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附加腹板的混凝土框架结构抗震加固研究

振动工程学报 2023年

作者：岳庆霞于一浦李书蓉张鑫王妍山东建筑大学建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室山东建筑大学土木工程学院山东建固特种专业工程有限公司

针对目前框架结构整体抗震性能提升的节点加固困难等问题，提出了一种附加腹板的框架结构抗震加固新方法，通过布置腹板，使梁上出现多个弯矩峰值点，优化内力分布，减小框架梁柱节点内力，形成具有多道抗震防线的框架结构。以10层框架... 详细信息

针对目前框架结构整体抗震性能提升的节点加固困难等问题，提出了一种附加腹板的框架结构抗震加固新方法，通过布置腹板，使梁上出现多个弯矩峰值点，优化内力分布，减小框架梁柱节点内力，形成具有多道抗震防线的框架结构。以10层框架结构为研究对象，分析腹板布置位置和刚度对结构内力的影响规律，研究了腹板配筋对结构抗震性能的影响，提出腹板配筋系数，表征腹板与框架梁配筋比值关系。结果表明，附加腹板后结构刚度提高，框架梁柱节点内力减小。当腹板布置在梁跨的0.3l和0.7l处，腹板与框架柱和框架梁的线刚度比在0.7～1.5和3.5～7之间时，内力调节作用较好。通过非线性损伤分析，给出了腹板配筋系数设计建议值，从而实现预设的腹板先屈服的破坏机制。以某实际工程为算例，对原结构和附加腹板加固结构进行了非线性动力时程分析。结果表明，附加腹板后结构总体侧移和层间位移角减小，出铰率小于原结构，附加腹板后的框架结构抗震性能提高，说明提出的附加腹板的设计方法合理可行。

关键词：抗震加固框架结构附加腹板时程分析

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基于结构体系的抗震加固方法研究综述

建筑结构 2023年第19期53卷 1-12页

作者：张鑫李书蓉岳庆霞山东建筑大学建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室济南250101 山东建筑大学工程鉴定加固研究院有限公司济南250013

我国既有建筑量大面广,由于建设年代不同,抗震设防水平不一致,导致许多既有建筑的抗震性能不能满足现行抗震规范的要求,而开展抗震加固是提升其抗震性能的有效途径。目前,基于结构体系的加固方法成为加固技术的主要发展趋势。基于体系... 详细信息

我国既有建筑量大面广,由于建设年代不同,抗震设防水平不一致,导致许多既有建筑的抗震性能不能满足现行抗震规范的要求,而开展抗震加固是提升其抗震性能的有效途径。目前,基于结构体系的加固方法成为加固技术的主要发展趋势。基于体系的抗震加固新技术主要包括减震与隔震技术、自复位技术、附加子结构技术等,系统阐述了抗震加固新技术的研究进展,介绍了典型工程案例,指出了既有建筑抗震加固新方法的研究趋势。

关键词：既有建筑抗震加固减震与隔震自复位附加子结构

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带可更换部件的联肢剪力墙抗震性能研究

建筑结构学报 2020年第1期41卷 24-32,41页

作者：蒋欢军李书蓉同济大学土木工程防灾国家重点试验室上海200092 同济大学结构防灾减灾工程系上海200092

钢筋混凝土联肢剪力墙结构在地震作用下,钢筋混凝土连梁和剪力墙的墙脚常遭到严重破坏,修复困难。为此,提出了一种带有可更换连梁和可更换墙脚部件的可恢复功能联肢剪力墙,介绍了带可更换部件的联肢剪力墙的设计方法。为了研究带可更换... 详细信息

钢筋混凝土联肢剪力墙结构在地震作用下,钢筋混凝土连梁和剪力墙的墙脚常遭到严重破坏,修复困难。为此,提出了一种带有可更换连梁和可更换墙脚部件的可恢复功能联肢剪力墙,介绍了带可更换部件的联肢剪力墙的设计方法。为了研究带可更换部件的联肢剪力墙的抗震性能和破坏模式,以一片10层联肢剪力墙为例,对带有可更换部件的联肢剪力墙和传统联肢剪力墙进行了地震反应时程对比分析。计算结果表明,在地震作用下,可更换连梁和可更换墙脚部件先后屈服,破坏集中在可更换部件上,带可更换部件的联肢剪力墙的抗震性能显著提高。

关键词：可恢复功能结构钢筋混凝土剪力墙可更换部件设计方法抗震性能

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带可更换连梁的新型联肢剪力墙的设计与分析

同济大学学报（自然科学版） 2018年第7期46卷 868-876页

作者：李书蓉蒋欢军同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点试验室上海200092

提出了一种新型可更换连梁,在连梁中部设置耗能部件,地震时塑形变形集中在耗能部件(可更换段),震后方便更换,非更换段在地震作用下不屈服.介绍了可更换连梁的设计方法,并对带有可更换连梁的新型联肢剪力墙和传统联肢剪力墙进行了时程分... 详细信息

