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July 03 新上载论文：简论结构抗震的鲁棒性简论结构抗震的鲁棒性 建筑结构, 2008, 38(6): 11-15. 摘要：本文首先介绍了结构鲁棒性的概念，及其提高结构鲁棒性对避免结构在罕遇地震下垮塌的重要意义。然后，分别从抗震结构体系、结构承载力与延性、结构破坏模式，以及赘余构件等几方面讨论了提高结构抗震鲁棒性的措施。 Introduction of Robustness for Seismic Structures Building Structures, 2008, 38(6): 11-15. Abstract:The concept of robustness of structures is firstly introduced in this paper. And importance with enough robustness for seismic structures in preventing collapse of the structures under strong intensity earthquake attack is discussed. Then the approaches to increase the robustness of seismic structures, including structural systems, strength and ductility of structure, failure modes and redundancy, are suggested. July 02 汶川地震建筑震害分析与重建研讨会在工程院等相关部门的支持下，全国建筑抗震领域的100多名专家在中国工程院召开了“汶川地震建筑震害分析与重建研讨会”。把我们灾后完成的一些工作在这里简要介绍一下吧。 汶川地震建筑震害分析, 清华大学土木结构组, 西南交通大学土木结构组, 北京交通大学土木结构组, 汶川地震建筑震害分析与重建研讨会论文集, 2008.6, 北京 砌体结构的地震倒塌模拟与分析, 林旭川, 陆新征, 叶列平, 汶川地震建筑震害分析与重建研讨会论文集, 2008.6, 北京 现浇楼板对框架结构柱梁强度比的影响研究, 马千里, 叶列平, 陆新征, 马玉虎, 汶川地震建筑震害分析与重建研讨会论文集, 2008.6, 北京 填充墙震害数值模拟与对策讨论, 张炎圣, 马千里, 陆新征, 叶列平, 汶川地震建筑震害分析与重建研讨会论文集, 2008.6, 北京 出屋面结构震害分析与设计建议, 缪志伟, 陆新征, 叶列平, 汶川地震建筑震害分析与重建研讨会论文集, 2008.6, 北京 建筑结构的抗倒塌能力——汶川地震建筑震害的教训, 叶列平, 曲哲, 陆新征, 汶川地震建筑震害分析与重建研讨会论文集, 2008.6, 北京 June 22 新上载论文：核爆冲击波作用下空心砌块墙对主体结构的作用核爆冲击波作用下空心砌块墙对主体结构的作用 工程力学/Engineering Mechanics, 2008, 25(5): 73-78. 摘 要：该文采用显式动力有限元软件LS-DYNA 对核爆冲击波作用下高层建筑混凝土小型空心砌块外墙(以下简称砌块墙)的破坏模式进行了数值模拟，计算模型考虑了材料非线性、接触非线性、大应变、大变形等主要特征。在此基础上讨论了砌块墙在破坏飞散过程中传给结构的荷载，得到了不同冲击波超压作用下砌块墙传给结构的荷载时程。计算结果表明：核爆冲击波作用下，砌块墙的破坏模式与冲击波超压的大小有关；其传给结构的荷载时程基本呈三角形分布，荷载峰值随超压的增加而增大，墙体顶部与结构构件之间接触面的允许抗剪强度对荷载峰值时间和持续作用时间起关键作用。 EFFECTS OF CONCRETE MASONRY WALLS ON STRUCTURES UNDER NUCLEAR BLAST LOADINGS Engineering Mechanics, 2008, 25(5): 73-78. Abstract: Concrete masonry walls subjected to blast loadings were analyzed with the explicit dynamic finite element method. The nonlinear material properties, nonlinear contact, large strain, large displacement were considered in the analysis model. The effects on high rise building caused by masonry wall deformation and failure under blast loadings were discussed. The loading time history on high rise building caused by masonry wall failure is presented. The numerical results show the mode of failure of masonry walls is significantly influenced by the strength of blast wave. The induced forces of structures are of triangle pattern, the larger the strength of blast wave, the higher the peak value of forces . The critical shear strength of mortar between masonry wall and the structural members played an important role on the moment of peak forces and the duration of forces. June 05 新上载论文：采用逐步增量弹塑性时程方法对RC框架结构推覆分析侧力模式的研究采用逐步增量弹塑性时程方法对RC框架结构推覆分析侧力模式的研究 马千里, 叶列平, 陆新征, 缪志伟 摘要:以两个普通六层和十层钢筋混凝土框架结构为例,采用基于纤维模型的逐步增量弹塑性时程方法得到的层间剪力-位移关系曲线,与不同侧力模式的推覆分析结果进行了对比,研究了推覆分析结果的可靠程度。