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平面三角形桁架和Warren平行弦桁架结构火灾下倒塌预警方法

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建筑结构学报 2024年第7期45卷 131-142页

作者：李晋宇李国强朱劭骏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实验室上海200092

为研究火灾下平面三角形和Warren平行弦钢桁架结构的倒塌预警方法,建立有限元模型研究两类桁架在火灾下的倒塌机理与倒塌模式;在此基础上,研究了两类平面钢桁架在各倒塌模式下关键物理量变化规律,并基于桁架关键节点的位移、位移速率以... 详细信息

为研究火灾下平面三角形和Warren平行弦钢桁架结构的倒塌预警方法,建立有限元模型研究两类桁架在火灾下的倒塌机理与倒塌模式;在此基础上,研究了两类平面钢桁架在各倒塌模式下关键物理量变化规律,并基于桁架关键节点的位移、位移速率以及桁架受火杆件的温度等多参数,提出了火致倒塌分级预警方法。为了科学预测桁架的倒塌剩余时间,采用预警时间比与倒塌剩余时间比两个参数,通过蒙特卡洛采样法得到了具有可靠度意义、可在实际工程中直接使用的时间比数值。并将提出的火灾倒塌预警方法和时间比数值通过真实火灾倒塌试验和数值算例进行验证。结果表明:平面三角形桁架和Warren平行弦桁架呈现转铰型、滑移型、屈曲后转铰型、屈曲后滑移型以及再平衡等多种倒塌模式;当预警时间比的可靠度为70%~80%时,可以较为准确地预测Warren平行弦和平面三角形桁架的实际倒塌剩余时间。

关键词：平面桁架火灾倒塌预警位移位移速率可靠度

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大空间火灾下铝合金构件温升计算方法

建筑结构学报 2021年第9期42卷 118-126页

作者：郭小农陈晨朱劭骏张超众同济大学土木工程学院上海200092

性能化抗火设计过程中,火灾下结构构件的温升计算方法对设计结果具有重大影响。为研究大空间火灾下铝合金构件的温升计算方法及火焰辐射对构件温升的影响,对2种常见的铝合金构件截面试件进行了火灾温升试验。试验结果表明,由于火焰辐射... 详细信息

性能化抗火设计过程中,火灾下结构构件的温升计算方法对设计结果具有重大影响。为研究大空间火灾下铝合金构件的温升计算方法及火焰辐射对构件温升的影响,对2种常见的铝合金构件截面试件进行了火灾温升试验。试验结果表明,由于火焰辐射的作用,构件温度与周围空气温度较为接近。基于铝合金构件的导热微分方程,提出了一般室内火灾和大空间火灾下铝合金构件的温升计算方法,并与试验结果进行了对比分析。结果表明:计算大空间火灾下铝合金构件温升时,忽略火焰辐射的作用会导致结果偏于不安全;所提出的基于点火源假定的火焰辐射热量计算方法较欧洲规范中的计算方法更为简单准确。此外,火焰辐射下烟气黑度值对构件温升的计算具有较大影响,并根据试验结果拟合了烟气黑度的实用计算式,计算结果与试验拟合结果吻合良好。

关键词：铝合金大空间火灾构件温升火焰辐射

热力学相图计算技术在闪速燃烧合成氮化硅铁中的应用

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耐火材料 2005年第4期39卷 274-276页

作者：祝少军孙加林洪彦若北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

将热力学相图计算技术应用于Si-Fe-O-N体系,以评估由FeSi75粉闪速燃烧合成氮化硅铁的条件和目标产物。结果表明:将闪速燃烧温度控制在1200～1500℃之间较为适宜,此时平衡态产物中除主要含有Si3N4以外,还有一定量的Fe与Si间化合物和少量... 详细信息

将热力学相图计算技术应用于Si-Fe-O-N体系,以评估由FeSi75粉闪速燃烧合成氮化硅铁的条件和目标产物。结果表明:将闪速燃烧温度控制在1200～1500℃之间较为适宜,此时平衡态产物中除主要含有Si3N4以外,还有一定量的Fe与Si间化合物和少量稳定的SiO2存在。此计算结果与实际试验结果吻合良好。