提出了一种新型可更换连梁,在连梁中部设置耗能部件,地震时塑形变形集中在耗能部件(可更换段),震后方便更换,非更换段在地震作用下不屈服.介绍了可更换连梁的设计方法,并对带有可更换连梁的新型联肢剪力墙和传统联肢剪力墙进行了时程分析和对比.分析结果表明:在小震作用下,可更换连梁没有屈服,对墙肢提供约束,在中震和大震作用下,可更换连梁屈服,其塑形变形集中在可更换段,非更换段保持弹性;与传统联肢剪力墙相比,新型联肢剪力墙的抗震性能显著改善.最后,提出了新型连梁变形与层间位移角的关系,为可更换段的设计提供依据.

关键词：可恢复功能结构钢筋混凝土剪力墙可更换连梁设计方法抗震性能

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从水动力学角度看三角洲前缘的沉积特征

古地理学报 2024年第3期26卷 509-524页

作者：毛小平陈修蓉李振李书现朱启轩中国地质大学(北京)能源学院北京100083 北京华杰智和科技有限公司北京100083

三角洲前缘发育过程的深入剖析对沉积环境判断具有重要意义,有必要从水动力学角度深入探讨其形成特点与产生的机制。为此,从水动力学、水槽实验及水下地貌观察等多个角度,研究了河道水体的流速垂向分布、三角洲前缘沉积体发育的特点。... 详细信息

三角洲前缘发育过程的深入剖析对沉积环境判断具有重要意义,有必要从水动力学角度深入探讨其形成特点与产生的机制。为此,从水动力学、水槽实验及水下地貌观察等多个角度,研究了河道水体的流速垂向分布、三角洲前缘沉积体发育的特点。研究发现,河流流速随深度增加单调降低的现象未被足够重视;中下游河床顺流向地形起伏增大,发育垂直于流向的水下沙波,而垂直于流向的河道断面地形起伏会越来越平缓;河流入海过程中,在水下一般以一条主流河道入海,水下不会出现分叉河道,且原先起伏的河床也会逐步填平补齐,由尖锐的V形或W型转变为U形。得出:三角洲前缘大多呈席状、扇状,而非顺流向带冲刷面的条带状;三角洲前缘亚相不发育水下分流河道、水下分流间湾等微相,在现代三角洲前缘亚相中找不到这些微相,且无水槽实验支持;提出了河道、三角洲沉积的水深—流速共同作用模式。

关键词：三角洲前缘水下分流河道沉积过程水动力学水槽实验

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黑色页岩有机质富集程度与古气候的关系：以中上扬子五峰—龙马溪组页岩为例

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地质科学 2024年

作者：毛小平陈修蓉王志京杨岳兴李书现杨帆中国地质大学(北京)能源学院清华大学

黑色页岩有机质富集程度与古气候的关系相关研究较少，且基本一致地认为，古气候越温暖潮湿，初级生产力高，越有利于有机质的富集，但这一认识和现代生态学固碳规律是矛盾的。因而有必要充分结合现代生态学，将今论古，分析有机碳埋藏... 详细信息

黑色页岩有机质富集程度与古气候的关系相关研究较少，且基本一致地认为，古气候越温暖潮湿，初级生产力高，越有利于有机质的富集，但这一认识和现代生态学固碳规律是矛盾的。因而有必要充分结合现代生态学，将今论古，分析有机碳埋藏的特征，深入探讨气候对固碳的影响。方法是，对现代土壤、湿地、湖泊及海洋中的固碳情况，从全球尺度和局部尺度上进行分析，把握固碳效率和气候的关系。得出结论是，固碳效率高的地区主要为寒温带，对应的是初级生产力较低的地区；而中低纬度温带、热带初级生产力高的地区，则表现出较低的固碳效率；气温对黑色页岩有机质富集程度的控制远大于氧化还原条件；中上扬子地区五峰—龙马溪组黑色页岩发育于地球第三次大冰期，对应冷湿气候带，为海退背景下的低盐度潟湖环境，对应为低初级生产力；古气候所引发的寒温带的纬向滑移控制了页岩油气与煤的分布。

关键词：黑色页岩固碳寒温带沉积环境初级生产力

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建筑移位托换节点的抗震性能研究

建筑移位托换节点的抗震性能研究

作者：李书蓉山东建筑大学

学位级别：硕士

随着社会的不断发展,建筑物整体移位技术得到广泛的应用,而建筑物整体移位技术中的核心技术之一就是托换技术,它直接关系着建筑物迁移能否成功。我国现阶段整体移位的建筑中,框架结构占很大比例。随着移动房屋层数和柱距的加大,框架柱... 详细信息