通过与不同场地的大量地震记录的弹塑性时程计算结果进行比较分析,建议采用多种合理的侧力模式进行推覆分析,对结构不同楼层的抗震性能进行全面的评价,即均布侧力模式适合于底部楼层的评价;考虑高度影响分布力模式适合于结构中部楼层的评价;而对结构上部楼层特别是顶层,可以采用SRSS侧力模式或规范侧力模式进行评价。分析研究表明,采用本文建议的侧力模式进行推覆分析,可在统计意义上可对钢筋混凝土规则框架结构的抗震能力作出偏于安全的估计。 Ma QL, Ye LP, Lu XZ, Miao ZW Abstract: In this research, the nonlinear static p rocedures with different lateral load patterns were compared by using incremental dynamical analysismethod based on a six2storey and a ten2storey RC frame fibermodel. For each story of different frames, the inter2story shear force vs. drift curves computed by pushover analysis by using different lateral load patterns and time history analysis with a series of earthquake records on the design site have been compared to give a rational lateral load pattern of pushover analysis. Finally, for a whole frame structure, the lateral load pattern choice was suggested, that is, uniform load pattern was better for the stories near foundation; load pattern with the story heights taken into consideration was suitable for the mid stories and the SRSS pattern or Chinese Code pattern was suitable for upper stories. It is also shown that the nonlinear static p rocedure gives a safe estimation of the inelastic seismic response statistically for regular RC frames with good numerical stability. June 02 新上载论文：钢筋混凝土楼板火灾反应数值计算模型钢筋混凝土楼板火灾反应数值计算模型 摘 要：基于退化壳原理，考虑火灾下板壳截面的不均匀温度场分布而引入分层模型，同时在每分层上考虑材料在不同温度下的热力弹塑性本构关系，建立了火灾下钢筋混凝土板壳结构的有限元数值计算模型。另外，通过全拉格朗日方法考虑了大位移的几何非线性影响。最后通过一钢筋混凝土板在高温下的试验进行了验证，并分析了配筋率和保护层厚度的影响。结果表明：提出的火灾下钢筋混凝土壳单元数值计算模型的计算结果与试验结果吻合较好，可以用来分析火灾下钢筋混凝土框架结构楼板的反应。 NUMERICAL MODELING OF REINFORCED CONCRETE SLABS SUBJECTED TO FIRE Abstract: Based on the degenerated shell theory, a finite element numerical model is proposed to analyze the behavior of the reinforced concrete slabs exposed to fire. The non-uniform temperature distribution across the section of the slab is considered. The temperature dependent thermal-elastic plastic material model is introduced in each layer through the layered model. The geometric nonlinearity due to large displacement is taken into consideration through Total Lagrange approach. The