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新型两阶段屈曲约束支撑滞回性能试验研究

土木与环境工程学报(中英文) 2023年

作者：袁涛孙童非刘烨戴靠山朱哲明四川大学建筑与环境学院

为提升传统屈曲约束支撑的性能，特别是解决传统阻尼器在主震-余震型地震作用下发生断裂后无法为结构提供抗侧刚度和耗能能力的问题，提出了一种新型两阶段屈曲约束支撑（TwoStage Buckling-Restrained Brace,TS-BRB）。TS-BRB的耗能单... 详细信息

为提升传统屈曲约束支撑的性能，特别是解决传统阻尼器在主震-余震型地震作用下发生断裂后无法为结构提供抗侧刚度和耗能能力的问题，提出了一种新型两阶段屈曲约束支撑（TwoStage Buckling-Restrained Brace,TS-BRB）。TS-BRB的耗能单元由3个横截面沿纵向渐变的Q235钢板串联组成，中部的耗能段在地震中首先发挥耗能作用，若该段发生断裂，约束单元中的限位卡槽能够确保端部耗能段继续工作，从而使TS-BRB具备较传统BRB更高的耗能能力。TSBRB的滑移距离通过调整限位卡槽的长度来限制，从而满足结构减震设计的使用需求。试验结果表明：该阻尼器的滞回曲线饱满，形状符合理论预期；TS-BRB具有明显的二阶段耗能特性，耗能单元的端部耗能段在中间耗能段断裂后可继续工作，断裂后的附加累计耗能为断裂前的138.41%。TS-BRB解决了传统BRB在断裂后随即失去承载和耗能能力的问题，能够为结构提供更大的耗能储备。最后使用ABAQUS建立实体单元数值模型，发现模拟与试验的滞回曲线吻合较好。

关键词：屈曲约束支撑两阶段耗能储备试验研究

电化学修复后混凝土柱抗震性能的数值分析与验证

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工程科学与技术 2023年第6期55卷 172-180页

作者：杨州州毛江鸿李碧雄王向林薛倩倩龚园军四川大学建筑与环境学院四川成都610065 重庆交通大学土木工程学院重庆400074

为掌握电化学修复对混凝土结构抗震性能的影响,本文进行了常规电场强度下混凝土柱抗震性能的数值分析与试验验证。开展了电化学修复后钢筋低周疲劳试验,基于试验数据对OpenSees有限元平台中的Reinforcing Steel材料的本构疲劳破坏参数C_... 详细信息

为掌握电化学修复对混凝土结构抗震性能的影响,本文进行了常规电场强度下混凝土柱抗震性能的数值分析与试验验证。开展了电化学修复后钢筋低周疲劳试验,基于试验数据对OpenSees有限元平台中的Reinforcing Steel材料的本构疲劳破坏参数C_(f)、强度退化参数C_(d)和疲劳破坏指数α进行修正;开展了电化学修复前后混凝土柱的低周往复试验,得到了电化学修复对混凝土柱抗震性能指标的影响,建立了电化学修复后混凝土柱有限元纤维模型,并对比分析了数值模拟结果和试验数据。结果表明:钢筋低周疲劳试验加载幅值为±1.0%、±1.6%、±2.0%时,电化学修复钢筋试件比未修复钢筋试件的疲劳寿命分别降低约5%、30%、54%,说明电化学修复过程中产生的氢对钢筋的低周疲劳寿命负面影响随幅值的增大而增大;基于不同加载幅值下的钢筋低周疲劳数据,通过Coffin-Manson疲劳模型拟合得到考虑电化学修复后影响的本构参数C_(f)、C_(d)及α分别为0.136、0.361及0.410;电化学修复前后混凝土柱的滞回曲线形状基本一致,峰值荷载与耗能能力基本相同,说明常用电流下的电化学修复对混凝土柱的抗震性能影响较小;混凝土柱的数值模拟结果和低周往复试验结果接近,说明本文提出的有限元纤维模型可用于评估电化学修复对混凝土构件抗震性能的影响。

关键词：混凝土结构电化学修复低周疲劳抗震性能

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基于矩阵变换的空间刚架内力图和位移图绘制

力学与实践 2010年第2期32卷 128-132页

作者：丁星四川大学建筑与环境学院土木系成都610065

利用三维图形的矩阵变换原理,将单元内力和位移绘图数据进行伸缩、旋转和平移变换,在Matlab中实现了空间刚架内力图和位移图的绘制.本文提出的绘图方法可用于杆系结构有限元计算结果的图形显示.

