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世界大学生运动会主体育场结构施工若干关键技术研究

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建筑结构学报 2012年第5期33卷 9-15,70页

作者：田黎敏郝际平王媛郑江西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 中国建筑西北设计研究院第二设计所陕西西安710003

世界大学生运动会主体育场钢屋盖采用单层折面空间网格体系。采用一次性建模法跟踪模拟世界大学生运动会主体育场的施工过程。通过有限元分析考虑临时支撑柱、连系桁架以及看台支撑对结构的影响。对施工吊装进行了分析,总结了结构施工... 详细信息

世界大学生运动会主体育场钢屋盖采用单层折面空间网格体系。采用一次性建模法跟踪模拟世界大学生运动会主体育场的施工过程。通过有限元分析考虑临时支撑柱、连系桁架以及看台支撑对结构的影响。对施工吊装进行了分析,总结了结构施工中的难点,并对铸钢节点进行了分析。研究表明:将应力监测点设置在临时支撑的较低位置而非主体结构上,可以有效地指导施工;临时支撑对结构影响显著;采用容许应力法确定吊绳截面尺寸,通过人为扶正的办法可以解决平面外位置偏离问题,而拼装结构的平面内稳定可以通过加设临时连杆实现。利用卡环将吊绳直接锁在构件上进行吊装;铸钢节点的最大应力未超过屈服应力,具有较高的安全储备。

关键词：大跨度空间结构临时支撑有限元分析铸钢节点吊装力学性能

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钢框架栓焊连接梁柱子结构抗倒塌性能分析

华中科技大学学报（自然科学版） 2017年第2期45卷 101-109页

作者：钟炜辉孟宝郝际平西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

对钢框架中栓焊连接节点的两跨三柱型梁柱子结构进行单调静力加载试验,分析了在连续倒塌条件下试件的破坏模式和抗连续倒塌机理.试验结果表明:试件破坏表现出多次、间断性破坏特征,先是失效柱梁柱节点处梁端受拉翼缘发生断裂,进而梁端... 详细信息

对钢框架中栓焊连接节点的两跨三柱型梁柱子结构进行单调静力加载试验,分析了在连续倒塌条件下试件的破坏模式和抗连续倒塌机理.试验结果表明:试件破坏表现出多次、间断性破坏特征,先是失效柱梁柱节点处梁端受拉翼缘发生断裂,进而梁端受拉翼缘与边柱连接附近处发生断裂;试件因两跨梁协同工作在后期阶段可提供高于前期受弯阶段的承载力,表现出较为富余的后期强度储备.同时对影响钢框架梁柱子结构抗连续倒塌性能的边界条件(边柱刚度和周边构件约束)进行数值分析,若边柱足够梁端约束,则周边构件对结构抗倒塌承载力的提高影响较小.

关键词：钢框架栓焊连接节点梁柱子结构抗连续倒塌机理数值分析

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大跨空间结构温度效应分析与合拢温度研究

土木工程学报 2012年第5期45卷 1-7页

作者：田黎敏郝际平王媛郑江西安建筑科技大学陕西西安710055 中国建筑西北设计研究院陕西西安710003

温度对建筑结构的影响主要体现在应力和变形两方面。对于大跨度空间钢结构,由于结构形式复杂,合拢过程周期较长,结构共同受力、协调变形的过程要比其他结构复杂得多,所以在设计和施工中应予以重视。结合世界大学生运动会主体育场结构工... 详细信息

温度对建筑结构的影响主要体现在应力和变形两方面。对于大跨度空间钢结构,由于结构形式复杂,合拢过程周期较长,结构共同受力、协调变形的过程要比其他结构复杂得多,所以在设计和施工中应予以重视。结合世界大学生运动会主体育场结构工程,对温度作用进行理论计算和模拟分析,明确提出计算大跨度空间结构合拢的温度差值,并将部分理论计算结果同实际监测结果进行对比,验证了温度应力有限元模拟方法的正确性。利用有限单元法计算合拢杆件在不同时段的温度应力,从而确定体育场结构适宜的合拢时段,并在此基础上给出一些关于合拢施工的建议和意见,为大跨度空间钢结构的合拢施工提供参考。

关键词：大跨度空间结构温度作用温度应力合拢有限元分析

几何-拓扑法建立的Riemannian空间弹性损伤连续性方程

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西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2008年第4期40卷 561-566页

作者：郝际平李传利西安建筑科技大学土木工程学院

损伤力学发展至今,涌现出了各种各样的损伤力学理论,但尚未出现比较公认的普遍的理论.并且在解决更复杂的损伤问题时碰到了更多的困难.用几何-拓扑的方法将弹性损伤缺陷与Riemannian空间建立了对应关系,把材料的这种物理缺陷转化为几何... 详细信息

