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装配式人工消能塑性铰节点低周往复试验数值模拟研究 被引量:12
1
作者 马哲昊 张纪刚 +1 位作者 梁海志 李芦钰 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S02期162-168,共7页
为提高装配式钢筋混凝土(RC)框架结构的抗震性能,并针对梁、柱构件震后损伤严重等问题,提出一种人工消能塑性铰(artificial dissipative plastic hinge,简称ADPH)装配式混凝土框架节点,人工消能塑性铰即梁、柱构件在梁端采用机械铰及附... 为提高装配式钢筋混凝土(RC)框架结构的抗震性能,并针对梁、柱构件震后损伤严重等问题,提出一种人工消能塑性铰(artificial dissipative plastic hinge,简称ADPH)装配式混凝土框架节点,人工消能塑性铰即梁、柱构件在梁端采用机械铰及附加消能钢板连接的节点构造。使用ABAQUS软件对2组ADPH节点及1组RC节点在低周往复荷载下的试验进行数值模拟分析,分析结果表明:数值模拟得到的塑性应变、损伤位置、破坏模式、滞回曲线等结果与节点试验结果吻合较好,表明ADPH节点的有限元模拟方法是可行的,结果具有一定可靠性;引入ADPH节点的关键参数——屈服弯矩降低系数γ,通过10组不同附加钢板的ADPH节点的滞回往复试验模拟,对参数γ的取值进行分析研究,结果表γ近似取在0.75~0.85时,可使得ADPH节点有效控制塑性损伤发生在附加钢板上,并发挥附加钢板的耗能能力。 展开更多
关键词 人工塑性 装配式RC节点 参数分析 ABAQUS
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人工塑性铰的功能及其合理位置 被引量:4
2
作者 姜柱 《青岛理工大学学报》 CAS 1989年第2期21-26,共6页
本文包括三部分,第一部分对文献(1)所建议的人工塑性铰在框架结构中应用的优点进行了论述;第二部分对设置人工铰的合理位置进行了探讨,结果表明,将梁铰从梁根转移出一个梁高h_o的建议是可取的;第三部分是结束语。
关键词 人工塑性 双重性作用 延性 滞回环 抗剪面积 塑性位置
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人工消能塑性铰装配式钢筋混凝土框架结构抗震性能 被引量:6
3
作者 马哲昊 张纪刚 梁海志 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期535-540,共6页
针对装配式钢筋混凝土框架结构抗震性能不足的问题,本文提出了一种新型节点构造措施。人工消能塑性铰,即梁、柱构件在梁端采用机械铰及附加消能钢板连接的构造,通过附加消能钢板弯曲耗能,提高结构的抗震性能。本文以一个3层人工消能塑... 针对装配式钢筋混凝土框架结构抗震性能不足的问题,本文提出了一种新型节点构造措施。人工消能塑性铰,即梁、柱构件在梁端采用机械铰及附加消能钢板连接的构造,通过附加消能钢板弯曲耗能,提高结构的抗震性能。本文以一个3层人工消能塑性铰结构为例,使用ABAQUS软件建立有限元模型,选用4条地震波对模型进行非线性动力时程分析,模拟结构在中震、大震下的响应。分析结果表明:采用人工消能塑性铰的框架结构在中、大震作用下,可使损伤主要集中在人工消能塑性铰部分,整体结构的层间位移角减小,屈服机制为完全梁铰模式或部分梁柱铰整体型,使基于人工消能塑性铰的框架结构具有良好的抗震性能。 展开更多
关键词 人工塑性 钢筋混凝土框架 消能钢板 完全梁破坏 损伤控制 非线性 时程分析 层间位移角
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新型人工塑性铰性能对框架结构抗震影响的研究 被引量:3
4
作者 杨栋 丁大钧 曹双寅 《建筑结构》 CSCD 北大核心 1994年第4期11-15,23,共6页