关键词：内力图位移图空间刚架有限元

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应用矩阵变换绘制平面刚架内力图和位移图

四川建筑科学研究 2010年第3期36卷 36-39,50页

作者：丁星四川大学建筑与环境学院土木系四川成都610065

在平面刚架有限元计算的基础上,利用二维图形的矩阵变换原理,将单元内力和位移绘图数据进行伸缩、旋转和平移变换,在Matlab中实现了平面刚架内力图和位移图的绘制。本文提出的绘图方法,可用于杆系结构有限元计算结果的图形显示。

关键词：内力图位移图平面刚架有限元 Matlab

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刚架单元的Matlab向量化编程方法

四川建筑科学研究 2010年第6期36卷 23-26页

作者：丁星四川大学建筑与环境学院土木系四川成都610065

针对目前Matlab有限元程序向量化程度不高的状况,综合运用Matlab内置函数、向量下标、逻辑数组等,给出刚架单元静力分析主要环节的向量化程序代码。这些代码简洁、高效,涉及后处理法和先处理法中结构刚度矩阵集成、结构荷载列阵集成及... 详细信息

针对目前Matlab有限元程序向量化程度不高的状况,综合运用Matlab内置函数、向量下标、逻辑数组等,给出刚架单元静力分析主要环节的向量化程序代码。这些代码简洁、高效,涉及后处理法和先处理法中结构刚度矩阵集成、结构荷载列阵集成及支承条件处理等,并已通过Matlab运行验证,能够同时用于平面刚架和空间刚架,也可直接或经适当修改用于其他有限元程序。

关键词：向量化有限元平面刚架空间刚架 Matlab

碳纳米管增强水泥净浆对改善新老混凝土界面特性试验研究

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碳纳米管增强水泥净浆对改善新老混凝土界面特性试验研究

墙板与框架梁柱间连接方式对结构抗震性能的影响

作者：朱亚阁李碧雄四川大学建筑与环境学院土木系

采用三点抗折试验和抗压试验研究了掺入多壁碳纳米管(MWCNTs)对水泥砂浆力学性能的影响。结果表明,合适的碳纳米管掺量对其28 d的抗折和抗压强度可分别提高24.37%和22.44%。设计了模拟新老混凝土界面黏结特性的劈拉试验方案,测试了不同... 详细信息

采用三点抗折试验和抗压试验研究了掺入多壁碳纳米管(MWCNTs)对水泥砂浆力学性能的影响。结果表明,合适的碳纳米管掺量对其28 d的抗折和抗压强度可分别提高24.37%和22.44%。设计了模拟新老混凝土界面黏结特性的劈拉试验方案,测试了不同碳纳米管掺量下新老混凝土界面的劈拉强度,并分析了其破坏特征,研究了以碳纳米管水泥净浆作为界面黏结剂对新老混凝土黏结强度的影响。试验结果表明,碳纳米管的掺入对水泥砂浆的黏结强度有明显的改善,最大可提升15.67%。

关键词：碳纳米管水泥砂浆抗折强度抗压强度黏结强度

来源： cnki会议评论

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建筑结构 2019年第8期49卷 16-21页

作者：孙剑李碧雄孟春阳赵祖芳莫思特何思芬四川大学建筑与环境学院土木系成都610065 崇州壁宝节能墙体材料有限公司成都611230

墙板与框架梁柱连接方式多种多样,通过对2榀采用不同连接方式的框架-墙板结构缩尺模型进行水平推覆试验,观察其受力变形破坏全过程,研究不同连接方式对结构抗震性能的影响。研究表明,在柱顶水平位移逐渐增大的过程中,两种不同连接方式... 详细信息

