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期刊信息/Journal information
建筑钢结构进展
同济大学
建筑钢结构进展

同济大学

李国强

双月刊

1671-9379

steelpro@tongji.edu.cn

021-65980251 65980250

200092

上海市四平路1239号同济大学土木大楼A613室

建筑钢结构进展/Journal Progress in Steel Building StructuresCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊以推动我国建筑钢结构事业的发展，促进相关理论研究及实用技术与新型产品开发，加强国内外学术交流，加快科研成果向生产力转化为宗旨。主要面向建筑钢结构研究设计、制作、安装和施工以及维修防护等相关领域的工程技术人同、高等院校师生和科研工作者。
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    窄翼缘PEC中长柱轴压整体稳定性能试验研究

    张文轩石韵苏明周兰寒枫...
    1-12页
    查看更多>>摘要：为研究窄翼缘PEC中长柱轴压整体稳定性能,设计制作9根组合长细比介于76～141(正则化长细比介于0.84～1.55)的窄翼缘PEC中长柱,进行轴压整体稳定性能试验.研究窄翼缘PEC中长柱的初始弯曲、长细比、混凝土强度等因素对其破坏模式和轴压整体稳定承载力的影响.试验结果表明,窄翼缘PEC中长柱在轴压荷载下的破坏模式表现为绕弱轴的弯曲失稳,长细比和初始弯曲显著影响试件的破坏模式和极限承载力.当试件的正则化长细比大于1.0,初始弯曲大于L/1 000时,试件的破坏模式表现为整体极值点失稳;当试件的正则化长细比大于1.0,初始弯曲小于L/2 000时,试件的破坏模式表现为弹性平衡分岔失稳;当试件的正则化长细比小于1.0,初始弯曲小于L/2 000时,试件的破坏模式介于弹塑性极值点失稳和平衡点分岔失稳之间;初始弯曲一致时,试件的极限承载力随着长细比的增大迅速降低.采用ABAQUS有限元软件建立窄翼缘PEC中长柱有限元模型,将计算承载力与现行规范计算结果进行对比.结果表明,试件轴压整体稳定承载力比规范承载力高出20％,按现行规范计算整体稳定承载力时,没有充分考虑混凝土和型钢的协同作用,规范计算结果偏保守.

    PEC中长柱初始弯曲轴心受压承载力稳定性能

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    柱脚设置盖板式滑移摩擦节点单层钢框架抗震性能研究

    李成玉贺东兵李冬奎陈焰周...
    13-21页
    查看更多>>摘要：钢框架结构柱脚在地震作用下发生塑性屈曲将对震后修复造成困难.基于损伤控制概念,研究在柱脚设置盖板式滑移摩擦节点(CPSFJ)钢框架的抗震性能及损伤情况.设计并制作了2个1/2缩尺的单层钢框架试件,其中一个为柱脚设置CPSFJ钢框架试件,另一个为普通钢框架试件,对其进行拟静力加载试验.普通钢框架在加载结束后,柱脚处屈曲严重.柱脚设置CPSFJ的钢框架,在加载过程中CPSFJ如期发生滑移;钢柱段无明显损伤变形,CPSFJ拼接盖板发生弯曲变形,黄铜摩擦片表面出现磨损,可在震后复位钢柱、更换拼接盖板和摩擦片以实现修复;框架滞回曲线饱满,骨架曲线无明显下降,表现出良好的抗震性能.

    损伤控制盖板式滑移摩擦节点单层钢框架柱脚抗震性能

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    带有摩擦耗能组件的可更换拼接连接节点抗震性能研究

    杨元强刁延松任义建刘芸...
    22-34页
    查看更多>>摘要：基于可恢复功能的抗震设计理念,提出了一种带有摩擦耗能组件的可更换拼接连接节点,该节点由H形钢柱、悬臂段、H形钢梁、可更换的翼缘连接板和摩擦铰组成.利用有限元软件ABAQUS建立节点的有限元模型并对其进行拟静力分析,通过更改翼缘连接板强度和厚度、削弱区深度和长度、转动螺栓的直径和数量,探究不同设计参数对节点的滞回性能、承载力、刚度以及位移延性的影响.结果表明:可更换拼接连接节点的承载力、刚度、总耗能等随着翼缘连接板强度和摩擦铰摩擦力的增大而提高,翼缘连接板采用LYP160钢材节点的延性明显高于采用Q235钢材节点的延性;摩擦铰的摩擦耗能随着摩擦力的增大而提高,随着翼缘连接板强度的增大而降低.