损伤力学发展至今,涌现出了各种各样的损伤力学理论,但尚未出现比较公认的普遍的理论.并且在解决更复杂的损伤问题时碰到了更多的困难.用几何-拓扑的方法将弹性损伤缺陷与Riemannian空间建立了对应关系,把材料的这种物理缺陷转化为几何缺陷.由连续损伤变量定义了拟塑性损伤因子张量,再由拟塑性应变张量出发,推导出了Riemannian空间中的弹性损伤连续性方程.从而将一个非线性问题转化为一个线性问题和一个弯曲空间的叠加.

关键词：弹性损伤 Riemannian空间拟塑性损伤因子张量拟塑性应变张量异物张量 Bianchi恒等式连续性方程

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薄钢板剪力墙结构边框架柱的设计方法研究

工程力学 2014年第9期31卷 211-218,238页

作者：郝际平袁昌鲁房晨西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

现行设计规范将钢板剪力墙结构边框架柱按压弯构件进行设计,并对其截面惯性矩进行了限制,该文首先介绍了钢板剪力墙结构挠曲系数及其边框架柱截面惯性矩限值的推演过程,然后通过理论分析和有限元计算研究了钢板剪力墙结构边框架柱的剪... 详细信息

现行设计规范将钢板剪力墙结构边框架柱按压弯构件进行设计,并对其截面惯性矩进行了限制,该文首先介绍了钢板剪力墙结构挠曲系数及其边框架柱截面惯性矩限值的推演过程,然后通过理论分析和有限元计算研究了钢板剪力墙结构边框架柱的剪切承载力和面外稳定性,结果表明,边框架柱面内弯曲刚度不足或其剪切承载力不足,会导致钢板剪力墙结构出现"内凹"变形,影响墙板斜向对角拉力带的开展,因此,应按该文建议的方法对边框架柱的剪力设计值进行验算,避免边框架柱剪切屈服;现行设计规范对钢板剪力墙结构边框架柱截面惯性矩的限制,但未对边框架柱的面外稳定性提出要求,因此,应参照该文提供的方法,对钢板剪力墙结构的边框架柱进行面外屈曲的验算,保证其面外稳定性。

关键词：钢板剪力墙边框架柱剪切屈服面外稳定设计方法

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十字加劲放置形式对钢板剪力墙性能的影响

华中科技大学学报（自然科学版） 2019年第3期47卷 121-126页

作者：于金光贺迪郝际平解琦西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安市建筑设计研究院陕西西安710054

为研究十字加劲的放置形式对钢板剪力墙结构抗震性能的影响,采用试验和数值模拟的方法对三组单跨两层的平齐端板连接框架-钢板剪力墙结构进行了滞回性能分析,内嵌钢板的形式分别为无加劲、纵横放置十字加劲和对角斜向放置十字加劲钢板墙... 详细信息

为研究十字加劲的放置形式对钢板剪力墙结构抗震性能的影响,采用试验和数值模拟的方法对三组单跨两层的平齐端板连接框架-钢板剪力墙结构进行了滞回性能分析,内嵌钢板的形式分别为无加劲、纵横放置十字加劲和对角斜向放置十字加劲钢板墙.对比分析了在低周往复荷载作用下三种不同加劲形式钢板剪力墙的破坏模式,滞回性能、延性、承载能力和耗能等整体性能,以及墙板变形模式、拉力带发育度等墙板局部性能.结果表明:加劲肋的设置减轻了结构滞回曲线的捏缩程度,推后并降低了墙板由呼吸效应产生的噪声和震颤,提升了钢板墙的使用性能.对角斜向放置加劲试件屈服承载力较其余两试件更高,但极限承载力、最终耗能和延性均劣于纵横放置加劲试件.由于放置方向的变化,对角加劲肋破坏较纵横加劲肋更早,肋板较早退出工作,使得对角加劲试件最终退化为无加劲试件,设计时应予以注意.

