检索结果-内蒙古大学图书馆

东南大学学报(自然科学版) 2025年第1期55卷 140-145页

作者：缪长青吕悦凯万春风东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189 东南大学土木工程学院南京211189

为了精准捕捉桥梁缆索腐蚀钢丝的时变规律并预测其力学性能,开发了一种基于遗传算法(genetic algorithm, GA)优化的长短期记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络模型。该模型利用GA依次优化LSTM模型的迭代次数、隐藏层层数、神经... 详细信息

为了精准捕捉桥梁缆索腐蚀钢丝的时变规律并预测其力学性能,开发了一种基于遗传算法(genetic algorithm, GA)优化的长短期记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络模型。该模型利用GA依次优化LSTM模型的迭代次数、隐藏层层数、神经元数量、窗口大小4个超参数,以预测不同腐蚀特征状态下钢丝的力学性能。将其与传统LSTM和GA-反向传播模型的预测结果进行比较。结果表明,GA-LSTM模型具有更高的预测精度和鲁棒性。在屈服强度与极限强度预测效果方面,均方根误差(root mean square error, RMSE)、平均绝对误差(mean absolute error, MAE)、决定系数分别提高约44%~61%、43%~57%、35%~92%。在屈服应变与极限应变预测效果方面,RMSE、MAE、决定系数分别提高约0~46%、7%~49%、12%~229%。所建立的模型可以作为一个有用的工具支持桥梁缆索腐蚀安全性评估工作。

关键词：桥梁缆索腐蚀钢丝力学性能预测时序预测神经网络遗传算法超参数优化

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移动荷载下考虑钢筋作用的混凝土裂缝梁动力响应分析

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振动与冲击 2024年第12期43卷 140-147页

作者：李慧乐严欢吴刚东南大学混凝土与预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189 东南大学土木工程学院南京211189

由于钢筋的约束作用,混凝土梁裂缝截面的局部柔度与无筋时不同。建立了移动荷载作用下考虑钢筋影响的混凝土裂缝梁动力方程,基于力平衡和钢筋与混凝土变形协调对裂缝截面的局部柔度进行修正,采用无质量弹簧模拟裂缝,得到计入钢筋作用的... 详细信息

由于钢筋的约束作用,混凝土梁裂缝截面的局部柔度与无筋时不同。建立了移动荷载作用下考虑钢筋影响的混凝土裂缝梁动力方程,基于力平衡和钢筋与混凝土变形协调对裂缝截面的局部柔度进行修正,采用无质量弹簧模拟裂缝,得到计入钢筋作用的裂缝梁自振特性,通过Newmark方法求解控制方程获取钢筋混凝土梁的动力响应。以受移动车辆荷载的简支梁为例,分析不同荷载速度、裂缝深度、裂缝位置、配筋率等条件下的钢筋混凝土裂缝梁响应。研究结果表明,裂缝处钢筋的约束作用可以显著地影响梁的动力响应,计入钢筋提供的刚度后裂缝梁的位移响应总体减小,且随着开裂损伤程度的增加钢筋的影响呈现变大的趋势。移动荷载下裂缝梁的共振现象较无损梁更为不利,考虑钢筋作用后裂缝梁的共振速度有所提高,共振响应则有一定程度的降低。由于钢筋混凝土裂缝梁和无损梁的共振速度存在差异,在某些荷载速度下无损梁的位移响应大于裂缝梁。

关键词：移动荷载动力响应裂缝钢筋混凝土梁共振

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基于拉压杆模型的装配式混凝土挡墙结构设计方法

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 639-646页

作者：蔡建国钱润民陈中向冯健东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189 东南大学土木工程学院南京211189

为了研究装配式混凝土箱体挡墙结构在水压力和土压力共同作用下的受力机理,提出了一种基于拉压杆模型的装配式混凝土挡墙结构设计方法.以体积和应变能为优化目标,采用Tosca软件对数值模拟得到的主要受力骨架进行拓扑优化.构建拉压杆模型... 详细信息

