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连梁可更换的Y型偏心支撑组合框架力学性能试验研究
1
作者
吴桢灏
庄亮东
黄远
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期173-186,共14页
为研究连梁可更换的Y型偏心支撑组合框架(简称“Y型V-EBCF”)的力学性能,设计制作了一榀Y型V-EBCF试件,其中可更换式连梁由低屈服点钢加工并通过高强螺栓与周边构件相连。对Y型V-ECBF试件和拆卸了连梁后的试件分别进行了拟静力试验,分...
为研究连梁可更换的Y型偏心支撑组合框架(简称“Y型V-EBCF”)的力学性能,设计制作了一榀Y型V-EBCF试件,其中可更换式连梁由低屈服点钢加工并通过高强螺栓与周边构件相连。对Y型V-ECBF试件和拆卸了连梁后的试件分别进行了拟静力试验,分析了试件的失效模式、荷载-位移曲线和残余位移角,试验结果表明:在连梁失效前,结构具有稳定的滞回性能和良好的耗能能力;当拆卸失效连梁后,结构在组合框架的不平衡内力下恢复至原位,残余变形角为0.002 rad,小于规范限值(0.005 rad)及最大可更换残余位移角限值(0.0023 rad),且余下试件再加载时的滞回曲线依旧饱满稳定,表明Y型V-ECBF体系具有良好的震后恢复能力;采用现行AISC360-16规范相关公式可以准确计算低屈服点钢连梁的承载力,但超强系数建议取3.0以防止周边构件的破坏;Y型V-ECBF体系的刚度和承载力等于偏心支撑中连梁和组合框架的刚度与承载力之和。此外,Y型V-EBCF中的连梁会引起框架梁跨中承担额外的弯矩,导致跨中混凝土板的开裂,该文给出了计算跨中混凝土板裂缝宽度的公式。
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关键词
y
型
偏心
支撑
组合
框架
可更换连梁
低屈服点钢
试验研究
力学性能
设计建议
下载PDF
职称材料
遗传算法在Y型偏心支撑组合框架抗震性能优化中的应用研究
被引量：
2
2
作者
庄亮东
杨悦
吴桢灏
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2023年第7期185-195,共11页
该文针对Y型偏心支撑组合框架抗震性能优化展开研究,共选择5层、10层和15层高的三类典型钢-混凝土组合框架作为研究对象,采用考虑楼板空间组合效应的高效全杆系纤维模型对研究对象进行数值模拟。提出了适用于Y型偏心支撑组合框架的遗传...
该文针对Y型偏心支撑组合框架抗震性能优化展开研究,共选择5层、10层和15层高的三类典型钢-混凝土组合框架作为研究对象,采用考虑楼板空间组合效应的高效全杆系纤维模型对研究对象进行数值模拟。提出了适用于Y型偏心支撑组合框架的遗传算法程序,包括染色体编码方法、适应度计算方法、进化终止条件以及在遗传过程中的选择、交叉与变异法则,对偏心支撑的布置位置和力学参数分别进行了优化设计。结果表明:遗传算法程序能够迅速找到Y型偏心支撑组合框架抗震性能优化问题的最优解,收敛性良好,相比于传统枚举遍历算法,在求解中层、高层结构偏心支撑布置位置的优化问题时,计算成本明显降低。根据不同参数下遗传算法计算成本的分析,遗传算法中种群规模、淘汰比例和变异概率的最优取值随着楼层数目的增加而略有增加,对于布置位置优化问题,种群规模宜取4~12,淘汰比例和变异概率宜取10%~20%;对于力学参数优化问题,种群规模宜取4~8,淘汰比例宜取20%~30%,变异概率宜取10%~20%。
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关键词
y
型
偏心
支撑
组合
框架
遗传算法
抗震性能优化
计算效率
参数分析
下载PDF
职称材料
带竖向连梁的偏心支撑组合框架理论研究
3
作者
李易凡
王雨伦
+2 位作者
赵继之
庄亮东
吴桢灏
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第1期56-64,共9页
带竖向连梁的偏心支撑组合框架具有良好的力学性能,是一种高效的耗能减震结构体系,但由于试验研究的数量有限,仅从单个构件试验并不能完全证明该结构体系的优越性和适用性。该文对带竖向连梁的偏心支撑组合框架展开理论研究,详细分析了...
