检索结果-内蒙古大学图书馆

应用力学学报 2023年第6期40卷 1298-1307页

作者：丁北斗秦天琦马占国张鲲鹏徐娜娜施岑岑中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性高校重点实验室徐州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徐州221116 上海公路桥梁(集团)有限公司上海200433

为了探究单层柱面网壳结构受冲击作用下的动态响应,验证有限质点法模拟网壳结构冲击动态响应的准确性,建立了7个冲击工况的有限质点法模型,采用以对称罚函数为基础的双球碰撞模型为冲击模型,根据能量守恒定律确定冲击模型中碰撞刚度系数... 详细信息

为了探究单层柱面网壳结构受冲击作用下的动态响应,验证有限质点法模拟网壳结构冲击动态响应的准确性,建立了7个冲击工况的有限质点法模型,采用以对称罚函数为基础的双球碰撞模型为冲击模型,根据能量守恒定律确定冲击模型中碰撞刚度系数,引入Cowper-Symonds本构模型,获取结构动力响应,并将模拟结果与试验结果对比。结果表明:1)有限质点法得到的冲击力时程变化曲线与试验结果相近;2)由于未考虑结构损伤因素,有限质点法所得节点位移略小于试验值,但所获得的结构失稳动量与试验一致;3)冲击产生的网壳应变能更易沿着网壳斜杆传递,同时冲击区杆件,刚度较大区域如支座附近的杆件为结构的主要受力构件。有限质点法可以较为准确的判断单层柱面网壳结构受冲击作用的动态响应,可为提高相关结构抗冲击性能提供理论依据。

关键词：单层柱面网壳结构抗冲击性能有限质点法单层柱面网壳试验动态响应对比分析

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基于混合模型的煤矸石透水混凝土透水系数预测

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材料导报 2022年第S01期36卷 319-323页

作者：杜青铉张宇航孙伟豪刘蕊庄尧量夏军武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重点实验室江苏徐州221116

为了提高煤矸石透水混凝土的透水系数预测精度,本工作提出了一种基于集成学习的混合模型预测方法。该模型综合了BP(Back propagation)神经网络、XGBoost模型和支持向量机(Support vector machines,SVM)模型三种方法,解决了使用单一的预... 详细信息

为了提高煤矸石透水混凝土的透水系数预测精度,本工作提出了一种基于集成学习的混合模型预测方法。该模型综合了BP(Back propagation)神经网络、XGBoost模型和支持向量机(Support vector machines,SVM)模型三种方法,解决了使用单一的预测模型进行预测时产生的局部最优、欠拟合、过拟合、依赖数据集泛化能力差等问题,进一步提高了预测的准确度。不同类别数据集的测试结果表明,该模型可以有效降低单一模型产生的训练误差,提高模型的鲁棒性,具有较高的应用价值。

关键词：神经网络机器学习集成学习煤矸石混凝土透水系数预测

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真实火灾下足尺冷成型钢复合剪力墙结构耐火性能试验研究

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建筑结构学报 2021年第6期42卷 59-71页

作者：叶继红陈文文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 东南大学土木工程学院江苏南京211189

冷成型钢复合剪力墙结构采用冷成型钢管混凝土边柱、半刚性连接节点、组合楼盖体系和外填充式夹心组合墙体等构件,具有整体连接性强、抗震性能优越等优势。其耐火性能研究是该结构在我国推广应用的研究重点之一。为此,建造了3栋平面尺寸... 详细信息

冷成型钢复合剪力墙结构采用冷成型钢管混凝土边柱、半刚性连接节点、组合楼盖体系和外填充式夹心组合墙体等构件,具有整体连接性强、抗震性能优越等优势。其耐火性能研究是该结构在我国推广应用的研究重点之一。为此,建造了3栋平面尺寸为7.2 m×7.2 m、层高3 m的单层冷成型钢复合剪力墙结构模型房屋,并对其进行了不同火灾工况下的足尺结构模拟真实火灾试验。对试验现象、结构破坏模式、实际温度场和位移场进行分析。研究结果表明:相对于火源均匀分布的受火工况,存在局部集中火源的工况更容易发生轰燃;自然火灾下的小空间升温曲线对应温度改变可分为3个阶段,在封闭燃烧阶段和回燃阶段,受火房间内温度沿高度方向呈现不均匀分布,轰燃后,整个室内空间温度趋于相同;外填充式夹心组合墙体具有优越的耐火性能,自然火灾下耐火时间可以达到119 min。针对冷成型钢复合剪力墙结构提出抗火设计建议:墙体应选用外填充式夹心组合墙体;楼盖体系中,应选用与钢材连接可靠的耐火板材作为天花板,楼面ALC板材应当错落放置;需增强楼面钢托梁与墙体上部双拼梁(框架梁)连接处的防火保护。

