方钢管铁尾矿再生混凝土柱抗震性能有限元分析

为解决铁尾矿再生混凝土在钢管混凝土柱中的应用问题,揭示不同参数条件下钢管铁尾矿再生混凝土柱滞回性能的变化规律,通过ABAQUS有限元软件建立了方钢管铁尾矿再生混凝土柱的数值模型。基于所建模型进行了参数化分析,研究了轴压比、宽厚比、长细比、材料强度等参数对试件抗震性能的影响。结果表明：随着轴压比由0增至0.6,承载力逐渐下降17.7%,延性逐渐下降,承载力退化速度加快;当钢材厚度不变,宽厚比由66.7减至28.6时,承载力大幅度提高61.61%,承载力退化速度放缓,耗能能力增加;随着长细比由13.16增至26.33,试件承载力下降17.5%,刚度明显下降,承载力退化速度变缓;钢材强度及混凝土强度的提升可有效提高承载力,而对试件刚度影响不大。研究证明了钢管铁尾矿再生混凝土柱具有良好的抗震性能,并可为钢管铁尾矿再生混凝土柱的应用提供理论参考。     

考虑轴力影响的双槽钢组合截面构件抗震性能 ——基于延性交错桁架钢框架

延性交错桁架钢框架采用了延性区段设计,能够有效改善结构体系的抗震性能,但轴力大小对抗震性能的影响有待分析.以延性区段双槽钢组合截面构件为研究对象,设计试验方案;把应用ABAQUS有限元软件构建的非线性有限元模型与试验结果进行匹配研究,考察不同轴压比对双槽钢组合截面构件的滞回曲线、骨架曲线、承载能力及耗能能力等因素的影响...     

新型形状记忆合金—摩擦复合阻尼器及其减震性能分析

在“多种耗能机制共同耗能”理论的基础上,使用形状记忆合金(Shape Memory Alloys,SMA)材料对摩擦阻尼器进行改良设计,研发出一种新型SMA—摩擦复合阻尼器(SMA-Friction Compound Damper,SFCD)。阐述了SFCD的构造及工作原理,制作了试验试件,通过单轴拉压循环试验研究了其在循环荷载作用下不同位移幅值、加载速率下阻尼器的力学性能,对未安装和安装有SFCD的八层钢框架结构进行了时程分析。研究发现：1)SFCD在单轴拉压循环荷载作用下有很强的位移相关性,单位循环耗能可由位移幅值为3 mm时的41 159.0 N·mm增大至12 mm时的217 241.2 N·mm;2)SFCD能够将SMA的高耗能特性与传统摩擦耗能形式相结合,在不同加载速率下,阻尼器的耗能变化幅度仅为4.0%,受加载速率干扰较小,具有稳定的滞回性能和良好的耗能性能;3)SFCD对结构整体位移及残余位移起到的控制要好于速度及加速度,在所选地震波下对钢框架结构首层、顶层的位移控制均达到55%以上,减震率最大值达到70.26%。总体而言,大震作用下,SFCD的应用可实现显著的减震效果...     

轴压空心圆钢管混凝土短柱的弹—黏塑性分析

利用Perzyna提出的三向应力状态下的弹—黏塑性本构模型,通过引入双剪统一强度理论,对空心圆钢管混凝土轴压短柱的核心混凝土进行了弹—黏塑性承载力分析,提出了空心圆钢管混凝土轴压短柱的极限承载力计算公式,与文献资料的试验结果作了比较,验证了理论公式的正确性。分析了混凝土的黏性、混凝土的拉压强度比以及中间主应力对圆钢管混凝土柱承载力的影响,该结果可为钢管混凝土柱的承载力分析计算提供了一定的理论依据。     

基于杠杆原理的新型阻尼器性能参数研究

为了获取影响新型梁柱节点阻尼器耗能能力的关键参数,以自行设计的具有位移放大能力的梁柱节点阻尼器为研究对象,利用ABAQUS建立三维实体的精细化有限元模型,分别研究新型阻尼器中的橡胶剪切模量、铅芯数、薄钢板布置等主要构造参数对阻尼器耗能能力的影响。结果表明:随着铅芯个数增加,基于杠杆原理的新型阻尼器耗能能力显著增大,3个铅芯阻尼器比1个铅芯阻尼器耗能能力提升23.3%;橡胶剪切模量和薄钢板布置方式对阻尼器的耗能能力影响较小,但是,随着剪切模量和薄钢板数量的增加,基于杠杆原理的新型阻尼器刚度会提升。因此,铅芯是影响新型阻尼器力学性能的关键构造参数。研究成果可为新型梁柱节点阻尼器的设计、选型提供技术支持和指导。     

