检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2024年

作者：李瑞陈伟叶继红姜健尹亮叶建徐州市工程结构火安全重点实验室(中国矿业大学) 江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室(中国矿业大学) 应急管理部天津消防研究所中国建筑第三工程局有限公司

覆板复合防火保护是在钢构件壁面覆盖防火板与防火棉毡的相互组合从而形成的一类防火保护措施，较涂料防火保护具有干法施工、耐久性好、装饰一体化等优点。针对方钢管柱，本文提出了一种新型覆板复合防火保护构造，开展了2根0.6荷载比... 详细信息

覆板复合防火保护是在钢构件壁面覆盖防火板与防火棉毡的相互组合从而形成的一类防火保护措施，较涂料防火保护具有干法施工、耐久性好、装饰一体化等优点。针对方钢管柱，本文提出了一种新型覆板复合防火保护构造，开展了2根0.6荷载比率下方钢管柱足尺持荷抗火试验。试验试件采用防火石膏板和硅酸铝棉毡进行复合防火保护，呈现受火全截面局部屈曲破坏，最高耐火极限达147min。为了实现方钢管柱受火温升高效求解，提出了一种四面受火环境下覆板复合防火保护方钢管柱温升简化理论模型，将方钢管柱的横截面二维受火传热简化为等效一维传热问题，推导了理论模型的控制方程。采用传统的抗火有限元模拟手段，将方钢管柱典型算例由2个扩充至23个。算例对比表明简化理论模型计算精度高，算例温升平均误差6.03%，同时计算效率平均提高35.7倍。结合国家标准中的钢构件临界温度法，提出覆板复合防火保护方钢管柱抗火简化设计方法。算例对比表明抗火简化设计方法准确度良好，耐火极限平均误差4.46%，实现了该类钢结构构件高效抗火设计。

关键词：覆板复合防火保护方钢管柱足尺抗火试验简化理论模型抗火设计量化评价

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L形包角环口板加强方钢管T形节点轴向滞回性能研究

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建筑钢结构进展 2023年第2期25卷 14-22,112页

作者：常鸿飞张睿宋心怡李照伟夹硕勋戴晨圆中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116

为研究L形包角环口板加强方钢管T形节点(LCPT)轴向滞回性能,对一组包角环口板加强T形节点进行轴向往复加载试验,并与未加强(URT)和覆板加强节点(DPT)进行对比。结果表明:包角环口板加强节点的轴向滞回性能较优,LCPT试件比URT试件的最大... 详细信息

为研究L形包角环口板加强方钢管T形节点(LCPT)轴向滞回性能,对一组包角环口板加强T形节点进行轴向往复加载试验,并与未加强(URT)和覆板加强节点(DPT)进行对比。结果表明:包角环口板加强节点的轴向滞回性能较优,LCPT试件比URT试件的最大荷载可提高103.2%;LCPT试件比DPT试件的累积耗能能力更好,且LCPT试件比DPT试件的拉压对等性更好。进一步对包角环口板尺寸和屈服强度进行有限元参数分析,结果表明:包角环口板厚度是影响LCPT节点轴向滞回性能的关键几何参数,提高包角环口板屈服强度可提高节点承载力,但对节点耗能能力几乎无影响。最后,对比覆板、环口板、包角环口板三种方钢管加强节点的承载和耗能机理,包角环口板加强节点的轴向滞回性能更优。

关键词：方钢管T形节点 L形包角环口板加强节点轴向滞回性能试验研究数值模拟

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采用TRC面层的预应力CFRP筋嵌入式增强RC受弯梁性能评价

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中国公路学报 2023年第9期36卷 193-201页

作者：骆俊晖宁杰钧罗资清尹世平刘子瑞广西北投交通养护科技集团有限公司广西南宁530201 中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116

为了给钢筋混凝土受弯梁(RC)的复合加固设计和施工提供参考,针对采用TRC面层的预应力CFRP筋嵌入式增强RC受弯梁,考虑TRC层数和开槽间距等因素的影响,对1根普通RC梁和5根复合加固梁进行了四点弯曲加载试验,并对TRC面层的预应力CFRP筋嵌... 详细信息

