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延性系数对SDOF体系地震能量输入历程的影响研究

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地震工程与工程振动 2010年第6期30卷 56-64页

作者：陈逵刘哲锋沈蒲生湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 长沙理工大学土木与建筑学院湖南长沙410076

文中以弹塑性SDOF体系为对象,提出将总输入能、最大瞬时输入能以及能量增长持时作为描述地震能量输入历程的三个特征参数。根据场地条件及地震动峰值速度与峰值加速度比值(V/A)双参数控制选择了不同场地条件下56条强震记录为输入,讨论... 详细信息

文中以弹塑性SDOF体系为对象,提出将总输入能、最大瞬时输入能以及能量增长持时作为描述地震能量输入历程的三个特征参数。根据场地条件及地震动峰值速度与峰值加速度比值(V/A)双参数控制选择了不同场地条件下56条强震记录为输入,讨论延性系数的变化对这三个参数的影响。研究表明,随着延性系数的增加,总输入能量谱及最大瞬时输入能量谱在减小谱峰值的同时,谱型整体向短周期移动,形成压缩效应;弹塑性能量增长持时谱较弹性能量增长持时谱更为平滑,其谱值在统计意义上不发生变化;短周期结构延性的增大使得总输入能与最大瞬时输入能增加,但对于中长周期结构,总输入能与最大瞬时输入能随延性系数增加而减少;输入能量在时间轴上的分布模式受延性系数变化的影响不明显,能量时程增长台阶的总长度在各种延性系数条件下趋于一致。

关键词：能量输入历程总输入能最大瞬时输入能能量增长持时延性系数

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多腔中空薄壁方钢管混凝土短柱轴压性能研究

重庆大学学报 2024年

作者：张潇龚俊邵永波黄伟峰李紫君西南石油大学土木工程与测绘学院

为了提升中空夹层钢管混凝土（CFDST）短柱的轴压性能，提出并设计了薄壁方套方中空夹层多腔钢管混凝土短柱（MCFDST），对其轴压力学性能进行了试验研究。试验试件包括15个方套方MCFDST短柱试件和3个方套方CFDST短柱试件。以混凝土抗... 详细信息

为了提升中空夹层钢管混凝土（CFDST）短柱的轴压性能，提出并设计了薄壁方套方中空夹层多腔钢管混凝土短柱（MCFDST），对其轴压力学性能进行了试验研究。试验试件包括15个方套方MCFDST短柱试件和3个方套方CFDST短柱试件。以混凝土抗压强度、外钢管宽厚比、空心率和是否设置拉肋为参数，通过分析试件的变形、荷载-位移曲线、破坏现象和延性系数，探究了各参数对试件的极限承载力、失效模式和延性的影响。试验结果显示：混凝土抗压强度从58 MPa提升至90 MPa，试件承载力提升46%，延性系数最高降低74%；外钢管宽厚比从39降低到29，试件承载力提升12.5%，延性系数明显增大；空心率从0.31增大到0.38，试件承载力提升了1.3%，延性系数仅提升1%；增设拉肋使构件承载力提升14.2%，延性系数最高提升282%。其次，利用试验数据验证了数值建模方法的有效性和模型的正确性，并开展了大量有限元参数分析，讨论了现行规范对该短柱轴压承载力的适用性，发现日本规范AIJ的预测公式可以精确估计MCFDST短柱轴压承载力。

关键词：方套方中空夹层多腔钢管混凝土短柱试验研究轴压性能失效模式极限承载力延性系数

工字形截面的延性系数和面向抗震设计的钢截面分类

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工程力学 2014年第6期31卷 173-182,189页

作者：付波童根树浙江大学土木工程学系杭州310058

对压弯荷载作用下的工形截面模型进行了考虑几何和材料非线性、残余应力、初始几何缺陷的非线性分析,得到弯矩-曲率曲线,确定不同通用宽厚比下截面的延性系数,提出工形截面的延性系数计算公式。根据面向抗震设计的钢构件截面分类的方法... 详细信息

对压弯荷载作用下的工形截面模型进行了考虑几何和材料非线性、残余应力、初始几何缺陷的非线性分析,得到弯矩-曲率曲线,确定不同通用宽厚比下截面的延性系数,提出工形截面的延性系数计算公式。根据面向抗震设计的钢构件截面分类的方法,利用结构延性与截面延性系数的关系和该文得到的截面延性系数的计算公式以及结构影响系数中是否包含超强系数,分别给出了各类截面板件的通用宽厚比分界。将通用宽厚比分界表示成翼缘宽厚比和腹板宽厚比的相关关系,拟合了相关关系的计算公式。

