检索结果-南通市图书馆

基于钢结构BIM模型的结构分析数据转换和软件开发

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哈尔滨工业大学学报 2024年

作者：赵诗华刘栋余香林石永久清华大学土木工程系

为解决当前在钢结构建筑信息模型（building information modeling,BIM）与结构分析模型之间进行数据转换时存在的关键技术问题，本文在分析工业基础类（industry foundation classes,IFC）标准表达方法的基础上，以ABAQUS为结构分析平... 详细信息

为解决当前在钢结构建筑信息模型（building information modeling,BIM）与结构分析模型之间进行数据转换时存在的关键技术问题，本文在分析工业基础类（industry foundation classes,IFC）标准表达方法的基础上，以ABAQUS为结构分析平台，开发了钢结构BIM模型数据转换算法，运用C#语言和Xbim工具包，实现了结构构件信息提取、构件空间位置调整和分析数据自动添加，并形成了相应的转换软件；通过钢框架结构实例分析验证了该软件的可靠性和准确性，并将其应用于安阳市游客集散中心的BIM模型转换和结构分析。结果表明，所开发的算法和软件解决了生成的结构分析模型节点不连接和人工添加分析数据工作量大等问题，实现了BIM中的钢结构设计模型或深化设计模型向ABAQUS结构分析模型数据的准确转换。与传统的在ABAQUS中直接建立结构分析模型相比，本文提出的方法能大大提高复杂钢结构的结构分析建模速度和效率。

关键词：钢结构建筑信息模型(BIM) IFC标准模型转换结构分析

索支撑光伏电站索力温度效应及其简化分析模型

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工程力学 2024年

作者：敬海泉彭浩轩何旭辉中南大学土木工程系

近年来，一种新型索支撑光伏电站结构获得大规模推广和应用。部分学者对这种结构的力学性能进行了研究和探索。但是，既有研究主要集中于风荷载对结构稳定性和安全性的影响。作为一种大跨度的索网钢结构，温度效应对结构力学行为的影响... 详细信息

近年来，一种新型索支撑光伏电站结构获得大规模推广和应用。部分学者对这种结构的力学性能进行了研究和探索。但是，既有研究主要集中于风荷载对结构稳定性和安全性的影响。作为一种大跨度的索网钢结构，温度效应对结构力学行为的影响也不可忽视。因此，本文对新型索支撑光伏电站结构的温度效应进行了系统分析和研究。本文使用Ansys有限元模拟温度效应对索支撑光伏电站索力的影响，计算了仅温度效应、风雪荷载和温度效应共同作用等多个工况，揭示了温度效应对索结构内力的影响规律。研究结果表明：由于光伏组件的作用，索力沿长度方向呈“锯齿”型分布；无风雪荷载时，索结构的温度影响系数为定值；有风雪荷载时，索结构的温度影响系数随风雪荷载增大而减小。根据计算结果并综合外荷载条件、跨度和光伏组件倾角等因素，提出了索支撑光伏电站索结构温度效应的简化分析模型和索力分析经验公式。最后使用简化分析模型和索力分析经验公式计算不同结构下多种工况的索力，与有限元分析结果对比计算误差皆小于1%，验证了其准确性。

关键词：索支撑光伏电站温度效应有限元分析简化分析模型索力计算外荷载条件

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清华园出土古墓砖力学性能与微结构关系

建筑材料学报 2024年

作者：韩建国阎培渝清华大学土木工程系

对晋朝至清朝跨越1600年历史的古墓砖，进行了力学性能和微结构分析。通过形貌、力学性能、孔隙率等宏观性能，以及化学成分、矿物组成等微观性能，全面剖析了不同朝代古墓砖的异同。研究结果表明：自晋朝至清朝，我国民间制砖工艺和制... 详细信息

对晋朝至清朝跨越1600年历史的古墓砖，进行了力学性能和微结构分析。通过形貌、力学性能、孔隙率等宏观性能，以及化学成分、矿物组成等微观性能，全面剖析了不同朝代古墓砖的异同。研究结果表明：自晋朝至清朝，我国民间制砖工艺和制砖质量无显著变化；我国自秦朝就掌握了红砖和青砖两种制砖工艺；青砖相对于红砖，其体积密度小、孔隙率大，但强度高，这是由于烧成过程中，附加的焖烧阶段提升了青砖的烧结程度，产生了更高程度的碳酸钙分解和伊利石结晶水的汽化，促进了钙长石和玻璃相的生成所致。

