国家自然科学基金(51308444)
- 作品数：21 被引量：67H指数：5
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- 配钢率对型钢混凝土异形柱抗震性能的影响分析被引量：8
- 2020年
- 设计了16个型钢混凝土异形柱试件,包括L形柱、沿腹板加载的T形柱、沿翼缘加载的T形柱和十形柱各4个,采用试验研究和有限元模拟相结合的方法分析配钢率对试件抗震性能的影响,得到了试件的破坏形态及滞回曲线、骨架曲线、承载力、延性、刚度、耗能能力等性能指标。结果表明:剪跨比为2.5的试件在低周反复荷载作用下发生弯曲破坏,配钢率对试件破坏形态的影响较小,但配钢率增大能够抑制混凝土裂缝的开展,延缓试件的破坏;试件的滞回曲线饱满、对称,延性好,耗能能力强,刚度退化先快后慢;随着配钢率增大,试件的滞回环面积越来越大,承载力显著提高,延性明显改善,刚度退化变缓,但耗能能力变化较小。
- 刘祖强周昕薛建阳薛建阳周超锋
- 关键词：型钢混凝土异形柱OPENSEES低周反复荷载抗震性能
- 实腹式型钢混凝土异形柱空间框架地震模拟振动台试验研究
- 型钢混凝土（SRC）异形柱结构既兼具型钢混凝土结构和异形柱结构两种结构形式的优点，还克服了普通混凝土异形柱结构承载能力不足、轴压比限值过低及抗震性能差等缺点，对推广异形柱结构的适用范围具有重要意义。目前，对型钢混凝土异形...
- 李颜亭
- 关键词：型钢混凝土异形柱地震模拟振动台
- 文献传递
- 型钢混凝土异形柱框架空间受力性能分析被引量：3
- 2021年
- 为研究型钢混凝土异形柱框架的空间受力性能,对一个五层的双向两跨空间框架模型进行了低周反复加载试验,得到了空间框架的破坏形态及滞回曲线和骨架曲线,分析了其延性、位移角、刚度、耗能等抗震性能指标。基于此,采用OpenSees建立了空间框架的有限元模型,计算结果与试验结果吻合较好,进而对空间框架的破坏机制和协同工作机制进行了探讨,并分析了不同加载角下轴压比和柱肢长宽比对空间框架受力性能的影响。研究结果表明:型钢混凝土异形柱空间框架的梁端先于柱端发生破坏,节点损伤相对轻微,边框架的破坏程度比中框架严重;出铰顺序呈现为从梁端到柱端、从低层到高层、从中榀到边榀的发展规律;空间框架的滞回曲线基本对称且较为饱满,具有较好的延性及较强的耗能能力和抗倒塌能力,受力性能优于没有连接的独立框架;随着加载角的增大,空间框架的承载能力和耗能能力显著提高,初始刚度略微增大,延性先变好后变差;在相同加载角下,随着轴压比增大,空间框架的承载能力、延性和耗能能力均降低,初始刚度先增大后减小;随着柱肢长宽比增大,空间框架的承载能力、初始刚度和耗能能力均提高,延性变差。
- 刘祖强陈炜灿毛冬旭薛建阳
- 关键词：型钢混凝土异形柱框架低周反复加载有限元分析
- 型钢混凝土异形柱空间框架地震反应分析模型简化方法研究
- 2022年
- 为了简化型钢混凝土异形柱空间框架地震反应分析模型,以双向2跨8层型钢混凝土异形柱空间框架为分析原型,基于OpenSees Navigator有限元软件平台,建立了双向地震作用下的空间框架、单向地震作用下的空间框架、单向地震作用下的平面框架作为研究对象,其中平面框架通过调整其从属面积宽度达到与空间框架周期相等的目的。对比分析三者在不同地震作用下的加速度反应、位移反应、基底剪力-顶层位移滞回曲线、耗能能力等地震反应验证了简化方法的合理性。结果表明,三者在不同地震作用下的动力反应相似,型钢混凝土异形柱平面框架分析模型经过质量调整后用于替代空间框架进行地震反应分析是可行的。
- 毛冬旭刘祖强薛建阳张风亮陈力莹
- 关键词：型钢混凝土异形柱地震反应
- 基于OpenSees Navigator的子结构混合仿真试验系统及其验证
- 2023年
- 将有限元软件OpenSees Navigator应用于子结构混合仿真试验,介绍了基于OpenSees Navigator的子结构混合仿真试验方法的试验原理、试验系统组成和误差控制方法,并通过八层实腹式SRC异形柱框架子结构混合仿真试验结果和有限元软件OpenSees Navigator的数值模拟结果来验证该试验系统及方法的有效性和准确性。研究结果表明,试验预加载得到的命令位移和反馈位移时程曲线吻合程度较好,验证了该试验系统的有效性;模型结构的加速度反应、位移反应和层间剪力试验结果和模拟结果较为接近,表明该子结构混合仿真试验系统和试验方法能够较好地反映SRC异形柱框架结构在地震作用下的动力反应,将该试验系统应用于工程结构的抗震性能研究能够取得良好的效果。
- 毛冬旭刘祖强张风亮薛建阳
- 关键词：试验验证
- 型钢混凝土异形柱正截面承载力简化计算方法被引量：3
- 2021年
- 为简化型钢混凝土异形柱正截面承载力计算方法,基于低周反复加载试验,分析构件的压弯性能,将复杂截面进行简化,提出计算方法.型钢混凝土异形柱在压弯作用下,破坏主要发生在与水平加载方向平行的柱肢.基于此,保留主要受力柱肢,简化或忽略次要受力柱肢,将异形截面转化为矩形截面,并针对实腹式和空腹式配钢的构件分别提出正截面承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合较好.研究表明,基于简化截面的型钢混凝土异形柱正截面承载力计算方法简单、快捷,满足精度要求,便于工程设计应用.