关键词：冷成型钢复合剪力墙结构足尺结构真实火灾耐火性能升温曲线位移场

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基于生成式对抗网络的风场生成研究

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工程力学 2021年第10期38卷 1-11页

作者：叶继红杨振宇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) 徐州221116 徐州市工程结构火安全重点实验室(中国矿业大学) 徐州221116 东南大学土木工程学院南京211189

生成式对抗网络(Generative Adversarial Network,GAN)是人工智能领域较为重要的思想与方法。该文提出基于GAN生成风场,其中,由于GAN需要训练数据,考虑到实测风场数据的困难与匮乏,该文通过改进循环预前模拟法生成训练数据,并利用GANθ... 详细信息

生成式对抗网络(Generative Adversarial Network,GAN)是人工智能领域较为重要的思想与方法。该文提出基于GAN生成风场,其中,由于GAN需要训练数据,考虑到实测风场数据的困难与匮乏,该文通过改进循环预前模拟法生成训练数据,并利用GANθ与GAN_(Δθ)生成风场,前者用于生成单点相位谱,后者用于生成单位距离相位谱差值,以克服传统模拟方法湍流度略低、频谱特性失真等不足;进而基于中心递进法利用GANθ、GAN_(Δθ)的结果生成相位谱;利用相位谱、幅值谱生成风场。从数据分布角度定性评估了GAN结果质量;利用1-NN算法定量评估了GAN结果质量;从风场特性角度将GAN生成的风场与目标风场进行了对比验证。通过定性、定量及对比验证可得:基于GAN生成的数据分布与目标分布相接近,生成的风场特性与目标风场相接近,说明基于GAN生成风场方法通过学习数据分布特性生成数据,具有良好的适应能力与生成数据能力。

关键词：大气边界层风场风场生成生成式对抗网络预前模拟法风场特性保持

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高温后纳米SiO_(2)混凝土力学性能试验研究

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应用基础与工程科学学报 2021年第4期29卷 999-1006页

作者：苗生龙李庆涛赵园园胡海波刘玉田中国矿业大学徐海学院江苏徐州221008 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 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116

火灾高温是引起混凝土损伤的重要原因之一,纳米混凝土常温下的力学性能与普通混凝土有较大差异,为研究纳米(纳米二氧化硅,以下简称NS)混凝土高温后的力学性能,采用高温电炉对不同NS掺量的混凝土试块进行了加热并选取不同冷却方式至室温... 详细信息

火灾高温是引起混凝土损伤的重要原因之一,纳米混凝土常温下的力学性能与普通混凝土有较大差异,为研究纳米(纳米二氧化硅,以下简称NS)混凝土高温后的力学性能,采用高温电炉对不同NS掺量的混凝土试块进行了加热并选取不同冷却方式至室温,然后采用电液伺服机对其进行了抗压、劈裂抗拉加载试验.结果表明:随着温度的升高,混凝土的质量损失逐渐增加,抗压和劈裂抗拉强度不断降低.将NS加入混凝土中能增强混凝土的耐高温力学性能,相对于普通混凝土,相同受热温度下,NS混凝土的抗压和劈裂抗拉强度均有所提高,综合来看,NS掺量为1.0%~1.5%时最为适宜.冷却方式对混凝土的力学性能产生不同的影响,相同情况下,喷水冷却后混凝土的强度低于自然冷却后的强度,且400℃以上时,两者之间的差异更为明显.

