李华伟
- 作品数：11 被引量：98H指数：7
- 供职机构：兰州理工大学土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金甘肃省科技支撑计划甘肃省建设科技攻关项目更多>>
- 相关领域：建筑科学更多>>
- 圆钢管混凝土柱-H钢梁内隔板式节点抗连续倒塌机理研究被引量：10
- 2016年
- 为研究圆钢管混凝土柱-H钢梁内隔板式节点抗连续倒塌工作机理,以中柱失效工况下的节点作为研究对象,采用ABAQUS建立了双半跨单柱型梁柱节点模型,在节点柱顶端进行位移加载,得到了节点的承载力曲线、破坏形态以及抗力机制曲线等,在此基础上对影响组合节点抗倒塌承载力的8个关键性参数进行分析,包括钢梁强度、钢管强度、混凝土强度、内隔板强度、柱含钢率、内隔板厚度、内隔板宽度以及跨高比。结果表明,内隔板式节点破坏是从梁机制阶段到悬链线机制阶段再到破坏阶段的发展过程;对节点参数分析可知增大钢梁强度和减小跨高比可显著的提高节点倒塌抗力,增大内隔板的强度、宽度和厚度节点倒塌抗力略有降低,其它参数影响不明显。
- 史艳莉石晓飞王文达王景玄李华伟
- 关键词：内隔板式节点连续倒塌有限元分析
- 钢管混凝土柱-钢梁穿心螺栓外伸端板式节点抗连续倒塌性能研究被引量：15
- 2019年
- 针对钢管混凝土柱-钢梁穿心螺栓外伸端板式节点进行抗连续倒塌单调加载试验,考察节点在连续倒塌工况下的整体变形、破坏形态、节点抗力以及关键截面应变发展等,并建立穿心螺栓外伸端板式节点有限元模型,进行节点失效模式、节点核心区应力及抗力机制分析。结果表明,钢管混凝土柱-钢梁穿心螺栓外伸端板式节点在连续倒塌工况下主要经历4个阶段,即梁机制阶段、混合机制阶段、悬链线机制阶段及破坏阶段;节点抗倒塌承载力由节点抗弯能力和抗拉能力提供,其中抗拉能力对节点抗连续倒塌能力贡献远超于抗弯能力;节点的倒塌破坏一般发生在钢梁与外伸端板连接处,裂缝贯穿下翼缘后迅速延伸至钢梁腹板;形心轴下方穿心螺栓群拉应力持续增大,形心轴上方穿心螺栓群在加载初期拉应力较小,随着竖向位移的增大其拉应力逐渐增大;外伸端板应力主要集中在螺栓孔周围,随着竖向位移增大形心轴上方应力集中区面积减小,形心轴下方应力增大。
- 郑龙王文达李华伟李天昊
- 关键词：钢管混凝土柱-钢梁
- 基于分层壳单元与纤维梁单元组合剪力墙滞回性能分析被引量：7
- 2014年
- 为系统研究带边框组合柱剪力墙组合结构的抗震性能,基于分层壳单元与非线性纤维梁单元,在ABAQUS软件中进行用户材料模型子程序二次开发。用分层壳单元模拟剪力墙,纤维梁单元模拟外围组合框架,分别对钢管混凝土组合框架、带钢管混凝土边框柱及型钢混凝土边框柱的组合剪力墙进行低周往复加载试验数值模拟。计算、试验结果总体吻合较好。在此基础上,对比分析该类组合剪力墙滞回性能、受力特征及破坏特征,数值模拟获得墙板在典型时刻的裂缝分布等与实测结果接近。研究表明,采用分层壳单元与纤维梁单元能较准确、有效模拟带边框柱组合剪力墙体系的滞回性能,亦能较好描述剪力墙裂缝发展情况。该方法可为实现高层建筑钢与混凝土混合结构体系抗震性能有效、准确的数值模拟分析提供参考。
- 王文达杨全全李华伟
- 关键词：纤维梁单元组合剪力墙组合结构滞回性能
- 钢管混凝土组合框架抗连续倒塌特征响应及参数分析被引量：3
- 2017年
- 采用非线性纤维梁模型建立了关键构件失效后钢管混凝土组合框架抗连续倒塌有限元模型。基于ABAQUS软件提供的二次开发平台UMAT,开发了考虑包辛格效应的钢材和约束效应的核心混凝土材料单轴本构模型,并利用已有文献中的试验结果对上述本构模型进行了验证。在此基础上,进行了不同参数(失效柱位置、跨度、层数、层高及失效时间)下抗连续倒塌特征响应分析,研究不同参数下该类结构的位移变化和倒塌规律。研究结果表明,失效柱位置、跨度以及失效时长对竖向位移时程曲线影响较大;中柱(底层、中间层和顶层)失效后,竖向位移时程曲线为比较规则的振荡衰减曲线,在阻尼作用下按照两条渐近线的趋势逐渐趋于平缓,而角柱失效后计算所得竖向位移时程曲线相对中柱不规则。为了更好地提高钢管混凝土结构的抗倒塌能力,给出了概念性的倒塌设防建议,供工程实际参考。
- 王景玄王文达李华伟
- 关键词：钢管混凝土连续倒塌纤维模型
- 钢管混凝土框架-RC剪力墙混合结构滞回性能分析被引量：11
- 2013年
- 为了研究带钢管混凝土边柱钢筋混凝土(RC)剪力墙的抗震性能,在其他研究者完成的带钢管混凝土边柱RC剪力墙和普通钢筋混凝土剪力墙滞回性能试验结果的基础上,采用开源非线性分析程序OpenSees平台中的非线性纤维模型对其进行了低周往复试验的数值模拟,通过直接在截面层次定义非线性剪切恢复力的方法来模拟纤维截面的抗剪。计算结果与实测结果总体吻合较好,研究表明:这种考虑剪切效应的纤维模型法能够较好地模拟该类组合剪力墙的抗剪承载力、捏缩效应以及刚度退化,而且运算效率较高。
- 王文达魏国强李华伟
- 关键词：钢管混凝土组合剪力墙纤维模型OPENSEES滞回性能
- 钢管混凝土柱—钢梁环板式节点抗连续倒塌性能研究
- 本文在ABAQUS有限元计算平台中,分别采用精细单元模型和多尺度模型,对文中设计的钢管混凝土柱-钢梁环板式节点的抗连续性倒塌性能进行研究。主要工作包括以下几个方面:(1)基于ABAQUS有限元软件提供的二次开发接口,将纤...
