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基于材料损伤的钢板加固半刚性组合节点抗倒塌性能分析
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作者 高山 郭兰慧 张素梅 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期240-246,共7页
当结构中竖向承重构件发生破坏后,节点的抗倒塌性能决定了荷载是否能可靠地传递给相邻结构构件,避免结构出现连续倒塌。为了提高节点的转动能力和抗倒塌能力,设计了一种钢板加固的半刚性组合节点,提出其理论模型,并推导相应的变形公式,... 当结构中竖向承重构件发生破坏后,节点的抗倒塌性能决定了荷载是否能可靠地传递给相邻结构构件,避免结构出现连续倒塌。为了提高节点的转动能力和抗倒塌能力,设计了一种钢板加固的半刚性组合节点,提出其理论模型,并推导相应的变形公式,建立基于材料损伤的有限元分析模型对理论模型进行验证,并对该组合节点的抗倒塌性能进行分析。结果表明:钢板加强的节点并没有影响结构的前期性能,而是使结构提前进入过渡阶段,并且明显增大了结构的极限位移和极限荷载;该节点的理论模型及相应的变形公式可以精确预测钢板参与工作时对应的节点竖向位移;钢板两端连接点的初始距离和钢梁高度决定了钢板参与受力的时刻;采用类似具有"延时"作用的柔性组件可以起到与钢板相同的加固效果。 展开更多
关键词 组合结构 半刚性节点 连续倒塌 有限元分析 材料损伤 倒塌性能
开缝钢板加固既有钢筋混凝土剪力墙抗倒塌性能试验研究
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作者 程蓓 周梦杰 +1 位作者 雷廷尉 杨参天 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2019年第2期36-42,共7页
老建筑中小跨高比剪力墙的抗震能力往往不能满足当前的抗震设计要求,尤其是底部或转换层中的剪力墙,在高轴压比下容易发生脆性剪切破坏而导致整个剪力墙体系的倒塌。为了提高既有小跨高比剪力墙在地震中的抗倒塌性能,提出了一种新型的... 老建筑中小跨高比剪力墙的抗震能力往往不能满足当前的抗震设计要求,尤其是底部或转换层中的剪力墙,在高轴压比下容易发生脆性剪切破坏而导致整个剪力墙体系的倒塌。为了提高既有小跨高比剪力墙在地震中的抗倒塌性能,提出了一种新型的开缝钢板加固法。研究了开缝钢板加固法对钢筋混凝土剪力墙的破坏形式、滞回曲线、延性和抗倒塌性等受力性能的影响。按照高宽比1∶1的比例制作4个钢筋混凝土剪力墙试件,并对其中的1个试件使用未开缝钢板进行加固和对2个试件使用开缝数量不同的钢板进行加固。通过低周反复荷载及高轴力试验表明,未进行钢板加固的剪力墙和采用未开缝钢板加固的剪力墙均发生了倒塌破坏。而采用开缝钢板加固的剪力墙未发生倒塌破坏,并且其延性和耗能能力都有所提高。 展开更多
关键词 加固 剪力墙 开缝钢板 倒塌性能
钢筋混凝土梁柱子结构抗倒塌性能有限元模拟与分析 预览
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作者 曾翔 胡涛 曹宝珠 《新疆大学学报:自然科学版》 2018年第1期115-120,共6页
基于ABAQUS/Explicit平台,本文分别采用累积损伤破坏模型模拟钢筋受拉断裂行为和混凝土损伤塑性模型模拟混凝土性能,建立了钢筋混凝土梁柱子结构抗倒塌性能分析的三维非线性有限元模型.文中详细地讨论了ABAQUS中累积损伤破坏模型模拟钢... 基于ABAQUS/Explicit平台,本文分别采用累积损伤破坏模型模拟钢筋受拉断裂行为和混凝土损伤塑性模型模拟混凝土性能,建立了钢筋混凝土梁柱子结构抗倒塌性能分析的三维非线性有限元模型.文中详细地讨论了ABAQUS中累积损伤破坏模型模拟钢筋受拉断裂行为所需关键参数的取值,从而避免了以往采用自定义子程序分析钢筋断裂行为的不便.通过有限元模拟结果与文献中试验研究结果的比较,表明该模型可较好地模拟钢筋混凝土梁柱子结构的抗倒塌性能.基于该模型开展进一步分析,表明钢筋极限拉应变的取值对梁柱子结构抗倒塌极限承载力及对应挠度有重要影响,而目前《混凝土结构设计规范》对这一点并未考虑,有必要对这一问题进一步加强研究. 展开更多
关键词 梁柱子结构 倒塌性能 有限元分析 累积损伤破坏模型 纵向钢筋极限拉应变影响
