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传统风格建筑钢-混凝土双枋-柱节点力学性能分析

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2023年第4期39卷 679-688页

作者：董金爽公衍茹姜宝石隋龑海南大学土木建筑工程学院海南海口570228 西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

目的研究传统风格建筑双枋-柱节点的破坏特征及力学特性。方法设计了3个典型传统风格建筑双枋-柱节点试件及1个单枋-柱节点试件,对其施加正弦波动力循环荷载,对其滞回曲线、骨架曲线、承载力及延性等进行分析。结果将传统风格建筑与黏... 详细信息

目的研究传统风格建筑双枋-柱节点的破坏特征及力学特性。方法设计了3个典型传统风格建筑双枋-柱节点试件及1个单枋-柱节点试件,对其施加正弦波动力循环荷载,对其滞回曲线、骨架曲线、承载力及延性等进行分析。结果将传统风格建筑与黏滞阻尼器相结合,可显著提升传统风格建筑双枋-柱节点试件的抗倒塌能力及承载力,延性性能提高了12.7%,承载力提高了15.7%;双枋-柱节点试件承载能力及延性均高于单枋-柱节点。结论在雀替位置处合理设置黏滞阻尼器可显著改善传统风格建筑双枋-柱节点试件的力学性能。

关键词：传统风格建筑双枋-柱节点黏滞阻尼器力学性能

传统风格建筑钢结构双梁-柱中节点抗震性能试验研究及有限元分析

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工程力学 2016年第5期33卷 97-105页

作者：薛建阳吴占景隋龑葛鸿鹏吴琨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有限公司陕西西安710018

设计并制作了4个比例为1∶2的传统风格建筑钢结构双梁-柱中节点模型,通过低周反复荷载试验研究其抗震性能,得到了传统风格建筑钢结构双梁-柱中节点的破坏形态、滞回特性、延性等指标。研究表明:传统风格建筑钢结构双梁-柱中节点试件在... 详细信息

设计并制作了4个比例为1∶2的传统风格建筑钢结构双梁-柱中节点模型,通过低周反复荷载试验研究其抗震性能,得到了传统风格建筑钢结构双梁-柱中节点的破坏形态、滞回特性、延性等指标。研究表明:传统风格建筑钢结构双梁-柱中节点试件在加载过程中形成了上、下2个小核心区和中间短柱三个区域,其典型破坏形态是节点下核心区在压剪复合应力作用下的剪切破坏。试件变形以下核心区最大,其次为中间短柱。基于试验研究,利用有限元软件ABAQUS对其进行了非线性数值模拟分析,得到的节点破坏形态、应力分布及滞回曲线与试验结果较为吻合。

关键词：传统风格建筑钢结构双梁-柱中节点低周反复加载有限元分析力学性能

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传统风格建筑钢框架结构恢复力模型试验研究

振动与冲击 2018年第20期37卷 148-153,158页

作者：薛建阳戚亮杰西安建筑科技大学土木工程学院西安710055

为研究传统风格建筑钢框架结构的恢复力特性,以位于抗震设防烈度8度区的一榀单层两跨传统风格建筑钢框架结构为原型,按照1/2缩尺比例制作了试验模型,对其进行了低周反复加载试验。记录并分析了其受力过程和破坏形态,得到了骨架曲线各特... 详细信息

为研究传统风格建筑钢框架结构的恢复力特性,以位于抗震设防烈度8度区的一榀单层两跨传统风格建筑钢框架结构为原型,按照1/2缩尺比例制作了试验模型,对其进行了低周反复加载试验。记录并分析了其受力过程和破坏形态,得到了骨架曲线各特征点的试验数据。基于试验结果,提出了无量纲化的三折线骨架曲线模型,回归分析得到在各加载阶段的刚度退化曲线方程,最终建立适用于传统风格建筑钢框架结构的恢复力模型。研究结果表明,结构受力过程可以分为次要构件屈服、主要构件破坏及整体结构失效三个阶段;所建议的骨架曲线模型及恢复力模型与试验结果吻合程度较高,很好地反映了结构在低周反复荷载下的受力特征与滞回特性,可用于传统风格建筑钢框架结构的弹塑性地震反应分析。

关键词：传统风格建筑钢框架结构恢复力模型刚度退化抗震性能

传统风格建筑钢-混凝土组合结构枋-柱节点力学性能及地震损伤评估试验研究

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振动工程学报 2020年第3期33卷 570-581页

作者：董金爽隋䶮薛建阳郭坷海南大学土木建筑工程学院海南海口570228 西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 雅克设计有限公司海南海口570125

为研究传统风格建筑钢-混凝土组合结构枋-柱节点及附设黏滞阻尼器的传统风格建筑的力学性能,设计了2组共计6个试件,包括4个附设黏滞阻尼器的传统风格建筑枋-柱试件及2个未附设黏滞阻尼器的对比试件,对其在正弦波动力循环荷载作用下的恢... 详细信息