本文提出装置在构件内的特制的人工塑性铰,并从其动力性能特征出发,赋予它性能指标参数:屈服弯矩降低系数δ和屈服后的刚度提高系数ζ。通过计算机模拟框架结构在地震中的反应,研究了参数δ和ζ的变化对框架结构抗震性能影响的规律性,... 本文提出装置在构件内的特制的人工塑性铰,并从其动力性能特征出发,赋予它性能指标参数:屈服弯矩降低系数δ和屈服后的刚度提高系数ζ。通过计算机模拟框架结构在地震中的反应,研究了参数δ和ζ的变化对框架结构抗震性能影响的规律性,证明可以通过适当调整参数δ和ζ,达到这样的目的,即明显减少框架结构在地震中遭受的破坏。最后,本文对人工塑性铰的设计提出建议。 展开更多
关键词 人工塑性 框架结构 抗震性能
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人工塑性铰连接的装配式钢混组合节点非线性静力分析
5
作者 吴成龙 李明阳 +4 位作者 尚育卿 王其辉 潘昊 牟犇 刘继明 《土木与环境工程学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2023年第6期38-46,共9页
针对装配式框架节点损伤模式不可控、震后修复困难等问题,提出一种基于人工塑性铰连接的新型装配式钢混组合框架节点形式,其具有构造简单、承载耗能、易装配等特点。为进一步明确该新型节点的受力性能,利用ABAQUS建立节点的非线性有限... 针对装配式框架节点损伤模式不可控、震后修复困难等问题,提出一种基于人工塑性铰连接的新型装配式钢混组合框架节点形式,其具有构造简单、承载耗能、易装配等特点。为进一步明确该新型节点的受力性能,利用ABAQUS建立节点的非线性有限元模型,以轴压比、翼缘连接板厚度、抗剪耗能杆直径为参数变量,研究不同参数对节点破坏模式、受力机理及弯矩-转角曲线的影响规律,并对节点刚性进行评估。结果表明,该新型节点的破坏模式为梁端受弯破坏,人工塑性铰对节点内力分配与传递起关键作用;随着轴压比的增大,节点承载力和延性系数呈现出先增大后降低的变化趋势,翼缘连接板厚度对节点承载力和延性均有较大影响,抗剪耗能杆直径对节点承载力的影响较小,但对节点延性变形影响较大;该新型节点属于铰接连接和完全强度连接。 展开更多
关键词 装配式 人工塑性 钢混组合节点 静力分析 有限元分析
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钢筋混凝土框支剪力墙结构抗震设计
6
作者 李斌 《内蒙古科技大学学报》 CAS 1991年第1期59-64,共6页
本文根据R.C抗震延性结构确定性设计的基本原理,研究了R,C框支剪力墙结构的抗震设计问题,分析了影响结构抗震性能的主要因素,提出改善结构抗震性能的关键在于挖掘结构本身潜力和采取必要的构造措施。根据这一观点,给出了R.C框支剪力墙... 本文根据R.C抗震延性结构确定性设计的基本原理,研究了R,C框支剪力墙结构的抗震设计问题,分析了影响结构抗震性能的主要因素,提出改善结构抗震性能的关键在于挖掘结构本身潜力和采取必要的构造措施。根据这一观点,给出了R.C框支剪力墙结构的抗震设计方法。试验分析表明:采用这种设计方法,并且在结构的潜在耗能部位,嵌入“人工塑性铰”,可以避免结构由于底部框架刚度、强度不足发生破坏,结构延性较大。通过设计,控制结构出现最佳耗能机构,改善R.C.框支剪力墙结构的抗震性能。 展开更多
关键词 指定性设计 人工塑性 控制机构
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SSI 效应对人工塑性铰抗震性能影响的研究 被引量:1
7
作者 杨栋 陈国兴 +1 位作者 宰金珉 丁大钧 《南京建筑工程学院学报》 1997年第2期15-22,共8页
将某一实际的6层框架结构简化为由变截面梁单元组成的平面杆系结构,并考虑结构材料的非线性特性,将地基土视为粘弹性介质,详细研究了地基土—上部结构相互作用(SSI)效应对人工塑性铰(APH)抗震性能的影响。将这样真实的S... 将某一实际的6层框架结构简化为由变截面梁单元组成的平面杆系结构,并考虑结构材料的非线性特性,将地基土视为粘弹性介质,详细研究了地基土—上部结构相互作用(SSI)效应对人工塑性铰(APH)抗震性能的影响。将这样真实的SSI体系做被动抗震控制分析尚属首次。本文的结论对上部结构抗震控制措施的设计具有一定的理论指导意义。 展开更多
关键词 抗震结构 人工塑性 土动力学 SSI效应
