检索结果-内蒙古大学图书馆

西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2024年第5期56卷 669-678页

作者：王娟申祖晨姚远杨娜北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 北京交通大学结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044

古建筑木结构斗栱节点由斗、栱等构件交错层叠而成.受自身形制、环境和外力等影响,这种“层叠式”节点易出现转动变形.针对人工及布设传感器的传统检测方法在可实施性及检测效率方面的局限性,提出了一种基于姿态估计的斗栱转动变形计算... 详细信息

古建筑木结构斗栱节点由斗、栱等构件交错层叠而成.受自身形制、环境和外力等影响,这种“层叠式”节点易出现转动变形.针对人工及布设传感器的传统检测方法在可实施性及检测效率方面的局限性,提出了一种基于姿态估计的斗栱转动变形计算机视觉检测方法.首先定义了斗栱的关键点,并基于关键点推导出了各层斗的转动以及栌斗和阑额相对转动的计算公式;其次通过采集斗栱实景图像、实验室模型图像以及缩尺模型图像,构建了斗栱节点多样性数据集;而后搭建YOLOv8-Pose姿态估计模型,并开展了6种规模和Batch Size的23种工况对比实验;结果表明,最优性能模型目标检测的mAP50(B)达到0.94,关键点检测的mAP50(P)达到0.91.最后利用缩尺模型转动变形检测实验验证了所提方法的有效性.

关键词：斗栱节点转动变形姿态估计 YOLOv8-Pose 直线检测

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支架固定馆藏人物俑文物振动台试验研究

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振动工程学报 2024年第8期37卷 1409-1422页

作者：王萌施勋杨维国葛家琪马伯涛张曼生刘佩北京交通大学土木建筑工程学院建筑结构系北京100044 结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044 中国航空规划设计研究总院有限公司北京100120

为研究博物馆最常用的支架固定措施固定馆藏人物俑文物的抗震有效性,开展了两类典型体型易损、材质易损人物俑文物复制品‐支架固定措施抗震系统足尺振动台试验研究。获得了人物俑在不同工况下的地震响应及人物俑与支架间的相互作用,探... 详细信息

为研究博物馆最常用的支架固定措施固定馆藏人物俑文物的抗震有效性,开展了两类典型体型易损、材质易损人物俑文物复制品‐支架固定措施抗震系统足尺振动台试验研究。获得了人物俑在不同工况下的地震响应及人物俑与支架间的相互作用,探讨人物俑关键体型参数、金属支架卡固位置、支架尺寸、固定措施与人物俑间安装缝隙对该类文物运动状态的影响,评估了支架固定措施的抗震有效性并提出了合理建议,为兼顾安全性及最小干预原则的支架固定人物俑文物的优化设计提供必要依据。研究结果表明:浮放人物俑均发生倾覆,具有极大震损风险;采用支架固定后可有效降低人物俑的摇摆响应,随着人物俑复制品的质心高度与底座宽度比值增加以及其质量增大,较小尺寸支架发生明显塑性变形甚至根部断裂,导致人物俑倾覆并损坏;随着支架尺寸的增加,其对文物固定效果的提高作用有限,基于文物保护最小干预原则,综合考虑文物的抗震安全及艺术展示效果,优化支架尺寸;支架固定人物俑肩部时,人物俑摇摆响应得到一定控制,但随着支架固定位置的提高,人物俑滑移响应愈加明显;当支架与人物俑相互作用时,人物俑表面出现明显损伤,在两者缝隙填充硅胶垫,人物俑的摇摆响应和滑移响应分别降低近40%和50%,支架根部应变下降近40%,人物俑与支架接触处应变下降近60%,有效提高了支架固定措施的抗震有效性。

关键词：振动台试验馆藏人物俑文物金属支架抗震有效性减震措施

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复合加固方形木柱的恢复力模型

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第5期50卷 146-155页

作者：周长东闫佳玲阿斯哈北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 结构风工程与城市风环境北京市重点实验室(北京交通大学) 北京100044 北京首都开发控股(集团)有限公司北京100101

内嵌钢筋外包碳纤维(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)布复合加固可以显著提高古建木柱的承载能力和抗震性能.为了研究复合加固木柱的恢复力特性,进行了8根方形木柱的低周往复荷载试验,主要考虑钢筋数量、CFRP布的包裹形式以及不... 详细信息

