检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑结构学报 2019年第7期40卷 79-88页

作者：孙建邱洪兴陈春超郝晓航东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京211189 东南大学城市与建筑遗产保护教育部重点实验室江苏南京210096 江苏省送变电有限公司江苏南京210028 南京科技职业学院基建管理处江苏南京210048

为从木构架层次把握我国古建筑木结构的基本受力性能,根据相关文献和现场测绘设计并制作了抬梁式木构架和穿斗式木构架各1榀,进行了恒定轴压下的水平单调加载试验。通过试验研究获得了两类典型木构架的破坏模式、荷载-位移关系、榫卯节... 详细信息

为从木构架层次把握我国古建筑木结构的基本受力性能,根据相关文献和现场测绘设计并制作了抬梁式木构架和穿斗式木构架各1榀,进行了恒定轴压下的水平单调加载试验。通过试验研究获得了两类典型木构架的破坏模式、荷载-位移关系、榫卯节点的破坏形态、柱顶侧移-加载位移关系、榫卯节点的拔榫量-转角关系等。研究结果表明,在加载过程中,木构架中榫卯节点逐个破坏,半榫节点发生脱榫破坏,透榫发生变截面处顺纹撕裂破坏和榫头下侧受弯破坏,最终两榀木构架均发生整体倾覆破坏;抬梁式木构架和穿斗式木构架的极限位移角分别为1/6.6、1/4.0,均具有良好的变形能力,但抬梁式木构架的水平荷载承载效率明显低于穿斗式木构架;柱顶侧移随着加载位移的增加而近似线性增加;榫卯之间的初始缝隙在加载初期逐渐闭合,会引起部分榫卯节点拔榫量为负值,之后,主要榫卯节点的拔榫量随节点转角的增大而增大。

关键词：古木结构抬梁式木构架穿斗式木构架榫卯节点静力试验受力性能

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基于小波包能量曲率差的古木结构损伤识别

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振动与冲击 2014年第7期33卷 153-159,186页

作者：王鑫胡卫兵孟昭博西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 聊城大学建筑工程学院山东聊城252000

以西安钟楼为工程依托,对随机激励作用下古木结构的损伤进行有限元模拟,把古木结构梁上各节点的加速度响应信号进行小波包分解,通过小波包能量曲率差对古木结构进行损伤定位。在无噪声干扰时,该指标对于古木结构的损伤定位比较敏感,可... 详细信息

以西安钟楼为工程依托,对随机激励作用下古木结构的损伤进行有限元模拟,把古木结构梁上各节点的加速度响应信号进行小波包分解,通过小波包能量曲率差对古木结构进行损伤定位。在无噪声干扰时,该指标对于古木结构的损伤定位比较敏感,可准确判定古木结构的损伤位置,该指标随损伤程度的加大而增大。该指标在高斯白噪声干扰下,当信噪比SNR大于或等于40 db时,能对古木结构的损伤进行准确定位,该指标具有一定的抗噪声干扰能力。随后得出了损伤指标和损伤程度之间的函数关系式,用其进行损伤程度的判断并验算其适用性,为研究环境激励下西安钟楼的损伤预警提供了理论依据。

关键词：古木结构有限元损伤识别小波包能量曲率差

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地面交通激励下古建筑影响及古木结构损伤识别研究

地面交通激励下古建筑影响及古木结构损伤识别研究

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作者：王鑫西安建筑科技大学

学位级别：博士

古建筑在几百年甚至上千年使用过程中,环境侵蚀、材料老化和荷载的长期效应、疲劳效应等因素共同作用下不可避免出现结构系统的损伤积累和抗力衰减。随着城市的经济发展,地面交通车辆密度越来越大,对古建筑的安全产生了重要影响,因此有... 详细信息