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地震作用下RC框架结构抗连续倒塌数值分析
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作者 何庆锋 邓颖婷 《湖南科技大学学报:自然科学版》 北大核心 2018年第3期22-30,共9页
为研究地震作用下钢筋混凝土框架结构的抗连续倒塌性能,基于OpenSees非线性有限元分析平台,选用包含远场、近场及人工地震波在内的8条地震波,采用增量动力分析方法,对一榀移除中柱的试验框架结构在地震作用下的抗连续倒塌性能进行了分析... 为研究地震作用下钢筋混凝土框架结构的抗连续倒塌性能,基于OpenSees非线性有限元分析平台,选用包含远场、近场及人工地震波在内的8条地震波,采用增量动力分析方法,对一榀移除中柱的试验框架结构在地震作用下的抗连续倒塌性能进行了分析,结果表明,在所选水平与竖直方向地震波共同作用下,所分析的试验框架结构在8度罕遇地震作用下未发生倒塌,具有充足的抗连续倒塌能力及较好的抗震性能.竖向地震作用会明显加剧损伤结构的竖向连续倒塌风险,水平地震作用也会减弱损伤结构的抗倒塌能力. 展开更多
关键词 增量动力分析方法 倒塌性能 梁柱节点单元 OPENSEES
弱轴栓焊连接梁柱子结构抗倒塌性能试验研究 预览
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作者 钟炜辉 宋晓燕 +1 位作者 孟宝 巩乐 《工程科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第2期42-49,共8页
栓焊连接是钢结构建筑中常用的节点形式之一,该节点的受力性能和破坏方式与钢框架结构的抗倒塌性能密切相关。针对栓焊连接节点,采用备用荷载路径法,选择两跨三柱型梁柱子结构作为研究对象,对3个不同跨度比(1:0.6、1:1.0、1:1... 栓焊连接是钢结构建筑中常用的节点形式之一,该节点的受力性能和破坏方式与钢框架结构的抗倒塌性能密切相关。针对栓焊连接节点,采用备用荷载路径法,选择两跨三柱型梁柱子结构作为研究对象,对3个不同跨度比(1:0.6、1:1.0、1:1.4)的弱轴栓焊连接梁柱子结构试件进行单调静力加载试验,对比分析了连续倒塌条件下3个试件的破坏模式、力学性能和抗力机制。试验结果表明:3个试件的破坏过程均为粱端受拉翼缘先后发生断裂,进而断裂截面部分内力转由腹板螺栓传递,且梁端受压翼缘屈曲,最终由于梁柱节点处梁腹板螺栓孔发生剪切破坏或梁腹板、节点板断裂使试件丧失承载力。通过分析试件的失效机理可知,3个试件的抗力机制发展过程经历了梁机制阶段、梁机制向悬链线机制转变的过渡阶段、悬链线机制阶段。弱轴栓焊连接节点具有较高的冗余度,当受拉翼缘断裂后节点仍具有一定的转动能力,剩余结构通过梁柱之间可靠的拉结力及梁端产生的较大转角保证悬链线效应能够充分发挥,且在之后的大变形中起主导作用,而梁柱节点变形的快速增大有利于梁柱子结构通过梁柱构件间的协同工作继续承担荷载。对不等跨弱轴栓焊连接梁柱子结构试件,其初始断裂部位往往位于跨高比较小的短梁,且短梁相比长梁的悬链线效应更为显著。 展开更多
关键词 弱轴连接 栓焊连接节点 梁柱子结构 倒塌性能 悬链线效应
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不同柱梁抗弯承载力比对框架结构抗倒塌性能的影响 预览 被引量:1
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作者 张正 梁兴文 +1 位作者 陆婷婷 胡翱翔 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期859-869,共11页
设计不同柱梁抗弯承载力比的5个纤维增强混凝土(FRC)框架结构及3个钢筋混凝土(RC)框架结构,利用性能评估软件Perform-3D进行Pushover及IDA计算分析,得出其破坏机制及易损性曲线。结果表明,柱、梁端部局部采用FRC后,承载力有一定... 设计不同柱梁抗弯承载力比的5个纤维增强混凝土(FRC)框架结构及3个钢筋混凝土(RC)框架结构,利用性能评估软件Perform-3D进行Pushover及IDA计算分析,得出其破坏机制及易损性曲线。结果表明,柱、梁端部局部采用FRC后,承载力有一定提高,峰值位移有较大提高;对FRC框架结构的破坏机制影响很大;对FRC框架结构地震反应也有一定的影响,其比值越大,超越概率越小,且随期望破坏程度的加重,这种影响也趋于明显,当在1.2以上时,结构的倒塌概率均小于10%,满足大震不倒的概率要求。 展开更多