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Theoretical Analysis of a New Artificial Plastic Hinge at the Frame Beam End
8
作者 傅传国 蒋永生 +2 位作者 刘美景 梁书亭 许清风 《Journal of Southeast University(English Edition)》 EI CAS 2000年第1期89-94,共6页
Opening horizontal slit in the middle web of the beam end formed a new type of artificial plastic hinge. The calculation formulas about the hinge’s interior force and bearing capacity are set up. Based on these, the ... Opening horizontal slit in the middle web of the beam end formed a new type of artificial plastic hinge. The calculation formulas about the hinge’s interior force and bearing capacity are set up. Based on these, the condition of transfer, the location of crack and the cracking length of the artificial plastic hinge were studied further. The calculation method for the ductility factor was also presented. The calculation results and the test ones were compatible. 展开更多
关键词 artificial plastic hinge ductility factor transfer condition cracking length
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人工消能塑性铰构造低周往复试验研究
9
作者 马哲昊 张纪刚 +1 位作者 梁海志 李芦钰 《土木与环境工程学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2021年第3期59-66,共8页
为提高装配式钢筋混凝土框架结构的抗震性能,针对震后梁、柱构件损伤严重等问题,提出了一种新型框架梁端构造——人工消能塑性铰,即在框架梁端通过预埋机械铰实现梁、柱构件铰接,同时安装附加钢板承载并耗能。设计制作了8组不同截面形... 为提高装配式钢筋混凝土框架结构的抗震性能,针对震后梁、柱构件损伤严重等问题,提出了一种新型框架梁端构造——人工消能塑性铰,即在框架梁端通过预埋机械铰实现梁、柱构件铰接,同时安装附加钢板承载并耗能。设计制作了8组不同截面形式和构造的附加钢板试件,并对装有不同附加钢板的人工消能塑性铰构造进行低周往复荷载试验,研究该构造的破坏模式,并通过滞回曲线、骨架曲线、等效粘滞阻尼系数、延性等研究其抗震性能。结果表明:塑性损伤可控制在附加钢板中间开缝段,有效利用钢板弯曲变形实现耗能,使该构造具有损伤可控和损伤构件可更换,其中,卷边槽型附加钢板可防止耗能段钢板过早屈曲并提高耗能能力。 展开更多
关键词 人工塑性 框架结构 拟静力试验 附加钢板 滞回曲线
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低周反复荷载作用下框架单元中高强钢纤维砼节点的性能试验
10
作者 傅传国 隋少琴 蒋永生 《山东建筑大学学报》 1992年第4期11-17,共7页