为了给钢筋混凝土受弯梁(RC)的复合加固设计和施工提供参考,针对采用TRC面层的预应力CFRP筋嵌入式增强RC受弯梁,考虑TRC层数和开槽间距等因素的影响,对1根普通RC梁和5根复合加固梁进行了四点弯曲加载试验,并对TRC面层的预应力CFRP筋嵌入式增强RC受弯梁破坏形态、承载能力以及使用性能进行了分析。研究结果表明:采用TRC面层的预应力CFRP筋嵌入式复合加固方法可以有效提升梁的承载能力,改善梁在使用荷载下的跨中挠度和最大裂缝宽度;复合加固梁极限荷载随TRC层数的增加有所提升,但较厚的TRC加固层更易发生剥离而退出工作,承载力会因此减小;开槽间距对复合加固梁刚度和承载力无明显影响,但较窄的槽边距会导致复合加固梁发生端部混凝土拉裂破坏,该类破坏导致梁承载力较低,应采取措施避免此类破坏的发生;相比于未加固梁,复合加固梁中性轴高度明显增大,钢筋屈服后,中性轴高度逐渐稳定,曲率变化加快;复合加固梁正常使用极限荷载下的跨中挠度和最大裂缝宽度均在规范规定的限值内,并且远远低于该限值,表现出良好的使用性能;复合加固梁正常使用极限荷载下跨中挠度和最大裂缝宽度的理论值与试验值差距较小,误差总体处于15%~17%范围内,可见规范中计算模型的适用性良好。

关键词：桥梁工程复合加固梁四点弯曲试验嵌入式预应力CFRP筋 TRC层数开槽间距

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基于机器学习的建筑火灾蔓延快速预测

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中国安全科学学报 2023年第11期33卷 117-125页

作者：郭震贾笑岩李富民胡妍闫秋艳中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性高校重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学计算机科学与技术学院江苏徐州221116

为了迅速预演或重现火场,实时调整火场救援策略,并为建筑设计提供有利于消防工程的空间构成方案,利用火灾动力学软件(FDS)和机器学习技术,研究建筑火灾的关键影响因素。以单室火灾烟气溢出为案例,利用11种空间构成参数和7776组火灾工况... 详细信息

为了迅速预演或重现火场,实时调整火场救援策略,并为建筑设计提供有利于消防工程的空间构成方案,利用火灾动力学软件(FDS)和机器学习技术,研究建筑火灾的关键影响因素。以单室火灾烟气溢出为案例,利用11种空间构成参数和7776组火灾工况,采用5类机器学习算法训练火场模拟结果数据,并完成算法效率评估。结果表明:机器学习算法适用于建筑空间这类离散型的参数学习与评估预测,它能够直观地给出各参数的权重,挖掘火灾动力学系统中的关键信息,实现火场数据可视化;其中,随机森林(RF)算法具有最高的预测效率,其最佳预测准确率可达91.82%。

关键词：建筑火灾快速预测机器学习权重占比空间构成

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装配式混凝土结构斜缝免胶预压节点受剪性能分析

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东南大学学报（自然科学版） 2022年第1期52卷 57-64页

作者：李富民范力黄朗中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室徐州221116 广西合景房地产开发有限公司南宁530021

为提升装配式混凝土结构的预制及装配效率,确保连接节点具有良好的受剪性能,提出了一种不出筋预制、免支撑吊装、免胶预压连接混凝土框架结构体系的技术方案,并针对斜缝免胶预压连接节点的受剪性能进行了试验研究.参考规范中的单剪压受... 详细信息

为提升装配式混凝土结构的预制及装配效率,确保连接节点具有良好的受剪性能,提出了一种不出筋预制、免支撑吊装、免胶预压连接混凝土框架结构体系的技术方案,并针对斜缝免胶预压连接节点的受剪性能进行了试验研究.参考规范中的单剪压受剪承载力计算方法,建议了斜缝免胶预压连接节点双剪压受剪承载力的计算与设计方法.结果表明:在表观剪跨比不大于1.54的情况下,竖缝连接节点发生了典型的界面摩擦滑移破坏,而斜缝连接节点则发生了典型的双剪压破坏;界面倾角越大,抗剪承载力越小,且界面极限滑移越大.