为研究传统风格建筑钢-混凝土组合结构枋-柱节点及附设黏滞阻尼器的传统风格建筑的力学性能,设计了2组共计6个试件,包括4个附设黏滞阻尼器的传统风格建筑枋-柱试件及2个未附设黏滞阻尼器的对比试件,对其在正弦波动力循环荷载作用下的恢复力特征曲线、骨架曲线、承载力及刚度退化、耗能能力、延性性能等抗震性能指标进行研究。结果表明:采用钢-混凝土组合结构的传统风格建筑抗震性能优于普通混凝土的传统风格建筑;附设黏滞阻尼器可较大幅度提升传统风格建筑抵御外荷载的能力及耗能能力,结构的整体抗震性能有大幅改善,黏滞阻尼器可在一定程度上抑制试件的刚度退化速率;附设黏滞阻尼器对双枋-柱节点试件抗震性能的改善程度高于单枋-柱节点试件。对试件采用多个地震损伤模型进行评估的结果表明,Park-Ang与Banon损伤模型可较好地反映试验试件的损伤演化规律,可用于对该类型构件损伤规律的表征。研究结果可为传统风格建筑的进一步研究及工程设计提供有益参考。

关键词：抗震性能损伤评估传统风格建筑枋-柱节点黏滞阻尼器

传统风格建筑钢框架结构拟动力试验及弹塑性时程分析

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土木工程学报 2018年第9期51卷 37-46页

作者：薛建阳李亚东戚亮杰王戈西安建筑科技大学陕西西安710055

为研究传统风格建筑钢框架结构的抗震性能,按1:2缩尺比设计制作了试验模型,对其进行拟动力试验,得到钢框架结构在弹性和弹塑性阶段的应变分布、加速度反应、位移反应、滞回特性和耗能性能等,并采用有限元分析软件ABAQUS对试验框架进行... 详细信息

为研究传统风格建筑钢框架结构的抗震性能,按1:2缩尺比设计制作了试验模型,对其进行拟动力试验,得到钢框架结构在弹性和弹塑性阶段的应变分布、加速度反应、位移反应、滞回特性和耗能性能等,并采用有限元分析软件ABAQUS对试验框架进行弹塑性动力时程分析,得到其应力分布及破坏模式。研究表明:当El Centro波、Taft波、兰州人工波和汶川波的加速度峰值为70gal、200gal和400gal时,钢框架结构基本处于弹性阶段,没有出现明显的塑性变形和破坏。当汶川波的加速度峰值达到620gal时,柱Z-1的斗与柱Z-2大跨一侧的拱相继屈服,结构进入弹塑性阶段,此时结构的最大层间位移角为1/203,且骨架曲线仍呈上升趋势,说明该钢框架结构具有较强的抗侧能力和较高的承载力。结构的屈服顺序为斗栱先屈服,然后梁端屈服,最后柱脚屈服,该传统风格建筑钢框架结构的抗震性能优越。

关键词：传统风格建筑钢框架结构拟动力试验抗震性能弹塑性时程分析

传统风格建筑圆钢管柱-箱形截面双梁节点受力性能试验研究与承载力计算

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工程力学 2017年第2期34卷 189-196页

作者：薛建阳翟磊魏志粉吴占景隋? 贾俊明西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 中国建筑西北设计研究院有限公司西安710018

为研究传统风格建筑圆钢管柱-箱形截面双梁节点受力性能,对传统风格建筑圆钢管柱-箱形截面双梁中节点和边节点进行低周反复加载试验,分析了双梁-柱节点的破坏特征及影响因素。研究结果表明:传统风格建筑圆钢管柱-箱形截面双梁节点的破... 详细信息

为研究传统风格建筑圆钢管柱-箱形截面双梁节点受力性能,对传统风格建筑圆钢管柱-箱形截面双梁中节点和边节点进行低周反复加载试验,分析了双梁-柱节点的破坏特征及影响因素。研究结果表明:传统风格建筑圆钢管柱-箱形截面双梁节点的破坏模式主要是下梁与大柱形成的核心区(3区)发生剪切屈服,上梁、下梁与大柱所形成的区域(2区)发生压弯破坏,部分焊缝及其热影响区的母材开裂;轴压比为0.3试件的极限承载力均高于轴压比为0.6的节点试件;相同轴压比下中节点试件的承载力高于边节点试件。给出了节点核心区2区压弯承载力验算公式并推导了节点核心区3区抗剪承载力计算公式,经与试验结果相比较,吻合较好。

关键词：传统风格建筑圆钢管柱箱形截面梁双梁-柱节点受剪承载力

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传统风格建筑钢框架结构拟静力试验研究

建筑结构学报 2017年第8期38卷 133-140页

作者：薛建阳戚亮杰李亚东车顺利王戈韦孙印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有限公司陕西西安710018