为了研究装配式混凝土箱体挡墙结构在水压力和土压力共同作用下的受力机理,提出了一种基于拉压杆模型的装配式混凝土挡墙结构设计方法.以体积和应变能为优化目标,采用Tosca软件对数值模拟得到的主要受力骨架进行拓扑优化.构建拉压杆模型,结合箱体挡墙结构的破坏机理,分析并推导出侧墙受压、临水面挡墙和集束连接受拉3种主要破坏模式的承载力公式.实际工程对比分析结果表明:进行900次模型优化后,优化形态和应变能基本保持不变;基于拉压杆模型的装配式混凝土箱体挡墙结构的承载能力低于规范值和有限元模拟值,但误差均保持在16%范围内,从而验证了该方法的合理性.

关键词：装配式混凝土箱体挡墙结构受力机理数值模拟拓扑优化拉压杆模型

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考虑轮轨多点接触关系的车轨系统地震响应分析

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哈尔滨工程大学学报 2024年第3期45卷 423-431页

作者：朱小杰王浩周智辉茅建校郜辉东南大学混凝土与预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京210096 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

为研究地震作用下轮轨多点接触关系及其对车轨系统地震响应的影响,本文基于虚拟渗透理论分析了轮轨多点接触的几何关系,采用修正的Kik-Piotrowski方法和Kalker线性理论求解轮轨接触力,并建立了地震作用下考虑轮轨多点接触关系的列车-无... 详细信息

为研究地震作用下轮轨多点接触关系及其对车轨系统地震响应的影响,本文基于虚拟渗透理论分析了轮轨多点接触的几何关系,采用修正的Kik-Piotrowski方法和Kalker线性理论求解轮轨接触力,并建立了地震作用下考虑轮轨多点接触关系的列车-无砟轨道系统模型;以某高速铁路为对象,研究了车轨系统的地震响应及列车的行车安全性。研究结果表明:地震作用下轮轨之间会出现2点接触情况,次接触斑对轮轨接触行为具有重要影响;轮轨多点接触关系对地震作用下的轮轴横向力和脱轨系数具有重要影响,不考虑该多点接触关系会低估列车的行车安全性;车轮抬升量对地震动强度不是特别敏感。

关键词：轮轨多点接触车轨系统地震响应虚拟渗透理论 Kik-Piotrowski方法接触斑无砟轨道行车安全

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考虑膜态水渗流的非饱和土渗透系数计算方法研究

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岩土工程学报 2024年第2期46卷 291-298页

作者：翟钱沈天伦田刚戴国亮赵学亮龚维明蔡建国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京210096 东南大学土木工程学院江苏南京210096

当前采用土-水特征曲线计算非饱和土渗透系数的方法主要分为经验模型和统计模型两大类。经验模型的计算结果取决于模型中的经验系数,统计模型基于毛细模型采用统计学相关理论推导得出,因此统计模型计算结果相对可靠。研究发现,统计模型... 详细信息

当前采用土-水特征曲线计算非饱和土渗透系数的方法主要分为经验模型和统计模型两大类。经验模型的计算结果取决于模型中的经验系数,统计模型基于毛细模型采用统计学相关理论推导得出,因此统计模型计算结果相对可靠。研究发现,统计模型主要研究毛细水迁移规律,并未考虑土体中的结合水。因物理化学作用,部分土颗粒表面会吸附水膜,该水膜可作为液态水分的传输媒介。水膜厚度主要取决于土颗粒表面与土中水的相互作用,水膜厚度决定了土颗粒表面膜态水的迁移速率。首先计算单个颗粒表层吸附水膜的厚度、膜态水迁移速率;其次考虑土体中不同粒径颗粒的随机接触,利用级配曲线计算不同粒径颗粒的连接概率;最终依据单颗粒膜态水的迁移速率并结合颗粒间的随机接触概率,提出非饱和土膜态水的渗透系数预测模型。为验证模型的可靠性,选取其他文献中的试验数据对比模型预测结果,对比结果表明本文预测结果与文献试验结果吻合度较好,比传统统计模型表现出一定的优越性。