关键词 柱梁弯承载力比 纤维增强混凝土(FRC) 倒塌性能 推覆分析 增量动力分析
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钢框架腹板双角钢连接梁柱子结构抗倒塌性能分析 预览 被引量:1
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作者 钟炜辉 孟宝 +1 位作者 崔炜 郑江 《西安建筑科技大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2016年第1期89-94,121共7页
腹板双角钢连接作为梁柱节点的一种常用连接方式大量使用于钢结构工程中,其节点的受力性能和破坏方式与钢框架的抗倒塌性能密切相关.采用显式动力准静态法分析了腹板双角钢连接梁柱子结构在大变形下的抗力机制转换及破坏模式,并通过试... 腹板双角钢连接作为梁柱节点的一种常用连接方式大量使用于钢结构工程中,其节点的受力性能和破坏方式与钢框架的抗倒塌性能密切相关.采用显式动力准静态法分析了腹板双角钢连接梁柱子结构在大变形下的抗力机制转换及破坏模式,并通过试验结果进行了分析验证.通过对影响钢框架梁柱子结构抗倒塌性能的主要因素(梁跨高比、连接角钢厚度及节点螺栓布置)进行参数分析,获得了一些有价值的结论,为同类连接形式的钢框架结构抗倒塌分析和设计提供参考. 展开更多
关键词 腹板双角钢连接 钢框架 梁柱子结构 倒塌性能 数值分析
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平齐端板连接钢框架梁柱子结构的抗倒塌性能分析 预览
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作者 孟宝 钟炜辉 +1 位作者 郝际平 李超范 《西安建筑科技大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2016年第3期376-382,共7页
平齐端板连接是钢结构建筑中常用的梁柱节点连接方式之一,其节点的受力性能和破坏方式与钢框架结构的抗倒塌性能密切相关.针对平齐端板梁柱节点,采用备用荷载路径法,构建了基于悬链线机制的梁柱子结构模型,分析了钢框架结构在倒塌... 平齐端板连接是钢结构建筑中常用的梁柱节点连接方式之一,其节点的受力性能和破坏方式与钢框架结构的抗倒塌性能密切相关.针对平齐端板梁柱节点,采用备用荷载路径法,构建了基于悬链线机制的梁柱子结构模型,分析了钢框架结构在倒塌过程中梁机制与悬链线机制的转换机理.通过数值分析,并与相关试验数据进行验证,获得了梁跨高比和端板厚度等关键参数对钢框架梁柱子结构抗倒塌性能的影响规律,为同类连接方式的钢框架结构抗倒塌分析和设计提供参考. 展开更多
关键词 平齐端板连接 梁柱子结构 倒塌性能 悬链线效应 数值分析
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新旧抗震规范下不同延性框架结构倒塌性能的研究 预览
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作者 李奉阁 杨晓健 《山东农业大学学报:自然科学版》 CSCD 2016年第6期889-893,共5页
建筑结构的抗震性能是抗震防灾系统中首要的环节,其中抗倒塌能力是抗震性能的表现指标,所以抗倒塌能力的强弱对结构的稳定性起到了决定性的作用。我国在2001版抗震规范的基础上,于2010年修订实施了新版抗震规范。该文采用目前较流行... 建筑结构的抗震性能是抗震防灾系统中首要的环节,其中抗倒塌能力是抗震性能的表现指标,所以抗倒塌能力的强弱对结构的稳定性起到了决定性的作用。我国在2001版抗震规范的基础上,于2010年修订实施了新版抗震规范。该文采用目前较流行的弹塑性时程分析法,在基于SAP2000的弹塑性分析平台上,分别按照新旧抗震规范设计不同延性的框架结构,分析各结构在不同设防烈度下的抗倒塌能力。 展开更多
关键词 框架结构 震规范 倒塌性能
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通缝拼装盾构隧道衬砌结构抗倒塌性能的试验研究 被引量:7