关键词：装配式混凝土结构预压连接斜缝式节点受剪性能双剪压破坏

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混凝土表面粗糙度评价指标的相关性研究

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建筑结构学报 2021年第12期42卷 193-199页

作者：陈志祥李富民方渝钰赵婕中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州221008

新旧混凝土界面粗糙度对连接部位的力学性能和耐久性能影响显著。为研究混凝土表面粗糙度评价指标的相关性,对粗骨料公称粒径为5~16 mm连续级配,边长为100 mm的混凝土立方体试块表面进行5种不同程度的凿毛处理,采用徕卡P30三维激光扫描... 详细信息

新旧混凝土界面粗糙度对连接部位的力学性能和耐久性能影响显著。为研究混凝土表面粗糙度评价指标的相关性,对粗骨料公称粒径为5~16 mm连续级配,边长为100 mm的混凝土立方体试块表面进行5种不同程度的凿毛处理,采用徕卡P30三维激光扫描仪获取凹凸表面的三维坐标并建立数字模型,提取其分形维数,同时利用灌砂法获取灌砂深度指标。通过数学回归分析,建立了混凝土凿毛表面粗糙度的凿毛深度、灌砂深度和曲面分形维数等3个指标之间的拟合式。结果表明:凿毛深度与灌砂深度相关关系接近二次多项式函数;曲面分形维数同凿毛深度以及曲面分形维数同灌砂深度的相关关系均接近三次多项式函数;最佳凿毛深度宜控制在曲面分形维数的第一个峰值点附近。

关键词：新旧混凝土界面粗糙度凿毛深度灌砂深度分形维数

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预应力型钢混凝土双坡框架抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2023年第2期44卷 100-108页

作者：陈圣刚高峰耿娇苑辉中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州211116 济南大学土木建筑学院山东济南250022 北京构力科技有限公司北京100013 山东省交通规划设计院山东济南250031

为研究预应力型钢混凝土双坡框架的抗震性能和破坏机理,基于同等承载能力条件设计缩尺比为1∶4的1榀预应力混凝土双坡框架(PC-F)和1榀预应力型钢混凝土双坡框架(PSC-F),并对其进行竖向荷载和水平低周反复荷载共同作用下的加载试验,得到... 详细信息

为研究预应力型钢混凝土双坡框架的抗震性能和破坏机理,基于同等承载能力条件设计缩尺比为1∶4的1榀预应力混凝土双坡框架(PC-F)和1榀预应力型钢混凝土双坡框架(PSC-F),并对其进行竖向荷载和水平低周反复荷载共同作用下的加载试验,得到框架的裂缝开展和分布及破坏形态特征、滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度退化、等效黏滞系数、总耗能和位移恢复能力等抗震性能指标。试验结果表明:同等承载力条件下,预应力型钢混凝土双坡框架具有更优越的抗剪能力和抗震性能;相较于预应力混凝土双坡框架,预应力型钢混凝土双坡框架的开裂荷载提高了70%;型钢的存在使得预应力混凝土双坡框架的破坏机制由两铰(柱-斜坡梁节点)破坏转变为四铰(柱-斜坡梁节点、斜坡梁-水平梁节点)破坏,每个塑性铰部位呈现典型的弯曲延性破坏特征;相较于预应力混凝土双坡框架,预应力型钢混凝土双坡框架滞回环近似梭形更加饱满,峰值荷载后承载力退化及刚度退化更加缓慢,位移延性系数、等效黏滞阻尼系数、总耗能分别提高了9.27%、30.6%、53.5%,位移恢复能力系数降低27.5%。

关键词：双坡框架型钢混凝土预应力拟静力试验抗震性能

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模块化钢结构建筑柱-柱螺纹套筒连接抗剪试验

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中南大学学报（自然科学版） 2023年第4期54卷 1481-1490页

作者：常鸿飞宋心怡文品涵夏军武夹硕勋江峰中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州221116 江苏建筑节能与建造技术协同创新中心江苏徐州221116 太仓市行政审批局江苏苏州215400

为研究模块化钢结构建筑上下模块间柱-柱螺纹套筒连接的抗剪性能,对4组螺纹套筒连接方钢管柱双剪试件进行研究,分析套筒壁厚、材性及套筒螺帽与柱连接类型等因素对连接抗剪性能的影响规律。研究结果表明:试件抗剪性能受螺纹套筒控制,其... 详细信息