带竖向连梁的偏心支撑组合框架具有良好的力学性能,是一种高效的耗能减震结构体系,但由于试验研究的数量有限,仅从单个构件试验并不能完全证明该结构体系的优越性和适用性。该文对带竖向连梁的偏心支撑组合框架展开理论研究,详细分析了各设计参数对结构抗震性能的影响。首先,该文建立该结构体系的结构力学理论模型,推导侧向荷载作用下结构的内力分布结果与变形分布结果,并提出该结构的理论骨架曲线,给出理论骨架曲线关键点的计算方法,与试验结果吻合良好。根据该文建立的理论模型,可计算出在不同侧向荷载作用下,结构的内力分布与变形模式。此外,理论模型分析的结果显示,在引入偏心支撑构件后,原组合框架的梁端和柱端的内力增加,跨中框架梁内力增加,混凝土板的损伤增加,结构的侧向刚度明显提升,与试验结果分析得到的结论完全一致,进一步验证理论模型的准确性。
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关键词
偏心
支撑
组合
框架
剪切连梁
理论力学模
型
骨架线
参数分析
下载PDF
职称材料
题名
连梁可更换的Y型偏心支撑组合框架力学性能试验研究
1
作者
吴桢灏
庄亮东
黄远
机构
湖南大学土木工程学院
清华大学土木工程系
出处
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期173-186,共14页
基金
国家自然科学基金项目(51890903)。
文摘
为研究连梁可更换的Y型偏心支撑组合框架(简称“Y型V-EBCF”)的力学性能,设计制作了一榀Y型V-EBCF试件,其中可更换式连梁由低屈服点钢加工并通过高强螺栓与周边构件相连。对Y型V-ECBF试件和拆卸了连梁后的试件分别进行了拟静力试验,分析了试件的失效模式、荷载-位移曲线和残余位移角,试验结果表明:在连梁失效前,结构具有稳定的滞回性能和良好的耗能能力;当拆卸失效连梁后,结构在组合框架的不平衡内力下恢复至原位,残余变形角为0.002 rad,小于规范限值(0.005 rad)及最大可更换残余位移角限值(0.0023 rad),且余下试件再加载时的滞回曲线依旧饱满稳定,表明Y型V-ECBF体系具有良好的震后恢复能力;采用现行AISC360-16规范相关公式可以准确计算低屈服点钢连梁的承载力,但超强系数建议取3.0以防止周边构件的破坏;Y型V-ECBF体系的刚度和承载力等于偏心支撑中连梁和组合框架的刚度与承载力之和。此外,Y型V-EBCF中的连梁会引起框架梁跨中承担额外的弯矩,导致跨中混凝土板的开裂,该文给出了计算跨中混凝土板裂缝宽度的公式。
关键词
y
型
偏心
支撑
组合
框架
可更换连梁
低屈服点钢
试验研究
力学性能
设计建议
Keywords
y
-eccentric brace composite frame
replaceable link
low-
y
ield point steel
experimental stud
y
mechanical propert
y
design suggestions
分类号
TU398.9 [建筑科学—结构工程]
下载PDF
职称材料
题名
遗传算法在Y型偏心支撑组合框架抗震性能优化中的应用研究
被引量：
2
2
作者
庄亮东
杨悦
吴桢灏
机构
清华大学土木工程系
北京航空航天大学土木工程系
湖南大学土木工程学院
出处
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2023年第7期185-195,共11页
基金
国家自然科学基金项目(51878018,51890903)。
文摘
该文针对Y型偏心支撑组合框架抗震性能优化展开研究,共选择5层、10层和15层高的三类典型钢-混凝土组合框架作为研究对象,采用考虑楼板空间组合效应的高效全杆系纤维模型对研究对象进行数值模拟。提出了适用于Y型偏心支撑组合框架的遗传算法程序,包括染色体编码方法、适应度计算方法、进化终止条件以及在遗传过程中的选择、交叉与变异法则,对偏心支撑的布置位置和力学参数分别进行了优化设计。结果表明:遗传算法程序能够迅速找到Y型偏心支撑组合框架抗震性能优化问题的最优解,收敛性良好,相比于传统枚举遍历算法,在求解中层、高层结构偏心支撑布置位置的优化问题时,计算成本明显降低。根据不同参数下遗传算法计算成本的分析,遗传算法中种群规模、淘汰比例和变异概率的最优取值随着楼层数目的增加而略有增加,对于布置位置优化问题,种群规模宜取4~12,淘汰比例和变异概率宜取10%~20%;对于力学参数优化问题,种群规模宜取4~8,淘汰比例宜取20%~30%,变异概率宜取10%~20%。
关键词
y
型
偏心
支撑
组合
框架
遗传算法
抗震性能优化
计算效率
参数分析
Keywords
y
-shape eccentricall
y
braced composite frame
genetic algorithm
seismic performance optimization
calculation efficienc
y
parametric anal
y
sis
分类号
TU398.9 [建筑科学—结构工程]
下载PDF
职称材料
题名
带竖向连梁的偏心支撑组合框架理论研究
3
作者
李易凡
王雨伦
赵继之
庄亮东
吴桢灏
机构
清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室
清华大学土木水利学院
出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第1期56-64,共9页
基金
国家自然科学基金(51890903)。
文摘
带竖向连梁的偏心支撑组合框架具有良好的力学性能,是一种高效的耗能减震结构体系,但由于试验研究的数量有限,仅从单个构件试验并不能完全证明该结构体系的优越性和适用性。该文对带竖向连梁的偏心支撑组合框架展开理论研究,详细分析了各设计参数对结构抗震性能的影响。首先,该文建立该结构体系的结构力学理论模型,推导侧向荷载作用下结构的内力分布结果与变形分布结果,并提出该结构的理论骨架曲线,给出理论骨架曲线关键点的计算方法,与试验结果吻合良好。根据该文建立的理论模型,可计算出在不同侧向荷载作用下,结构的内力分布与变形模式。此外,理论模型分析的结果显示,在引入偏心支撑构件后,原组合框架的梁端和柱端的内力增加,跨中框架梁内力增加,混凝土板的损伤增加,结构的侧向刚度明显提升,与试验结果分析得到的结论完全一致,进一步验证理论模型的准确性。
关键词
偏心
支撑
组合
框架
剪切连梁
理论力学模
型
骨架线
参数分析
Keywords
eccentricall
y
braced composite frame
shear link
theoretical model
skeleton curve
parameter anal
y
sis
分类号
TU311.1 [建筑科学—结构工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
连梁可更换的Y型偏心支撑组合框架力学性能试验研究
吴桢灏
庄亮东
黄远
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
遗传算法在Y型偏心支撑组合框架抗震性能优化中的应用研究
庄亮东
杨悦
吴桢灏
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2023
2
下载PDF
职称材料
3
带竖向连梁的偏心支撑组合框架理论研究
李易凡
王雨伦
赵继之
庄亮东
吴桢灏
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
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