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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。
正式出版
收录年代

    面向大规模定制的建筑工业化智能设计方法研究

    郑梓豪李元齐邵龙
    1-11页
    查看更多>>摘要：为了推动大规模定制的建筑工业化模式,提出了两种适用于工业化建筑的智能设计方法:面向装配的设计方法和面向销售的设计方法,并以轻钢龙骨式结构建筑为例,展示了设计流程和案例说明.面向装配的设计方法以二维板块化部品为基本单元,以直接面向工厂下订单为目标,首先建立具有预先标定结构性能的建筑部品数据库,在生成建筑平面后,再将结构荷载分配到每个墙体、楼面部品上,自动匹配所需的建筑部品型号,并进行整体结构验算.面向销售的设计方法以三维建筑模块为基本单元,以直接面向销售下订单为目标,定义具有各种功能的模块并建立生成式设计规则,在建筑初步设计阶段考虑因不同的建筑布局而产生的不同建筑成本,并通过遗传算法优化建筑布局和成本.这两种方法选择的部品和模块均符合工业化大规模生产的要求,为实现大规模生产的工业化设计流程提供了新思路.

    大规模定制建筑工业化二维板块化部品模块建筑生成式设计遗传算法

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    预应力撑杆构件交互屈曲与承载力智能估计方法

    毋凯冬李国强常好诵邢哲...
    12-21,44页
    查看更多>>摘要：预应力撑杆构件造型优美、省材高效,但由于其柔度较大,易产生多个屈曲模态交互耦合即"交互屈曲"模式的破坏,且交互屈曲对其极限承载力、屈曲性能影响显著.研究了交互屈曲对预应力对称、不对称撑杆构件在轴压、压弯作用下屈曲性能、极限承载力的影响,并据此采用基于回归算法的人工神经网络(ANN)建立了其极限承载力估计模型.研究结果表明,对于预应力撑杆构件,模态交互易造成不稳定后屈曲,且对其极限承载力有显著的削弱效应;该削弱效应是否会产生影响由结构几何参数与参与交互的模态屈曲荷载决定,其削弱程度受结构撑杆不对称性、预应力水平影响;所建立的极限承载力ANN预测模型可考虑交互屈曲的影响,且准确、可靠、适用范围广泛.研究可为后续开发预应力撑杆构件智能设计软件平台提供基础,满足工程设计的需求.

    预应力撑杆构件有限元分析机器学习交互屈曲承载力人工神经网络

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    半刚接柱脚自复位装配式钢框架拟动力试验研究

    张艳霞沈森李杨龙赵微...
    22-32页
    查看更多>>摘要：为解决刚接柱脚自复位装配式钢框架结构在中震或大震下底层柱可能发生较大的塑性变形的问题,设计一种半刚接柱脚自复位装配式钢框架结构.对其子结构进行拟动力试验,对比框架在Taft地震波、LOS000地震波和El-Centro地震波输入及不同等级地震下的节点开口、耗能能力、刚度退化、预应力损失和应变变化.试验结果表明,钢框架在大震作用下具有良好的自复位功能和耗能能力.钢绞线平均预应力损失最多仅为1.58%,说明施加预应力的方法是可靠的.钢框架柱脚能够始终保持弹性状态,因此震后仅需修复钢梁,大大降低了修复成本.

    半刚接柱脚钢框架拟动力试验自复位功能预应力损失

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    腹板开孔耗能支撑框架结构抗震性能研究

    徐星渊赵宝成
    33-44页
    查看更多>>摘要：钢框架中心支撑结构是一种双重抗侧力结构体系,为避免水平荷载作用下中心支撑斜杆发生失稳,提出一种矩形钢管腹板开孔耗能支撑,其与钢框架采用高强螺栓连接,进而形成耗能支撑框架结构,耗能支撑发生破坏后易于替换.耗能支撑的耗能板件采用对称开孔与S形开孔两种形式,利用ABAQUS有限元软件,分析了耗能腹板厚度、长度、开孔间距等参数对耗能支撑以及支撑框架滞回性能的影响.研究结果表明:两种开孔形式的耗能支撑框架结构的支撑斜杆均未发生失稳,结构滞回曲线饱满,无捏缩现象.耗能支撑主要依靠开孔腹板的孔间板件率先进入塑性状态来耗散大部分能量.与S形开孔形式相比,对称开孔形式的耗能支撑框架结构的承载力与刚度更大,但在加载后期,S形开孔形式耗能支撑框架结构变形大的优势发挥得更明显,耗能效率高.

