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轴压柱平板柱脚有限元分析

建筑结构 2011年第S2期41卷 262-265页

作者：申宇杰房正刚西安建筑科技大学土木工程学院西安710055

目前,我国《钢结构设计规范》(GB50017—2003)对于采用平板柱脚的轴心受压柱,柱脚均当作理想铰接对待,而实际上却具有相当可观的转动约束作用。考虑平板柱脚的约束作用后,可使柱子的计算长度减小。关于平板柱脚柱计算长度系数的计算,通... 详细信息

目前,我国《钢结构设计规范》(GB50017—2003)对于采用平板柱脚的轴心受压柱,柱脚均当作理想铰接对待,而实际上却具有相当可观的转动约束作用。考虑平板柱脚的约束作用后,可使柱子的计算长度减小。关于平板柱脚柱计算长度系数的计算,通常是由平板柱脚转动刚度进而推出柱计算长度系数的近似公式。通过有限元建立轴心受压柱平板柱脚模型,避开转动刚度直接求得柱计算长度系数,并分析底板厚度、锚栓直径及截面尺寸等因素对轴压柱平板柱脚转动约束的影响。

关键词：平板柱脚计算长度轴心受压柱有限元模型

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钢框架—填充复合板结构抗侧性能分析

钢框架—填充复合板结构抗侧性能分析

作者：房正刚西安建筑科技大学

学位级别：硕士

钢框架—填充墙结构是目前房屋建筑钢结构中应用较为普遍的一种钢结构形式。但国内外关于填充墙在这种结构中充当抗侧力构件的研究并不多，计算该结构时仍然采用使钢框架承担全部竖向及水平荷载的方法，通常不考虑填充墙体对结构抗侧移... 详细信息

钢框架—填充墙结构是目前房屋建筑钢结构中应用较为普遍的一种钢结构形式。但国内外关于填充墙在这种结构中充当抗侧力构件的研究并不多，计算该结构时仍然采用使钢框架承担全部竖向及水平荷载的方法，通常不考虑填充墙体对结构抗侧移的贡献。已有研究结果表明，填充墙既可作为该结构的重要部分起抗侧作用，又可充当抗侧力构件以减少整体结构的用钢量。因此，对其受力情况、承载力及抗侧刚度等方面的研究具有非常重要的理论和现实意义。复合墙板作为一种轻质节能环保型墙板在现代结构中得到广泛应用。为了进一步研究钢框架—填充墙板结构尤其是填充复合墙板结构的抗侧性能，本文以ASA板为复合墙板的代表，建立相应ABAQUS有限元模型，通过相关试验数据验证模型的正确性，并对影响结构的相关参数做了进一步分析。针对上述内容，本文做了以下工作：（1）首先建立纯钢框架S1有限元模型，通过已有试验数据初步验证该模型的正确性，再验证填充ASA板后模型S2的正确性。通过分析有限元模型的应力云图和结果数据，并与试验数据相比较，表明填充墙可作为结构抗侧力构件，提高结构整体抗侧性能。（2）在上述工作的基础上，以模型S2为基本模型，进一步研究了柱轴压比、摩擦接触、墙体厚度、高跨比、墙体开洞等参数对钢框架—填充复合板结构承载力和刚度的影响，绘制了相关参数的荷载—位移曲线、刚度退化曲线，并结合应力云图简单分析了产生影响的原因和结构对参数的敏感程度，给出了相关建议。（3）结合有限元参数分析结果，对于可能运用到实际工程中的结构形式，推导出了该结构的抗侧刚度简化计算公式，说明了简化计算公式的正确性和适用性。（4）在总结本文所做工作的基础上，指出了本课题亟待解决的问题和今后的研究方向。本文的有限元计算模型充分考虑了相关参数对结构的影响，具有较高的计算精度，能够较为可靠的模拟钢框架—填充复合板在水平荷载作用下的抗侧性能，一系列模型的分析结果对钢框架—填充复合板结构的设计和应用有较为重要的参考价值，同时为进一步研究钢框架填充墙体系提供了参考数据，指出了研究方向。

关键词：钢框架—填充复合板抗侧性能参数影响有限元分析

基于Teigha的塔基断面图自动绘制及长短腿自动配置技术

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建筑结构 2016年第S1期46卷 1013-1017页

作者：王轶房正刚金欢马潇中国电力科学研究院北京100055

长短腿配置方案通常由线路结构人员进行设计,但需要在勘测人员绘制的塔基断面图的基础上进行。基于测量、结构人员协同一体化设计的设计理念,提出一种自动绘制塔基断面图,并根据塔基断面图自动配置长短腿高低基础的方法。基于Teigha技... 详细信息