proposed model is validated by a fire experimental test on a reinforced concrete slab and the effects of parameters including the ratio of reinforcement and the thickness of the concrete cover are analyzed. The results show that the predictions agree well with the experimental results and the proposed model can be used to analyze the response of the reinforced concrete slabs under fire. May 24 灾区工作小结2在清华大学土木工程系专家组17日抵达绵阳后，此后几天又陆续有重庆、广州、厦门、中国建筑科学研究院等大批外地支援专家抵达。到21日，绵阳市区建筑排查最困难的阶段已经过去。与此同时，清华大学水利系的专家组也来到绵阳开展工作。灾区的各项情况，包括物资供应、道路、地质灾害等，也日趋好转。因此，有关部门批准清华大学土木工程系专家组进一步深入周边郊县，到更困难的灾区开展建筑安全排查和震害调研工作。 到现在为止，清华大学土木系专家组先后分批深入江油（含雁门镇等），安县（含秀水镇等），平武，梓潼等周边郊县开展工作。工作的任务顺序和绵阳市区基本相同，首先排查政府部门行政办公建筑，其次是学校、医院等公共建筑，另外还有一些厂房设备住宅等。排查建筑物的总面积已经近200万平米(估算数字，详细统计还没出来)。 与城区相比，郊县建筑物散布范围更广，建筑物类型更加多样，震害现象和原因更加复杂，次生灾害也更多。郊县排查工作的几个突出特点是： (1) 场地影响更加多样化。绵阳市区由于范围有限，且以平原为主，场地差异不是很明显。而郊县，特别是山区，场地差异度更大。同样两个村子，可能一个在山这头，几乎全毁，另一个在山那头，几乎安然无恙。 (2) 建筑类型更加复杂。由于设计力量和管理力度的问题，郊县很多建筑物的设计很不规范，很难确定其结构形式，判断其破坏原因和安全程度，例如遇到很多框架不是框架，砌体不是砌体的四不像建筑，给排查工作带来很多困难。 (3) 地质灾害复杂。绵阳以西以北很多是山区，地质灾害活跃，且在本次地震中更加加剧。例如有一个学校，是建在一个山坡上，大部分校舍经检查都是不错的，但是整个边坡出现很多隐患，让我们很不放心，建议另派地质专家进一步分析。 另外，随着时间的推延，灾区居民已经从最初的打击中逐步恢复，不仅开始考虑安全问题，还考虑经济问题，给排查工作带来了很多干扰。清华大学土木工程系专家组对多所有争议建筑进行了复查，本着科学严谨的工作态度，确认建筑的安全情况，受到灾区居民的认可。 应该说，到目前为止，灾区的整个“应急救援”工作表现得很好，但是整个“救灾”工作距离最后胜利还有很多很艰辛的工作要走。如何克服目前体制上的、习惯上的、甚至人性上的痼疾，使得这次四川震害工作能够善始善终，还需要更多艰苦的努力和付出。 从明天开始，绵阳外地支援专家组将开始逐步有组织撤离，感谢一直和我们无间配合的地方政府和工作人员，感谢学校和后方的同事、朋友，感谢我们的亲人的理解和支持。清华和灾区人民同在，只要需要，我们随时准备回来。 本文为个人观点 May 22 请不要让我们的希望哭泣灾区部分山区学校和希望小学震害调查照片
再一次说，我们不是没有机会的。同样地区的另外一所希望小学，同样是纵墙承重预制楼板砌体结构，只有轻微裂缝，完全不像劫后余生的样子（同一校园内的另外两座建筑，被分别判定为“加固后使用”和“拆除”，可见场地烈度并不小）。 May 21 灾区工作小结来灾区已经5天了，简要总结一下在灾区的工作生活情况。 16日中午得到通知，17日一早前往灾区，走得非常匆忙，但是得到了家人的有力支持，非常感动。 17日上午清华大学土木系派出的第一批专家和很多救灾人员一起抵达成都。一下飞机就被四川省建设厅的同志接到直接送往目前最需要的绵阳市。绵阳全市有大约4千万平米的建筑物，需要在灾后逐栋尽快进行排查，目前急缺建筑结构的专家。 达到绵阳后，赶紧吃了午饭，就开始工作。首先去的是绵阳X中，检查了初中部、高中部、实验楼、综合楼、教师宿舍等多栋不同类型的建筑物，而后在市区检查了两栋高层建筑，主要是了解绵阳市建筑物的情况和损坏情况，为进一步开展工作准备资料。晚上清华专家组进行了讨论，根据调查情况对绵阳市目前的排查工作提了一些意见。 18日上午开始正事开展工作，一直到现在为止，清华专家组已经对近百万平米的建筑物进行了排查。绵阳市对清华专家组给予了很高的信任，清华专家组承担了包括绵阳市最高的建筑物、现政府办公所在地、绵阳九洲体育场、最高的住宅楼、以及周边郊县政府建筑等要害或复杂结构的排查任务。很多高层建筑由于震害电梯不能工作，排查的专家们都很辛苦。基本上90年代以后的建筑物，如果结构形式比较规则，则一般震害不大。但是一些老旧建筑或异型建筑则震害较严重。例如，笔者所在工作组今天一天就排查了4栋建筑要立刻“停止使用”，1栋要立刻“拆除”。 清华专家组一直要求去更困难的灾区开展工作。但是相关部门出于安全考虑，一直没有批准。现在灾区情况还是比较复杂，例如19日晚突然收到有强余震警报，大家紧急避险，检查专家们在公共汽车上住了整整一天一夜。由于连日工作非常疲劳，我稀里糊涂的睡在汽车地板上，早上才发现自己的枕头原来是自己的旅游鞋…… 目前绵阳已经有来自全国各地的上百位结构鉴定专家，包括广州、厦门、还有中国建筑设计研究院的老朋友们，情况正在好转，有望能尽快完成排查任务。 