    耗能支撑框架腹板开孔形式滞回性能耗能能力

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    带球冠形脱空缺陷的圆钢管混凝土T型相贯节点的滞回性能研究

    张伟杰廖飞宇林志平戴佩家...
    45-57页
    查看更多>>摘要：为研究球冠形脱空缺陷对圆钢管混凝土T型相贯节点抗震性能的影响,以脱空率、支主管直径比和主管径厚比为主要试验参数,完成了18个圆钢管混凝土T型节点试件在主管承受恒定轴向拉力和支管承受往复轴向荷载作用下的滞回性能试验,考察了球冠形脱空缺陷对其失效模式、滞回曲线、骨架曲线、承载力、刚度和耗能的影响规律.建立了有限元分析模型,分析了球冠形脱空缺陷对主管钢管与核心混凝土之间接触应力发展的影响规律,开展了脱空率、支主管直径比、主管径厚比、混凝土强度、钢材强度和轴拉比等参数对节点受拉承载力影响的参数分析.结果表明:球冠形脱空缺陷的存在会改变节点的失效模式,导致节点的承载力、刚度和耗能能力均有不同程度的降低,并削弱主管钢管与混凝土之间的相互作用,影响节点的荷载传递机制.最后,提出了考虑球冠形脱空缺陷影响的圆钢管混凝土T型节点受拉承载力折减公式.

    钢管混凝土T型相贯节点拉弯滞回试验球冠形脱空缺陷有限元分析

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    大吨位销轴连接节点的静力性能研究

    周尧丁颖楠郭小农
    58-65,75页
    查看更多>>摘要：目前销轴连接节点已被广泛运用于实际工程中,但大吨位销轴连接节点足尺试验还较为少见,销轴与耳板间相互作用对节点承载力的影响研究仍有所不足.为研究是否设置内耳板加劲板、销轴制造误差、销轴盖板是否松动等因素对销轴连接节点力学性能的影响,完成了2组2 000吨级的足尺试验和10组有限元模型分析.研究结果表明,加劲板对限制内耳板变形的作用较强,但对限制外耳板相对变形的作用较弱;设置加劲板可以有效降低销轴中部的应力水平,但也将导致销轴端部的应力集中现象加剧;销轴孔和销轴间的间隙增大将导致销轴受压的孔壁出现应力集中现象;销轴盖板的刚度不足将导致销轴的应力水平升高.销轴连接节点在加工制作时需保证销轴孔径的加工精度,在安装时应保证销轴盖板具有足够的刚度且与销轴可靠连接.研究结论可为同类大吨位销轴节点的设计和应用提供参考.

    销轴连接节点静力性能试验研究有限元分析

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    热-湿-力耦合作用对高温后方钢管混凝土短柱轴压力学性能影响试验研究

    薛媛媛钟水溶霍静思陈俊...
    66-75页
    查看更多>>摘要：火灾发生时钢管混凝土内部会产生水蒸气,为探讨热-湿-力耦合作用对高温后方钢管混凝土轴压力学性能的影响,进行了10根高温后方形钢管混凝土短柱轴压力学性能试验,研究排气孔数量、布置位置、轴压比和升温时间等参数对其破坏形态、轴压刚度与剩余承载力等力学性能的影响.试验结果表明,试件破坏形态表现为压溃破坏;在其他参数相同的情况下,与升温前相比,随着排气孔数量从2个增加至4个和6个,轴压刚度分别降低了69.1%、73.3%、76.4%,剩余承载力分别降低了15.8%、16.2%、21.7%.轴压刚度随轴压比的增大而降低;随着升温时间的延长,剩余承载力先随轴压比的增大而增大,后随轴压比的增大而减小.研究结果可为钢管混凝土柱的抗火设计和该类结构火灾后的损伤评估与加固提供参考.