为研究模块化钢结构建筑上下模块间柱-柱螺纹套筒连接的抗剪性能,对4组螺纹套筒连接方钢管柱双剪试件进行研究,分析套筒壁厚、材性及套筒螺帽与柱连接类型等因素对连接抗剪性能的影响规律。研究结果表明:试件抗剪性能受螺纹套筒控制,其受剪过程主要经历定位杆剪切、套筒屈服、套筒屈曲和套筒强化4个阶段;空心套筒发生由上半圆筒壁局部控制的冲剪破坏形态,套筒下半圆未发生破坏;套筒壁厚和强度是影响试件抗剪性能的关键因素,套筒螺帽与柱焊接或螺栓连接对试件抗剪性能的影响不大;套筒壁厚增加67%或屈服强度提高22%,可使其抗剪承载力分别提升40.7%和18.0%;筒壁冲剪模型可较安全地预测套筒抗剪承载力,且预测值与实测值较吻合。

关键词：模块化钢结构模块间连接螺纹套筒抗剪性能

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纤维编织网增强ECC夹心保温复合墙板抗弯性能

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第5期50卷 123-135页

作者：尹世平李雨珊徐世烺侯向明王宇清丰琳莉中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 山西五建集团有限公司山西太原030013

目前,夹心保温墙板已经被广泛使用在建筑保温结构中,但是墙板的饰面层通常采用普通混凝土,使得内部保温材料极易因外饰面开裂脱落而受到腐蚀.因此,选用纤维编织网增强工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)作为... 详细信息

目前,夹心保温墙板已经被广泛使用在建筑保温结构中,但是墙板的饰面层通常采用普通混凝土,使得内部保温材料极易因外饰面开裂脱落而受到腐蚀.因此,选用纤维编织网增强工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)作为饰面层,通过四点弯曲试验研究夹心保温复合墙板的抗弯性能,影响因素包括保温材料类型、保温层厚度、面层厚度、纤维编织网处理方式、有无连接件和连接件角度.结果表明:增大保温层厚度对墙板抗弯承载力和延性的影响不大,但能够提高墙板的组合程度;发泡聚苯乙烯(Expanded Polysty⁃rene,EPS)保温板与ECC基体的黏结性能更好,墙板的组合程度也更高,但EPS自身的受力性能和刚度较差,使得墙板的承载能力较低;纤维编织网经过浸渍和浸胶黏砂处理会降低墙板的承载能力,但浸胶黏砂处理能提高ECC基体与纤维编织网的黏结从而改善墙板的延性;连接件的存在能够提高墙板的组合性能,并且减小连接件角度或者增大面板厚度有助于提升墙板的抗弯刚度、承载能力和组合性能,但会导致墙板的延性下降.最后,推导了纤维编织网增强ECC(Textile Reinforced ECC,TRE)夹心保温墙板抗弯承载力计算公式,并将计算结果与试验结果进行对比,结果表明提出的计算方法具有一定的可行性.

关键词：夹层结构纤维增强材料工程水泥基复合材料抗弯强度理论计算

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基于机器学习的高强钢焊接等截面箱型柱整体稳定性预测方法

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土木与环境工程学报（中英文） 2024年第1期46卷 182-193页

作者：张营营徐浩陈培见马俊周祎中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州221116 中国建筑第八工程局有限公司南方分公司广东深圳518035 西南交通大学土木工程学院成都610031

目前,针对高强钢构件整体稳定性的研究多采用有限元建模或实验室试验方法,而基于机器学习的预测方法能够显著提升预测的准确性和便捷性。为了准确预测高强钢焊接等截面箱型柱的整体稳定性,提出使用纤维模型构建数据库并利用机器学习建... 详细信息

目前,针对高强钢构件整体稳定性的研究多采用有限元建模或实验室试验方法,而基于机器学习的预测方法能够显著提升预测的准确性和便捷性。为了准确预测高强钢焊接等截面箱型柱的整体稳定性,提出使用纤维模型构建数据库并利用机器学习建立预测模型的方法。首先确定模型的输入输出参数,并通过纤维模型方法建立数据库;接着,选用常见的3种不同类型的机器学习模型和现有规范中的经验模型进行预测,并依据评价指标进行性能对比;最后,根据可解释算法分析机器学习模型的合理性。结果表明:大部分机器学习模型预测结果与试验结果吻合度略高于现有规范中的经验模型,其中,高斯过程回归模型对高强钢构件整体稳定性的预测表现最优;机器学习预测模型中各类参数对构件整体稳定性的影响趋势符合预期,验证了机器学习模型的合理性和可靠性;构件的正则化长细比对预测结果影响最大,而构件初始缺陷的影响相对最小。

关键词：机器学习高强钢整体稳定性预测模型纤维模型

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