关键词：工形截面延性系数截面分类抗震设计宽厚比相关关系

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近断层脉冲地震作用下隔震桥梁等延性位移系数谱

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东南大学学报（自然科学版） 2018年第6期48卷 1044-1049页

作者：吴宜峰李爱群王浩沙奔北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044 北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心北京100044 东南大学土木工程学院南京210096

为了进一步深入研究近断层脉冲地震作用下隔震桥梁可能因位移过大导致破坏甚至造成落梁灾害的问题,在收集整理108条近断层脉冲波的基础上,研究了适用于隔震桥梁的等延性位移系数谱,其中延性系数取值范围是5～70.采用地震动脉冲周期对结... 详细信息

为了进一步深入研究近断层脉冲地震作用下隔震桥梁可能因位移过大导致破坏甚至造成落梁灾害的问题,在收集整理108条近断层脉冲波的基础上,研究了适用于隔震桥梁的等延性位移系数谱,其中延性系数取值范围是5～70.采用地震动脉冲周期对结构自振周期进行标准化,并与其他研究进行对比;研究了延性系数、屈服后刚度比等因素对位移系数谱的影响规律,并提出了指标Ω_μ与Ω_α,用以定量研究上述影响.结果表明,周期标准化后,位移系数谱的变异性显著降低;引入指标Ω_μ与Ω_α后可以简化位移系数谱,因简化引入的最大可能误差不超过10%.并据此建立了可供工程应用参考的简化位移系数谱.

关键词：近断层脉冲地震动隔震延性系数屈服后刚度比位移系数

压弯钢板延性系数及面向抗震设计的截面分类研究

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建筑结构学报 2013年第3期34卷 72-79页

作者：付波童根树浙江大学土木工程学系浙江杭州310058

对简支边界条件的压弯矩形钢板进行了考虑几何和材料非线性、残余应力、初始几何缺陷的非线性分析,得到弯矩-边缘纤维压应变曲线和弯矩-曲率曲线,按照两种曲线上延性系数的定义确定不同通用宽厚比下板件的延性系数,拟合了压弯板延性系... 详细信息

对简支边界条件的压弯矩形钢板进行了考虑几何和材料非线性、残余应力、初始几何缺陷的非线性分析,得到弯矩-边缘纤维压应变曲线和弯矩-曲率曲线,按照两种曲线上延性系数的定义确定不同通用宽厚比下板件的延性系数,拟合了压弯板延性系数计算式。分析表明,按曲率定义延性小于按边缘纤维压应变定义的延性。另外根据面向抗震设计的钢构件截面分类的方法,利用结构延性需求与截面延性需求的关系和得到的截面延性需求的计算式,区分结构影响系数中是否包含超强系数,对各类截面板件的宽厚比进行分界,并拟合了宽厚比分界与结构影响系数的相关计算式。

关键词：压弯板件非线性有限元分析延性系数宽厚比截面分类抗震设计

受压和受弯板延性系数和面向抗震设计的钢截面分类

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工程力学 2013年第3期30卷 323-330页

作者：童根树付波浙江大学土木工程系浙江杭州310058

对不同边界条件的均匀受压和受弯矩形板进行了考虑几何和材料非线性、残余应力、初始几何缺陷的非线性分析,得到压力-压缩曲线和弯矩-曲率曲线,确定不同通用宽厚比下板件的延性系数,提出各类板件的延性系数计算公式。根据计算地震力的... 详细信息

对不同边界条件的均匀受压和受弯矩形板进行了考虑几何和材料非线性、残余应力、初始几何缺陷的非线性分析,得到压力-压缩曲线和弯矩-曲率曲线,确定不同通用宽厚比下板件的延性系数,提出各类板件的延性系数计算公式。根据计算地震力的结构影响系数的大小,提出了面向抗震设计的钢构件截面分类的方法,利用结构延性与截面延性系数的关系和该文得到的截面延性系数的计算公式,以及结构影响系数中是否包含超强系数,分别给出了各类截面板件的宽厚比分界。

关键词：延性系数宽厚比截面分类抗震设计非线性分析

跨座式单轨独柱大悬挑钢-混组合框架高架车站抗震设计探讨

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铁道标准设计 2024年第4期68卷 168-177页

作者：陈志强靳鹏廖宇飚中铁工程设计咨询集团有限公司建筑工程设计研究院北京100055

针对跨座式单轨独柱大悬挑钢-混组合框架高架车站结构抗震冗余度低,在高烈度地区应用较少,为更好地分析高架车站抗震受力全过程,以某跨座式单轨独柱大悬挑钢-混组合框架高架车站工程实例为背景,根据建筑规范和城市轨道交通规范要求设定... 详细信息

