国家自然科学基金(51038006)
- 作品数：93 被引量：660H指数：17
- 相关作者：王元清石永久施刚张爱林刘学春更多>>
- 相关机构：清华大学北京工业大学教育部更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金清华大学自主科研计划国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：建筑科学理学交通运输工程机械工程更多>>
- Q460D高强度结构钢材循环加载试验研究被引量：33
- 2012年
- 高强度结构钢材在实际钢结构工程中已经得到广泛应用,国内外学者已经进行了一些研究,但对于循环荷载下高强度钢材本构关系的研究还很缺乏。通过对17个Q460D高强度结构钢材试件进行14种不同加载制度的单调和循环加载试验,得到不同加载制度下的应力-应变关系,探讨不同加载历史对其本构关系的影响,研究其材料本构模型、力学性能、破坏模式、变形和延性特征以及损伤退化特性。基于Ramberg-Osgood模型,拟合得到Q460D高强度结构钢材在循环荷载下的应力-应变关系骨架曲线;在Chaboche钢材塑性本构模型的基础上,通过试验标定Q460D高强度结构钢材的循环加载本构模型参数,并结合有限元程序ABAQUS对上述试验进行准确模拟。研究结果可为准确分析计算高强度钢材钢结构在地震作用下的受力性能提供基本前提。
- 施刚王飞戴国欣石永久王元清
- 关键词：高强度钢材循环加载滞回性能本构关系有限元分析
- 钢框架焊接节点损伤破坏行为分析被引量：7
- 2013年
- 为了正确地评价损伤累积效应对结构的影响并准确的预测结构的破坏形态,采用一批在不同循环加载制度下、构造形式不同的钢框架焊接节点试验,深入分析节点损伤破坏的因素和分类。计算试验中所有节点的累积滞回能、最大变形、最大荷载、屈服位移和屈服荷载,从而根据这些基本参数计算每个节点10种损伤指数的发展趋势,比较损伤模型对于节点损伤退化性能描述,验证并探讨不同损伤模型反应破坏模态以及对结构破坏预测的准确性。试验以及分析结果表明:加载制度对破坏模态有较大影响,对于大幅值加载试件,更易发生逐步退化破坏,而小幅值加载的试件,易发生突然破坏;不同损伤模型具有应用的局限性并且参数组合形式对其损伤指数分布影响较大;以变形为参数的模型也能够较好的表现破坏发展趋势并且通过调整参数,与同时考虑能量的模型分布相近,但其形式更为简单并且只与当前量有关,不需要积分计算,在程序中容易实现,为下一步嵌入程序选取模型提供重要的依据,为今后的工程应用提供有力的工具。
- 石永久王萌王元清
- 关键词：破坏模式滞回耗能塑性变形
- 软化特征可控的双参指数型约束混凝土本构及其应用被引量：1
- 2013年
- 约束混凝土本构模型的下降段影响着钢管混凝土的力学性能预测,结合6组方钢管混凝土短柱轴压破坏试验结果,提出一种软化特征可控的双参指数型约束混凝土本构。双参指数型本构考虑了方钢管宽厚比、混凝土强度、钢管截面含钢率等因素的影响,能够很好地模拟在不同约束条件下混凝土的软化行为。基于双参指数型本构,对6组方钢管混凝土试验结果进行了轴压破坏的受力全过程模拟,计算结果和试验结果吻合良好。
- 虎良何铭华辛克贵郭佳汪利
- 关键词：约束混凝土钢管混凝土
- 震后可恢复功能的预应力钢结构体系研究展望被引量：26
- 2013年
- 作者从震后可恢复功能的钢框架体系、钢框架-中心支撑体系、钢柱脚、钢支撑、钢板剪力墙等5个方面对国内外研究现状进行综述与分析,指出了震后可恢复功能的预应力钢结构需要进一步深入研究的结构体系、构件和节点构造等关键问题.