May 13 奇闻共欣赏：业内人士谈什么样的楼盘最抗震http://bj.house.sina.com.cn/news/2008-05-12/2335251878.html 2008年5月12日下午14时28分，四川省汶川县发生7.8级地震，北京、上海、天津、山西、陕西等全国多个省市有明显震感。人定胜天，到底什么样的楼盘最能抗震？新浪房产特邀请多位资深业内人士发表看法(排名部分先后)。 《楼市》传媒蔡鸿岩：剪力墙结构最抗震，也就是塔楼相对抗震些。 建筑师王刚：剪力墙结构比框架的好，框架比混砖好。但无论何种形式要按国家抗震规范执行就没问题。北京为八度抗震区。 北师大教授黄兴文：北京近十几年的房屋都是按抗八级以上地震设计的，防震没有问题。同样抗震级别的房屋，低层的要好于高层的。 策划专家陈真诚：最基础地脚为原始石地再筑地基的框架结构建造的楼盘最抗震，那种新填土基上建砖混结构最不抗震。但要看防震设计，在北京当是近原生态地筑地基的别墅楼盘最抗震。 北京大学房地产研究所所长陈国强：建筑行业对不同类型建筑有相关的设计和建设规范，抗震标准高的或者符合国家抗震建筑规范的应该都比较抗震。 北师大房地产研究所所长董藩：钢结构的抗震，建筑是分抗震等级的。 清华大学建筑学院书记边兰春：国家在建筑设计上，不同地区有不同的抗震设计标准。无论那种结构设计选型，都要达到抗震设计的规范标准。 资深媒体人蔡照明：剪力墙结构比较抗震。 5.12记忆记录一下昨天的经历吧 下午6点多，终于飞机落地，照例给妈妈打个电话，报个平安。妈妈在电话那边很关心，说四川发生地震了，不知道北京是否受到影响，说北京救援力量正在机场准备出发。我赶紧问了一下，四川地震有多大，在哪里？妈妈回答说大概有7.8级，距离成都大概50多公里。听完心里立刻就咯噔一下。赶紧安慰妈妈说四川地震北京估计影响不大，救援部队要去的话也从南苑或西郊机场出发，我在首都机场，估计不会有什么大问题。我怕妈妈听错了，在等行李的时候就用手机上网查了一下。手机速度很慢，只来得及看两个关键字：汶川、7.8级。上了出租车赶紧给同事们联系，问是否有新的消息。赶紧打开电脑，查了一下抗震规范：汶川：7度设防。心里就凉了一多半了。查看了附近地层情况，断层估计的南北向为主。 到家后赶紧开电视、上网。从百度上打开了汶川附近的地图，同时，电视播报是浅源地震，在地图上标识出附近城市的设防水准，大部是7度，还有6度的。用尺子测量了一下主要距离，汶川－都江堰：直线距离63公里，汶川－成都，直线距离131公里。估算了一下，这次咱们损失小不了。和H博士电话交流了一下后，把一些个人估计情况向领导汇报了一下。看滚动新闻直到夜里12点多，估计晚上很难有震中的消息了。胡乱吃了点东西，电脑也没关。一早就醒了，查了一下网络消息，好歹震中开始有一些消息出来了。山区的情况确实很复杂，继续关注。 April 23 新上载论文：Distributed TLDs in RC floors and their vibration reduction efficiencyDistributed TLDs in RC floors and their vibration reduction efficiency Ye LP, Lu XZ, Qu Z, Hou JQ Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 2008, 7(1): 107-112. ABSTRACT: A novel distributed tuned liquid damper (DTLD) to reduce the vibration of structures is pro-posed in this paper. Its basic working principle is filling of the empty space inside the pipes or boxes of the cast-in-situ hollow reinforced concrete (RC) floor slabs with water or other damping liquid. Hence these pipes or boxes will work as a series of small TLDs inside the structure. Thus, no additional spaces are needed for TLDs whilst the damping ratio of the whole structure is obviously increased. Numerical simulation with the fluid-structure coupled effect is carried out to evaluate its vibration-reduction effect. The results indicate that distributed TLD can considerably increase the damping of the building and thus reduce the vibration. Some parameters influencing the vibration-reduction are also studied. Keywords: distributed tuned liquid damper (DTLD), fluid-structure interaction (FSI), vibration reduction, hol-low floor slab April 18 新上载论文：火灾下空间混凝土框架结构的反应分析与模拟火灾下空间混凝土框架结构的反应分析与模拟 自然灾害学报/ Journal of Natural Disasters, 2007, 16(6):88-92.