关键词：非饱和土毛细水渗流膜态水渗流随机连接预测模型

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碎石土地基中矩形桩水平承载特性及m值分析

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东南大学学报（自然科学版） 2023年第5期53卷 812-819页

作者：李文帅龚维明戴国亮许殷萌东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189 东南大学土木工程学院南京211189

为探究碎石土地基中桩身抗弯刚度对桩基水平承载特性及地基水平抗力系数的比例系数m值的影响,以桩身等截面积为基准,展开不同抗弯刚度矩形桩水平荷载作用下承载特性研究,并采用m法对其进行计算分析.试验结果表明:桩身位移衰减特征表现... 详细信息

为探究碎石土地基中桩身抗弯刚度对桩基水平承载特性及地基水平抗力系数的比例系数m值的影响,以桩身等截面积为基准,展开不同抗弯刚度矩形桩水平荷载作用下承载特性研究,并采用m法对其进行计算分析.试验结果表明:桩身位移衰减特征表现为刚性桩时,荷载传递深度是受载边长的8.3倍,表现为柔性桩时,荷载传递深度是受载边长的1.5倍;碎石土地基的m值可在32.9~58.7 MN/m^(4)范围内取值.桩身位移及弯矩的衰减规律表明,桩身抗弯刚度影响桩土荷载传递机理,刚性桩的荷载传递深度较柔性桩大,空间受力更为显著;通过m法计算得到的位移与实测位移吻合,表明m法可作为矩形桩位移计算的预测方法.

关键词：矩形桩水平受荷碎石土地基水平抗力系数的比例系数m值原位试验

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不同注浆材料作用下后压浆桩桩-土界面力学特性分析

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东南大学学报（自然科学版） 2023年第3期53卷 496-503页

作者：臧诗齐戴国亮钱晓楠东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189 东南大学土木工程学院南京211189

为了研究不同注浆材料对后压浆桩桩-土界面的加固效果,开展了大型界面剪切实验.针对后压浆桩在各类土层中的应用,设置了砂土、风化岩、黏土3种不同土样,以研究不同土层环境下压浆对界面剪切性状的影响.采用双曲线模型及考虑剪切应力软... 详细信息

为了研究不同注浆材料对后压浆桩桩-土界面的加固效果,开展了大型界面剪切实验.针对后压浆桩在各类土层中的应用,设置了砂土、风化岩、黏土3种不同土样,以研究不同土层环境下压浆对界面剪切性状的影响.采用双曲线模型及考虑剪切应力软化的剪切力学模型对剪切数据进行拟合,通过荷载传递法对压浆桩和未压浆桩的承载特性进行计算分析.研究结果表明,不同注浆材料作用下桩-土界面力学特性均有所改善.在砂土和风化岩中桩-土界面剪切应力与剪切位移之间的相互关系未受压浆影响;在黏土中,压浆改变了桩-土界面的力学特性,呈现出与未注浆接触面不同的软化现象.算例中桩基压浆前极限承载力为7.936 MN,粉煤灰基地聚合物、粉煤灰-水泥以及纯水泥浆液压浆后的极限承载力分别为13.492、13.647、13.926 MN.

关键词：后压浆灌注桩注浆材料直剪实验桩土界面荷载传递法

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黏土地基中斜向荷载作用下吸力式沉箱的承载性能试验研究

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东南大学学报（自然科学版） 2023年第6期53卷 1034-1043页

作者：戴国亮黄琚琦候晓愉东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189 东南大学土木工程学院南京211189

为了研究黏土地基中斜向荷载作用下吸力式沉箱的承载性能,开展了一系列室内模型试验,分析了斜向荷载作用下吸力式沉箱基础在不同角度和不同加载位置的极限承载力及荷载-位移变化规律.通过ABAQUS建立了吸力式沉箱基础的斜向受荷三维数值... 详细信息