古建筑在几百年甚至上千年使用过程中,环境侵蚀、材料老化和荷载的长期效应、疲劳效应等因素共同作用下不可避免出现结构系统的损伤积累和抗力衰减。随着城市的经济发展,地面交通车辆密度越来越大,对古建筑的安全产生了重要影响,因此有必要定量评价交通激励下对古建筑的影响,并利用环境激励的结构振动响应数据对古建筑结构进行健康监测和安全评估。西安钟楼和西安城墙是国家重点文物保护单位,本文就地面交通车辆行驶产生的微幅振动对西安钟楼和城墙的影响进行数值分析和安全评估,研究环境激励下基于小波包能量谱的古木结构的损伤识别指标,将其应用到西安钟楼上部木框架的损伤识别中。本文的主要研究内容如下:(1)以西安钟楼和城墙为研究对象,采用数值分析方法建立了钟楼上部木框架-高台基-圆柱形地基和城墙-地基的三维有限元模型,对地面车辆在钟楼环道行驶和从城墙门洞下行驶产生的微幅振动对钟楼和城墙的影响和安全评估进行研究。(2)对随机环境激励下的古木框架结构的损伤进行有限元模拟,采用小波包能量谱建立古木结构的损伤识别指标,并进行小波函数的选择、小波包分解层次的选择、损伤识别指标的损伤敏感性和噪声的影响分析。(3)对随机环境激励下的古木框架结构梁上各节点的加速度响应信号进行小波包分解,提出小波包能量曲率差损伤识别指标对古木结构进行损伤定位,建立损伤指标与损伤程度的关系式并进行古木结构损伤程度的判断,并验算适用性。(4)以西安钟楼为研究对象,对钟楼上部木框架结构的损伤进行有限元模拟,就地面车辆在钟楼环道行驶产生的微幅振动对钟楼结构的影响进行损伤识别研究,采用小波包能量谱建立了钟楼木框架结构的损伤识别指标,从小波函数的选择、小波包分解层次的选择、损伤敏感性和噪声的影响进行了研究。(5)以西安钟楼为研究对象,就地面车辆在钟楼环道行驶产生的微幅振动对钟楼结构的影响进行了损伤识别研究,提出了小波包能量曲率差损伤指标对钟楼上部木框架进行损伤定位,并进行损伤敏感性和噪声的影响分析,建立损伤指标与损伤程度的关系并进行钟楼木框架结构损伤程度的判断。(6)对西安钟楼在地面交通微幅振动下的实测加速度响应信号进行小波包能量谱分析,探讨了钟楼实测小波包能量谱和损伤识别指标—能量比偏差ERVD和能量比方差ERVV能敏感地表征地面交通激励对钟楼振动的影响,适合于环境激励测试下的钟楼结构的实时损伤识别。

关键词：西安钟楼西安城墙有限元分析地面交通小波包能量谱古木结构损伤识别

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基于自相关峰值变化率的古木结构损伤识别

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结构工程师 2020年第3期36卷 48-55页

作者：侯艳芳胡卫兵杨佳西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 陕西工业职业技术学院土木工程学院咸阳712000

提出了随机振动结构基于测点动力响应的自相关函数幅值向量(Auto-Correlation Function Amplitude Vector,ACFA)的损伤识别方法.将完好结构在两个随机激励下的两组自相关函数幅值向量之间的互相关系数作为损伤识别的基准值,损伤结构的A... 详细信息

提出了随机振动结构基于测点动力响应的自相关函数幅值向量(Auto-Correlation Function Amplitude Vector,ACFA)的损伤识别方法.将完好结构在两个随机激励下的两组自相关函数幅值向量之间的互相关系数作为损伤识别的基准值,损伤结构的ACFA与完好结构的ACFA之间的互相关系数与基准值相比有明显的降低,由此可以判别结构发生了损伤.计算结构损伤前后各测点自相关函数峰值的变化率,波动程度最大的相邻两个测点对应着损伤单元的两个节点,确定了结构的损伤位置.通过一榀木框架有限元模型验证了该方法的有效性,为研究古建筑木结构的损伤识别与定位提供了理论基础.

关键词：古木结构自相关函数互相关系数损伤识别损伤定位

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新型三维隔震装置设计及其在古木结构中应用研究

新型三维隔震装置设计及其在古木结构中应用研究

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作者：肖发平广州大学

学位级别：硕士

本文在总结竖向地震作用研究现状、三维隔震装置的研究现状及一种常用于竖向隔震的构件-碟形弹簧的研究历史及现状的基础上,提出一种新型三维隔震装置来实现西安钟楼古木结构三向隔震。开展的研究工作与结论如下:（1）首先基于碟形弹簧... 详细信息