为研究传统风格建筑的钢框架结构的破坏形态和抗震性能,以位于抗震设防烈度8度区的一传统风格建筑钢框架结构为原型,按1∶2缩尺比例制作了试验模型,对其进行了低周反复加载试验。试验中观察了钢框架结构的受力过程及破坏形态,得到了结... 详细信息

为研究传统风格建筑的钢框架结构的破坏形态和抗震性能,以位于抗震设防烈度8度区的一传统风格建筑钢框架结构为原型,按1∶2缩尺比例制作了试验模型,对其进行了低周反复加载试验。试验中观察了钢框架结构的受力过程及破坏形态,得到了结构的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、应变特征、延性、耗能性能、刚度与承载力退化等。试验结果表明:传统风格建筑钢框架结构的斗、栱构件在水平荷载作用下可作为第一道抗震防线,梁端塑性铰发展充分,满足"强柱弱梁、强节点弱构件"的抗震要求;滞回曲线出现捏拢现象,呈Z形变化,表现出剪切滑移特征,与常规钢框架结构有明显的差异;在加载前期刚度退化较为显著;结构破坏时,极限位移角达到1/20,承载力退化系数接近0.9,表现出良好的抗倒塌能力和稳定的承载力。

关键词：传统风格建筑钢框架结构拟静力试验抗震性能

传统风格建筑钢筋混凝土-钢管混凝土组合框架模型振动台试验研究

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建筑结构学报 2018年第12期39卷 1-10页

作者：薛建阳翟磊贾俊明吴琨张新门博宇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有限公司陕西西安710018

为研究传统风格建筑钢筋混凝土-钢管混凝土（RC-CFST）组合框架的抗震性能,采用三维六自由度地震模拟振动台对缩尺比为1/4的模型结构进行了El Centro波、Taft波、兰州波及汶川波等地震波输入下的试验。通过白噪声扫描得到了该模型的自... 详细信息

为研究传统风格建筑钢筋混凝土-钢管混凝土（RC-CFST）组合框架的抗震性能,采用三维六自由度地震模拟振动台对缩尺比为1/4的模型结构进行了El Centro波、Taft波、兰州波及汶川波等地震波输入下的试验。通过白噪声扫描得到了该模型的自振频率、阻尼比等动力特性,研究了模型结构的受力过程、破坏特征及加速度、位移、剪力和应变等动力响应。试验结果表明：随着输入波地震峰值加速度的增加,框架模型的自振频率下降,阻尼比增大,加速度放大系数逐渐减小;柱架是耗散台面地震作用的主要构件;7度罕遇地震作用下结构X、Y向的最大层间位移角分别为1/46、1/51,结构的总体刚度偏小;结构的地震剪力沿模型高度方向没有明显下降的趋势, CFST柱顶部与枋、椽连接区域及柱底为结构的抗震薄弱环节。基于研究结果,提出了加强该组合框架抗震性能的设计建议。

关键词：传统风格建筑 RC-CFST组合框架振动台试验抗震性能动力反应

传统风格建筑RC-CFST组合框架拟动力试验及弹塑性地震反应分析

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土木工程学报 2019年第6期52卷 24-34页

作者：薛建阳翟磊赵轩李海博葛鸿鹏西安建筑科技大学陕西西安710055 中国建筑西北设计研究院有限公司陕西西安710018

对一缩尺比为1/2的传统风格建筑钢筋混凝土(RC)-钢管混凝土(CFST)组合框架模型进行El Centro波、Taft波、兰州波及汶川波等地震波作用下的拟动力试验,得到该模型的自振频率以及加速度、位移和应变等动力响应。分析模型结构的破坏过程、... 详细信息

对一缩尺比为1/2的传统风格建筑钢筋混凝土(RC)-钢管混凝土(CFST)组合框架模型进行El Centro波、Taft波、兰州波及汶川波等地震波作用下的拟动力试验,得到该模型的自振频率以及加速度、位移和应变等动力响应。分析模型结构的破坏过程、恢复力特征曲线及变形能力等抗震性能。研究表明:乳栿为模型结构的第一道抗震防线;随着输入地震波加速度峰值的增加,框架模型的自振频率下降,加速度放大系数逐渐减小,模型结构的恢复力特征曲线呈现出一定程度的'捏缩'效应。由应变分析可知,金柱纵筋先于檐柱纵筋屈服;乳栿和混凝土柱为模型结构的主要耗能构件。基于试验研究结果,采用有限元分析软件SAP2000对试验模型框架进行弹塑性地震反应分析,计算结果与试验实测结果吻合较好。计算分析结果表明:模型框架的出铰顺序依次为乳栿两侧、金柱柱底、檐柱柱底、金柱CFST柱底部及檐柱CFST柱底部。在峰值加速度为0.70g的El Centro波作用下,模型柱架的极限弹塑性层间位移角与规范规定的限值较为接近,表明框架结构具有较高的抗震安全储备。

关键词：传统风格建筑 RC-CFST组合框架拟动力试验抗震性能弹塑性地震反应分析