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作者 柳献 黄晓冬 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期3703-3714,共12页
针对周边卸载工况下通缝拼装盾构隧道衬砌结构的失效机制,提出拟静力试验方法,并完成衬砌结构抗倒塌性能足尺试验。基于试验成果与现象,对衬砌结构受力全过程进行分析,并对衬砌结构的破坏模式、极限承载力和整体安全度进行分析讨论。通... 针对周边卸载工况下通缝拼装盾构隧道衬砌结构的失效机制,提出拟静力试验方法,并完成衬砌结构抗倒塌性能足尺试验。基于试验成果与现象,对衬砌结构受力全过程进行分析,并对衬砌结构的破坏模式、极限承载力和整体安全度进行分析讨论。通过试验和计算得出结论:意外事件下衬砌结构的破坏属梁铰机制,当结构体系出现足够多塑性铰时,利用虚功原理可预估衬砌结构的极限承载力。采用结构的荷载储备比作为安全指标,周边卸载工况下衬砌结构整体安全系数可达到1.62。 展开更多
关键词 隧道工程 倒塌性能 整体安全度 足尺试验
地震作用下钢筋混凝土桥墩抗倒塌性能研究 预览
11
作者 史梦珊 孔婷婷 布占宇 《港工技术》 2015年第3期29-35,共7页
为研究混凝土桥墩的结构抗震性能,进行了单墩多自由度体系非线性静力推倒分析、非线性动力分析、增量动力分析。分别采用纤维模型中分布塑性铰和集中塑性铰两种建模方法,建立单墩有限元模型,利用Open Sees软件中的Hysteretic滞回模型考... 为研究混凝土桥墩的结构抗震性能,进行了单墩多自由度体系非线性静力推倒分析、非线性动力分析、增量动力分析。分别采用纤维模型中分布塑性铰和集中塑性铰两种建模方法,建立单墩有限元模型,利用Open Sees软件中的Hysteretic滞回模型考虑各种累积损伤的影响。 展开更多
关键词 钢筋混凝土桥墩 增量动力分析 纤维模型 地震响应 倒塌性能
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砌体结构地震倒塌过程仿真及抗倒塌影响因素 被引量:2
12
作者 李英民 谭潜 +2 位作者 汤芸 周小龙 郑妮娜 《长安大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期71-78,共8页
在强震中砌体房屋易倒塌,为了对其倒塌过程仿真及对影响结构倒塌的因素进行分析,采用显式动力有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对某结构模型进行倒塌过程仿真;同时分析了构造柱、砂浆强度、开洞率、块体密度以及窗间墙与窗下墙的刚度比等... 在强震中砌体房屋易倒塌,为了对其倒塌过程仿真及对影响结构倒塌的因素进行分析,采用显式动力有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对某结构模型进行倒塌过程仿真;同时分析了构造柱、砂浆强度、开洞率、块体密度以及窗间墙与窗下墙的刚度比等因素对砌体结构抗倒塌性能的影响。结果表明:在地震作用下,由于门窗洞1:2处易出现应力集中,故门窗洞口四角处先发生破坏;构造柱可以提高砌体结构的变形能力和整体性;一定程度上,砂浆强度越高,结构越难倒;墙体开洞率越大,越容易倒塌;块体强度一定时,密度相对较小有利于抗倒塌;当窗间墙与窗下墙的刚度比小于1.0时,窗问墙先于窗下墙破坏,窗间墙的破坏会加速结构的倒塌。 展开更多
关键词 结构工程 砌体结构 仿真分析 倒塌性能 构造柱 ANSYS LS—DYNA
大跨空间网壳结构抗倒塌性能分析 被引量:1
13
作者 张慎 李霆 杜新喜 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2010年第8期22-26,共5页
在近年来国内外数起网格结构倒塌事故发生后,结构体系局部发生破坏后对整体结构的影响程度愈来愈受到结构工程师的关注。以广东科学中心空间网壳结构为实际工程背景,应用了网格结构损伤免疫力的概念,提出了网格结构进行损伤免疫力分析... 在近年来国内外数起网格结构倒塌事故发生后,结构体系局部发生破坏后对整体结构的影响程度愈来愈受到结构工程师的关注。以广东科学中心空间网壳结构为实际工程背景,应用了网格结构损伤免疫力的概念,提出了网格结构进行损伤免疫力分析的两种方法。利用基于等效杆件撤销的结构重分析方法,编程实现了对网格结构损伤免疫力的定量评估。利用非线性静力分析方法对网壳结构在局部构件破坏后的抗倒塌性能进行了分析。分析结果表明,损伤免疫力大小反映了结构的内力调整能力和结构体系内部的薄弱环节,网壳结构整体损伤免疫力较好,不会出现局部杆件或节点破坏导致结构整体倒塌的情况。 展开更多