墙板与框架梁柱连接方式多种多样,通过对2榀采用不同连接方式的框架-墙板结构缩尺模型进行水平推覆试验,观察其受力变形破坏全过程,研究不同连接方式对结构抗震性能的影响。研究表明,在柱顶水平位移逐渐增大的过程中,两种不同连接方式填充墙的斜撑作用机制均随着墙板的错动、开裂、破坏或平面外偏转而发生变化,相应地,框架梁柱的内力分布发生动态变化,但是两者也呈现出明显的差异。采用图集给出的卡件连接方式时,加载前期墙板与梁柱之间可发生相对位移,该阶段墙板对结构整体刚度贡献相对较小,但L形卡件的设置能够对墙体平面外的位移起到约束作用,直到结构整体失效,墙体始终参与抵抗水平荷载直至出现对角斜拉裂缝;采用企业现行安装工艺进行连接时,拉结钢筋的设置使得轻质墙板与主体框架从受力之始即具有较好的整体性,加载前期对结构的抗侧刚度和抗侧承载力具有较大贡献,但后期因墙板发生平面外偏转而退出工作。

关键词：墙板填充墙连接方式钢筋混凝土框架抗震性能

考虑土-高层建筑群动力相互作用的振动台试验研究

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四川大学学报（工程科学版） 2015年第3期47卷 37-43页

作者：熊峰赵丽谢伦武葛琪四川大学建筑与环境学院四川成都610065

为揭示高层建筑群间相邻结构动力相互作用机理和结构行为变化,设计2个土-结构体系对照模型,在场地土条件相同的情况下,一个仅有单独的上部结构、另一个则包含5个上部结构,并分别进行振动台试验,获取上部结构关键部位在地震动激励下的反... 详细信息

为揭示高层建筑群间相邻结构动力相互作用机理和结构行为变化,设计2个土-结构体系对照模型,在场地土条件相同的情况下,一个仅有单独的上部结构、另一个则包含5个上部结构,并分别进行振动台试验,获取上部结构关键部位在地震动激励下的反应。试验结果显示:在地震作用下,高层建筑群内结构存在明显的相互作用,群体建筑的沉降和倾斜较单独建筑增大;相邻建筑的存在会使上部结构频率降低;相邻建筑的相互作用使上部结构加速度反应和位移反应有时增大,有时减小,此变化取决于输入地震波的频谱特性;建筑群内中部建筑的加速度和位移反应强于周围建筑。

关键词：高层建筑群振动台试验地震反应

螺栓端板连接方钢管柱低周疲劳性能及损伤模型研究

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建筑结构学报 2016年第6期37卷 151-159,173页

作者：王志宇王清远薛辉刘晓凯四川大学建筑与环境学院四川成都610065 成都大学建筑与土木工程学院四川成都610106

为研究螺栓端板连接方钢管柱的低周疲劳性能,进行了29个连接试件等幅位移循环加载试验,分析了以钢管管壁变形和螺栓塑性拉伸变形为主的两种典型破坏模式及其滞回特征,对比分析了连接的低周疲劳寿命,提出了描述该类连接构造损伤的分析模... 详细信息

为研究螺栓端板连接方钢管柱的低周疲劳性能,进行了29个连接试件等幅位移循环加载试验,分析了以钢管管壁变形和螺栓塑性拉伸变形为主的两种典型破坏模式及其滞回特征,对比分析了连接的低周疲劳寿命,提出了描述该类连接构造损伤的分析模型。研究结果表明:以钢管管壁变形为主要破坏模式的试件具有一定耗能能力,而以螺栓塑性拉伸变形为主要破坏模式的试件表现出显著的承载力和刚度退化,耗能能力较低。当发生以钢管管壁变形为主的破坏时,连接件的低周疲劳寿命受构造几何参数影响较大。连接件折算应力幅与疲劳寿命的关系同GB 50017—2003《钢结构设计规范》中斜率为3的S-N曲线关系具有一定的可比性,可从偏于安全角度按7类细节类别来评价该类连接的低周疲劳寿命。针对连接件的破坏模式,采用刚度和耗能组合的损伤模型能较好地对其损伤发展过程进行预测。

关键词：螺栓端板方钢管柱低周疲劳试验损伤模型能量耗散刚度退化