    可更换拼接连接节点抗震性能拟静力分析摩擦耗能可更换性

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    基于三维数字图像相关法的焊接空心球节点的力学性能试验研究

    刘红波杨文婷杜鹏陈志华...
    35-42页
    查看更多>>摘要：为了克服传统接触式测量难以获取完整位移及应变场的分布与发展的弊端,探索了采用三维数字图像相关法(3D-DIC)跟踪焊接空心球节点位移和应变的分布与发展的可行性与可靠性.使用三维数字图像相关法观测一个焊接空心球受压损伤节点和一个焊接空心球受拉损伤节点的轴心抗压试验的压缩过程,获得两个试件在试验过程中的位移场与应变场,揭示了焊接空心球节点的受力特点和失效机理,并将观测的位移场和应变场与宏观试验现象进行了比较.试验表明:三维数字图像相关法可以测量加载过程中焊接空心球节点的位移场和应变场的变化规律,并且与宏观试验现象吻合较好.由此证明了三维数字图像相关法可应用于大型焊接球节点的力学性能试验研究的可靠性.

    三维数字图像相关法焊接空心球节点轴压试验位移场应变场

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    外伸端板半刚性钢结构连接节点的弯矩-转角智能模型研究

    刘坚肖海鹏刘长江张专涛...
    43-50页
    查看更多>>摘要：为了寻找一种耗费人力更少、预测效果更好的外伸端板半刚性钢结构连接节点的弯矩-转角(M-θr)关系模型,提出将智能模型引入对该种半刚性连接节点M-θr曲线的预测.首先对现有钢结构梁柱半刚性连接节点M-θr关系经典模型进行了评述,采用其中的幂函数模型对一组试验做了计算并与试验结果进行对比;然后用非线性有限元法对外伸端板半刚性钢结构连接节点进行了计算,并把分析所得M-θr曲线与试验曲线做了比较分析;基于大量试验数据,研究确定了对该种半刚性连接节点M-θr性能影响较大的11个主要参数,并用MATLAB数值计算软件建立了智能模型,对外伸端板半刚性钢结构连接节点的M-θr关系进行了预测,将预测结果与试验值对比.最后发现智能模型不论是定性的曲线变化趋势、还是定量的数值大小,都优于现有幂函数模型和非线性有限元分析,具有更好的可靠性、实用性.所得结论,可为该类半刚性钢结构连接节点M-θr关系研究提供新的思路.

    智能模型弯矩-转角曲线半刚性节点幂函数模型非线性有限元分析

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    高温下高强钢连接的高强螺栓预紧力研究

    王卫永张亿发
    51-57,74页
    查看更多>>摘要：高强钢在建筑结构中的应用越来越广泛,高强螺栓连接是钢结构常见的连接方式.火灾作用下,高强螺栓的预紧力由于钢材强度退化、热膨胀变形和高温蠕变的影响会发生变化,从而影响连接的抗剪承载力.为探明高强钢连接的高强螺栓预紧力在高温下的变化规律,利用有限元软件ABAQUS建立了单个高强螺栓连接节点模型,分析了螺栓连接在高温下的预紧力变化,采用试验数据进行了验证.进而分析了螺栓规格、连接板厚度、钢材强度和升温速率四种参数对高强螺栓最大预紧力和预紧力完全丧失时温度的影响.分析表明:在ISO-834标准升温下,较小的螺栓规格和适当的连接板厚度能在一定程度上缓解螺栓预紧力的松弛,但缓解程度有限;温度对螺栓预紧力的变化影响很大.基于分析结果,拟合了螺栓预紧力折减系数随温度变化的计算公式,与有限元数据对比,误差在8％以内,证明计算公式可以较准确地预测螺栓预紧力在高温下的变化规律.