针对跨座式单轨独柱大悬挑钢-混组合框架高架车站结构抗震冗余度低,在高烈度地区应用较少,为更好地分析高架车站抗震受力全过程,以某跨座式单轨独柱大悬挑钢-混组合框架高架车站工程实例为背景,根据建筑规范和城市轨道交通规范要求设定合理的抗震性能目标,并研究构件抗震受力历时过程中的受力情况。采用大型有限元Midas作为主要计算软件,选取合理的地震波,进行多遇地震和设防地震有限元计算时采用弹性时程分析方法,且对振型分解反应谱法地震作用进行相应的放大,结果分析构件满足抗震性能目标要求。进行罕遇地震计算时,为更好地模拟工程实际情况,计算模型考虑桩土共同作用,采用结构-承台-桩基整体计算建模方法,进行弹塑性时程分析,关键构件采用截面纤维模型进行计算,能够反映关键构件在大震作用下进入破损阶段之后的行为,可以查看关键构件截面混凝土的开裂和压碎历史,钢材或钢筋的屈服和硬化过程。研究结果表明结构构件均满足抗震性能目标:(1)关键构件的钢材纤维受拉受压均未超过屈服强度,保持弹性工作状态,混凝土纤维受拉开裂,受压未达到屈服强度,同时延性系数D/D1小于1,均说明关键构件满足抗震性能为压弯、抗剪不屈服的目标;(2)桩基的钢筋纤维受拉、受压均未超过屈服强度,混凝土纤维受拉开裂,受压未达到屈服强度,满足抗震性能为压弯、抗剪不屈服的目标;(3)地震作用下,带有桩模型与无桩模型的基底剪力有一定差距,表现为带有桩基模型的地震剪力较大,设计时应考虑桩土共同作用。

关键词：跨座式单轨高架车站独柱大悬臂钢-混组合框架抗震性能纤维截面关键构件延性系数

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承载力退化体系中各延性系数下的地震力计算

同济大学学报（自然科学版） 2013年第8期41卷 1133-1139,1157页

作者：童根树叶赟张磊浙江大学土木工程学系浙江杭州310058 浙江大学建筑设计研究院浙江杭州310027

对承载力退化的修正理想弹塑性(MEPP)、剪切滑移(SSP)和双线性(BIL)滞回模型的单自由度体系进行弹塑性动力时程分析,得到了考虑承载力退化时不同场地、延性系数等参数组合下双周期标准化的地震力调整系数谱,结果表明:承载力退化对BIL和... 详细信息

对承载力退化的修正理想弹塑性(MEPP)、剪切滑移(SSP)和双线性(BIL)滞回模型的单自由度体系进行弹塑性动力时程分析,得到了考虑承载力退化时不同场地、延性系数等参数组合下双周期标准化的地震力调整系数谱,结果表明:承载力退化对BIL和SSP模型的影响不大,对MEPP模型的影响则随退化值增大而增大.计算了承载力有退化的MEPP模型的基底剪力影响系数谱αEK,并给出了简化计算公式,进而得到与退化模型等效的理想弹塑性模型.对有退化模型的承载力需求是理想弹塑性模型的αEK倍,同时变形能力绝对值也为相同延性系数的理想弹塑性模型的αEK倍.

关键词：延性系数地震力调整系数基底剪力退化理想弹塑性体系

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实腹式型钢混凝土柱延性系数分析

中南大学学报（自然科学版） 2008年第1期39卷 196-201页

作者：郭健何益斌肖阿林湖南大学土木工程学院

在平截面假定及对截面应力分布进行合理简化的基础上,依据截面材料的应力-应变关系及构件曲率分布规律,采用现有塑性铰计算模型分别得出各受力阶段实腹式型钢混凝土柱截面组成材料的合力,进而推导出各受力阶段截面曲率、弯矩及挠度的计... 详细信息

在平截面假定及对截面应力分布进行合理简化的基础上,依据截面材料的应力-应变关系及构件曲率分布规律,采用现有塑性铰计算模型分别得出各受力阶段实腹式型钢混凝土柱截面组成材料的合力,进而推导出各受力阶段截面曲率、弯矩及挠度的计算公式,建立单调荷载下实腹式型钢混凝土柱曲率及位移延性系数的表达式,同时对其影响参数进行分析。理论计算与试验结果对比表明,曲率及位移延性系数计算值与试验结果吻合良好,说明所提出的方法及推导的实腹式型钢混凝土柱延性系数计算表达式能较好地反映实际情况。

关键词：实腹式型钢混凝土柱曲率位移延性系数塑性铰