介绍两榀框架单元在低周反复荷载作用下,其高强钢纤维砼节点的抗震性能。试验结果表明,采用高强钢纤维砼的节点,在低周反复荷载作用下,特别是在框架的大变形情况下,表现出较高的抗剪强度,良好的抗裂性能和韧性性能;用人工塑性铰来实现... 介绍两榀框架单元在低周反复荷载作用下,其高强钢纤维砼节点的抗震性能。试验结果表明,采用高强钢纤维砼的节点,在低周反复荷载作用下,特别是在框架的大变形情况下,表现出较高的抗剪强度,良好的抗裂性能和韧性性能;用人工塑性铰来实现梁端塑性铰的转移,可以有效地起到保护节点的作用。 展开更多
关键词 钢纤维砼 人工塑性 二道设防系统 框架
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预制装配式可更换人工塑性铰滞回性能分析
11
作者 王其辉 刘继明 +3 位作者 尚育卿 郑灵枫 吴成龙 李明阳 《青岛理工大学学报》 CAS 2023年第2期51-60,共10页
为实现装配式框架结构梁柱节点损伤可控及震后快速修复的性能目标,设计一种预制装配式可更换人工塑性铰构造,通过ABAQUS有限元软件建立了12个模型试件并施加低周往复荷载作用,研究了不同抗剪耗能杆直径和材料强度对可更换人工塑性铰破... 为实现装配式框架结构梁柱节点损伤可控及震后快速修复的性能目标,设计一种预制装配式可更换人工塑性铰构造,通过ABAQUS有限元软件建立了12个模型试件并施加低周往复荷载作用,研究了不同抗剪耗能杆直径和材料强度对可更换人工塑性铰破坏形态、承载力及延性耗能等抗震性能指标的影响规律。结果表明:可更换人工塑性铰的屈服耗能主要集中在可更换翼缘连接板和抗剪耗能杆。当可更换人工塑性铰的塑性转角达到0.007 rad时进入屈服阶段,可有效减轻梁柱主要构件的损伤状况。增大抗剪耗能杆直径将改善模型的延性变形和强度退化性能,但对承载能力影响较小。相对于其他材料类型,当抗剪耗能杆选用Q235B材料时,可更换人工塑性铰可获得更好的滞回性能和塑形变形能力。 展开更多
关键词 装配式 可更换人工塑性 有限元分析 滞回性能
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装配式人工消能塑性铰节点抗震性能试验研究 被引量:7
12
作者 马哲昊 张纪刚 +1 位作者 梁海志 李芦钰 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期154-163,共10页
为提高装配式钢筋混凝土(RC)框架结构的抗震性能,降低梁、柱构件震后损伤程度,提出了人工消能塑性铰(artificial dissipated plastic hinge, ADPH)节点,即在梁端通过预埋机械铰实现梁、柱构件铰接,同时安装附加钢板承载并耗能。试验中... 为提高装配式钢筋混凝土(RC)框架结构的抗震性能,降低梁、柱构件震后损伤程度,提出了人工消能塑性铰(artificial dissipated plastic hinge, ADPH)节点,即在梁端通过预埋机械铰实现梁、柱构件铰接,同时安装附加钢板承载并耗能。试验中设计并制作了2个不同形式的ADPH节点和1个现浇RC节点,对3个节点进行了低周往复荷载试验,分析其破坏特征,并通过滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、延性、刚度退化及应变等研究其抗震性能。结果表明:ADPH节点的破坏模式为附加耗能钢板中部的屈曲及轻微撕裂;相较现浇RC节点,ADPH节点的承载能力更高、延性更好、耗能能力增强,刚度退化较慢,抗震性能明显提高;而附加钢板过早屈曲易导致出现两侧附加钢板均受弯的状态,导致滑移段出现,降低耗能效率,应对附加钢板平面外变形加以控制;所建立的有限元模型可以较好地模拟ADPH节点的滞回行为。 展开更多
关键词 钢筋混凝土框架结构 人工消能塑性 拟静力试验 附加钢板 抗震性能
原文传递
装配式人工消能塑性铰框架-摇摆墙抗震性能研究 被引量:3
13
作者 马哲昊 张纪刚 +1 位作者 梁海志 李芦钰 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2021年第1期151-160,共10页
