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960MPa高强度钢材对接焊缝的低温断裂韧性

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材料研究学报 2013年第3期27卷 237-246页

作者：王元清刘希月石永久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

对14 mm厚的960 MPa结构钢材的对接焊缝进行了低温断裂韧性试验,采用三点弯曲试件,以裂纹尖端张开位移CTOD为指标,对960 MPa高强度钢材焊缝的断裂行为进行分析。计算出母材、焊缝区和热影响区的断裂韧性CTOD临界值δm与温度的关系,采用B... 详细信息

对14 mm厚的960 MPa结构钢材的对接焊缝进行了低温断裂韧性试验,采用三点弯曲试件,以裂纹尖端张开位移CTOD为指标,对960 MPa高强度钢材焊缝的断裂行为进行分析。计算出母材、焊缝区和热影响区的断裂韧性CTOD临界值δm与温度的关系,采用Boltzmann函数对其结果进行拟合分析,得到韧脆转变温度,并对其断裂微观机理进行分析。结果表明:断裂韧性CTOD临界值δm随温度降低呈下降趋势,与Q235、Q345、Q390及Q460相比,960 MPa高强度钢材的δm值最低,其焊接热影响区的δm值比焊缝金属和母材均小,其韧脆转变温度也较高(-12.45℃),低温冷脆特征更加显著。

关键词：金属材料高强度钢材对接焊缝低温断裂韧性裂纹尖端张开位移

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不同构造端板连接中高强度螺栓受力特性研究

哈尔滨工业大学学报 2005年第1期37卷 66-69页

作者：施刚石永久王元清李少甫陈宏清华大学土木工程系北京100084

通过4个不同构造钢结构梁柱端板连接试件在单调荷载下的破坏试验,研究了不同构造端板连接中高强度螺栓的受力特性,给出了螺栓拉力-荷载、螺栓弯矩-荷载变化曲线以及螺栓拉力分布状态,研究了节点形式、端板加劲肋、节点域柱腹板加劲肋等... 详细信息

通过4个不同构造钢结构梁柱端板连接试件在单调荷载下的破坏试验,研究了不同构造端板连接中高强度螺栓的受力特性,给出了螺栓拉力-荷载、螺栓弯矩-荷载变化曲线以及螺栓拉力分布状态,研究了节点形式、端板加劲肋、节点域柱腹板加劲肋等因素对螺栓受力特性的影响.试验结果表明:受拉区螺栓同时承受拉力和弯矩、端板加劲肋和柱腹板加劲肋对螺栓拉力发展变化和分布状况影响较大;不同的节点计算模型适用于不同的节点构造.

关键词：钢结构端板连接螺栓

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门式刚架轻型房屋钢结构雪灾事故分析与反思

土木工程学报 2009年第3期42卷 65-70页

作者：王元清胡宗文石永久张勇刘明清华大学北京100084 北京交通大学北京100044 沈阳建筑大学辽宁沈阳110168

2008年初南方遭遇罕见降雪,连同2007年初的东北暴雪,均造成大范围地区的严重受灾,并涉及方方面面。其中,轻型房屋钢结构自身的超载能力差,遇到这种罕遇荷载后发生大量事故,有必要对事故的原因进行分析与反思。针对门式刚架轻钢工业厂房... 详细信息

2008年初南方遭遇罕见降雪,连同2007年初的东北暴雪,均造成大范围地区的严重受灾,并涉及方方面面。其中,轻型房屋钢结构自身的超载能力差,遇到这种罕遇荷载后发生大量事故,有必要对事故的原因进行分析与反思。针对门式刚架轻钢工业厂房的事故进行较全面的分析,包括结构安全度、雪荷载的整体超载、建筑外形不当导致的局部积雪超载和清雪引发的次生灾害等内容,并通过分析,总结上述问题中包含的具体事故原因。最后在结构设计、建筑外形设计、规范和清雪措施等多方面反思,进而对当前轻型房屋钢结构设计提出相关建议。