本文在总结竖向地震作用研究现状、三维隔震装置的研究现状及一种常用于竖向隔震的构件-碟形弹簧的研究历史及现状的基础上,提出一种新型三维隔震装置来实现西安钟楼古木结构三向隔震。开展的研究工作与结论如下:（1）首先基于碟形弹簧和钢丝绳的特性,提出一种反压式碟形弹簧隔震器,其设计思路及原理为:能够在装置无论受拉或是受压时,其内的碟形弹簧组始终保持受压状态,且改变预拉钢丝绳的长度即可改变反压式碟形弹簧隔震器的初始刚度;对反压式碟形弹簧隔震器的参数计算公式进行推导,设计了一个竖向承载力为498kN,极限变形量为44.8mm的碟形弹簧组,通过一个算例验证总结的设计流程的合理性,结合竖向隔震原理和反压式碟形弹簧隔震器的双折线恢复力模型,提出本文所设计的新型三维隔震装置。（2）采用ABAQUS软件对设计碟形弹簧组和上下盖板建立有限元模型,其碟形弹簧之间摩擦系数μ1采用0.005,碟形弹簧与上下盖板之间摩擦μ2取0.3,顶顶对合和底底对合的接触方式分别采用绑定连接和考虑摩擦的面面接触,可得到较好的模拟结果。（3）对整体模型进行直线和sin函数位移荷载作用下的压平荷载与规范进行对比,误差仅为0.59%和1.82%,验证碟形弹簧加上下盖板的整体模型的合理性;其后进行不同预压量、加载频率和加载幅值工况下的动力分析,得到整体模型的等效刚度接近14kN/m,等效阻尼比在不同工况下在10%20%之间变化;等效刚度随着加载频率的增大先减小后增大,但随着初始预压量和加载幅值的增大,等效刚度略有减小;等效阻尼比随加载频率和加载幅值的增大而逐渐增大,预压量对等效阻尼比的影响不大。（4）反压式碟形弹簧隔震器的试验研究,得到模拟的结果与试验结果吻合;通过静载试验验证了有限元模拟及装置的合理性,误差最大为8.97%,最小仅为1.77%;动载试验验证了有限元模拟得到的装置等效刚度及等效阻尼比随加载频率、预压量及加载幅值的变化规律的合理性。（5）采用SAP2000软件建立西安钟楼木结构有限元模型,将计算结果与已有研究成果对比分析,验证所建模型的合理性;对反压式碟形弹簧隔震器与下连接板之间的夹角进行对比分析,得到最优角度60~o,将得到的三维隔震参数作为隔震单元的基础属性,对钟楼古木结构进行7条地震波作用下隔震分析,隔震后层间剪力和层间位移角均有减小,柱顶41号节点和顶点69号节点X、Y和Z向加速度均有较大程度的降低,且隔震层满足竖向承载力、抗风以及抗倾覆的验算要求。从而验证所设三维隔震装置的合理性及有效性,可为古木结构开展三维隔震提供参考和技术支撑。

关键词：竖向地震碟形弹簧三维隔震装置古木结构隔震分析

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榫卯连接的古木结构动力分析

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宁波大学学报（理工版） 2004年第3期17卷 332-335页

作者：仓盛竺润祥任茶仙俞茂宏宁波大学建筑工程与环境学院浙江宁波315211 西安交通大学建筑工程学院陕西西安710049

以宁波保国寺大殿为例 ,应用有限元理论对榫卯结构和大殿整体进行分析 ,得到典型榫卯连接刚度以及大殿的固有频率、振型以及Elcentro地震波作用下的位移响应曲线 .文中提供的方法和结论 ,可供古建筑保护工作者在进行类似结构分析中借鉴 .

关键词：古木结构榫卯连接接触理论固有特性有限单元法

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基于小波包能量谱的古木结构损伤识别

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城市道桥与防洪 2016年第3期 177-181,17页

作者：杨帆王鑫天水师范学院土木工程学院甘肃天水741001

通过对古木结构损伤进行有限元分析,提出了随机激励作用下古木结构的小波包能量变化率指标,表明该指标对于古木结构的损伤比较敏感,可以准确地判定古木结构损伤出现的位置,损伤程度越大,此指标越大。随后又提出了古木结构损伤程度的判... 详细信息

