清华大学自主科研计划(2010Z03078)
- 作品数：10 被引量：174H指数：7
- 相关作者：聂建国周萌胡红松樊健生朱丹更多>>
- 相关机构：清华大学教育部中国建筑设计研究院更多>>
- 发文基金：清华大学自主科研计划国家科技支撑计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程更多>>
- 双钢板-混凝土组合剪力墙变形能力分析被引量：35
- 2013年
- 基于纤维法和精细材料本构模型,编制了双钢板-混凝土组合剪力墙的截面分析程序,并通过已有试验验证了分析结果的准确性。通过对6 379个不同参数的双钢板-混凝土组合剪力墙的计算分析,得到了影响剪力墙截面变形能力的主要因素有考虑钢板作用的轴压比、混凝土强度、墙身的材料配比和暗柱混凝土的约束效应。研究结果表明:回归分析得到的双钢板-混凝土组合剪力墙截面极限曲率的计算公式满足精度要求并偏于安全;在此基础上,提出了双钢板-混凝土组合剪力墙基于位移的设计方法。同时,根据国内规范的设计方法,给出了双钢板-混凝土组合剪力墙的轴压比限值:对于C50以下的混凝土,双钢板-混凝土组合剪力墙的设计轴压比的限值为0.45;对于C50以上的混凝土,设计轴压比的限值可建议按n2d,lim=-0.004fcu+0.625计算。
- 胡红松聂建国
- 关键词：轴压比极限曲率
- 开洞加劲钢板剪力墙的抗侧承载力分析被引量：20
- 2013年
- 为研究墙板开洞对加劲钢板剪力墙抗侧承载力的影响,首先建立了梁-壳混合弹塑性有限元单层墙板模型,研究了极限状态下影响开洞加劲墙板受剪承载力的关键因素。在此基础上,通过大量有限元计算和参数分析,提出了用于计算开洞加劲墙板受剪承载力折减率的简化计算式,并与有限元计算结果进行对比,精度满足要求。以3个加劲钢板剪力墙试件的低周往复荷载试验研究为基础,建立了精细有限元分析模型,有限元分析结果与试验结果吻合良好,证明了模型的合理性和准确性。提出了加劲钢板剪力墙结构抗侧承载力的理论模型和计算公式,理论计算结果与有限元分析结果吻合良好。
- 聂建国朱力樊健生范重刘学林
- 关键词：加劲钢板剪力墙抗侧承载力
- 自锚式悬索桥主缆锚固区多尺度建模方法被引量：19
- 2014年
- 针对传统精细模型在分析自锚式悬索桥主缆锚固区时存在局部结构边界条件难以模拟、分析结果失真区的范围难以定量确定、精细有限元试算工作量繁重等问题,引入多尺度建模思想,提出了采用弹性边界这一广义边界条件模拟局部结构复杂边界的解决思路,并进一步建立了适用于自锚式钢箱梁悬索桥主缆锚固区受力性能研究的多尺度建模方法。例证结果与对比研究表明,采用界面连接方程控制的界面连接合理,多尺度模型计算结果精确、可靠,且不受失真区影响,无繁重的精细有限元试算工作,同时在建模速度和计算效率上与传统精细模型基本保持一致。
- 周萌聂建国
- 关键词：自锚式悬索桥受力性能有限元法
- 基于修正压力场模型的膜单元的开发及其在组合结构中的应用被引量：8
- 2013年
- 以转动裂缝模型为核心思想的修正压力场模型(MCFT)是近30年来钢筋混凝土剪扭行为研究成果的代表之一,提出通过大型通用有限元程序ABAQUS 6.9二次开发将修正压力场模型应用于非线性有限元分析中,并在该模型的基础上作出一定发展,使其适用于压拉弯剪复合作用下的钢筋混凝土结构、钢-混凝土组合结构的非线性分析。将该模型应用于国内外各种类型构件的分析中,包括钢筋混凝土梁(剪切破坏梁、弯曲破坏梁、弯剪复合破坏梁)、钢筋混凝土墙以及内嵌钢板混凝土组合墙,数值模拟结果与试验结果吻合良好,表明该模型充分兼顾准确性、通用性,为压拉弯剪复合作用下的钢筋混凝土结构、钢-混凝土组合结构的非线性分析提供了有效的手段。
- 聂建国周萌
- 关键词：组合结构剪切裂缝
- 混凝土剪力墙-钢梁T型连接铰接节点抗拔承载力计算方法及有限元验证
- 2014年
- 针对不带栓钉的混凝土剪力墙-钢梁T型连接铰接节点,借鉴混凝土抗冲切的理论分析方法,利用刚塑性模型假设,得到节点抗拔承载力计算公式,然后与试验结果进行对比,结果表明两者吻合良好;同时在试验验证的基础上,利用MSC.MARC软件对节点进行了变参数分析,进一步验证了理论计算精度。
- 朱丹聂建国
- 关键词：刚塑性模型铰接节点抗拔承载力有限元
- 外包多腔钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究被引量：33
- 2013年
