续倒塌拆除构件法动力效应失效时间

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连续倒塌过程中构件失效动力效应分析

西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2014年第1期46卷 84-89页

作者：张卫喜屠冰冰赵冬西安建筑科技大学理学院陕西西安710055 西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

为了分析连续倒塌过程中,构件失效时间对动力放大系数的影响,采用拆除构件法,从理论上推导动力放大系数与失效时间的关系,并对一空间RC框架结构进行瞬态时程分析,得出柱子失效过程中失效点处初始位移、最大静位移和最大动位移变化特点,... 详细信息

为了分析连续倒塌过程中,构件失效时间对动力放大系数的影响,采用拆除构件法,从理论上推导动力放大系数与失效时间的关系,并对一空间RC框架结构进行瞬态时程分析,得出柱子失效过程中失效点处初始位移、最大静位移和最大动位移变化特点,进而得到动力放大系数随失效时间和失效位置的变化规律,对理论结果进行补充说明.结果表明:局部构件失效时间对动力放大系数有显著影响,且二者成反比;随着失效时间增长,动力放大系数分布规律发生变化,失效时间较短时,除顶层外各层动力放大系数均为短边中柱最大,角柱最小;失效时间较长时,分布规律刚好相反.

关键词： RC框架结构拆除构件法失效时间动力放大系数瞬态时程分析

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改性镁渣的物化特性及水化活性试验研究

光谱学与光谱分析 2023年第12期43卷 3877-3884页

作者：孙伟吉刘浪侯东壮邱华富屠冰冰辛杰西安科技大学能源学院陕西西安710054 教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室陕西西安710054 西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054 西安科技大学理学院陕西西安710054

镁渣的资源化利用是一个迫切需要解决的问题。以镁渣、改性镁渣为主要胶凝材料,通过复掺粉煤灰制备镁渣基胶结充填材料(UCGB)与改性镁渣基胶结充填材料(MCGB),并对两种充填材料的流动特性、力学性能、微观结构和水化特性进行对比分析。... 详细信息

镁渣的资源化利用是一个迫切需要解决的问题。以镁渣、改性镁渣为主要胶凝材料,通过复掺粉煤灰制备镁渣基胶结充填材料(UCGB)与改性镁渣基胶结充填材料(MCGB),并对两种充填材料的流动特性、力学性能、微观结构和水化特性进行对比分析。结果表明,改性镁渣与粉煤灰的掺和比例为4/1时,制备的MCGB试样具有优异的力学性能,养护28 d龄期的单轴抗压强度高达4.213 MPa。随养护龄期的增长,MCGB试样水化产生大量的C-S-H凝胶、 Ca(OH)_(2)晶体、丝状Ettringite等水化产物,并与其他硅酸盐氧化物([Fe, Mg, Al]_(2.5)[Si, Al]_(2)O_(5)[OH]_(4))交织团聚在一起,填充于试样内部的孔隙、孔洞之中,有助于提升MCGB试样的机械性能和耐久性。相比于MCGB试样,UCGB试样的机械性能并不理想,早期强度低,水化仅产生极少量Ettringite和Ca(OH)_(2)晶体,形成疏松多孔的微观形貌结构。此外,通过红外光谱曲线分析可知,改性镁渣原样位于997 cm^(-1)附近出现了β-C_(2)S的特征频率,而镁渣原样位于820 cm^(-1)附近出现了γ-C_(2)S的特征辨识谱带,结合X射线图谱分析得出,镁渣改性后其矿物相主要转变为β-C_(2)S,而镁渣原样的矿物相主要为γ-C_(2)S,本身几乎没有水化活性,不宜用作制备矿用胶凝材料。因此,该研究主旨在于制备以改性镁渣为主的新型矿用胶凝材料提供科学依据和指导。

关键词：镁渣改性镁渣 X射线衍射红外光谱水化反应特性

开封玉皇阁整体顶升保护工程中加固设计及数值分析

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工业建筑 2019年第3期49卷 186-190页

作者：张艳强屠冰冰深圳市宏发房地产开发有限公司广东深圳518000 西安科技大学理学院西安710054

结构加固是玉皇阁整体顶升保护工程成功的关键环节。根据结构特点及有限元线弹性静力分析结果,确定加固设计主要原则为:控制穹拱的推力效应,提高墙体整体性;运用ANSYS软件对结构加固设计进行数值分析,结果表明加固措施是有效的,合理的... 详细信息

结构加固是玉皇阁整体顶升保护工程成功的关键环节。根据结构特点及有限元线弹性静力分析结果,确定加固设计主要原则为:控制穹拱的推力效应,提高墙体整体性;运用ANSYS软件对结构加固设计进行数值分析,结果表明加固措施是有效的,合理的。结构实测沉降曲线随顶距增加呈线性变化,表明加固措施显著增强了结构的整体性,保证了施工中结构的安全。

关键词：玉皇阁整体顶升加固数值分析