关键词：相图计算计算机模拟闪速燃烧合成氮化硅铁相图计算技术燃烧合成技术应用热力学闪速 Si3N4

Langmuir方程参数线性回归与非线性回归的比较

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煤矿安全 2019年第1期50卷 188-191页

作者：孟帅朱绍军河南理工大学资源环境学院河南焦作454000 河南省煤田地质局四队河南郑州450016

Langmuir方程是常用的吸附等温线方程之一,Langmuir方程参数估计有线性回归和非线性回归2种方法。以实测数据为依据,采用IBM SPSS Statistics 24.0软件进行Langmuir方程参数线性回归与非线性回归的对比分析。结果表明:线性回归方法不满... 详细信息

Langmuir方程是常用的吸附等温线方程之一,Langmuir方程参数估计有线性回归和非线性回归2种方法。以实测数据为依据,采用IBM SPSS Statistics 24.0软件进行Langmuir方程参数线性回归与非线性回归的对比分析。结果表明:线性回归方法不满足相应曲线因变量的残差平方和最小,线性回归方法中对变量由无理数到有限小数的数值修约是引起舍入误差的原因。基于非线性回归方法对实测数据具有残差平方和较小的特点,在应用Langmuir方程求参数时建议采用非线性回归方法。

关键词： Langmuir方程线性回归非线性回归残差平方和数值修约舍入误差吸附等温线

K6型铝合金板式节点网壳稳定承载力设计方法

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建筑结构学报 2017年第7期38卷 16-24页

作者：郭小农朱劭骏熊哲罗永峰同济大学建筑工程系上海200092 广东工业大学土木与交通工程学院广东广州510006

凯威特K6型是铝合金板式节点网壳最为常见的形式,而板式节点是一种典型的半刚性节点,其节点刚度对网壳整体稳定承载力的影响不可忽略。通过ANSYS有限元软件建立了K6型铝合金板式节点单层球面网壳数值模型,采用非线性弹簧单元COMBINE 39... 详细信息

凯威特K6型是铝合金板式节点网壳最为常见的形式,而板式节点是一种典型的半刚性节点,其节点刚度对网壳整体稳定承载力的影响不可忽略。通过ANSYS有限元软件建立了K6型铝合金板式节点单层球面网壳数值模型,采用非线性弹簧单元COMBINE 39引入节点半刚性的影响,并基于该数值模型对网壳的弹塑性整体稳定承载力进行了参数分析。分析结果显示,网壳整体稳定承载力随矢跨比、环数、节点刚度的增大而提高,随跨厚比、半跨活荷载系数、初始几何缺陷幅值的增大和材料非线性的引入而降低。通过对8 000多个数值模型的分析结果进行统计回归,得到了K6型铝合金板式节点网壳弹塑性整体稳定承载力计算式,该计算式能较准确地预估无缺陷网壳的稳定承载力。

关键词：铝合金网壳铝合金板式节点数值模型参数分析弹塑性整体稳定

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铝合金板式节点单层球面网壳的自振特性研究

振动与冲击 2018年第21期37卷 1-7,13页

作者：王丽郭小农朱劭骏罗晓群同济大学土木工程学院上海200092

为了研究K6型和K8型铝合金板式节点单层球面网壳的自振特性,采用有限元软件ANSYS进行了大规模有限元分析,分析中考虑了矢跨比、跨度、屋面荷载、跨厚比、网格密度、约束条件等参数的影响。基于有限元分析结果,拟合得到了不考虑节点刚度... 详细信息

为了研究K6型和K8型铝合金板式节点单层球面网壳的自振特性,采用有限元软件ANSYS进行了大规模有限元分析,分析中考虑了矢跨比、跨度、屋面荷载、跨厚比、网格密度、约束条件等参数的影响。基于有限元分析结果,拟合得到了不考虑节点刚度影响时单层球面网壳的基本自振频率估算公式。考虑板式节点刚度的影响,引入基频放大系数,进一步提出了考虑板式节点刚度影响的网壳基频估算公式。将所提出的估算公式的计算值与某铝合金板式节点网壳的实测基频进行了比较,结果吻合良好,证明了公式的有效性。