内嵌钢筋外包碳纤维(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)布复合加固可以显著提高古建木柱的承载能力和抗震性能.为了研究复合加固木柱的恢复力特性,进行了8根方形木柱的低周往复荷载试验,主要考虑钢筋数量、CFRP布的包裹形式以及不同组合加固模式等因素的影响.基于试验结果提出了复合加固方形木柱的三折线型骨架曲线模型,给出了弹性段、强化段和下降段刚度以及屈服荷载、峰值荷载及其对应的位移等特征参数计算公式,并与试验结果进行对比,验证了参数计算方法的正确性;根据试件滞回曲线的特征,确定了复合加固木柱的滞回规则,建立了复合加固方形木柱的恢复力模型,模型计算与试验结果吻合良好,可以较好地描述复合加固方形木柱的滞回性能.

关键词：恢复力模型方形木柱加固内嵌钢筋外包碳纤维布抗震响应

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ECC嵌缝加固砖砌体的剪切性能试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第11期50卷 128-135页

作者：周长东张晨景杰婧北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 结构风工程与城市风环境北京市重点实验室(北京交通大学) 北京100044 中国农业大学审计处北京100083

采用工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composite,ECC)沿水平灰缝对砖砌墙体进行嵌缝加固,几乎不改变其外观,符合文物建筑修旧如旧原则.为研究ECC水平嵌缝加固砖砌体的剪切性能,以聚乙烯纤维(PE)、聚乙烯醇纤维(PVA)和混杂纤... 详细信息

采用工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composite,ECC)沿水平灰缝对砖砌墙体进行嵌缝加固,几乎不改变其外观,符合文物建筑修旧如旧原则.为研究ECC水平嵌缝加固砖砌体的剪切性能,以聚乙烯纤维(PE)、聚乙烯醇纤维(PVA)和混杂纤维(PVA与PE)等不同纤维类型、PE纤维掺量、嵌缝间距和单双面加固为变量,开展砖砌体在剪压作用下的对角剪切试验.对比分析ECC加固砖砌体墙的破坏模式、荷载-位移曲线、剪切强度和延性,探究ECC与砖砌体的协同工作性能.试验结果表明:ECC水平嵌缝加固减缓了砖砌体内部裂缝的开展,提升了试件的抗剪承载力和破坏时的整体性,加固试件的抗剪强度最大提升了44.5%,加固面的最大抗剪刚度约为未加固面的5倍.

关键词：砖砌体结构工程水泥基复合材料嵌缝对角剪切试验古建砌体加固

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两边连接竖放波折钢板墙内嵌墙板抗侧性能及优化设计

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工程力学 2022年第12期39卷 60-73页

作者：窦超谢志栋杨娜北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044

该文基于有限元数值方法,对仅与框架梁相连的竖放波折钢板剪力墙中内嵌墙板的抗侧性能进行研究,并提出优化设计方法。通过与试验结果的对比,验证了有限元模型及分析方法的可靠性,接着在单向推覆下揭示了波折墙板的“强墙板”和“弱墙板... 详细信息

该文基于有限元数值方法,对仅与框架梁相连的竖放波折钢板剪力墙中内嵌墙板的抗侧性能进行研究,并提出优化设计方法。通过与试验结果的对比,验证了有限元模型及分析方法的可靠性,接着在单向推覆下揭示了波折墙板的“强墙板”和“弱墙板”两种典型抗侧机理,研究了波折墙板参数对其单向推覆抗侧性能的影响。随着宽度的增加,波折墙板的低效抗剪区占比减小,抗侧效率提高;墙板波折角度和厚度的增大,能改善屈曲后承载性能;在其他参数确定的情况下,给出了最优波长的计算式。针对侧边存在低效抗剪区的问题,在墙板两自由边设置加劲构件,并给出起充分加劲作用的界限约束刚度比。加劲构件的引入显著提升了墙板的极限承载力和屈曲后承载性能,对于小宽高比的情况尤为有效。接着,对墙板进行滞回分析发现,由于往复加载下面外累积残余变形的影响,“弱墙板”的骨架曲线相比单向加载时明显下降;而“强墙板”面外变形始终较小,抗侧承载性能稳定。基于滞回分析的大量变参数算例结果,提出了两边连接竖放波折墙板的优化选型建议,为初步设计提供了重要参考。