石化设备型钢混凝土组合结构的计算与设计研究

石化设备型钢筋混凝土与其他混凝土结构相比,其承载力更大,抗震性能更加优越,刚度更大,并且有着防火性能号、整体性更良好,结构更稳定等优点,由于这些优点,我国工程应用中已经广泛的采用了这种建筑材料,尤其是在民用建筑中,这种材料的应用范围更加广泛,所占比例也与日俱增。这些年以来,随着我国石油化工行业快速的发展,我国已经建立起了越来越多的千万吨级别的炼钢厂。SRC这种组合的结构是由钢板、型钢以及钢筋混凝土联合组成的整体性较为良好的手里构件,采用合理的含钢率能够较大幅度的降低结构的轴压比以及结构的水平位移,并且能够使结构的抗侧向移动刚度得以提升,对于结构承载力以及延性的优化提高也有有利影响,这种结构是一种能够较好的优化截面的方式。本文主要对石化设备框架型钢混凝土组合结构的计算与设计展开研究。     

SRC柱和CFST柱在车辆撞击下的动力响应分析

为了研究框架柱在冲击荷载作用下的抗撞击性能,基于非线性有限元软件LS-DYNA建立了精细化车辆-框架柱碰撞模型。首先,根据轴压承载力相同的原则设计2类框架柱：钢骨混凝土(SRC)柱和钢管混凝土(CFST)柱;其次,对轴压比、撞击角度、撞击速度和车型等影响方形框架柱抗撞击性能有关因素进行参数化分析,探讨框架柱在汽车撞击下的塑性损伤以及破坏模式;最后,比较SRC柱和CFST柱的抗撞击性。结果表明,SRC柱在柱顶受到斜向剪切破坏,在柱底受到弯剪破坏,而CFST柱的破坏模式是弯曲破坏。在车辆侧向撞击下,角度为15°撞击SRC柱时更危险,而CFST柱在正面撞击时更危险。车辆速度和车辆质量的增大,使得框架柱受到的碰撞损伤增大。CFST柱的抗撞击性能优于SRC柱。研究结果证明SRC柱和CFST柱具有优越的抗撞击性能,可为国家相关标准的修订提供参考。     

骨料含量对全级配和湿筛混凝土拉伸断裂性能差异的影响

采用细观有限元分析与Monte Carlo模拟相结合的方法,模拟了混凝土试件单轴拉伸。结果表明:随着骨料含量的增大,全级配混凝土与湿筛混凝土弹性模量的比值增大;峰值应力之比几乎不变,峰值应变之比降低;断裂能之比减小。研究成果为大坝混凝土相关力学指标的确定提供依据。     

碳纤维布加固混凝土结构的技术与应用

粘贴碳纤维布进行混凝土结构加固技术是一种新型的加固技术,在现今建筑工程中已广泛应用,它是采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在各种建筑结构构件表面,以提高混凝土结构构件的抗弯、抗剪、抗震等能力,达到对建筑物、构筑物进行加固、补强的作用。本文主要阐述碳纤维布在加固混凝土结构方面的技术与应用。     

风机锚杆松弛对基础局压混凝土疲劳损伤的影响分析

为了对特定状态下风机构件疲劳损伤发展进行有效评估,以维持风机平稳运转,通过ABAQUS有限元软件建立起风机基础精细化整体模型,对锚杆松弛发育过程进行模拟,探究了疲劳荷载工况下局压混凝土的应力分布与变化规律,并采用德国劳埃德船级社推荐规范（GL）中混凝土疲劳计算方法对局压混凝土热点开展了疲劳寿命评估。结果表明：1）风机锚杆松弛会影响局压混凝土的应力分布,背风侧混凝土应力集中会更加突出,且应力会随着锚杆松弛加剧而同步增大,因此可将背风侧混凝土的受力情况作为锚杆松弛程度的判断依据;2）综合参考风机结构混凝土疲劳抗压强度设计值和疲劳寿命期望值2项指标评判后显示,锚杆松弛达到8%时,局压混凝土极有可能发生压碎失效,应当及时对松弛锚杆复加预紧力,避免锚杆松弛恶化发展。研究得到的锚杆松弛下风机基础局压混凝土的疲劳损伤规律,可为其在实际工程中的安全运维提供数据支撑。     

方钢管混凝土边框柱组合剪力墙关键性连接点剪力计算

针对方钢管混凝土边框柱组合剪力墙墙柱连接点处的抗剪键现无设计依据的问题,从构件整体性着手研究,建立合理的简化计算模型,借助弹性力学,分析其在水平荷载作用下墙柱连接点处的应力分布情况并导出剪力计算公式。通过与ANSYS有限元模型计算结果对比,验证了公式计算结果的正确性。     