为了研究黏土地基中斜向荷载作用下吸力式沉箱的承载性能,开展了一系列室内模型试验,分析了斜向荷载作用下吸力式沉箱基础在不同角度和不同加载位置的极限承载力及荷载-位移变化规律.通过ABAQUS建立了吸力式沉箱基础的斜向受荷三维数值模型,分别采用长径比为3和6的模型探究了加载位置对基础极限承载力的影响,进而确定了沉箱基础最优系泊点的位置,并基于极限包络线方法提出了斜向荷载作用下吸力式沉箱基础极限承载力的计算方法.结果表明:当荷载方向与水平向的夹角小于30°时,加载位置深度对基础极限承载力的影响较大;当荷载方向与水平向的夹角大于45°时,加载位置深度对基础极限承载力的影响较小.在基础承载力受加载位置影响较大的斜向荷载角度范围内,随着荷载角度增加,其对应的最优系泊点位置有所上移.

关键词：吸力式沉箱基础斜向荷载软黏土极限承载力

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海上风电基础流态固化土抗冲刷特性试验研究

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东南大学学报（自然科学版） 2023年第4期53卷 647-654页

作者：李志越戴国亮杜硕李忠伟欧阳浩然龚维明东南大学土木工程学院南京211189 东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189

由于海上风电基础冲刷保护方式不足,且固化土抗冲刷特性评估指标较少,提出流态固化土保护方法,并通过侵蚀系数与起动切应力的关系研究固化土抗冲刷特性.进行固化土起动试验和冲刷率试验,研究不同制备条件下固化土的抗冲刷特性,并通过起... 详细信息

由于海上风电基础冲刷保护方式不足,且固化土抗冲刷特性评估指标较少,提出流态固化土保护方法,并通过侵蚀系数与起动切应力的关系研究固化土抗冲刷特性.进行固化土起动试验和冲刷率试验,研究不同制备条件下固化土的抗冲刷特性,并通过起动切应力和冲刷率参数反演,拟合起动切应力和侵蚀系数的关系.结果表明:随固化土养护时长、水泥质量分数增大,固化土起动切应力增大;同一切应力条件下,冲刷率随养护时长增长而减小,随水泥质量分数增大而减小;当水流切应力为8 Pa时,养护时长72 h、水泥质量分数20%的固化土冲刷率为4.12×10^(-5) m/s,推荐此为最佳制备配合比.同样侵蚀系数下,固化土起动切应力远大于黏土,具有较好的抗冲刷特性.

关键词：海上风电固化土冲刷防护侵蚀系数

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钢框架-覆钢板轻钢墙体抗震性能

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东南大学学报（自然科学版） 2023年第5期53卷 820-829页

作者：刘深冯若强东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189 东南大学土木工程学院南京211189

为提高轻钢墙体的抗震性能,提出了一种钢框架-覆钢板轻钢墙体.对3个钢框架-覆钢板轻钢墙体足尺试件进行了拟静力试验,获得了试件的滞回曲线、耗能、延性系数、应变等;分析了竖向荷载、螺钉间距对试件抗震性能的影响;计算了试件的抗剪承... 详细信息

为提高轻钢墙体的抗震性能,提出了一种钢框架-覆钢板轻钢墙体.对3个钢框架-覆钢板轻钢墙体足尺试件进行了拟静力试验,获得了试件的滞回曲线、耗能、延性系数、应变等;分析了竖向荷载、螺钉间距对试件抗震性能的影响;计算了试件的抗剪承载力设计值以及弹性抗剪刚度,并与纯轻钢墙体试验值和规范参考值进行对比.结果表明:框架与墙体的连接方式可靠,在受力时两者变形协调,可以协同工作;组合结构抗剪承载力分别为121.3、130.1和136.7 kN,延性系数分别为1.99、2.34和2.75,加密墙体龙骨中柱的螺钉间距和增加墙体竖向荷载可以提高试件的抗剪承载力.增加框架后,结构弹性抗剪刚度提高约4%~45%,抗剪承载力提高约6%~22%.钢框架-覆钢板轻钢墙体抗震性能良好,可以应用于多层钢结构住宅.

关键词：钢框架冷弯薄壁型钢墙体拟静力试验数值模拟抗震性能

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