关键词：高温质量损失抗压强度劈裂抗拉强度纳米二氧化硅冷却方式

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工程水泥基复合材料与发泡式聚苯乙烯保温板的界面粘结性能

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复合材料学报 2022年第11期39卷 5251-5263页

作者：李雨珊尹世平徐世烺侯向明王宇清李传秀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 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室徐州221116 浙江大学建筑工程学院杭州310058 山西五建集团有限公司太原030013

随着国家对节能减排的倡导,因建筑围护结构隔热性能不足导致的建筑高能耗问题日益突出。对此,采用一种以工程水泥基复合材料(Engineered cementitious composites,ECC)为面层、发泡式聚苯乙烯(EPS)板为保温层的夹芯(Sandwich)结构墙体... 详细信息

随着国家对节能减排的倡导,因建筑围护结构隔热性能不足导致的建筑高能耗问题日益突出。对此,采用一种以工程水泥基复合材料(Engineered cementitious composites,ECC)为面层、发泡式聚苯乙烯(EPS)板为保温层的夹芯(Sandwich)结构墙体来改善围护结构的隔热性能。这种结构不仅能够有效降低能量的耗散,还具有良好的变形和控制裂缝的能力。然而,界面粘结性能是决定其能否充分发挥各自材料优势并满足使用要求的重要前提。于是,对夹芯结构进行了双面剪切试验,研究了制作方式、保温层厚度、有无连接件及插入连接件的角度对ECC面层与EPS保温层界面粘结性能的影响。试验结果表明,EPS预制试件的粘结性能最差,并且其极限荷载的平均值仅为现浇试件的1/4。保温层厚度越大,试件的粘结性能则越差。连接件的加入有助于提高试件的承载能力和界面粘结性能,其中嵌入45°连接件的试件的增强效果最明显。同时,通过对各试件韧性指数的分析发现,有连接件的试件的韧性均较好,无连接件且保温层厚度为50 mm的试件在试验后期也具有较好的界面间粘结性能。此外,还基于Teixeira的分析理论推导了试件的抗剪承载力公式,并与试验结果进行对比,结果表明该计算公式可以用于预测试件的抗剪承载力。

关键词：夹芯结构 ECC EPS 界面粘结性能韧性指数抗剪承载力

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柱脚不均匀沉降对单斜撑钢井架的影响与治理研究

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煤炭工程 2024年第6期56卷 80-88页

作者：李林穆德君刘勇李翔宇阴琪翔常鸿飞山东电力工程咨询院有限公司山东济南250013 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 江苏建筑职业技术学院建筑建造学院江苏徐州221116

长期的荷载作用可能导致矿井井架变形和不均匀沉降,甚至可能引起结构整体倾覆。针对童亭煤矿钢结构单斜撑井架的沉降和受力特点,采用ANSYS有限元软件构建了单斜撑井架结构模型,研究了斜撑基础不均匀沉降对井架结构内力的影响规律,并对... 详细信息

长期的荷载作用可能导致矿井井架变形和不均匀沉降,甚至可能引起结构整体倾覆。针对童亭煤矿钢结构单斜撑井架的沉降和受力特点,采用ANSYS有限元软件构建了单斜撑井架结构模型,研究了斜撑基础不均匀沉降对井架结构内力的影响规律,并对井架内力受不均匀沉降影响机理进行分析。结果表明:①立架与斜撑间的沉降差值会引起立架C柱底和顶部横梁的应力呈线性增加,对斜撑影响较小;X方向沉降率达到2.04‰时,立架最大应力出现于C柱底,约为148 MPa,低于钢材设计强度的限值。②两斜撑基础间的不均匀沉降对单斜撑井架的不利影响更大,断绳工况下的Y方向沉降率为0.88‰时即发生应力超限破坏,略低于《矿山井架设计标准》中对单斜撑式钢井架斜撑基础间最大1‰的沉降差值限制。③不均匀沉降导致井架内力重分布,井架最大应力值和位移值均随沉降值增大而增大,其中立架C柱和斜撑上下天轮梁为最危险部位。针对井架沉降现状,提出了重点部位的加固和顶升方案,加固后井架内力和变形均大幅降低,静力性能提升30%。

关键词：高耸钢结构单斜撑井架不均匀沉降静力性能治理措施

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压气储能密封性技术挑战及对策

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节能与环保 2024年第2期 53-58页

作者：龙海垚叶继红李树忱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深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室