摘要:根据作者开发并经过试验验证的纤维梁单元模型和分层壳单元模型,通过考虑他们之间的协调关系,建立了考虑楼板的空间混凝土框架结构火灾反应数值模型,并通过作者开发的火灾反应分析系统RCFire,实现了整体结构的火灾反应分析。纤维梁单元模型和分层壳单元模型均通过在截面上进行细分,从而考虑了不均匀温度场及材料非线性的影响。通过对一个具体框架火灾反应的分析,探讨了整体结构火灾反应的规律,为结构设计人员提高建筑结构的火灾安全提供参考。 关键词:火灾反应;空间混凝土框架;单元模型;数值模拟
Numerical analysis and simulation of space concrete frames under fire Journal of Natural Disasters, 2007, 16(6):88-92.
Abstract: Based on the fiber element model and layered shell element model developed and validated by the authors, this paper establishes the numerical model for space concrete frames under fire. The connection relationship between the both elementmodels is also considered and the overall analysis p rocess of space concrete frames under fire is accomp lished by a system (RCFire) developed for analyzing the overall behavior of structures under fire. To consider the non2uniform temperature distribution and material nonlinearity, the across2sections of the both elements are subdivided into many small fibers or layers. Finally, a concrete frame structure under fire is analyzed and the response regularity is investigated. The results can be used as the reference for the fire safety design of building structures under fire. Keywords: fire response; space concrete frame; element model; numerical simulation March 12 新上载论文基于通用有限元程序和微平面模型分析复杂应力混凝土结构 沈阳建筑大学学报(自然科学版), 2008, 24(1), 49-53. 摘要：目的 为了能准确模拟混凝土的各种复杂力学行为，从而对复杂应力混凝土结构进行准确分析。方法 本文基于近年来兴起的基于微观层次的混凝土本构模型——微平面模型原理，将其与具有优越非线性分析能力的通用有限元程序MSC.MARC相结合，开发了相关程序，并对混凝土在单轴、双轴、三轴受力状态、往复受力等各种应力状态下的行为和一片实际剪力墙的滞回加载进行了模拟分析计算。结果 通过与相关试验结果的比较，验证了程序的可靠性，并指出了现有通用有限元程序在模拟复杂应力混凝土受力行为上的问题。结论 表明本程序可较好的应用于分析复杂混凝土结构。 关键词：混凝土有限元；微平面模型；宏观本构模型；非线性分析 Miao ZW, Lu XZ, Li Y, Ye LP Abstract: In order to precisely simulate the complicated mechanical behavior of concrete so as to accurately modeling the real complex concrete structures, a novel concrete constitutive model, which is referred as microplane model, is introduced in this paper and integrated into the general purpose finite element (FE) software of MSC.MARC which has outstanding nonlinear capacity. Concrete specimens under uniaixial, biaxial, triaxial and cycle loading are simulated with the proposed program as well as a reinforced concrete (RC) shear wall under cycle loading. Compared the numerical predictions of proposed program to the test results, good agreements can be found. And the problems of concrete models in common FE software are pointed out, when they are used to simulate complicated concrete mechanical behaviors. The results show that the proposed program can precisely simulated the complicated concrete structures. Keywords: concrete finite element; microplane model; constitutive models; nonlinear analysis |
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