关键词：波折钢板剪力墙抗侧性能屈曲后承载力约束刚度比滞回曲线优化设计

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网格强化波折钢板剪力墙滞回性能分析

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2022年第12期55卷 1275-1288页

作者：窦超张晗杨潇杨娜北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044

为了进一步提升钢板剪力墙结构的抗侧性能和抗震能力,提出了一种新型的波折钢板墙形式,即网格强化波折钢板剪力墙.次框架将单片波折墙板分割成若干块小的内嵌墙板,次框架与内嵌墙板协同工作,并与边缘框架形成一个整体抗侧力体系.基于有... 详细信息

为了进一步提升钢板剪力墙结构的抗侧性能和抗震能力,提出了一种新型的波折钢板墙形式,即网格强化波折钢板剪力墙.次框架将单片波折墙板分割成若干块小的内嵌墙板,次框架与内嵌墙板协同工作,并与边缘框架形成一个整体抗侧力体系.基于有限元数值分析,建立内嵌墙板分别为单片平钢板、单片波折钢板、网格强化平钢板和网格强化波折钢板的4组不同形式的模型算例,对其在往复加载下的滞回性能进行分析.对比研究了各算例的应力发展、墙板面外变形、滞回曲线和等效阻尼比等结果,并选取关键截面提取边缘框架柱的轴力、剪力和附加弯矩等内力结果进行分析比较.随后,探讨了分块墙板数量、网格数量、各部件钢材强度的变化和肋板刚度比对结构滞回性能、应力发展情况和结构承载力的影响.研究发现,次框架的设置可使钢板剪力墙的滞回曲线更加饱满,改善了单片平墙板滞回曲线的“捏缩”现象和单片波折墙板承载力的退化现象,显著提升了墙板的抗侧性能及耗能能力.大震层间位移角下网格强化波折钢板剪力墙仅发生微弱的面外变形,大幅度改善了传统单片墙板面外变形大、舒适性低的缺点.由于次框架及分块墙板的作用,网格强化钢板墙边缘框架柱的剪力分布更为均匀,由“拉力带”作用产生的边缘框架柱附加弯矩也明显下降.此外,变化关键参数分析表明,减少分块墙板数量可改善波折钢板剪力墙的抗侧承载力退化现象,而次框架网格数减少则会加剧承载力退化问题;边缘框架和次框架采用更高强度钢材使墙板的承载能力和抗震性能得到明显的提高;肋板刚度比的增大能有效提高墙板的抗侧承载效率,设计中应满足最小刚度比要求.总体来看,网格强化波折钢板剪力墙形成了多道抗震防线,合理设计能实现内嵌钢板→次框架→边缘框架的屈服顺序,有效减少了边缘框架的屈服区面积,整体上具有良好的抗侧承载力和耗能能力.

关键词：网格强化波折钢板剪力墙抗侧性能滞回性能框架内力

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尖劈对大气边界层试验风场的影响

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振动．测试与诊断 2022年第1期42卷 129-133,199,200页

作者：李波李晨郭焕良吴迪北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 北京交通大学结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044

尖劈是风洞生成边界层风场的主要装置,对下游风场的剖面特征有明显的控制作用,但由于作用机制不明确,在风场调试中大多是依据经验布置尖劈,调试效率低。笔者通过风洞试验,得到了3种常用形状(梯形、三角形及曲边三角形)尖劈下游的风速剖... 详细信息

尖劈是风洞生成边界层风场的主要装置,对下游风场的剖面特征有明显的控制作用,但由于作用机制不明确,在风场调试中大多是依据经验布置尖劈,调试效率低。笔者通过风洞试验,得到了3种常用形状(梯形、三角形及曲边三角形)尖劈下游的风速剖面和湍流度剖面特征,并测试了尖劈数量、高度的影响。结果表明:尖劈形状与生成边界层风场的范围高度、指数率直接相关,尖劈的平均宽度越宽,影响高度越高,指数率越大;增加尖劈数量可提高下游风场的指数率,但对风场范围影响很小;抬高尖劈的高度可增加下游边界层风场的高度,配合使用挡板及粗糙元,可以快速调试出目标风剖面。

关键词：尖劈边界层风场风洞试验平均风速剖面湍流度剖面

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摩擦型自复位梁柱节点的滞回与损伤性能研究

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工程力学 2023年

作者：卢啸徐航张雪敏北京交通大学土木建筑工程学院北京市结构风工程与城市风环境重点实验室

为减小传统钢筋混凝土节点(reinforced concrete joint， RCJ)的残余变形和塑性损伤，便于震后快速修复，提出了一种新型的摩擦型自复位现浇梁柱节点(self-centering frictional cast-in-situ beam-column joint， SCFJ)，通过在梁端两... 详细信息