- 刘祖强刘祖强薛建阳张风亮
- 关键词：型钢混凝土异形柱正截面承载力压弯性能低周反复加载试验
- 型钢混凝土异形柱框架地震损伤分析被引量：4
- 2021年
- 为实现对型钢混凝土异形柱框架的地震损伤分析,采用加权系数法建立了能够反映构件损伤、楼层损伤和整体框架损伤三者迁移演化的地震损伤模型,并对两榀型钢混凝土异形柱框架进行了地震损伤试验及有限元模拟,获得了梁的弯矩-转角滞回曲线和柱的水平荷载-位移滞回曲线,进而对试件的地震损伤指数进行了计算分析。结果表明,构件、楼层和整体框架的损伤指数变化规律与试件的破坏发展历程较为吻合,说明所建立的型钢混凝土异形柱框架地震损伤模型是合理的。基于试件的破坏状态及地震损伤分析结果,提出了型钢混凝土异形柱框架对应5个性能水平的损伤指数范围,为该类结构的震后损伤评估提供了依据。
- 刘祖强任甭优薛建阳薛建阳
- 关键词：型钢混凝土异形柱有限元模拟
- 型钢混凝土异形柱空间框架结构模型振动台试验研究被引量：7
- 2017年
- 采用三维6自由度模拟地震振动台对1∶4缩尺的型钢混凝土异形柱空间框架结构模型进行了三种地震波输入试验。通过白噪声扫描得到了该模型结构的自振频率、振型、阻尼比等动力特性,研究了模型的破坏特征、加速度、位移反应、楼层剪力和应变反应。试验结果表明:随着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,结构振动以第1阶振型为主;在罕遇地震作用下,层间侧向刚度退化较快,结构整体侧向位移曲线呈S形,楼层剪力沿楼层高度方向呈递减趋势;在弹塑性工作阶段,第1层边框架角柱和边柱平行于主振方向一侧的型钢翼缘首先屈服,第3层边框架梁端随后出现塑性铰。由应变分析可知,边框架角柱及其梁端为抗震薄弱区域;型钢混凝土异形柱框架结构抗震性能良好,弹塑性工作阶段后期,模型结构耗能显著提高。
- 薛建阳胡宗波刘祖强
- 关键词：型钢混凝土异形柱振动台试验
- 实腹式型钢混凝土T形柱恢复力模型试验研究被引量：3
- 2017年
- 为研究实腹式型钢混凝土T形柱的力学性能,完成了5个试件的低周反复加载试验,获得了滞回曲线和骨架曲线,分析了轴压比和配钢率对承载力和变形性能的影响。结果表明:实腹式型钢混凝土T形柱滞回曲线饱满对称,延性好;轴压比增大,承载力变化较小,延性降低;配钢率增大,承载力和延性均提高。基于试验及理论分析,提出了实腹式型钢混凝土T形柱骨架曲线的屈服点、峰值点和破坏点特征值计算方法,进而建立了三折线恢复力模型,研究结果可为该类型结构的弹塑性地震反应分析提供依据。
- 刘祖强薛建阳杨青峰
- 关键词：型钢混凝土异形柱低周反复加载试验恢复力模型
- 型钢混凝土异形柱损伤行为及性能量化指标研究被引量：7
- 2020年
- 为研究型钢混凝土异形柱在不同形式的水平荷载作用下的损伤行为,采用"建研式"加载方式对15根SRC异形柱(9根T形柱、3根L形柱、3根十形柱)进行试验研究,考虑加载制度、轴压比、配钢率等因素对其损伤性能的影响,观察其破坏形态,分析荷载-位移(P-Δ)曲线特性。结果表明:试件主要表现为弯曲破坏并伴随着黏结破坏特征;低周反复荷载作用下荷载-位移曲线饱满对称,无明显"捏缩"现象;试件延性系数介于4.16~9.44,具有良好的变形能力,尤其单调加载时试件延性最好。基于试验,通过考虑混凝土开裂、加载路径以及有效耗能对试件损伤的影响,建立基于变形和能量的损伤模型,并对其各特征点处的损伤程度进行评估。同时,将SRC异形柱的抗震性能水准划分为正常使用、基本正常使用、暂时使用、修复后使用、接近严重破坏等5个水准。对41根SRC异形柱各特征点的位移角进行频次统计,建立SRC异形柱在不同性能水平下的位移角量化指标以及相对应的损伤指数阈值,以期为SRC异形柱结构基于性能的抗震设计和震后修缮加固提供依据。
- 薛建阳周超锋刘祖强刘祖强
- 关键词：型钢混凝土异形柱位移角