长短腿配置方案通常由线路结构人员进行设计,但需要在勘测人员绘制的塔基断面图的基础上进行。基于测量、结构人员协同一体化设计的设计理念,提出一种自动绘制塔基断面图,并根据塔基断面图自动配置长短腿高低基础的方法。基于Teigha技术开发塔基断面图自动出图以及长短腿自动配置软件,实现测量、结构人员的协同设计,达到塔基断面图自动出图以及长短腿自动配置的目的。

关键词：协同设计塔基断面图长短腿自动配置自动出图

高储能陶瓷/聚偏氟乙烯复合电介质的研究进展

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复合材料学报 2021年第7期38卷 2107-2122页

作者：张慧衡婷婷房正刚胡欣方亮陆春华南京工业大学材料科学与工程学院材料化学工程国家重点实验室南京211800

介电电容器作为间歇产生的可持续能源的高效存储转换设备,在新能源领域发挥着不可替代的作用。而电介质电容器的核心是具有高储能密度的电介质材料。聚合物电介质材料由于具有击穿场强高、放电速度快、能长时间使用并可自修复等特点,成... 详细信息

介电电容器作为间歇产生的可持续能源的高效存储转换设备,在新能源领域发挥着不可替代的作用。而电介质电容器的核心是具有高储能密度的电介质材料。聚合物电介质材料由于具有击穿场强高、放电速度快、能长时间使用并可自修复等特点,成为高性能电容器的潜力候选材料,但聚合物本身较低的介电常数限制了其储能密度。通过将具有高介电常数的陶瓷填料与聚偏氟乙烯(PVDF)聚合物复合,制备新型陶瓷/PVDF复合电介质,在提高电介质材料的介电性能和储能密度方面取得了重要进展。本文介绍了电介质材料的基本原理,综述了不同类型的陶瓷/PVDF复合电介质的结构、储能机制及介电储能性能,并对其未来发展趋势进行了展望。

关键词：聚偏氟乙烯(PVDF) 复合材料电介质储能密度介电性能

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钢框架-填充复合板结构抗侧性能研究

建筑结构 2013年第S1期43卷 1429-1432页

作者：房正刚郝际平时娇娇钟炜辉中国电力科学研究院输变电工程研究所北京100055 西安建筑科技大学土木工程学院西安710055

钢框架-填充墙体系是钢结构住宅中最为重要的受力体系之一。而结构设计时并未考虑填充墙对结构整体抗侧性能的贡献。本文通过ABAQUS有限元软件模拟钢框架-填充复合板结构在低周往复荷载作用下的情形,并与已有试验数据对比,验证模型的正... 详细信息

钢框架-填充墙体系是钢结构住宅中最为重要的受力体系之一。而结构设计时并未考虑填充墙对结构整体抗侧性能的贡献。本文通过ABAQUS有限元软件模拟钢框架-填充复合板结构在低周往复荷载作用下的情形,并与已有试验数据对比,验证模型的正确性。通过有限元结果和试验数据分析,得到复合板对结构整体抗侧性能的贡献,进而模拟出钢框架-填充墙结构简化计算模型,得到钢框架-填充墙结构的抗侧刚度简化计算公式,为理论分析及结构设计提供依据。

关键词：钢框架-填充复合板结构有限元分析抗侧性能简化公式

耗能梁腹板厚度对高强钢组合K型偏心支撑钢框架受力性能的影响

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西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2013年第5期45卷 622-626,632页

作者：苏明周时娇娇房正刚段留省西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西部建筑科技国家重点实验室(筹) 陕西西安710055 中国电力科学研究院北京100055

为研究高强钢组合偏心支撑框架的抗震性能,采用ABAQUS有限元软件对5种不同耗能梁腹板厚度的高强组合钢偏心支撑钢框架(耗能梁段为Q345钢,梁柱及支撑为Q460钢)进行了有限元模拟分析.研究表明:在适当的范围内耗能梁段腹板厚度增大可提高... 详细信息

为研究高强钢组合偏心支撑框架的抗震性能,采用ABAQUS有限元软件对5种不同耗能梁腹板厚度的高强组合钢偏心支撑钢框架(耗能梁段为Q345钢,梁柱及支撑为Q460钢)进行了有限元模拟分析.研究表明:在适当的范围内耗能梁段腹板厚度增大可提高结构的承载力、刚度及耗能能力,但过厚会因框架梁柱节点等处的破坏导致及耗能能力的降低,并根据有限元分析结果对耗能梁段的厚度给出了相关建议.