关键词：轻型房屋钢结构门式刚架积雪超载清雪

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大空间结构各种火灾场景下的温度场分布

清华大学学报（自然科学版） 2011年第8期51卷 1122-1127页

作者：白音杨海勇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 清华大学基建规划处北京100084 清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点试验室北京100084

大空间建筑近年来在中国得到了迅速的发展,其防火设计研究工作也日趋受到人们重视。利用流体动力学计算软件FLUENT对大空间建筑中的不同火灾场景进行了数值模拟,着重分析了单个火源位于底面不同位置处以及2个火源同时存在时模型壁面温... 详细信息

大空间建筑近年来在中国得到了迅速的发展,其防火设计研究工作也日趋受到人们重视。利用流体动力学计算软件FLUENT对大空间建筑中的不同火灾场景进行了数值模拟,着重分析了单个火源位于底面不同位置处以及2个火源同时存在时模型壁面温度场的分布。此外,由于防烟分区和排烟系统等的设置对大空间建筑火灾下的温度分布有较大影响,还对在考虑防排烟装置情况下的结构温度场变化进行了计算与对比。研究结果表明:当火源距离空间壁面较近时,温度沿高度方向梯度很大,沿高度方向不能近似为等温处理;在2个火源同时存在的情况下,不宜将各火源功率直接相加后用单个火源计算结果作为实际温度场的分布,应考虑各火源的相对功率和相对位置的影响。

关键词：大空间建筑温度场火灾场景防烟装置

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端板连接高强度螺栓受力特性试验研究

东南大学学报（自然科学版） 2004年第3期34卷 375-378页

作者：施刚石永久王元清李少甫陈宏清华大学土木工程系北京100084

为研究钢结构梁柱外伸式端板连接中摩擦型高强度螺栓的受力特性 ,对 5个不同构造的试件进行了试验研究 ,并且采取特殊方法测量了螺栓的拉力分布状态 ,研究了端板厚度、螺栓直径等因素对螺栓受力特性的影响 .试验结果表明 :受拉区螺栓同... 详细信息

为研究钢结构梁柱外伸式端板连接中摩擦型高强度螺栓的受力特性 ,对 5个不同构造的试件进行了试验研究 ,并且采取特殊方法测量了螺栓的拉力分布状态 ,研究了端板厚度、螺栓直径等因素对螺栓受力特性的影响 .试验结果表明 :受拉区螺栓同时承受拉力和弯矩 ,螺栓与端板的相对强弱决定了螺栓承受弯矩的大小 ,不同的节点计算模型则适用于不同的节点构造 .最后根据试验结果对外伸式端板连接节点提出了设计建议 .

关键词：钢结构端板连接外伸式螺栓

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高强度等边角钢轴心受压局部稳定的试验研究

工程力学 2011年第7期28卷 45-52页

作者：施刚刘钊班慧勇张勇石永久王元清清华大学土木工程系北京100084 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 北京交通大学土木工程学院北京100044

该文针对高强度等边角钢的局部稳定受力性能,对Q420热轧等边角钢短柱进行了轴心受压试验。根据试验结果,该文对角钢肢的弹性嵌固系数的取值进行了研究,并与我国、美国和欧洲钢结构设计规范的相应设计方法和计算公式进行了对比分析。结... 详细信息

该文针对高强度等边角钢的局部稳定受力性能,对Q420热轧等边角钢短柱进行了轴心受压试验。根据试验结果,该文对角钢肢的弹性嵌固系数的取值进行了研究,并与我国、美国和欧洲钢结构设计规范的相应设计方法和计算公式进行了对比分析。结果表明:我国钢结构设计规范对于角钢肢的弹性嵌固系数的取值是合理的;美国和欧洲钢结构设计规范的计算结果较为接近,且均低于试验结果,其设计方法安全合理。

关键词：高强度钢材角钢轴心受压局部稳定试验

钢-混凝土深肋组合扁梁整体楼盖承载性能拟静力试验研究

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土木工程学报 2012年第3期45卷 26-34,98页