- 以某超高层建筑核心筒剪力墙为原型,对外包多腔钢板-高强混凝土组合剪力墙进行试验研究。共进行8个1∶7模型和3个1∶12模型的拟静力试验,变化参数有含钢率、混凝土强度等级、暗柱与墙身钢板比例和剪跨比。试验研究发现:该种形式的组合剪力墙在较高轴压力水平下仍具有较好的变形能力,所有试件的极限位移角平均值为1/64。除采用3mm钢板的试件外,大部分试件的外包钢板均未发生明显的局部屈曲。由于墙底锚固措施的原因,有6个试件在墙体钢板与底板对接焊缝处发生了水平开裂,降低了试件的实际变形能力。提出的承载力计算方法能够较好地预测该种形式组合剪力墙的承载能力,且计算值偏于保守。对该种形式组合剪力墙的墙体锚固措施和连接构造进行了讨论,并提出设计建议。
- 李盛勇聂建国刘付钧胡红松樊健生邵大成喻德明
- 关键词：拟静力试验抗震性能承载力分析锚固措施连接构造
- 混凝土剪力墙-钢梁T型连接铰接节点抗拔性能试验研究被引量：1
- 2013年
- 作为对剪力墙-钢梁铰接节点传统构造形式的补充,并为结构工程师提供更多的选择,结合相关工程实际,设计了混凝土剪力墙-钢梁T型连接铰接节点,针对节点关键参数设计了6个不同的试件进行抗拔试验,以掌握此类节点的相关受力特性。
- 聂建国朱丹
- 关键词：剪力墙钢梁铰接节点抗拔
- 钢-混凝土组合梁楼盖体系有限元建模设计方法被引量：5
- 2014年
- 结合钢-混凝土组合梁楼盖体系设计实例,选用MIDAS/Gen软件,分别针对施工阶段与使用阶段,建立了梁格模型、采用换算钢梁截面、虚拟楼板的梁板混合模型以及采用真实组合截面的梁板混合模型,并采用有限元软件进行了分析计算,应用有限元设计方法完成了该组合梁楼盖体系设计,并得出如下结论:1)梁格模型可以精确模拟施工阶段楼盖体系受力特征;2)采用换算钢梁截面、虚拟楼板的梁板混合模型可以准确得到使用阶段组合梁楼盖体系中各组合梁的内力分布情况;3)采用真实组合截面的梁板混合模型可以精确得到组合梁楼盖体系整体变形与自振特性;4)有限元建模设计方法为钢-混凝土组合梁楼盖体系设计提供了一种高效、精确、实用的途径。
- 聂建国周萌丁然谢伟
- 关键词：钢-混凝土组合结构组合楼盖有限元建模方法
- 系杆拱桥拱脚连接结构受力性能分析的多尺度有限元建模方法被引量：23
- 2015年
- 拱脚连接结构是系杆拱桥的关键局部结构,构造复杂且局部边界条件不明确,该文引入多尺度有限元建模方法研究其受力性能与传力特征,针对以往研究中采用传统局部精细有限元方法存在的不足,引入弹性边界的概念,将系杆拱桥整桥通过合理的连接方式统一到拱脚连接结构精细模型中以替代局部精细模型中的刚性边界条件假定,并通过全桥精细有限元进行验证。以大连某钢管混凝土系杆拱桥为工程背景,基于提出的系杆拱桥拱脚连接结构多尺度有限元建模方法,建立了多尺度模型。同时,根据传统局部精细及全桥精细有限元建模方法,分别建立了局部精细与全桥精细模型作为对比、验证模型。详细的对比研究表明,局部精细模型分析结果受失真区影响较显著,且失真区范围不能通过本模型定量确定,导致传统建模方法科学性降低、计算结果可信度下降,或通过精细有限元试算、全桥精细有限元检验确定失真区范围,带来繁重的精细有限元建模、计算、数据处理工作。应用弹性边界条件,该文提出的拱脚连接结构多尺度有限元建模方法可以较好地模拟局部结构的复杂边界条件,较精确地预测拱脚连接结构的受力行为,且不受失真区影响,计算结果与全桥精细有限元吻合良好。
- 周萌宁晓旭聂建国
- 关键词：系杆拱桥
- 方钢管混凝土暗柱内嵌钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究被引量：40
- 2013年
- 以某超高层建筑核心筒剪力墙结构为原型,对两端为方钢管混凝土暗柱的内嵌钢板-高强混凝土组合剪力墙进行了拟静力试验研究。试验设计了3个剪跨比为2.0、设计轴压比为0.5的1∶7模型试件,主要变化参数为混凝土强度等级和含钢率。试验结果表明:试件的破坏形态主要为暗柱钢板竖向焊缝开裂、暗柱内混凝土压溃和底部外包钢板局部屈曲,墙中部混凝土的弯剪斜裂缝发展不明显;3个试件的滞回曲线都较为饱满,具有较高的耗能能力,承载力极限状态时的等效黏滞阻尼系数约为0.22;3个试件的屈服位移角平均值为1/214,极限位移角平均值为1/58,延性系数平均值为3.77;在整个加载过程中,弯曲变形和剪切变形对顶点位移的贡献比例基本保持不变,由剪切变形产生的顶点位移约占总顶点位移的20%。
- 聂建国胡红松李盛勇刘付钧樊健生陶慕轩邵大成喻德明
- 关键词：高强混凝土拟静力试验抗震性能
