铝合金单层网壳中新型装配式节点承载性能及结构倒塌破坏机理研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51608360
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0804.结构工程
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Aluminum single-layer latticed shells have the advantages of light weight, good corrosion resistance and excellent mechanical properties, which could well satisfy the requirements of complex architectural form. At present the number of existing aluminum shells is relatively few. The main reason lies in lack of knowledge of material properties, design methods and mechanical properties, as well as shortage of joint types and high construction costs, which restrict the further application of aluminum single-layer latticed shells. This project proposes an assembly-type hollow hub joint used in aluminum single-layer latticed shells. Based on the joint bearing performance test, hysteretic test, as well as theoretical and numerical analysis, the force transmission mechanism and failure mode of the new assembly-type joint under axial force, bending moment and complex stress state will be revealed. The formulas of bearing capacity, initial axial stiffness and initial rotation stiffness will be proposed. Based on the mechanical model considering the stiffness characteristics of the new assembly-type joint, the refined analysis on the overall structure and stability test on the scale model will be carried out. The reduction factor of stability bearing capacity and the redundancy evaluation index based on the stiffness of joints will be presented to analyze the stability performance and collapse mechanism of aluminum single-layer latticed shells. The purpose of this project is to provide theoretical and technical guidance for the popularization and application of the new assembly-type joint and the aluminum single-layer latticed shells.
铝合金单层网壳结构具有自重轻、耐腐蚀性好、机械加工性能优良等优点,可以很好地满足复杂建筑造型的要求。目前已建成的铝合金网壳数量较少,设计施工人员对铝合金结构的材料特性、设计方法和力学特性等认识不足,同时节点形式单一、工程造价相对较高,使其进一步推广应用受到制约。本项目提出一种适用于铝合金单层网壳的装配式空心毂节点,结合节点承载性能试验、滞回试验、理论及数值分析等,揭示新型装配式节点在轴力、弯矩及复杂受力状态下的传力机理和破坏模式;提出节点承载力、初始轴向刚度、初始转动刚度计算公式;建立考虑新型装配式节点刚度特性的机械模型进行整体结构精细化分析,并结合缩尺模型稳定性试验,提出铝合金单层网壳稳定承载力折减系数和基于节点刚度的冗余度评价指标,分析铝合金单层网壳稳定性及倒塌破坏机理。通过以上研究,为新型装配式节点及铝合金单层网壳的进一步推广应用提供理论及技术指导。

结项摘要

提出了一种适用于铝合金单层网壳的装配式空心毂节点。结合理论分析、数值模拟及足尺试验,揭示了新型铝合金节点在轴力、弯矩、偏心荷载及平面外往复荷载作用下的传力机理和破坏模式。基于组件法,推导了新型装配式空心毂节点轴向承载力、抗弯承载力、初始轴向刚度及初始转动刚度的理论计算公式,通过足尺试验和参数化数值模拟对上述公式进行了验证,并拟合得到了新型节点承载力实用计算公式。同时,基于节点承载性能分析结果,通过等效短梁模型模拟节点的各向刚度及承载力,考察了节点刚度特性对铝合金单层网壳稳定承载力影响。通过参数化数值分析,研究了跨度、矢跨比、网格形式等对铝合金单层网壳稳定承载力的影响规律,确定了装配式空心毂节点铝合金网壳稳定承载力折减系数的取值范围。考虑了流-固耦合效应、节点刚度变化等因素的影响,基于CFD数值模拟方法对铝合金单层网壳进行了风振响应分析。基于连续倒塌临界荷载、临界位移及应变能等指标,评估了常见网格形式铝合金网壳的抗连续倒塌性能。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(2)
专利数量(3)
Support condition monitoring of offshore wind turbines using model updating techniques
使用模型更新技术支持海上风力涡轮机的状态监测
  • DOI:
    10.1177/1475921719875628
  • 发表时间:
    2019-09
  • 期刊:
    Structural Health Monitoring
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Ying Xu;George Nikitas;Tong Zhang;Qinghua Han;Marios Chryssanthopoulos;Subhamoy Bhattacharya;Ying Wang
  • 通讯作者:
    Ying Wang
Mechanical behaviors of the Assembled Hub (AH) joints subjected to bending moment
装配式轮毂 (AH) 接头在弯矩作用下的机械行为
  • DOI:
    10.1016/j.jcsr.2017.08.026
  • 发表时间:
    2017-11
  • 期刊:
    Journal of Constructional Steel Research
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Qinghua Han;Yiming Liu;Jinyuan Zhang;Ying Xu
  • 通讯作者:
    Ying Xu
Mechanical behaviours of assembled hub joints subjected to axial loads
组装轮毂接头在轴向载荷作用下的机械性能
  • DOI:
    10.1016/j.jcsr.2018.11.007
  • 发表时间:
    2019-02
  • 期刊:
    Journal of Constructional Steel Research
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Han Qinghua;Liu Yiming;Xu Ying;Li Zhenyu
  • 通讯作者:
    Li Zhenyu
The diffraction of Rayleigh waves by twin circular cavities in a poroelastic half-space
多孔弹性半空间中双圆腔的瑞利波衍射
  • DOI:
    10.1080/13632469.2016.1269699
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Journal of Earthquake Engineering
  • 影响因子:
    2.6
  • 作者:
    Ying Xu;Qing-hua Han;Zhong-xian Liu;Jian-wen Liang
  • 通讯作者:
    Jian-wen Liang
Experimental Study and Numerical Simulation of the Progressive Collapse Resistance of Single-Layer Latticed Domes
单层网架穹顶抗连续倒塌试验研究与数值模拟
  • DOI:
    10.1061/(asce)st.1943-541x.0001868
  • 发表时间:
    2017-09
  • 期刊:
    Journal of Structural Engineering, ASCE
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Ying Xu;Qinghua Han;G.A.R. Parke;Yiming Liu
  • 通讯作者:
    Yiming Liu

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    --
  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    徐颖
超声光散射成像与PET-CT联合应用在乳腺癌诊断中的价值
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王红燕;靳晓娜;姜玉新;朱朝晖;徐颖;朱庆莉;戴晴;李建初;李方;孙强
  • 通讯作者:
    孙强
Polycomb chromobox 4 enhances migration and pulmonarybr / metastasis of hepatocellular carcinoma cell line MHCC97L
Polycomb chromobox 4增强肝癌细胞系MHCC97L的迁移和肺转移
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    2014
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  • 作者:
    徐颖
  • 通讯作者:
    徐颖
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    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    计算机科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    徐颖;李春江;董钰山
  • 通讯作者:
    董钰山

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深部岩石动态Ⅱ型断裂实验研究及机理分析
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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