随着社会的不断发展,建筑物整体移位技术得到广泛的应用,而建筑物整体移位技术中的核心技术之一就是托换技术,它直接关系着建筑物迁移能否成功。我国现阶段整体移位的建筑中,框架结构占很大比例。随着移动房屋层数和柱距的加大,框架柱承受的轴力越来越大,对托换设计提出更高的要求。近年来,许多学者对托换节点的受力机理进行研究,对托换节点的设计也取得了一系列的理论研究成果,但主要集中在托换节点承受静力竖向荷载的情况下,对托换节点的抗震性能缺少系统研究,又由于近几年汶川,雅安等地震的发生,给人们造成了巨大的经济损失和惨痛的人员伤亡,所以对托换节点的抗震性能的研究显得尤为重要。本文设计三个节点,结合面高度分别为200mm,300mm,400mm,研究结合面高度不同对节点的受力机理和抗震性能的影响,选用ABAQUS有限元软件分析与试验相结合的方法进行研究。首先用有限元分析软件ABAQUS分析托换节点在往复荷载作用下的受力特点、破坏模式及试件的最大水平承载力等,在此基础上合理设计试件,选择合理的试验方案进行试验。试验选用MrS水平加载装置,由MTS液压伺服器内置的传感器获得所需的水平位移和水平力,使用应变片及应变采集仪来采集钢筋和混凝土的应变。通过试验得到各构件的裂缝开展与分布规律、荷载一位移曲线、构件主要应变。根据试验结果,分析得到了结构的破坏机理、骨架曲线、屈服荷载与极限荷载、位移延性系数与耗能性能、刚度退化曲线。通过对这些内容的分析,我们得到了以下结论：结合面高度不同,对承载力的影响不大,但影响节点的破坏模式,结合面高度小,其破坏是节点破坏,连梁的裂缝发展迅速;截合面高度大,其破坏是柱的受弯破坏,符合抗震中“强节点弱构件”的要求,结合面粘结完好;滞回曲线都有“捏缩”现象,但结合面高度小的“捏缩”现象明显,产生了较多的滑移。将试验结果与分析结果进行对比,试验结果与分析结果比较吻合,说明用ABAQUS有限元软件对节点抗震试验进行模拟是可行的。最后总结了托换节点在往复荷载作用下的受力机理及破坏模式,并为今后的理论研究方向提出建议。

关键词：托换节点抗震性能有限元分析试验研究

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预应力托换节点受力性能试验研究

建筑结构学报 2016年第8期37卷 58-65页

作者：岳庆霞张鑫姜召如樊尊龙李书蓉山东建筑大学山东省建筑结构鉴定加固与改造重点实验室山东济南250101 同济大学结构工程研究所上海200092

混凝土柱托换节点的梁柱新旧混凝土界面是托换节点受力的关键部位。为提高梁柱界面的承载能力,提出预应力托换节点,通过高强螺栓在梁柱新旧混凝土界面上施加预应力以提高界面的受力性能。进行了10个四面包裹式预应力托换节点及1个对比... 详细信息

混凝土柱托换节点的梁柱新旧混凝土界面是托换节点受力的关键部位。为提高梁柱界面的承载能力,提出预应力托换节点,通过高强螺栓在梁柱新旧混凝土界面上施加预应力以提高界面的受力性能。进行了10个四面包裹式预应力托换节点及1个对比试件的试验研究,结果表明:托换节点界面承载力随预加应力的增大而增大,基本呈正线性相关;在托换节点的两个方向同时施加预应力将会使托换节点的受力更加合理,其承载力较预应力单方向施加的提高约20%;根据试验结果提出了预应力托换节点的界面承载力计算式,供工程设计参考。

关键词：框架结构平移四面包裹式托换节点预应力静力试验界面承载力

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工程竹建筑抗火研究进展

山东建筑大学学报 2023年第2期38卷 105-112页

作者：张鑫赵昕刘巧玲冯杰李书蓉山东建筑大学土木工程学院山东济南250101 山东建筑大学、建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室山东济南250101

竹材是一种环保可再生的天然生物质材料,其在生态环保、文化特性等方面有着诸多优点,但也存在着力学性能不稳定、易开裂、防火和防腐性能差及节点连接困难等问题,导致其在建筑工程中的应用受到限制。工程竹克服了圆竹中空、多节等天然... 详细信息

竹材是一种环保可再生的天然生物质材料,其在生态环保、文化特性等方面有着诸多优点,但也存在着力学性能不稳定、易开裂、防火和防腐性能差及节点连接困难等问题,导致其在建筑工程中的应用受到限制。工程竹克服了圆竹中空、多节等天然缺陷对尺寸和性能的限制,能够满足现代建筑的承载要求。火灾是影响建筑安全的重要隐患,而竹材本身具有可燃性,因此工程竹的抗火性能是影响其应用的主要因素。文章综述了国内外的相关研究成果,从工程竹材料、构件、结构3个层面,系统阐述了工程竹的抗火性能、存在的问题及其发展前景。

关键词：工程竹高温性能耐火极限炭化速度燃烧性能