    高强钢高强螺栓预紧力高温有限元分析

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    超声冲击处理焊接节点疲劳性能改善及寿命预测方法研究进展

    李涛汪洋甘进邵永波...
    58-67页
    查看更多>>摘要：对超声冲击处理焊接节点疲劳寿命提高及其机理和疲劳寿命预测方法的研究现状及研究不足进行了综述.目前研究表明超声冲击处理通过改变焊趾局部几何形状从而降低该部位的应力集中、在焊趾部位引入残余压应力和消除焊趾部位焊接缺陷并细化局部晶粒可以有效地提高焊接节点的疲劳寿命,然而目前的研究对象主要针对焊接后立即进行超声冲击处理的焊接节点,针对实际工程中已经服役一定时间的焊接节点开展的相关研究较少.此外,实际工程中的焊接节点在进行超声冲击处理时一般处于持荷状态,目前对持荷状态下进行超声冲击处理的焊接节点的疲劳性能相关研究也较少.焊后态节点的疲劳寿命可采用基于名义应力、热点应力和有效缺口应力的S-N疲劳曲线进行计算.然而,名义应力和热点应力均难以直接反映超声冲击处理对焊趾的局部改变,而目前常用的有效缺口应力计算方法也只针对焊后态节点,因此对超声冲击处理焊接节点的疲劳寿命预测方法仍需开展进一步的研究.

    焊接节点超声冲击处理疲劳性能疲劳寿命预测有效缺口应力

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    蘑菇形悬挑屋盖风洞试验研究

    叶高宏赵仕兴金波阳升...
    68-74页
    查看更多>>摘要：以海口"雨林之心"项目为背景,针对其蘑菇形悬挑屋盖,采用1:40大比例尺刚性模型,开展了大型风洞试验,得到其平均风压系数和脉动风压系数,并以此分析了该结构屋盖的风压分布规律以及脉动风特性;进而给出屋盖的分块体型系数,可直接用于屋盖结构抗风设计;最后就地形对风荷载的影响进行分析.试验结果表明:该蘑菇形悬挑屋盖在风荷载作用下整体受到向上的风吸作用;3个建筑间存在较强的相互影响作用;屋盖悬挑边缘位置在来流的直接撞击下,对风荷载较为敏感,呈现为较大的风压变化梯度和较大的脉动风压;A、C建筑处于迎风侧时,由于山坡对流场的影响,悬挑迎风侧的风荷载相较B建筑更不利.针对以上问题,在设计时应重点关注.

    悬挑屋盖风洞试验平均风压脉动风压体型系数

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    钢管混凝土框架-中心支撑结构黏滞阻尼减震效果研究

    邵冰邹海涛蔺军姚峰...
    75-84,96页
    查看更多>>摘要：使用黏滞阻尼器的减震效果是建设单位和设计单位较为关注的问题,以钢管混凝土框架-中心支撑结构为例,通过理论分析对黏滞阻尼器的减震适用性和减震效率进行了研究,通过若干实例的小震、大震计算分析进行了多因素减震效果研究.结果表明,使用黏滞阻尼器与是否能够降低调整后的地震作用与设防烈度无关,与场地特征周期及结构基本周期有关.随着附加阻尼比的增加,结构的减震率逐渐增加,但减震效率在逐渐降低.相同附加阻尼比下,设防烈度高时减震效果较优,结构高度较高时,减震效果较差.

    黏滞阻尼器减震效率设防烈度场地特征周期附加阻尼比

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    不同施工工艺下周边支承网架结构附加应力分布及安全性研究

    崔嘉慧邵冰邹海涛蔺军...
    85-96页
    查看更多>>摘要：考虑施工工艺后,空间结构相对一次成型通常会产生附加内力.如何选用较优的施工方案,减少附加应力对结构安全的影响,是施工单位比较关注的问题.以某电教中心周边支承网架结构为例,选用常用施工工艺,进行设计-施工一体化分析,研究其杆件附加应力分布和结构安全性.结果表明,附加应力产生的主要原因是施工过程中支座约束时受力状态与一次成型有较大区别,当与一次成型接近时,杆件的附加应力较小.随着措施量的增加,各施工工艺的换杆数量逐渐递减.在分块吊装或提升工艺下,分块的数量对网架结构服役阶段位移影响较小;在滑移施工工艺下,中部轨道的设置及长度对服役阶段位移影响较大.

    周边支承网架分块吊装提升滑移附加应力换杆

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