碟簧-钢绞线组合自复位防屈曲支撑滞回性能

为解决传统自复位防屈曲支撑变形能力不足的问题,提出一种碟簧-钢绞线组合自复位防屈曲支撑(Disc Spring-Steel Tendon Self-centering Buckling-restrained Brace,DT-SCB).DT-SCB采用串联的钢绞线及碟簧组成的复位系统提供复位能力,通过两个并联的一字型内芯耗散地震能量.介绍了DT-SCB构造、各阶段工作机理及恢复力模型.建立有限元模型,研究复位比率αsc、钢绞线与碟簧组刚度比K1、复位元件与耗能系统刚度比K2等参数对支撑滞回性能、自复位效果及耗能能力的影响.研究结果表明:提出的DT-SCB恢复力模型与模拟结果吻合较好,所有DT-SCB支撑在最大加载位移(2.5%轴向应变)内未发生明显破坏,支撑滞回曲线呈旗帜型特征,且具有稳定的耗能能力.相比于传统基于钢绞线的自复位防屈曲支撑,DT-SCB具有更强的变形能力.DT-SCB最大残余变形随复位比率αsc提高显著减小,而刚度比K1的增加会削弱复位比率对支撑残余变形的控制效果.钢绞线与碟簧组刚度比过大(K1≥2.0)会导致碟簧组提前被压平,进而降低支撑的变形能力.DT-SCB耗能能力受刚度比K2影响较大,其等效黏滞阻尼比随刚度比K2的增大而降低.罕遇地震下支撑-框架结构非线性时程分析结果表明,DT-SCB可以有效减少结构的最大层间位移角及残余层间位移角,提高结构抗震性能.

基于OBE理念的“结构动力学”课程教学改革与实践

“结构动力学”课程是土木工程类硕士研究生的专业核心课,该课程对架构学生知识体系以及培养学生应用技能具有重要的支撑作用。将成果导向教育理念(OBE)引入土木工程“结构动力学”课程教学改革及实践中,介绍了“结构动力学”课程教学改革背景及实施路线,提出在教学理念、教学目标、教学内容、教学资源、教学方式、考核评价机制等方面开展综合改革。实践结果表明,课程改革可有效提升教学效果,提高学生综合素质水平,激发学生工程意识,拓宽学生科学视野,为其后续从事专业技术工作奠定有利基础。

碟簧-钢绞线自复位防屈曲支撑力学性能分析与数值模拟

介绍了碟簧-钢绞线自复位防屈曲支撑及其受力特性,通过有限元软件Abaqus建立数值模型,研究支撑滞回性能、自复位特性以及耗能能力。研究结果表明:碟簧-钢绞线自复位防屈曲支撑具有较好的滞回性能、耗能能力及自复位特性,该支撑的自复位性能随着复位比及刚度比的增加而提高,耗能能力随复位比及刚度比的增加而减少。

位移放大型自复位防屈曲支撑滞回性能分析与数值模拟

提出一种位移放大型自复位防屈曲支撑,通过Abaqus有限元软件建立数值模型,研究支撑滞回性能、自复位特性以及耗能能力。结果表明:该位移放大型自复位防屈曲支撑具有较好的滞回性能、耗能能力及自复位特性。该支撑的承载力受自复位系统刚度影响较大,耗能能力受预拉力影响较小,当预拉力水平较低时,提高预拉力可以大幅提高支撑的复位性能。

玄武岩纤维复合门抗爆性能开洞影响研究

纤维增强复合材料(FRP)因其轻质、高强、耐腐蚀、绿色环保等优点在工程领域受到广泛关注。传统的地铁防护门多为钢材制作而成,玄武岩纤维复合材料(BFRP)因其良好的力学性能,现已逐步应用于地下防护工程。但部分防护门需要满足工程的过滤通风或进气需求,不可避免地要对其门体进行开洞处理。文中基于ABAQUS建立了玄武岩纤维复合门的有限元模型,对爆炸作用下不同开洞纤维复合门变形及受力进行了数值模拟,考虑了开洞率及开洞位置的影响,对玄武岩纤维复合门的抗爆性能进行了对比分析。研究发现开洞率对纤维复合门性能有着一定影响,开洞位置对纤维复合门性能有着极大影响。对玄武岩纤维复合门开洞设计给出了工程建议。