关键词：古墓砖清华园力学性能化学成分矿物组成

基于状态空间法的平面圆弧曲梁面外动力学分析

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工程力学 2024年第S01期41卷 89-97页

作者：刘兴喜姚媛徐荣桥浙江理工大学土木工程系浙江杭州310018 浙江理工大学图书馆浙江杭州310018 浙江大学土木工程系浙江杭州310058

该文通过选择广义位移和与其对偶的广义力作为状态变量,建立了平面圆弧曲梁面外动力学问题的状态方程列式,并求解了工程中常见的四种边界条件下圆弧曲梁面外自由振动的频率和模态。利用状态空间列式和辛内积的概念,建立了振动模态关于... 详细信息

该文通过选择广义位移和与其对偶的广义力作为状态变量,建立了平面圆弧曲梁面外动力学问题的状态方程列式,并求解了工程中常见的四种边界条件下圆弧曲梁面外自由振动的频率和模态。利用状态空间列式和辛内积的概念,建立了振动模态关于质量和旋转惯量以及关于刚度的正交关系式。基于建立的振动模态关于质量和旋转惯量的正交关系式,运用模态叠加法得到了非齐次状态方程即面外强迫振动控制方程的解析解,并具体考察了竖向移动荷载作用下圆弧曲梁的动力响应。给出了数值算例,并与已有结果进行了比较,验证了该文方法在进行圆弧曲梁面外自由振动和强迫振动分析时的准确性和可靠性。

关键词：平面圆弧曲梁面外自由振动面外强迫振动状态空间法辛内积模态正交性模态叠加法

用交叉梁系比拟求解正交各向异性薄板弯曲问题

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应用数学和力学 2024年第5期45卷 518-528页

作者：袁全袁驷清华大学土木工程系北京100084

采用交叉梁系结构比拟求解正交各向异性薄板结构,给出了两种结构在静力分析和自由振动分析中的相容性条件;对于满足相容性条件且仅含有简支和固支组合边界的相容问题,论证了其解答随着交叉梁系网格加密可收敛到正交各向异性板的理论解.... 详细信息

采用交叉梁系结构比拟求解正交各向异性薄板结构,给出了两种结构在静力分析和自由振动分析中的相容性条件;对于满足相容性条件且仅含有简支和固支组合边界的相容问题,论证了其解答随着交叉梁系网格加密可收敛到正交各向异性板的理论解.进一步建立了所有类型内力的计算公式,并给出了采用3D结构力学求解器求解的算法实施和数值算例(包括矩形板和圆形板问题),用以验证理论分析的正确性.

关键词：交叉梁系正交各向异性薄板相容性条件 3D结构力学求解器数值计算

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束浆挤扩钢管桩竖向抗拔承载力计算方法

岩土力学 2024年第3期45卷 846-856页

作者：王长虹杨天笑马铖涛沈洋上海大学力学与工程科学学院土木工程系上海200444

随着城市地下空间的开发,深厚黏性土地区的基础抗浮问题愈发凸显。钻孔预制桩因环境友好,得到了广泛的应用,但钻孔过程削弱了预制桩的抗拔性能。拟开发一种新型的约束注浆挤扩钢管桩,为了准确评估束浆挤扩桩的承载力,分析了抗拔桩的破... 详细信息

随着城市地下空间的开发,深厚黏性土地区的基础抗浮问题愈发凸显。钻孔预制桩因环境友好,得到了广泛的应用,但钻孔过程削弱了预制桩的抗拔性能。拟开发一种新型的约束注浆挤扩钢管桩,为了准确评估束浆挤扩桩的承载力,分析了抗拔桩的破坏模式。基于对数螺旋线,提出局部滑裂面理论。采用经典案例,验证了抗拔承载力公式的有效性。基于正交试验设计理念,研究了束浆挤扩桩承载力的影响因素。结果表明,桩径和桩-土界面强度,对抗拔承载力的贡献最大。开展束浆挤扩桩的现场抗拔试验,与同直径钢管桩相比,束浆挤扩工艺可提高抗拔承载力达到70%。使用简化计算公式,计算基桩的抗拔承载力,误差控制在5%以内,更为准确安全。研究结果为约束注浆挤扩钢管桩承载力的设计和优化,提供了理论和技术参考。

关键词：束浆挤扩钢管桩抗拔承载力对数螺旋线简化计算方法

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建筑结构隔震技术研究进展

工程力学 2024年第5期41卷 39-54页

作者：潘鹏曾一曹迎日艾华浩王海深清华大学土木工程系北京100084 土木工程安全与耐久教育部重点实验室清华大学北京100084

建筑结构隔震技术通过在建筑结构底部或中间楼层设置隔震装置,延长结构的自振周期,并提供适当的阻尼使得结构的响应大幅度减小,能够更有效地保护房屋结构以及室内设备的安全,可显著提升建筑震后功能可恢复能力。目前建筑结构隔震技术已... 详细信息

