《济南大学学报(自然科学版)》2015年总目次

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考虑轴压力影响的钢梁-剪力墙节点性能研究

钢梁和剪力墙组合节点能够充分发挥钢材和混凝土两者的优势使节点性能得到极大的改善,因此,对钢梁与混凝土节点的研究是十分有价值的.本文对轴压力影响下,钢梁埋入钢筋混凝土剪力墙节点的受力状态进行了理论和有限元模拟,研究了在轴压力作用下节点的受力特点和应力应变分布特征,并将所得结果与已有试验研究进行对比研究,取得满意结果.通过对已有分析模型进行改进,给出了剪力墙在不同轴压比时节点发生承压破坏的理论弯剪相关曲线.随后给出了有效埋入深度的计算公式,并通过有限元分析工具ABAQUS,验证了有效埋入深度概念的必要性和合理性,给出了轴压比、钢梁埋入长度对节点承载力的影响.     

框支剪力墙正交双截面设计方法研究

文章研究了框支剪力墙构件的受力与变形特征,以及与传统剪力墙构件及混凝土梁构件的变形差异,指出框支剪力墙构件的变形形态介于传统剪力墙构件和深梁之间,其截面设计宜按水平及竖向分别进行,提出了正交双截面设计方法,根据框支剪力墙侧向变形与竖向变形反映的刚度差异,简化分解得到正交双截面承载力设计时的控制内力。通过不同框支剪力墙案例分析,验证了该方法的合理性。采用该方法可以避免按传统剪力墙截面设计出现的非满跨转换时框支剪力墙的抗剪截面不容易满足、满跨转换时框支剪力墙截面配筋较小而实际情况可能完全相反等。     

两侧加强的钢管束混凝土组合剪力墙压弯性能模拟分析

钢管束混凝土组合剪力墙是装配式建筑中的一种新型抗侧力构件,它由矩形钢管束并排焊接内部填充混凝土构成.本文利用Abaqus有限元软件模拟分析两侧钢板加强对钢管束混凝土组合剪力墙承载能力及变形能力的影响.在研究中考虑的主要参数有轴压比、剪跨比和加强区宽度.模拟结果表明,对钢管束混凝土组合剪力墙两侧钢板加强,可以使钢管束屈曲位置内移,提高其极限承载能力和变形能力,改善剪力墙的受力性能.当剪力墙两侧钢板厚度由3 mm改为5 mm后,其极限承载能力提高幅度达22. 56%,且延性较好.通过提高两侧钢管束壁厚,加强两侧钢管束的抗屈曲能力,减少中间钢管束的壁厚,在墙体总用钢量不变的情况下,可以有效改善钢管束混凝土组合剪力墙的压弯性能.     

夏热冬冷地区绿色建筑外墙节能特性的LBM模拟及效益分析

针对夏热冬冷地区绿色建筑中外墙的典型保温方式和常见保温材料,采用多松弛时间格子玻尔兹曼方法建立瞬态共轭传热数值模型,分析间歇耗能条件下墙体的瞬态热传导过程,进而得出不同类型保温外墙的节能特性。在此基础上,发展保温墙体增量综合效益的计算方法,分析绿色建筑外墙的增量成本及其增量效益,进而建立外墙增量综合效益评价模型,获取保温外墙最优设计方案。研究数据表明,采取内保温方式的外墙在该地区具有最佳的节能特性,尽管采用不同保温方式和保温材料的外墙均具有一定的节能特性,然而,在其全生命周期内,使用外保温方式以及增量成本较高的保温材料的墙体的增量综合效益出现负值,因此,不适宜在工程实践中应用。此外,研究结果显示,尽管增加保温层厚度可以在一定程度上强化外墙的保温性能,然而,增加保温层厚度会产生额外的增量成本,因此,绿色建筑项目实践中应综合考虑墙体节能特性及其增量成本进而选取适宜的保温层厚度,从而实现其全生命周期内增量综合效益的最大化。     

无肋梁模盒夹心混凝土楼板的力学性能研究

为了解决大跨度建筑物楼板结构自重较大、自身结构占用空间较高的行业难题,本文提出一种全新的钢筋混凝土楼盖体系——无肋梁模盒夹心钢筋混凝土楼板。该体系是由上层钢筋网混凝土面板,下层钢筋混凝土面板和轻质保温板模盒组成。利用ABAQUS软件对无肋梁模盒夹心混凝土楼板及同规格的实心楼板进行了弹性阶段的静力分析,分别对其挠度、截面正应力和最大剪应力进行对比研究。研究结果表明:在相同使用条件下,二者的力学性能相似,无肋梁模盒夹心混凝土楼板的上、下层面板可以共同工作,且刚度较大,具有整体板的特性;同时通过对比材料用量得出:夹心楼板具有显著的经济优势。     

预制钢桁架混凝土组合剪力墙抗震性能研究

将型钢桁架代替普通钢筋配置在钢筋混凝土剪力墙中形成钢桁架混凝土组合剪力墙,该剪力墙便于预制和安装,适合用于装配式建筑。采用ABAQUS有限元分析建立了钢骨混凝土剪力墙的抗震分析模型,利用试验数据进行了验证。进而使用该模型研究了钢桁架混凝土组合剪力墙的抗震性能,对5个不同设计参数的钢桁架混凝土剪力墙进行了往复加载模拟,研究轴压比和型钢含钢率对其滞回性能、变形能力、刚度退化以及耗能能力的影响。结果表明:轴压比增大对于钢桁架混凝土组合剪力墙的变形能力和耗能能力均不利;增加型钢柱的含钢率能有效提高剪力墙的抗剪承载力,增加型钢腹杆的含钢率对剪力墙耗能能力的提高明显,对承载能力提高较小。     

摩擦摆隔震剪力墙结构的地震响应研究

文章通过对摩擦摆基础结构进行弹塑性时程分析,研究基于摩擦摆隔震的剪力墙结构在地震过程中的地震响应,并与传统抗震结构进行了对比,包括周期、顶层加速度、楼层位移和剪力,为摩擦摆基础隔震结构在工程中的应用提供理论指导。     

冻融作用下玻化微珠保温混凝土的劈裂抗拉性能试验

在保温混凝土优化配合比的基础上,选定水灰比、水泥用量、砂率和外加剂掺量四个影响因素,设计正交试验,采用快冻法对混凝土进行0、15、30、50次冻融循环,观察各组试件表面剥蚀情况,确定混凝土强度及其退化特征。试验结果表明,0.50为最佳水灰比,经过50次冻融循环作用后,强度下降为初始值的66.7%。建立了冻融后保温混凝土劈裂抗拉强度值与冻融循环次数之间线性函数关系,并通过极差分析确定了水灰比是影响混凝土冻融后强度的主要因素。