国家自然科学基金(51208095)
- 作品数：18 被引量：78H指数：5
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- 新型串联式自复位屈曲约束耗能构件的滞回性能分析
- 2019年
- 提出一种新型串联式自复位屈曲约束耗能(SC-BRED)构件,该构件由套管-玄武岩纤维预拉杆式自复位系统提供自复位能力,通过屈曲约束核心钢板耗能,并通过串联式的构造提高构件变形能力。在分析该新型构件的工作机理与力学性能的基础上,通过ABAQUS软件开展了新型构件的滞回性能数值模拟,验证其串联式工作机理并研究其滞回性能。结果表明:串联式的构造能使构件变形能力较现有非串联式构件提升2倍;新型构件具有饱满且稳定的旗帜型滞回曲线,拉压对称,通过自复位体系有效控制了残余变形。对预拉杆尺寸、初始预张力及核心板尺寸等参数进行分析,以研究新型构件滞回性能和耗能能力。结果表明:预拉杆尺寸影响构件刚度,初始预张力影响构件自复位能力和残余变形,核心板尺寸主要影响构件耗能能力。
- 郑逸轩曾滨周臻赵坤松
- 关键词：自复位滞回曲线串联式
- 自复位摩擦耗能支撑的套管长度误差对多层结构地震响应的影响被引量：6
- 2014年
- 试验表明,由于自复位摩擦耗能支撑(SCED)内外管的长度误差,会导致支撑初始刚度的试验结果小于理论值,由此可能会对采用SCED的支撑框架地震响应产生一定影响。基于SCED的构造和工作原理,讨论内外管长度误差对支撑初始刚度的影响,并得到SCED初始刚度的折减范围是(50%~100%)理论值。然后以此为依据,分别建立支撑初始刚度为50%、75%和100%的3层和9层的SCED钢框架,同时选取22条地震波以用于模型的非线性时程分析,结果表明:支撑初始刚度的折减对9层SCED框架最大层间位移角的影响要小于3层SCED框架;结构的最大层间位移角会随支撑初始刚度的折减而增加,但不会影响结构的自复位能力;支撑初始刚度的折减会减小9层SCED框架的层加速度,但对3层SCED框架却没有显著的影响。
- 谢钦周臻卢璐孟少平
- 关键词：自复位耗能地震响应
- 基于数据融合的张弦桁架损伤识别方法与试验研究被引量：5
- 2020年
- 针对张弦桁架采用单损伤指标识别损伤位置易受到干扰甚至产生误判的问题,提出基于曲率模态差和模态柔度差曲率融合的损伤识别方法。基于D-S证据矩阵和加权平均两种数据融合准则,建立张弦桁架损伤识别的单次融合和两阶段融合识别流程。采用有限元软件ANSYS建立张弦桁架分析模型,利用减小构件截面积模拟弦杆损伤,分别采用非融合单损伤指标、单次数据融合和两阶段融合方法进行损伤识别分析。结果表明:单损伤识别指标的抗干扰能力较低,尤其对支座附近下弦杆的识别效果差;基于数据融合的损伤识别方法能够综合多种指标损伤识别结果,有效提高损伤位置识别的准确性;与加权平均数据融合准则相比,基于D-S证据矩阵准则的数据融合方法更能有效降低非损伤位置干扰,识别效果更好;两阶段融合方法效果优于单次融合方法,损伤位置的损伤概率愈发接近于1,非损伤位置的损伤概率愈发趋近于0。最后开展了一榀张弦桁架模型的损伤识别试验,通过试验验证了当所获取模态数据受到环境或测试噪声等因素影响下,文章提出的基于数据融合的损伤识别方法仍具有较好的鲁棒性,能够有效识别实际张弦桁架结构的损伤位置。但由于曲率模态差以及模态柔度差曲率难以识别损伤程度,因此文章方法仅能够提高损伤位置的识别精度。
- 曾滨周臻张庆方许庆孟少平
- 关键词：张弦桁架损伤识别数据融合
- 带滑动索预应力鱼腹梁的免迭代分析方法被引量：2
- 2019年
- 为了改善预应力鱼腹梁中滑动索效应的模拟精度和降低拉索的建模难度,提出了一种免迭代分析方法.联立滑动索变形协调方程、材料本构方程和拉力平衡方程推导了免迭代法中虚拟温度的表达式,给出了修正虚拟温度值的免迭代系数和补偿预应力损失的预应力补偿系数及其求解式,总结了免迭代法求解预应力鱼腹梁问题的计算流程,并结合算例分析了索力误差的影响因素.结果表明,冷冻升温法与免迭代法都能准确模拟拉索滑动现象且结果基本一致,但后者无需迭代.将免迭代法运用于某工程中的预应力鱼腹梁,索力相对目标值的最大误差为1. 5%,相对均值的最大误差为0. 3%.免迭代法用于模拟预应力鱼腹梁时具有精度高、免迭代与操作简单的优势.