作者：王元清杨璐石永久王春刚清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 北京工业大学北京100124 沈阳建筑大学辽宁沈阳110168

钢-混凝土深肋组合扁梁楼盖利用组合作用很好地发挥了两种材料的力学特性,同时由于钢梁埋在混凝土楼板中,组合扁梁楼盖还具有降低层高和改善钢梁防火性能的优点。为了考察钢-混凝土组合扁梁楼盖在水平荷载作用下的承载性能和破坏机制,... 详细信息

钢-混凝土深肋组合扁梁楼盖利用组合作用很好地发挥了两种材料的力学特性,同时由于钢梁埋在混凝土楼板中,组合扁梁楼盖还具有降低层高和改善钢梁防火性能的优点。为了考察钢-混凝土组合扁梁楼盖在水平荷载作用下的承载性能和破坏机制,构造了一个双层1×2跨足尺(6m×12m)深肋组合扁梁楼盖,并对其在水平低周往复荷载作用下的受力情况进行试验研究。试验结果表明,钢-混凝土组合扁梁楼盖具有较高的承载能力和较好的延性,并形成了梁端、柱脚塑性铰破坏机制,同时根据试验结果给出试验构件的加载滞回曲线、骨架曲线以及试件的混凝土裂缝分布、结构变形、破坏模式等试验现象,最后给出组合扁梁梁柱节点的建议改进形式。研究内容能够为进一步深入分析组合扁梁楼盖水平承载性能提供直接有效的验证依据。

关键词：钢-混凝土组合扁梁拟静力试验破坏模式承载性能

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点支式玻璃建筑中铸铝支承件承载性能

清华大学学报（自然科学版） 2011年第2期51卷 188-193页

作者：王元清袁焕鑫石永久罗翠清华大学土木工程系建筑玻璃与金属结构研究所北京100084

为了研究点支式玻璃建筑中铸铝支承件的承载性能,对3种典型铸铝支承件进行了足尺模型试验研究。按照实际工程中支承件的形式与尺寸制造模具,采用ZL105-T1和ZL111-T6这种铝合金材料铸造成足尺模型试件,借助万能试验机对试件进行加载试验... 详细信息

为了研究点支式玻璃建筑中铸铝支承件的承载性能,对3种典型铸铝支承件进行了足尺模型试验研究。按照实际工程中支承件的形式与尺寸制造模具,采用ZL105-T1和ZL111-T6这种铝合金材料铸造成足尺模型试件,借助万能试验机对试件进行加载试验,得出了试件的屈服荷载与极限荷载。根据试件的实际几何尺寸与材料属性,建立有限元模型对试验过程进行数值模拟。有限元分析结果与试验数据吻合良好,验证了有限元模型的可靠性。试验研究与有限元分析表明铸铝支承件的承载力较高,可以在实际工程中应用。

关键词：铸铝支承件点支式玻璃建筑承载性能

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点式玻璃建筑中四点支承玻璃板的受弯分析

工程力学 2002年第6期19卷 63-66页

作者：王元清杨威梁宇钒石永久清华大学建筑玻璃与金属结构研究所北京100084

现有的玻璃幕墙规范(JGJ102-96)对点式支承玻璃的应力和位移分析尚未作出明确规定。本文在弹性板壳力学的基础上进行相应的受弯分析,针对实际工程给出了简单适用的计算方法,其结果与有限元分析和试验研究结果相吻合。本计算方法简单明了... 详细信息

现有的玻璃幕墙规范(JGJ102-96)对点式支承玻璃的应力和位移分析尚未作出明确规定。本文在弹性板壳力学的基础上进行相应的受弯分析,针对实际工程给出了简单适用的计算方法,其结果与有限元分析和试验研究结果相吻合。本计算方法简单明了,可为规范修改和工程设计提供必要理论依据。

关键词：应力集中有限元点式玻璃建筑四点支承玻璃板受弯分析