建筑结构隔震技术通过在建筑结构底部或中间楼层设置隔震装置,延长结构的自振周期,并提供适当的阻尼使得结构的响应大幅度减小,能够更有效地保护房屋结构以及室内设备的安全,可显著提升建筑震后功能可恢复能力。目前建筑结构隔震技术已经有较为成熟的技术产品和工程应用,已广泛应用于住宅、医院、学校、博物馆和图书馆等建筑中。随着《建设工程抗震管理条例》的颁布,预期隔震技术将有更广阔的应用场景。隔震建筑也将逐步从低层、简单建筑结构向高层、复杂建筑结构的方向发展。目前常用的隔震装置存在着抗拉能力不足、对竖向地震或竖向环境振动减振效果不足、控制频宽窄、适应性不足以及使用状态及损伤状态难以监测等问题。为此,众多学者针对以上问题进行了深入研究,开发了抗拉隔震支座、三维隔震(振)支座、半主动隔震支座和隔震支座的健康监测系统,为扩展隔震技术的应用范围提供了解决方法。目前,相关研究偏重于新型隔震装置的性能研究,未来应全面考虑新型隔震装置对于建筑的影响,提出配套的设计方法,并进行示范性工程应用,加快隔震技术的推广。

关键词：隔震技术抗拉支座三维隔震(振)支座半主动隔震系统健康监测综述

开槽型混凝土叠合板受力性能有限元分析与承载力计算

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建筑结构学报 2024年第4期45卷 216-225页

作者：聂鑫周心怡庄亮东清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

开槽型混凝土叠合板采用板端开槽放置附加钢筋的形式取代胡子筋,可以提高施工效率,在工程中已得到广泛应用。为进一步研究开槽型叠合板的受力性能和关键设计参数,采用有限元软件ABAQUS进行建模分析。针对槽口附加钢筋滑移模拟和新旧混... 详细信息

开槽型混凝土叠合板采用板端开槽放置附加钢筋的形式取代胡子筋,可以提高施工效率,在工程中已得到广泛应用。为进一步研究开槽型叠合板的受力性能和关键设计参数,采用有限元软件ABAQUS进行建模分析。针对槽口附加钢筋滑移模拟和新旧混凝土界面模拟方法开展研究,并与试验结果对比,验证了有限元建模的合理性。进一步通过该有限元模型开展参数分析。结果表明,附加钢筋直径过大或过小于预制板纵筋直径都会损伤受力性能,槽口保护层厚度由40 mm减小至20 mm时,叠合板承载力提高18.3%,槽口长度由100 mm增加至300 mm时,叠合板的承载力提高176%。同时,对开槽型叠合板承载力的设计公式进行了理论推导,并与有限元分析结果对比,误差基本小于10%,两者吻合较好。

关键词：叠合板槽口有限元分析设计方法受弯承载力

高效装配式钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2024年第7期45卷 189-199页

作者：赵子琪赵作周刘巍刘娟清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

针对装配式剪力墙边缘构件竖向连接钢筋数量较多、直径较小,造成套筒多、钢筋对中困难且现场灌浆困难,人工加工绑扎箍筋耗工费时且难以自动化作业生产等问题,提出了剪力墙边缘构件采用大直径钢筋和大直径套筒连接、箍筋采用连续螺旋方... 详细信息

针对装配式剪力墙边缘构件竖向连接钢筋数量较多、直径较小,造成套筒多、钢筋对中困难且现场灌浆困难,人工加工绑扎箍筋耗工费时且难以自动化作业生产等问题,提出了剪力墙边缘构件采用大直径钢筋和大直径套筒连接、箍筋采用连续螺旋方箍构造的高效装配式剪力墙构造形式,完成了3个设计轴压比为0.2、1个设计轴压比为0.6和2个设计轴压比为0.4的足尺装配式剪力墙试件的拟静力加载试验,研究不同轴压比、边缘构件纵筋连接形式与箍筋构造形式下剪力墙的抗震性能。结果表明:6个剪力墙均实现了预期的弯曲破坏模式;剪力墙受弯承载力实测值为计算值的1.03~1.15倍,具有一定的安全冗余度;剪力墙极限位移角为1/77~1/42,大于GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中要求的罕遇地震作用下剪力墙结构弹塑性层间位移角的限值1/120,表现出良好的变形能力。提出的装配式剪力墙构造连接方案合理可靠,在保证剪力墙的承载能力和抗震性能的前提下,建造成本较传统连接方案的降低了8%~18%。

关键词：装配式剪力墙灌浆套筒螺旋箍拟静力试验抗震性能