- 张爱林张艳霞刘学春
- 关键词：抗震性能
- 基于性能的大跨度钢结构设计研究被引量：32
- 2011年
- 大跨度钢结构从体系到构件再到节点的破坏形态均可归结为大变形失稳,其安全控制指标包括承载力和变形能力两个方面,国内现行钢结构及相关设计规范对大跨度钢结构体系与节点的性能安全控制指标缺乏系统规定。从大跨度钢结构工程设计实践出发并结合试验研究,通过考虑几何非线性、材料非线性的计算分析,得到体系、构件、节点的荷载-应力、荷载-应变、荷载-位移全过程曲线,对基于延性的承载力与变形能力进行分析研究,提出大跨度钢结构体系与节点的弹性、弹塑性承载力、变形能力控制指标,以及基于性能的大跨度钢结构设计方法。
- 葛家琪张爱林杨维国张国军王树张玲
- 关键词：大跨度钢结构弹塑性稳定承载力
- 非加劲钢板剪力墙抗剪承载力参数分析被引量：2
- 2012年
- 目的研究非加劲钢板剪力墙在侧向荷载作用下墙板的抗剪承载力,对钢板剪力墙边缘柱面内、面外刚度进行分析,为编制其设计方法提供理论依据.方法利用通用有限元软件ANSYS建立有限元模型,以参数分析方式研究了柱面内、面外刚度,高厚比λ以及跨高比L/h三个主要因素对墙板承载力的影响,并进行对比分析.结果建议非加劲钢板剪力墙与墙板相连边缘柱面内刚度ωh≤2.5、面外刚度/面内刚度≥0.2;在此基础上进行高厚比、跨高比因素影响下的参数分析,将有限元结果与现有中国规范计算结果进行对比,结果表明非加劲薄钢板剪力墙仍有较大潜力可以利用.结论笔者建议边缘柱面内、面外刚度形式简单合理,可用于设计时边缘柱的构造需求;现有规范设计方法大大低估了非加劲薄钢板剪力墙的承载力存在不足.
- 石永久徐建戴国欣王元清杨蔚彪
- 关键词：屈曲后强度有限元分析设计方法
- 铝合金受弯构件局部稳定性能的有限元分析被引量：5
- 2015年
- 目的研究铝合金受弯构件局部稳定性的结构受力性能.方法利用有限元软件ANSYS建立了9个试件模型,其中5根为无跨中加劲肋,4根为含跨中加劲肋,对试件进行局部稳定受力特性分析,并将模拟结果与试验结果进行对比.在建模中提出了针对铝合金挤压型材的"相同模板平均缺陷"的缺陷值简化代入方法.结果经过对比,有限元计算的极限承载力与试验得到的极限承载力比值的平均值为0.99,标准差为0.06.结论笔者建立的有限元模型可以准确地分析铝合金受弯构件的局部稳定性能,该模型也为进一步进行更多类型的铝合金受弯构件局部稳定性能的参数化分析提供借鉴.同时该有限元模型也验证了"相同模板平均缺陷"这一方法的准确性.
- 王元清王中兴殷福新杨璐石永久尹建
- 关键词：铝合金受弯构件有限元分析
- 大跨度空间结构基于性能的抗震设计研究进展
- 归纳了大跨度空间结构抗震计算分析方法,提出了大跨度空间结构基于性能抗震设计需要研究的内容,同时介绍了具体的工程实例。对于大跨度空间结构,其抗震计算分析方法——时程分析法、反应谱法、随机振动法和Push-over法在实际应...
- 王综轶王元清杜新喜温四清石永久
- 关键词：大跨度空间结构动力响应基于性能设计
- 文献传递
- 翼缘纵向变厚度工型截面简支梁承载性能有限元分析被引量：1
- 2017年
- 目的研究翼缘纵向变厚度工型截面简支梁的构件受力性能,为其进一步参数化分析提供依据.方法采用有限元软件ANSYS对2根翼缘纵向变厚度构件和2根等厚度对比构件进行模拟,研究单点加载和两点加载情况下的承载性能,考虑试验侧向支撑和理想侧向边界条件的影响,并将模拟结果与试验结果进行对比.结果有限元计算结果与试验结果吻合良好,4根构件截面均达到密实截面要求,且翼缘变厚度工型截面梁可以获得更大的强度储备;理想侧向支撑有利于提高构件的整体承载力,相比试验侧向支撑模型提高约5%.结论笔者建立的有限元模型能够合理模拟试验条件,且建议在进一步参数化分析中采用理想侧向支撑边界条件;纵向变厚度钢板节省用钢量以及本身强度优势,用于工型截面受弯构件翼缘可以获得更高的强度储备和更大的经济效益.
- 王元清刘晓玲刘明李文斌班慧勇王玉银
- 关键词：有限元
- 考虑累积损伤退化的钢材等效本构模型研究被引量：18
- 2013年
- 在结构抗震分析中,钢材在循环荷载作用下的一维本构关系是利用杆系模型进行结构弹塑性地震响应分析的基础。为了更准确地模拟结构在强震作用下的反应,提出能够考虑累积损伤、刚度和强度退化的钢材等效本构模型,包括骨架曲线、滞回准则以及退化特征,利用损伤控制因子数学模型对钢构件、节点及结构的损伤退化全程进行描述。根据提出的等效本构模型并利用有限元软件ABAQUS提供的用户材料子程序UMAT,采用Fortran语言开发能够进行钢框架强震作用分析的损伤退化过程计算程序。采用等效本构模型对典型试验进行模拟分析,其结果与试验结果吻合良好,充分证明钢材等效本构模型用于钢构件在强震作用下弹塑性分析的准确性及可行性。
- 王萌石永久王元清
- 关键词：钢材