为推进可持续能源的存储和利用,促进我国产业绿色低碳化发展,本文探讨了压气储能内衬洞室(LRC)气体泄漏的三大主要原因:结构裂缝、热力循环和材料渗透,并提出地下岩穴储气库复合式衬砌密封结构及其施工方法,有效提高了LRC系统的安全稳... 详细信息

为推进可持续能源的存储和利用,促进我国产业绿色低碳化发展,本文探讨了压气储能内衬洞室(LRC)气体泄漏的三大主要原因:结构裂缝、热力循环和材料渗透,并提出地下岩穴储气库复合式衬砌密封结构及其施工方法,有效提高了LRC系统的安全稳定性和运营寿命,为完善LRC设计理论、提高LRC存储效率、保障LRC结构安全提供一定指导。

关键词：低碳压气储能 LRC 气体泄漏密封性

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长期运行引水隧洞开裂衬砌受力影响规律与承载特性

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水电能源科学 2024年第1期42卷 106-110,133页

作者：李翔宇王晓兴王祝国赵斌王海军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 南京水利科学研究院江苏南京210029 深圳市东江水源工程管理处广东深圳518036

衬砌裂缝是引水隧洞中常见的病害之一,衬砌开裂会对隧洞衬砌承载力和安全性造成不同程度的影响。以长期服役的东江水源工程引水隧洞衬砌为研究对象,通过现场检测确定了全洞段裂缝的产状、分布规律和开裂特征。利用ANSYS软件中的软弱薄... 详细信息

衬砌裂缝是引水隧洞中常见的病害之一,衬砌开裂会对隧洞衬砌承载力和安全性造成不同程度的影响。以长期服役的东江水源工程引水隧洞衬砌为研究对象,通过现场检测确定了全洞段裂缝的产状、分布规律和开裂特征。利用ANSYS软件中的软弱薄层单元,建立了开裂衬砌的三维数值模型,得出贯穿型纵向裂缝的位置变化对衬砌结构安全性的影响,系统分析了衬砌的承载特性。结果表明,衬砌开裂条件下,衬砌结构局部开裂区的安全系数降低最为显著,尤其是拱肩位置的裂缝对结构的危害程度远大于边墙、拱顶裂缝;另外,裂缝的产生会对其他未开裂部位的受力特性及稳定性产生影响。数值模拟结果良好地体现了裂损衬砌对隧洞结构的影响规律,与现场检测结果一致,为长期服役下隧洞结构病害防治提供了参考。

关键词：长期服役贯穿型纵向裂缝裂损衬砌现场检测软弱薄层单元承载特性

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基于微观机制的复杂应力状态下钢材韧性断裂行为研究

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工程力学 2021年第5期38卷 38-49页

作者：叶继红范志鹏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) 徐州221116 徐州市工程结构火安全重点实验室(中国矿业大学) 江苏徐州221116 东南大学土木工程学院江苏南京211189

韧性断裂是钢材最常见的破坏形式,研究钢材韧性断裂机理并准确预测钢材韧性断裂行为具有重要的理论意义和工程实用价值。基于微观机制的断裂预测方法对研究钢材韧性断裂行为有较好的适用性。该文基于体胞模型空穴演化机理改进了现有的... 详细信息

韧性断裂是钢材最常见的破坏形式,研究钢材韧性断裂机理并准确预测钢材韧性断裂行为具有重要的理论意义和工程实用价值。基于微观机制的断裂预测方法对研究钢材韧性断裂行为有较好的适用性。该文基于体胞模型空穴演化机理改进了现有的韧性断裂模型,校核了Q345钢材断裂模型参数。此外,在韧性断裂模型中引入损伤因子,以考虑应力状态在加载过程中的变化,使断裂模型能准确描述每一加载时刻的累积损伤值。文末采用Fortran语言将断裂模型编写USDFLD子程序,并将其植入有限元程序ABAQUS,对一组十字型刚节点试件单轴拉伸试验进行数值模拟。结果表明,该断裂模型在拉-剪复合应力状态下具有良好的预测精度,且能够准确捕捉钢材断裂起始位置及裂缝扩展路径。该文改进的韧性断裂模型也可用于其它韧性金属材料断裂预测分析。

关键词：钢材韧性断裂模型微观机制复杂应力状态参数校准断裂预测

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