关键词：铝合金板式节点单层球面网壳自振特性节点刚度

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装配式自复位屈曲约束支撑滞回性能

同济大学学报（自然科学版） 2021年第1期49卷 8-19页

作者：张超众郭小农朱劭骏高舒羽同济大学土木工程学院上海200092

提出了一种装配式自复位屈曲约束支撑(ASCBRB),对其基本构造、受力机理和滞回性能进行了理论分析,建立了ASC-BRB的有限元模型,进一步分析了ASCBRB的滞回性能,并研究了关键构造参数对其滞回性能的影响规律。结果表明,理论恢复力模型能够... 详细信息

提出了一种装配式自复位屈曲约束支撑(ASCBRB),对其基本构造、受力机理和滞回性能进行了理论分析,建立了ASC-BRB的有限元模型,进一步分析了ASCBRB的滞回性能,并研究了关键构造参数对其滞回性能的影响规律。结果表明,理论恢复力模型能够有效描述ASCBRB的滞回特征,理论结果与有限元结果整体吻合较好。碟簧组合压并后,支撑刚度显著增大,能够防止强震下结构层间变形的快速增加,减小层间变形集中效应。进行ASCBRB设计时,各关键构造参数需合理匹配,使得ASC-BRB具有良好的变形能力、耗能能力和复位能力,并可以有效减小结构在强震下的层间变形集中效应。

关键词：自复位屈曲约束支撑恢复力模型有限元分析滞回性能

高温下铝合金板式节点平面外受弯承载力试验研究

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建筑结构学报 2018年第5期39卷 69-75页

作者：朱劭骏郭小农王昆邹家敏同济大学土木工程学院

为研究铝合金板式节点的高温承载性能,采用特制的异型高温试验炉,完成了3组共计9个铝合金板式节点的高温下平面外受弯承载力试验。试验中采用恒温加载方案,在杆件上施加横向荷载以对节点施加平面外弯矩。通过试验得到了铝合金板式节点... 详细信息

为研究铝合金板式节点的高温承载性能,采用特制的异型高温试验炉,完成了3组共计9个铝合金板式节点的高温下平面外受弯承载力试验。试验中采用恒温加载方案,在杆件上施加横向荷载以对节点施加平面外弯矩。通过试验得到了铝合金板式节点在不同温度下的破坏模式、极限荷载和弯矩-转角曲线。试验结果表明：铝合金板式节点在高温下的破坏模式与常温下一致;对于薄板节点,其破坏模式为节点板块状拉剪破坏和受压局部屈曲破坏;对于厚板节点,其破坏模式为杆件弯扭失稳。基于试验结果,得到了铝合金板式节点高温下的极限荷载的折减系数,以及高温下的初始刚度折减系数。采用ABAQUS有限元软件对试件进行了数值模拟,并与试验结果进行对比,验证了有限元模型的可靠性。研究结果表明,当节点板厚度较大时,节点域在300℃以下不会发生破坏。在300℃以下时,铝合金板式节点的块状拉剪破坏和中心区屈曲承载力折减系数可取铝合金材料名义屈服强度的高温折减系数;铝合金板式节点的初始刚度可偏安全取为常温初始刚度。

关键词：铝合金板式节点高温静力试验块状拉剪破坏节点板局部屈曲

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国产铝合金材料滞回本构模型研究

湖南大学学报（自然科学版） 2018年第11期45卷 29-36页

作者：王丽郭小农刘林林朱劭骏同济大学土木工程学院上海200092

材料的滞回本构模型是准确预测结构弹塑性地震响应的基础.为此,在国产6082-T6和7020-T6铝合金材料的循环加载试验的基础上,得到了铝合金在单调荷载和循环荷载作用下的应力-应变曲线;随后采用分段Ramberg-Osgood模型对单调拉伸曲线、循... 详细信息

材料的滞回本构模型是准确预测结构弹塑性地震响应的基础.为此,在国产6082-T6和7020-T6铝合金材料的循环加载试验的基础上,得到了铝合金在单调荷载和循环荷载作用下的应力-应变曲线;随后采用分段Ramberg-Osgood模型对单调拉伸曲线、循环加载曲线以及骨架曲线进行拟合,并提出了国产铝合金材料的单轴滞回本构模型.将所提出的滞回本构模型与试验结果进行对比,结果表明本文提出的滞回本构模型能够准确地描述铝合金材料在循环荷载作用下的受力性能.

关键词：铝合金循环加载试验滞回本构模型骨架曲线滞回曲线