关键词：钢板剪力墙十字加劲不同放置形式滞回性能墙板变形模式

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不同跨度比下腹板双角钢连接抗倒塌性能研究

工程科学与技术 2017年第4期49卷 86-96页

作者：钟炜辉孟宝郝际平西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

基于备用荷载路径法,以腹板双角钢连接的3个不同跨度比(1.0∶0.6、1.0∶1.0、1.0∶1.4)两跨三柱型钢框架梁柱子结构为研究对象,通过单调静力加载试验和数值分析探究了其在连续倒塌条件下的破坏模式、力学形态、抗力机制和节点失效机理... 详细信息

基于备用荷载路径法,以腹板双角钢连接的3个不同跨度比(1.0∶0.6、1.0∶1.0、1.0∶1.4)两跨三柱型钢框架梁柱子结构为研究对象,通过单调静力加载试验和数值分析探究了其在连续倒塌条件下的破坏模式、力学形态、抗力机制和节点失效机理。结果表明,试件破坏均为失效柱与梁相连的两侧角钢因受拉在螺栓孔处发生断裂,且梁轴力、梁端节点转角以及角钢尺寸等是影响角钢肢断裂破坏的主要因素。3个试件具有相似的变形形态和破坏模式,其最大荷载峰值接近,但最大荷载峰值对应的失效柱水平位移随跨度比的增大而依次减小。对不等跨试件,变形较大时梁柱子结构因短梁梁端转角远大于长梁,使得内力重分布时线刚度较大的短梁将承担较多的水平荷载而先发生破坏,且不等跨试件的梁端塑性转角大于等跨试件。3个试件的抗力机制发展过程均可划分为梁机制与悬链线机制的混合阶段、悬链线机制阶段,且悬链线机制的充分发挥需要梁柱间具有可靠的拉结力。通过数值分析,考虑梁柱子结构材料和几何非线性、接触非线性及钢材的断裂,其结果与试验吻合较好;在此基础上,深入分析了周边构件对该连接梁柱子结构的边界约束作用,当边柱刚度足够时,周边构件的轴向约束对梁柱子结构抗倒塌承载力的影响不大。

关键词：钢框架腹板双角钢连接不同跨度比静力试验抗倒塌机制

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考虑柱间相互作用的阶形柱计算长度系数

建筑结构学报 2021年第9期42卷 159-171页

作者：田炜烽孙嘉亮郝际平西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

柱间相互作用对阶形柱的稳定性有很大的影响,而我国现行规范及已有文献所给出的阶形柱计算长度系数的计算方法不能准确考虑该作用。利用等截面压杆的转角-位移方程得到阶形柱的刚度矩阵,由此推导了轴力对阶形柱刚度削弱的表达式,并构建... 详细信息

柱间相互作用对阶形柱的稳定性有很大的影响,而我国现行规范及已有文献所给出的阶形柱计算长度系数的计算方法不能准确考虑该作用。利用等截面压杆的转角-位移方程得到阶形柱的刚度矩阵,由此推导了轴力对阶形柱刚度削弱的表达式,并构建了可考虑柱间相互作用的阶形柱计算长度系数的计算式。研究表明该计算长度系数计算式具有较高的精度,使用方便,可用于多跨框架的计算,同时也适用于柱高不等的情况。对钢梁起坡的山形门式刚架,给出了实用的计算方法,参数分析表明采用该方法计算得到的柱计算长度系数具有良好的精度,可满足设计需要。

关键词：钢结构阶形柱计算长度系数门式刚架刚度稳定性

大跨度钢屋盖结构整体提升施工过程力学模拟分析

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建筑结构学报 2013年第11期34卷 33-39页

作者：田黎敏郝际平李存良王媛西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 陕西建工集团机械施工有限公司陕西西安710043 中国建筑西北设计研究院陕西西安710018

西安东航维修基地新机库钢屋盖采用正交斜放焊接球空间网架体系。对该钢屋盖结构的同步提升过程进行施工力学模拟。通过不同步提升分析,提出了"单、隔点组合不同步分析法",并给出减轻提升不同步性的措施。研究表明:提升过程中将稳定计... 详细信息

西安东航维修基地新机库钢屋盖采用正交斜放焊接球空间网架体系。对该钢屋盖结构的同步提升过程进行施工力学模拟。通过不同步提升分析,提出了"单、隔点组合不同步分析法",并给出减轻提升不同步性的措施。研究表明:提升过程中将稳定计算中强度设计值乘以折减系数0.95是合理的;结构在同步提升状态下受力和变形均满足规范要求,整个提升过程安全可靠;某个提升点施加位移差只会影响该点附近构件的内力,并对相邻较短构件和较近间距的相邻提升点提升力产生较大影响;对相邻提升点同时施加位移差的情况不需要单独考虑,但隔点同时施加位移差的情况不能忽略;"单、隔点组合不同步分析法"包络了所有不同步提升中的不利情况,计算过程简便,可以在大跨度钢屋盖结构的提升不同步性计算中广泛应用;结构在脱离支撑时先提升提升力较小的吊点,在就位时先落提升力较大的吊点,可以减轻提升不同步性。

关键词：大跨度钢屋盖整体提升有限元分析提升点位移差