- 李华伟
- 关键词：纤维模型
- 文献传递
- 基于Pushdown方法的圆钢管混凝土柱-钢梁框架抗连续倒塌机制分析被引量：10
- 2015年
- 为研究结构在关键构件失效后的抗连续倒塌机制,基于ABAQUS纤维梁-柱单元建立了钢管混凝土柱-钢梁框架的有限元模型,钢材及核心混凝土材性分别调用课题组基于ABAQUS软件开发的材料本构子程序i Fiber LUT中的i Steel05和i Concrete01。采用Pushdown分析方法,对长边中柱失效、短边中柱失效、内部柱失效和角柱失效等4种典型工况下的连续倒塌进行了分析,研究典型柱失效后剩余结构的抗连续倒塌机制。研究结果表明:纤维梁-柱单元模型可以精准地分析空间框架连续倒塌性能。4种柱工况下结构的抗连续倒塌能力由大到小为:短边中柱失效、内部柱失效、长边中柱失效、和角柱失效。
- 宋子龙王文达王景玄李华伟
- 关键词：钢管混凝土框架连续倒塌纤维梁单元FIBERLUT
- ABAQUS二次开发在钢管混凝土结构有限元分析中的应用被引量：34
- 2013年
- 本文基于ABAQUS提供的脚本程序接口,利用Python语言开发了钢管混凝土构件参数化建模的脚本程序CFST-3D,提高了钢管混凝土构件的建模效率,为后续的钢管混凝土构件受力分析提供了便捷的建模方法;基于ABAQUS提供的用户自定义材料子程序接口UMAT,采用Fortran语言开发了适用于钢管混凝土中核心混凝土和合理考虑包辛格效应的钢材的单轴滞回本构模型,扩充了ABAQUS中适合三维梁单元的材料库,可进行钢管混凝土结构体系的拟静力和弹塑性动力分析。采用上述所开发的参数化脚本程序以及核心混凝土和钢材的材料单轴滞回本构模型,对已有研究者完成的钢管混凝土构件以及单层钢管混凝土-钢梁平面框架的试验进行力学性能数值模拟,并与试验结果进行对比,验证了本文所开发程序的合理性和有效性。
- 李华伟王文达
- 关键词：钢管混凝土结构有限元分析参数化建模
- 钢管混凝土平面框架子结构抗连续倒塌精细有限元分析被引量：11
- 2018年
- 竖向关键构件失效后,结构的抗倒塌能力主要以失效柱上部钢梁的梁机制和悬链线机制为主。选取"两跨三柱"型钢管混凝土平面框架子结构形式为研究对象,采用精细有限元法细致剖析竖向荷载全过程作用下平面框架的倒塌全过程,分析中柱竖向位移与承载力的全过程曲线特征,研究不同几何和物理参数对框架的抗力曲线的影响规律。结果表明:中柱承载力P-竖向位移Δ曲线分为四个阶段:梁机制阶段、转换机制阶段、悬链线机制阶段、破坏阶段。综合抗力指标和位移延性指标可以看出,钢梁翼缘厚度和钢管含钢率对该类结构的抗连续倒塌影响较为显著,工程实际设计和应用中应予重视。
- 王景玄王文达李华伟
- 关键词：钢管混凝土连续倒塌
- 采用静–动力转换方法的钢管混凝土框架受火倒塌非线性分析被引量：1
- 2017年
- 火灾引起结构倒塌不同于其他瞬时倒塌破坏(地震、冲击或者爆炸),倒塌全过程为准静态平衡和动态相结合的复杂过程。为研究局部火灾引起的钢管混凝土框架结构倒塌破坏机理和动力响应,基于ABAQUS预定场和重启动功能,采用静–动力转换分析方法进行某9层钢管混凝土空间框架结构体系的受火连续性倒塌非线性分析,研究该结构第6层角部开间受火场景下的倒塌破坏模态,分析梁、柱构件受火失效引起的空间框架全过程倒塌机理及整体结构产生动力效应的影响规律。框架梁柱构件均采用纤维梁单元,钢筋混凝土楼板采用分层壳单元,钢材和混凝土材性采用自定义开发的单轴本构材料模型。分析结果表明,静–动力转换方法可以较好地模拟结构受火倒塌全过程,节省计算时间,同时能够反映结构的动力特性。由空间框架倒塌全过程示意可知,角柱失效后触发结构发生局部连续倒塌破坏,倒塌临界时间为253 min(4.2 h),结构整体的耐火时间远大于单个构件的耐火要求。火灾引起结构的局部倒塌全过程分为5个阶段:受火初期膨胀阶段、局部屈曲阶段、短暂平衡阶段、卸载阶段和局部倒塌破坏阶段;前4个阶段为长持时的准静态分析,第5阶段为非线性动力问题。此外,受火区域竖向构件失效后,其卸载传力路径遵循就近原则。
- 王景玄王文达李华伟
- 关键词：钢管混凝土连续倒塌火灾响应纤维模型