- 周臻郭从明王立云张庆方
- 关键词：基坑支护
- 自复位摩擦耗能支撑框架的抗震性能分析被引量：2
- 2014年
- 自复位摩擦耗能支撑（SCFED）是一种兼具耗能能力与自定心能力的新型支撑。本文将SCFED应用于一9层Benchmark钢框架,采用OpenSEES有限元软件,进行了非线性静力推覆分析（Pushover）和非线性动力时程分析,通过与屈曲约束支撑（BRB）框架结构的对比,研究了SCFED框架结构的抗震性能。结果表明：SCFED框架的最大层间位移角较BRB框架小,且沿楼层高度分布更为均匀;BRB框架平均残余层间位移角约为最大位移角的10%~20%,而SCFED框架的残余位移角仅为最大位移角的1%~2%,表明SCFED能有效控制结构的残余变形;由于SCFED在自复位时的刚度转换较为剧烈,导致SCFED框架的层加速度比BRB框架大。
- 胡丹周臻苗建义王维影
- 关键词：摩擦耗能抗震性能
- SMA预拉杆式自定心屈曲约束支撑的滞回性能分析被引量：5
- 2014年
- 基于屈曲约束支撑(BRB)的流变模型和形状记忆合金(SMA)的分段线性本构模型,建立了可用于分析SMA预拉杆式自定心屈曲约束支撑(SMA-SC-BRB)滞回性能的流变模型和控制方程.然后,运用流变分析方法对一种新型的SMA-SC-BRB构件进行数值模拟,通过对比可知基于流变模型的模拟结果与文献试验结果吻合较好.最后,利用该流变模型对SMA-SC-BRB的滞回性能进行参数分析.结果表明:当初始预张力超过奥氏体相变的结束应力时,其变化对支撑的滞回性能影响较小;增加SMA杆的截面面积,能同时提高支撑的自定心效果和耗能能力;随着核心板截面面积的增加,支撑耗能能力增强,但自定心能力减弱;提高SMA杆的温度能有效提升支撑的自定心能力.
- 谢钦周臻孟少平王维影
- 关键词：屈曲约束支撑自定心SMA滞回性能
- 大跨弦支穹顶结构的振动模态与地震响应分析被引量：8
- 2013年
- 针对常州市体育中心体育馆屋盖采用的大跨椭球型弦支穹顶结构,利用大型有限元软件ANSYS建立了三维空间有限元模型。基于子空间迭代法求解了结构的振动模态,采用考虑结构静力初始状态的非线性动力分析方法,分析了结构的地震响应。研究结果表明:大跨椭球形弦支穹顶结构的自振频率比较密集,一阶振型为结构沿短轴方向的反对称振动;结构在地震激励下的位移、应力和索力变化均较小;有杆件初始弯曲时结构的最大响应增加,最大误差不超过5%;从整体上看,大跨椭球形弦支穹顶结构具有较高的整体刚度和良好的抗震性能。
- 周臻孟少平吴京
- 关键词：弦支穹顶振动模态地震响应
- 一种新型后张预应力式自定心框架结构的构造与滞回性能分析被引量：1
- 2014年
- 为克服传统后张预应力式自定心框架(PT-SCF)中楼板与主体框架变形不协调和预拉杆强度利用不充分的缺点,提出一种采用套筒-预拉杆自定心系统的新型PT-SCF结构,并对其构造和工作机理进行介绍,然后运用Open Sees软件建立结构的有限元模型,分析结构在循环位移加载下的滞回性能。理论分析表明:该结构能有效减小甚至消除结构的残余变形,当施加在预拉杆中的初始预张力大于摩擦元件的滑动摩擦力时,便能保证结构实现完全自定心。有限元分析结果表明:建立的分析模型能准确模拟自定心部件中套筒-端板的间隙工作机理;基底剪力-顶点位移滞回曲线呈现显著的旗帜形特征;梁柱节点具有半刚性特点,且梁的左右两端弯矩并不相等;预张力值是影响结构自定心效果的关键因素,但过大的预张力会导致预拉杆的可用弹性应变减小,因此预张力值应在综合考虑结构的自定心能力和满足结构变形要求的前提下确定。
- 周臻谢钦李德猛孟少平
- 关键词：有限元模型
- 梁柱退化和剪力比对自定心BRB双重体系抗震性能的影响被引量：5
- 2018年
- 自定心屈曲约束支撑(SC-BRB)双重体系由抗弯框架和SC-BRB框架组成。分别采用考虑梁柱退化和不考虑梁柱退化两种建模方式建立不同剪力比(抗弯框架部分承担剪力与设计基底剪力之比)的SC-BRB双重体系的分析模型,并通过非线性静力分析和动力时程分析研究了梁柱退化和剪力比对SC-BRB双重体系抗震性能的影响,结果表明:考虑梁柱退化会减小结构的基底剪力,减弱相邻楼层侧向刚度突变的影响,并可能改变最大层间位移角沿结构高度的分布,但会引起结构残余变形的增大;而剪力比的增大会提高梁柱退化的影响,并使结构整体的旗帜形滞回特征减弱,但能有效减小地震时结构的最大层间位移角和变形集中效应。
- 谢钦周臻孔祥羽孟少平
- 关键词：自定心抗震性能
- 雷暴风激励下简支梁式屋盖结构的风振响应参数化分析被引量：2
- 2017年
- 基于时域分析方法对简支梁式屋盖结构在雷暴冲击风作用下的风振响应进行参数化研究。利用混合随机模型对雷暴冲击风强风荷载进行数值模拟,其中平均风采用Wood竖直风剖面方程与Holmes经验模型模拟,脉动风采用基于Kaimal目标谱的自回归AR模型模拟,谱分析结果表明雷暴风模拟结果具有较好的精度;分析了结构主要参数和雷暴风参数对结构风振响应的影响,结果表明:结构刚度、跨度、最大风速半径及风暴移动速度对结构的风振响应影响较大。针对雷暴风中平均风和脉动风响应均随时间变化的特性,采用基于包络概念的整体风振系数计算方法,分别研究了不同参数下的整体位移风振系数和整体荷载风振系数,结果表明,采用结构整体位移风振系数进行雷暴风等效静风荷载分析具有更高的精度。
- 周臻丁惠敏孔祥羽
- 关键词：雷暴冲击风风振系数