为提高装配式钢筋混凝土(RC)框架结构的抗震性能,并针对震后梁、柱构件损伤严重等问题,提出一种基于人工塑性消能铰的装配式混凝土框架-摇摆墙结构。人工消能塑性铰即梁、柱构件在梁端采用机械铰及附加耗能钢板连接的构造,基于该构造的... 为提高装配式钢筋混凝土(RC)框架结构的抗震性能,并针对震后梁、柱构件损伤严重等问题,提出一种基于人工塑性消能铰的装配式混凝土框架-摇摆墙结构。人工消能塑性铰即梁、柱构件在梁端采用机械铰及附加耗能钢板连接的构造,基于该构造的框架结合底部铰接的剪力墙,形成人工消能塑性铰框架-摇摆墙结构。使用OpenSEES软件建立了人工消能塑性铰框架-摇摆墙模型及2组对比模型,选用24条天然地震波对3组结构模型进行双向地震响应分析,结果表明:人工消能塑性铰框架-摇摆墙结构可通过摇摆墙的构造,提升结构竖向连续刚度,使结构层间变形均匀,实现完全梁铰的理想屈服机制;在整体可控的变形模式下充分利用人工消能塑性铰滞回耗能,有效减小结构地震响应。 展开更多
关键词 人工消能塑性 装配式RC框架 完全梁机制 摇摆墙 OPENSEES
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设置人工消能塑性铰的装配式RC框架结构抗震性能试验研究 被引量:1
14
作者 马哲昊 张纪刚 +4 位作者 李芦钰 王胜 许卫晓 宋罕宇 赵国良 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期56-66,共11页
为评估设置人工消能塑性铰(artificial dissipative plastic hinge,ADPH)的装配式RC框架结构的抗震性能,设计并制作了2榀2层1跨设置ADPH的装配式RC缩尺框架,对其开展了低周往复加载试验,分析该框架的损伤分布、屈服机制以及破坏模式,并... 为评估设置人工消能塑性铰(artificial dissipative plastic hinge,ADPH)的装配式RC框架结构的抗震性能,设计并制作了2榀2层1跨设置ADPH的装配式RC缩尺框架,对其开展了低周往复加载试验,分析该框架的损伤分布、屈服机制以及破坏模式,并通过滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、延性、刚度退化及应变等研究其抗震性能。结果表明:设置ADPH的装配式RC框架结构的破坏模式为“完全梁铰机制”,塑性损伤控制在耗能构件处,非耗能构件仅轻微损伤;框架具有良好的承载能力及延性,位移延性系数均大于4.0;框架刚度退化主要源于附加耗能钢板翼缘加劲卷边的屈曲和柱脚混凝土的累积损伤;限位钢板可限制附加耗能钢板的屈曲变形,提高了结构的耗能能力;装配式耗能柱脚的预埋件应与柱内纵筋、箍筋有效绑扎连接,以避免预埋件出现锚固破坏。 展开更多
关键词 装配式混凝土框架 人工消能塑性 拟静力试验 屈服机制 抗震性能
原文传递
基于人工消能塑性铰的装配式RC框架-摇摆墙结构地震易损性分析 被引量:2
15
作者 马哲昊 张纪刚 +2 位作者 李芦钰 陈德刚 赵国良 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第S01期65-74,共10页
为实现装配式RC框架结构损伤可控并提高其耗能能力,提出一种基于人工消能塑性铰的装配式RC框架-摇摆墙(ADPH-RWF)结构,旨在通过摇摆墙提高结构竖向连续刚度,控制框架变形模式,充分发挥梁端人工消能塑性铰的耗能能力。采用OpenSEES软件... 为实现装配式RC框架结构损伤可控并提高其耗能能力,提出一种基于人工消能塑性铰的装配式RC框架-摇摆墙(ADPH-RWF)结构,旨在通过摇摆墙提高结构竖向连续刚度,控制框架变形模式,充分发挥梁端人工消能塑性铰的耗能能力。采用OpenSEES软件建立了3个6层整楼有限元模型,进行了静力弹塑性分析及增量动力分析,基于分析结果研究该结构的地震易损性和抗倒塌性能。结果表明:相较RC框架,ADPH-RWF结构承载能力显著提高,层间变形更为均匀;当地震强度较小时,ADPH和ADPH-RWF结构与现浇RC框架易损性相近,而当地震强度较大时,ADPH结构和ADPH-RWF结构的易损性及抗倒塌能力显著强于RC框架。 展开更多
关键词 人工消能塑性 框架-摇摆墙 抗震性能 地震易损性 IDA分析
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