关键词 空间网壳结构 倒塌性能 损伤免疫力 杆件撤销 结构重分析
RC框架结构抗地震倒塌性能评估的简化方法 被引量:4
14
作者 梁丹 梁兴文 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期102-110,共9页
框架结构抗地震倒塌性能的定量评估近年来受到广泛关注,迫切需要建立一套抗倒塌性能评估指标,而且需同时具备实用性和可行性。该文从我国抗震规范的延性设计要求出发,分别考虑柱、粱抗弯承载力比和柱弯曲屈服对应的剪力与柱受剪承载... 框架结构抗地震倒塌性能的定量评估近年来受到广泛关注,迫切需要建立一套抗倒塌性能评估指标,而且需同时具备实用性和可行性。该文从我国抗震规范的延性设计要求出发,分别考虑柱、粱抗弯承载力比和柱弯曲屈服对应的剪力与柱受剪承载力比等参数对结构抗倒塌性能的影响,并分析了二者对结构抗倒塌性能影响的相关性。结果表明:柱、梁抗弯承载力比对结构抗倒塌性能影响显著,柱弯曲屈服对应的剪力与柱受剪承载力比对结构抗倒塌性能也有一定的影响,且二者对结构抗倒塌性能的影响存在相关性。通过对这两个结构参数进行不同的调整组合,考察结构的抗倒塌性能,进一步建立了简化的抗倒塌性能评估指标,为框架结构抗倒塌性能的定量评估提供参考。 展开更多
关键词 框架结构 倒塌性能评估 增量动力分析 强柱弱梁 强剪弱弯
群落生土建筑的抗地震倒塌加固措施 预览 被引量:2
15
作者 许浒 李勇志 +1 位作者 雷敏 赵世春 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2017年第1期135-143,共9页
目前我国仍存在大量生土建筑房屋,其中不乏以群落形式存在的民居。为了保护居民的生命安全和历史文化遗产,亟需提高该类房屋的抗地震倒塌能力。针对群落生土建筑的特点,本文提出了采用薄壁型钢条带加固生土墙体并采用角钢加固屋盖和独... 目前我国仍存在大量生土建筑房屋,其中不乏以群落形式存在的民居。为了保护居民的生命安全和历史文化遗产,亟需提高该类房屋的抗地震倒塌能力。针对群落生土建筑的特点,本文提出了采用薄壁型钢条带加固生土墙体并采用角钢加固屋盖和独立柱的加固方案,该方案便于施工且节约成本。为验证加固方案的有效性,选取一典型生土建筑,通过数值仿真动力计算方法进行地震倒塌过程分析,对比分析其在加固前后的响应,结果表明,采用本文提出的加固措施能显著提高生土建筑的抗地震倒塌能力。 展开更多
关键词 生土建筑 震加固措施 数值仿真计算 地震倒塌过程分析 地震倒塌性能
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圈梁一构造柱约束砖砌体房屋的抗地震倒塌性能分析 被引量:3
16
作者 伍云天 李英民 +1 位作者 刘立平 杨浦 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2012年第3期 25-32,共8页
2008年5·12汶川大地震的经验显示,在遭受远超过抗震设防烈度的强烈地震下,砖砌体房屋结构既要具备一定的抗地震倒塌能力,又应在最后倒塌无法避免时能够在倒塌的时间顺序和空间上体现出合理性,即实现所谓的合理倒塌模式,才能... 2008年5·12汶川大地震的经验显示,在遭受远超过抗震设防烈度的强烈地震下,砖砌体房屋结构既要具备一定的抗地震倒塌能力,又应在最后倒塌无法避免时能够在倒塌的时间顺序和空间上体现出合理性,即实现所谓的合理倒塌模式,才能最大限度地保障人民生命财产安全。通过引入等效受压斜撑宏观模型,分析并建立了圈梁一构造柱与砖墙体之间的传力路径以及相互作用,探讨约束砖墙体在平面内地震作用下的两种倒塌机制及其计算方法,提出反映圈梁一构造柱对砖墙约束能力的约束因子和反映砖墙抗地震倒塌能力的抗倒塌指标概念,最后建议了提高圈梁一构造柱约束砖砌体房屋抗地震倒塌能力和实现合理倒塌模式的若干基本措施。 展开更多
关键词 砖砌体结构 圈梁 构造柱 破坏模式 地震倒塌性能
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