通过对古木结构损伤进行有限元分析,提出了随机激励作用下古木结构的小波包能量变化率指标,表明该指标对于古木结构的损伤比较敏感,可以准确地判定古木结构损伤出现的位置,损伤程度越大,此指标越大。随后又提出了古木结构损伤程度的判定方法,并验证了其适用性,为研究环境激励下古木结构的损伤识别奠定了理论基础。

关键词：古木结构有限元小波包能量谱损伤识别小波包能量变化率

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榫卯连接的古木结构静力分析

榫卯连接的古木结构静力分析

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第十二届全国结构工程学术会议

作者：竺润祥董益平任茶仙俞茂宏宁波大学建工学院宁波大学建工学院宁波大学建工学院西安交通大学建工学院

对古木结构进行静力分析有助于古建筑遗产的维修和保护。榫卯连接的古木结构可视为半刚性连接结构,对其进行静力分析,包括应用接触理论求得榫卯连接处的刚度以及考虑连接刚度的结构整体分析两部分内容。本文以宁波保国寺大殿为例对古木... 详细信息

对古木结构进行静力分析有助于古建筑遗产的维修和保护。榫卯连接的古木结构可视为半刚性连接结构,对其进行静力分析,包括应用接触理论求得榫卯连接处的刚度以及考虑连接刚度的结构整体分析两部分内容。本文以宁波保国寺大殿为例对古木结构进行了静力分析。计算结果和分析已直接为大殿的维修和保护提供了科学依据。本文提供的方法可供古建筑保护工作者和进行类似结构分析借鉴。

关键词：古木结构榫卯连接接触理论有限单元法

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基于互相关函数幅值向量的古木结构的损伤检测

基于互相关函数幅值向量的古木结构的损伤检测

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中国力学大会2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会

作者：侯艳芳胡卫兵西安建筑科技大学西安710055

互相关函数幅值向量(Cross Correlation Function Amplitude Vector,CorV)是一种基于结构随机振动的损伤检测方法,本文针对古木结构的结构特点及损伤特点,将互相关函数幅值向量的结构健康监测与损伤检测方法引入古木结构的损伤检测中,... 详细信息

互相关函数幅值向量(Cross Correlation Function Amplitude Vector,CorV)是一种基于结构随机振动的损伤检测方法,本文针对古木结构的结构特点及损伤特点,将互相关函数幅值向量的结构健康监测与损伤检测方法引入古木结构的损伤检测中,并对其进行研究,采用互相关函数幅值向量置信度准则(Cross Correlation function amplitude Vector Criterion,CVAC)来表达结构损伤前后的CorV的变化。算例分析结果表明,古木结构损伤前后的CorV之间的CVAC有明显的下降,分析结构受损前后CorV中分量的相对变化,即可确定损伤所在的区域。本文的研究为古建筑的损伤及古木结构的保护提供基础。

关键词：古木结构互相关函数幅值向量健康监测损伤检测古建筑

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应县木塔抗震性能研究

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土木工程学报 2010年第S1期43卷 363-370页

作者：杜雷鸣李海旺薛飞秦冬祺山西工程职业技术学院山西太原030009 太原理工大学山西太原030013 山西省电力勘察设计院山西太原030001

利用数值模拟方法研究应县木塔的动力特性及其抗震性能。首先从斗拱连接的实际构造出发,建立反映接触传力机制的斗拱节点域计算模型,研究其自身的动力特性,并利用动力特性等效方法将斗拱节点域简化为刚接简化模型和铰接简化模型。然后... 详细信息

利用数值模拟方法研究应县木塔的动力特性及其抗震性能。首先从斗拱连接的实际构造出发,建立反映接触传力机制的斗拱节点域计算模型,研究其自身的动力特性,并利用动力特性等效方法将斗拱节点域简化为刚接简化模型和铰接简化模型。然后用简化节点域模型代替实际斗拱节点域建立木塔整体刚接和铰接有限元模型,并对这两个计算模型开展动力特性分析、弹性反应谱分析和时程分析。最后根据计算结果和相关研究成果对其地震作用下的性能进行评估。结果表明:木塔实测振型和计算振型基本相似,实测前4阶振型周期介于刚接计算模型与铰接计算模型之间;木塔二层明层是木塔的薄弱层;木塔在7度(0.15g)多遇地震作用下将产生严重损坏,二层明层位移角接近木塔倒塌的限值,在设防地震作用下有倒塌的可能。

关键词：古木结构斗拱动力特性抗震性能应县木塔

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