基于梁-弹簧模型的预制式叠合管廊结构分析

为了解决预制拼装叠合管廊在结构施工过程中,侧墙和结构板连接点处的钢筋无法保证锚固长度的问题,提出了以梁-弹簧模型为基础的结构裂缝模拟旋转刚度分析方法。首先建立了以梁-弹簧模型为基础的结构分析体系,将结构连接点位置模拟为弹簧,并根据结构裂缝推算旋转刚度。其次,通过对比梁-弹簧模型和等刚度模型的计算结果,讨论了基于梁-弹簧模型的结构分析体系对预制拼装管廊结构计算的适用性。结果表明,结构裂缝模拟旋转刚度分析方法能够保证侧墙和结构板连接点处钢筋的锚固长度,有效反映了预制结构局部位置的弱化现象,梁-弹簧模型具有更好的适用性。研究结果丰富了预制拼装叠合管廊的计算方案,可为不等刚度的预制拼装结构设计提供参考。     

基于ABAQUS的新型密拼叠合板承载能力比较研究

为优化密拼式叠合板侧向拼缝处的连接构造,设计一种在拼缝处设置抗剪键槽的密拼式钢筋桁架叠合楼板。利用ABAQUS有限元软件对7个密拼叠合楼板进行四点弯曲模拟研究,针对普通密拼式叠合板与不同形式的抗剪键槽密拼式叠合板的承载能力进行对比分析。结果表明：新型密拼式叠合楼板的承载能力较好,相较于普通密拼式叠合板提升了17%左右;当达到极限荷载时,其内置钢筋所受应力明显低于普通密拼式叠合板。通过对不同开槽形式叠合板的受弯性能进行对比分析,明确了新型抗剪键槽叠合板拼缝处设计的合理性,为新型拼缝叠合楼板在工程实践中的应用提供了理论依据。     

基于材料性能劣化的RC框架结构抗震性能评估及易损性分析

为了提高钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)框架结构的使用寿命,明晰长期服役后的材料劣化对结构抗震性能和易损性的影响程度,建立了考虑材料性能劣化的RC框架结构的有限元分析模型。选取材料性能未劣化(100%)以及分别劣化至90%,80%和70%时的4种工况(依次表示为flsc-100,flsc-90,flsc-80和flsc-70)进行抗震性能评估,同时绘制地震易损性曲线,并分析其在不同地震强度作用下的易损性。结果表明：1)随着材料劣化程度的加剧,RC框架结构在不同地震波下的抗震性能明显降低。罕遇地震作用下,flsc-70的层间位移角比flsc-100增大了80%;2)随着结构刚度及承载力的降低,RC框架结构在不同破坏状态下的超越概率均有显著提升。罕遇地震作用下,flsc-90,flsc-80和flsc-70发生严重破坏的超越概率比flsc-100分别增大了75%,300%和975%。因此,在既有结构抗震性能评估中考虑材料性能劣化的影响十分必要。研究结果可以帮助预测材料性能劣化的RC框架结构在地震发生时的损伤程度,为结构的加固及修复提供参考依据。     

等面积异形柱与矩形柱多层框架的结构性能对比分析

为研究当框架柱截面面积相等时,采用异形柱和矩形柱对结构性能的影响,结合某6层框架住宅建筑,在保证同一位置处的异形柱与矩形柱截面面积相等的条件下,运用结构设计软件SATWE分别进行矩形柱框架和异形柱框架的结构设计,对这2种结构进行了地震作用下的层间位移角、楼层最大位移、楼层剪力、剪重比以及结构自振周期、振型等抗震性能的对比分析;根据规范选取了3条地震波,分别运用SATWE和EPDA软件对这2种结构进行弹性和弹塑性时程分析;从钢筋用量的角度进行了经济性的对比分析。结果表明,当框架柱截面面积相等时,和矩形柱框架相比,异形柱框架的抗震性能较好,但经济性稍差一些。研究结果为不同条件下异形柱与矩形柱的选用提供了理论参考。     

高地压软岩巷道U型钢支架支护技术探讨

随着煤矿开采深度的不断加大,矿山压力显现强烈,地质构造复杂,导致巷道施工及维护困难,高地压软岩巷道的支护问题日趋严重。文章以陈四楼煤矿-720辅助水平回风巷支护设计为例,采用U型钢支架与壁后注浆充填相结合,使围岩-注浆充填体-U型钢支架形成共同的力学承载体,提高围岩承载力,对提高软岩巷道的稳定具有显著效果。     

混合粒化高炉矿渣再生骨料混凝土的抗冻融性研究

为了保证严寒地区建筑结构的冻融安全性,对水灰比(W/C)为47％的粒化高炉矿渣混合再生骨料混凝土进行研究,通过多组试验对混合混凝土的泌水性、抗压强度等进行评估,分析混合粒化高炉矿渣的再生骨料混凝土的抗冻融性.结果表明:1)当粒化高炉矿渣掺量小于50％时,其泌水性可保持在0.1 cm3/cm2以下;2)在混凝土的空隙通过...