钢管再生混凝土的抗冻耐久性研究

通过实、空心钢管再生混凝土试件的冻融循环试验,研究了实、空心钢管再生混凝土的抗冻耐久性能,并用有限元软件模拟了该试验。研究表明,冻融对空心钢管再生混凝土弹性模量影响较大,对实心钢管再生混凝土弹性模量影响较小;混凝土吸水饱和对空心钢管再生混凝土冻胀变形影响不大,对实心钢管再生混凝土冻胀变形影响较大;温度改变产生的紧箍力对钢管混凝土的影响很小。

混合式教学模式在理论力学课程中的应用研究

为改变传统的教学模式,借助在线课程学习平台这种教学工具,以我校土木工程专业本科生的《理论力学》课程为例,探讨了线上线下的混合式教学模式应用效果,为高校力学课程教学改革提供理论依据和价值参考。

变厚度钢板内芯防屈曲支撑试验研究

提出了一种变厚度钢板内芯防屈曲支撑(VTBRB)。设计了2个足尺变厚度钢板内芯防屈曲支撑试件,其中:1个试件在变厚度内芯端部设置加劲肋;另1个试件采用无肋式变厚度内芯。通过拟静力试验分析了2种内芯构造形式对变厚度钢板内芯防屈曲支撑的滞回性能、失效模式、受压承载力调整系数和累计塑性变形等的影响。研究表明:2个变厚度钢板内芯防屈曲支撑均表现较好的抗震耗能特性,其受压承载力调整系数均满足相关规范的限值要求。设置加劲肋可以减少变厚度内芯端部无粘结材料的磨损,并可以有效提高变厚度内芯防屈曲支撑的低周疲劳性能。

谈防屈曲支撑工作机理及稳定设计方法

通过介绍防屈曲支撑的构造及受力特性,准确地揭示了防屈曲支撑的工作机理,比较了现有的整体及局部稳定设计方法,指出了当前方法存在的不足,并根据不足提出了改进建议。

防屈曲支撑连接段受力性能分析及设计建议

介绍了一种防屈曲支撑连接段整体失稳的破坏模式,回顾并比较了现有的几种稳定设计方法,并针对目前存在的不足,建议在未来的设计中应考虑内芯与约束单元的相互作用机制及约束单元的弯矩传递机制等对防屈曲支撑连接段稳定性能的影响。

基于整体稳定性的防屈曲支撑约束单元及内芯加强段实用设计方法

防屈曲支撑是一种兼具普通支撑和金属阻尼器双重功能的支撑构件,而保证支撑在地震作用下的稳定是充分发挥其阻尼器功能的关键。为此,在已有研究基础上,提出忽略支撑内芯耗能段刚度的力学模型,基于稳定性二阶分析方法推导并建立一种形式较为简单的防屈曲支撑实用设计方法。通过与已有试验结果以及已有计算方法预测值的对比,分析该方法的准确性及适用性。研究结果表明:提出的实用方法可较准确且偏于保守地评估支撑内芯加强段及约束单元的受力状态;建议的计算公式可以较准确地预测防屈曲支撑的接触力及弯曲响应,可将其作为防屈曲支撑的整体稳定设计准则。

碟簧-钢绞线组合自复位防屈曲支撑滞回性能分析

防屈曲支撑因其良好的耗能能力而被广泛应用于支撑框架结构中,但其震后往往存在较大的残余变形,从而影响结构的可修复性。为减少装有防屈曲支撑结构的残余变形,在防屈曲支撑的基础上并联以组合碟簧和钢绞线为复位元件的自复位系统来为支撑提供恢复力,提出一种较为经济的新型自复位防屈曲支撑。介绍了新型自复位防屈曲支撑的构造及恢复力模型,通过数值模拟研究复位比率及内芯尺寸对滞回性能的影响。结果表明:当复位比率<1时,随着复位比率增大66.67%,支撑的残余变形减小1 505.86%,但其等效粘滞阻尼比降低19.21%;当复位比率相同时,随着内芯尺寸增大90%,支撑的总滞回能量增大538.09%。