    热-湿-力耦合作用方钢管混凝土高温后轴压力学性能

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    电力火灾后圆端形不锈钢管混凝土柱轴压性能研究

    高献王晖宋培王志滨...
    76-83页
    查看更多>>摘要：进行了14根电力火灾后圆端形不锈钢管混凝土短柱的轴压试验,分析截面高宽比、受火时间和含钢率对其火灾后剩余承载力的影响.试验表明:该类短柱的破坏模态均为局部屈曲、焊缝开裂和混凝土被压碎;试件的剩余承载力随着受火时间或高宽比的增加而降低,受火120 min后该类试件的承载力降低了7.8%～13.9%.接着建立了有限元模型,该模型可很好地模拟实测结果.基于有限元模型开展了理论分析,结果表明初始荷载对该类组合柱的剩余承载力影响较小.参数分析表明当混凝土强度从30 MPa增加到90 MPa时,其强度折减系数降低了15.8%;当截面周长从1 228 mm增加到4 913 mm时,其强度折减系数提高了20.5%;当受火时间从0 min增加到180 min时,其强度折减系数降低了8%;但含钢率、高宽比和钢材强度对其强度折减的影响较小.最后给出了电力火灾后圆端形不锈钢管混凝土短柱的剩余承载力的设计方法.

    不锈钢管混凝土圆端形截面电力火灾剩余承载力有限元设计方法

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    间断焊接包管加固圆钢管构件轴压极限承载力研究

    孟文清严珮珮崔邯龙张亚鹏...
    84-93页
    查看更多>>摘要：为研究间断焊接包管加固杆件的轴心受压性能,设计了13组试件进行单调加载静力试验.对试件极限承载力、破坏模式、荷载-位移曲线和截面应变发展规律进行分析,对比了负载加固与非负载加固对试件极限承载力的影响.结果表明:包管构件的破坏模式可分为整体失稳破坏和内管外伸段强度破坏;包管构件内外管协同工作、共同受力,内管和外管都在屈服后发生整体失稳破坏;负载加固与非负载加固试件的极限承载力基本一致,相差2.2%,非负载加固试件与未加固试件相比,极限承载力最大提高了479.9%.根据试验结果对包管构件的ABAQUS有限元模型进行修正,并用该模型分析了各主要影响因素对包管构件极限承载力的影响规律.提出了包管构件极限承载力经验计算公式,且公式计算结果与试验结果吻合较好.

    间断焊接包管加固极限承载力轴压破坏模式计算公式

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    圆形钢管混凝土柱轴压承载力及承载力组成研究

    陈立康黄远
    94-104页
    查看更多>>摘要：为了研究相互作用下圆形钢管混凝土(circular concrete-filled steel tube,CCFST)柱中钢管和混凝土各自的承载力贡献,通过ABAQUS软件中的VUMAT子程序导入一种新的混凝土材料本构,建立了能够反映CCFST柱中钢管和混凝土相互作用的三维有限元模型,并通过试验数据验证了模型的荷载-位移曲线、钢管和混凝土的荷载-变形曲线以及侧向变形曲线.在此基础上分析了混凝土强度、钢管屈服强度、径厚比以及套箍系数对CCFST柱承载力及其组成的影响.然后结合有限元模型推导了CCFST柱在轴压荷载下峰值承载力的数学模型,模型中提出的钢管环向应力比例系数和混凝土承载力贡献系数可以评估钢管和混凝土的受力状态.将计算模型与现行规范及现有研究进行对比,发现提出的计算公式具有良好的计算精度,且可以评估钢管和混凝土各自的承载力贡献.

    圆形钢管混凝土柱相互作用约束作用有限元法轴压承载力

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