关键词：高强钢组合K型偏心支撑耗能梁梁段滞回性能有限元模型

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电力与通信共享铁塔的关键技术与商业模式

中国电力 2021年第11期54卷 171-180页

作者：赵伟博董玉明莫娟房正刚刘蕊中国电力科学研究院有限公司输变电工程研究所北京100058

5G通信时代的到来为各大运营商的发展提供了新机遇,同时也带来了新的挑战。5G通信的大规模建设需要越来越多的铁塔资源进行支撑,但由铁塔公司自行投资建设铁塔面临着土地资源有限、建设周期长、资金压力大等诸多困难。将通信基站的天线... 详细信息

5G通信时代的到来为各大运营商的发展提供了新机遇,同时也带来了新的挑战。5G通信的大规模建设需要越来越多的铁塔资源进行支撑,但由铁塔公司自行投资建设铁塔面临着土地资源有限、建设周期长、资金压力大等诸多困难。将通信基站的天线挂载在电力铁塔上,可以不新建通信铁塔实现通信信号更广覆盖。共享铁塔的建设需要考虑设备安装及运维、防雷接地、电磁干扰等方面的关键问题,在关键技术的基础上首次提出直接租赁、间接租赁和合资建设3种共享商业模式。为比较共享铁塔与不共享铁塔对于参与各方在经济方面的差异,基于实际算例结合差额净现值法对不同商业模式中电网公司、铁塔公司和第三方公司在共享铁塔中获得的收益进行了分析研究,通过比较不同租金和出资份额下各方的收益差异,总结出共享铁塔年租金和出资份额的变化规律与可行区间。

关键词： 5G通信架空输电线路共享铁塔商业模式

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变电站电气设备分级抗震设防原则研究

地震工程学报 2015年第2期37卷 571-576页

作者：钟珉程永锋代泽兵房正刚中国电力科学研究院北京100192

目前我国对电气设备抗震级别的规定低于国际上其他标准的要求,并且设防标准的确定考虑设防烈度、场地条件、设计地震分组等多种组合条件,不利于方便快捷地判断设备的抗震级别。通过对比国内外相关规范中对电气设备抗震设防级别的规定,... 详细信息

目前我国对电气设备抗震级别的规定低于国际上其他标准的要求,并且设防标准的确定考虑设防烈度、场地条件、设计地震分组等多种组合条件,不利于方便快捷地判断设备的抗震级别。通过对比国内外相关规范中对电气设备抗震设防级别的规定,分析电气设备进行分级抗震设防的优势,建议对我国的电气设备进行分级抗震设防。采用典型电气设备抗震可靠度指标作为参数,对建议的电气设备的抗震设防等级进行划分,提出高、中、低三等级原则。

关键词：电气设备抗震设防设防标准等级划分

山区220kV新型错层横担直线塔防雷性能研究

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中国电力 2017年第8期50卷 106-112页

作者：黄彭武坤王沛房正刚孙海峰中国电力科学研究院北京100055 国网河北省电力公司河北石家庄050021 华北电力大学河北保定071003

针对山区地形坡度影响输电线路杆塔防雷性能的问题,为降低山区输电线路的雷击跳闸率,设计了一种220 kV新型错层横担直线塔。分析了错层横担直线塔在不同坡度条件下的防雷性能,确定了错层横担杆塔在山区地形的可行性,建立了新型错层结构... 详细信息

针对山区地形坡度影响输电线路杆塔防雷性能的问题,为降低山区输电线路的雷击跳闸率,设计了一种220 kV新型错层横担直线塔。分析了错层横担直线塔在不同坡度条件下的防雷性能,确定了错层横担杆塔在山区地形的可行性,建立了新型错层结构杆塔的多波阻抗模型及其接地体等效电路模型。基于PSCAD软件搭建了错层横担杆塔的整体模型,仿真计算出了杆塔的反击跳闸率;建立了适用于新型错层杆塔求解绕击跳闸率的电气几何模型,并推导了求解的计算公式;分析比较了错层横担杆塔在几种坡度条件下的雷击跳闸率的数据结果。通过常规杆塔和错层杆塔的雷击跳闸率对比发现,错层横担结构有效地提高了杆塔的耐雷水平。研究结论可为山区错层横担杆塔输电线路防雷设计、防雷改造以及线路运行和维护提供参考。

关键词：输电线路防雷杆塔错层横担电气几何模型耐雷水平雷击跳闸率