为减小传统钢筋混凝土节点(reinforced concrete joint， RCJ)的残余变形和塑性损伤，便于震后快速修复，提出了一种新型的摩擦型自复位现浇梁柱节点(self-centering frictional cast-in-situ beam-column joint， SCFJ)，通过在梁端两个削弱区域增设兼具自复位能力和耗能能力的摩擦型自复位连接件，从而减小结构的残余变形，同时将损伤集中在削弱梁段。本文对一SCFJ 试件和一RCJ 试件进行了低周往复加载试验，对两者的滞回性能、复位能力、耗能能力、损伤演化进行对比分析。并建立了SCFJ的精细有限元模型，对其滞回性能进行模拟。研究结果表明：SCFJ的损伤主要集中在削弱梁段，实现了损伤可控，SCFJ的混凝土剥落和纵筋屈服均晚于RCJ，损伤程度明显降低；SCFJ的承载力及耗能能力与RCJ相比略低，但残余位移明显减小，在层间位移角为2.5%时，残余位移仍小于0.5%，仅为RCJ残余位移的32%，具有良好的自复位能力。

关键词：自复位节点摩擦型自复位连接件低周往复荷载试验抗震性能损伤演化

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中国古建筑木结构健康监测Benchmark平台

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土木工程学报 2022年第6期55卷 1-14页

作者：杨娜李天昊刘威白凡北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 北京交通大学结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044

结构健康监测方法已被引入中国古建筑木结构领域,用以实现古建木构的“预防性”保护,但上述过程仍处于起步阶段,亟需一个能够为不同健康监测方法的验证、比较和评估提供条件的平台。该文建立了包含实验室物理模型、有限元模型、平台试... 详细信息

结构健康监测方法已被引入中国古建筑木结构领域,用以实现古建木构的“预防性”保护,但上述过程仍处于起步阶段,亟需一个能够为不同健康监测方法的验证、比较和评估提供条件的平台。该文建立了包含实验室物理模型、有限元模型、平台试验和配套网站4个模块的中国古建筑木结构健康监测Benchmark平台。平台首先综合其他领域健康监测Benchmark平台优势和古建木构自身特征,以既有古建为原型进行简化得到实验室物理模型,并给出构件尺寸、用材材性、监测设备选取和损伤设计等信息。其次,使用有限元分析软件ABAQUS分别建立能够提取静力和动力信号的有限元模型,以作为实验室物理模型的补充。进而,对成型平台进行动态监测试验,通过试验结果和有限元结果对比证明本平台能够为不同的健康监测方法的分析、比较和评估提供条件,并缩小理论研究和实际应用之间的差距。同时,证明目前其他领域常用的模态分析流程同样适用于古建木构领域。最后,建立包含8个模块的网站,对上述信息进行公开,以方便后续研究人员调用。

关键词：中国古建筑木结构健康监测Benchmark平台实验室物理模型有限元模型网站建立

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定点锤击及现场列车作用下浮筑隔振效果对比试验及预测方法研究

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工程力学 2022年第11期39卷 233-244页

作者：李昊杨维国邹晓光刘佩王萌北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 北京交通大学结构风工程与城市风环境北京市重点实验室北京100044

通过现场及线下试验,测试了整体浮筑隔振措施在实际列车激励与定点锤击激励下的振动响应,分析了2种荷载激励下隔振效果的差异,并对定点锤击激励的有效性和准确性进行评价。结果表明:列车及定点锤击荷载激励下,浮筑隔振可显著减小振动加... 详细信息

通过现场及线下试验,测试了整体浮筑隔振措施在实际列车激励与定点锤击激励下的振动响应,分析了2种荷载激励下隔振效果的差异,并对定点锤击激励的有效性和准确性进行评价。结果表明:列车及定点锤击荷载激励下,浮筑隔振可显著减小振动加速度响应;两种荷载激励下,浮筑隔振体系的特征峰值和各频段能量分布走势相近。锤击激励下的计权Z振级隔振量略低于列车激励,其隔振效果偏于保守,可见,针对浮筑隔振系统的效果评价,实际列车激励方式要优于定点锤击激励方式。结合理论及试验分析,提出针对受振体柔性支撑浮筑隔振体系的隔振效果预测方法,可为类似隔振措施的评估和比选提供参考。

关键词：锤击激励隔振现场试验预测方法振动响应

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