检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2024年第6期43卷 50-63页

作者：孙澔鼎何浩祥程扬张耀源曹青北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

传统悬吊质量摆有悬吊单摆、串联式悬吊多摆和并联式悬吊多摆,这几种类型摆构造简单、机理明确,但调谐频带较窄,应用在低频率超高层结构下摆长过长、高频率高层结构下摆长过短,限制其在实际工程中的应用。为此,提出装有弹簧的串、并联... 详细信息

传统悬吊质量摆有悬吊单摆、串联式悬吊多摆和并联式悬吊多摆,这几种类型摆构造简单、机理明确,但调谐频带较窄,应用在低频率超高层结构下摆长过长、高频率高层结构下摆长过短,限制其在实际工程中的应用。为此,提出装有弹簧的串、并联式悬吊多摆结构,建立装有串、并联式悬吊多摆的结构体系动力学方程。为研究这两类悬吊摆的减振性能,通过数值模拟对比分析传统悬吊质量摆与装有弹簧的串、并联悬吊摆对受控结构的减振效果,并对受控结构与非受控结构进行一系列振动台试验,验证悬吊单摆、悬吊串、并联式无弹簧双摆、悬吊串、并联式弹簧双摆在传统地震动下以及四类场地地震动作用下对被控结构减振控制的有效性。数值模拟与振动台试验结果均表明,装有弹簧的串联式悬吊多摆减振效果最优,其具有增大调谐频带、实现多阶振型控制、灵活调节摆长的优点,适用于工程实际中。

关键词：调谐减振悬吊质量摆多摆多高层结构振动台试验结构控制

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框架-分布摇摆芯筒-核心筒结构体系力学模型及耗能减震性能分析

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振动与冲击 2023年第5期42卷 47-56,91页

作者：陈易飞何浩祥兰炳稷孙澔鼎北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

为了提高传统框架-核心筒(frame core tube, FCT)结构的经济性,提出框架-分布芯筒-核心筒(frame-distributed tube-core tube, FDCT)新型高层结构体系,用以减小传统筒体围合面积。进而提出框架-分布摇摆芯筒-核心筒(frame-distributed r... 详细信息

为了提高传统框架-核心筒(frame core tube, FCT)结构的经济性,提出框架-分布芯筒-核心筒(frame-distributed tube-core tube, FDCT)新型高层结构体系,用以减小传统筒体围合面积。进而提出框架-分布摇摆芯筒-核心筒(frame-distributed rocking tube-core tube, FDRCT)新型高层结构体系,改善FDCT因刚度削弱导致的抗震能力下降。根据FCT结构、FDCT结构和FDRCT结构的简化分析模型,基于Lagrange方程建立三种结构的动力方程。通过分析地震下结构的时程响应,针对分布摇摆芯筒的质量进行相关参数分析,证明附加摇摆体系的FDRCT结构具备优良的耗能减震性能。对三种结构分别进行了不同场地条件以及不同类型长周期地震波下动力时程分析,结果表明FDRCT结构在不同类型地震波下均有耗能减震效果,且在长周期地震波下更为优越。对三种结构的性能-利润总值进行评估,结果表明在不同类型地震波下FDRCT结构均可实现既能提升结构的经济性,也能保证结构在地震下的安全性能。

关键词：框架-核心筒结构分布摇摆芯筒层间位移角耗能减震性能-利润总值

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混凝土内部受压力学性能试验与本构分析

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振动．测试与诊断 2024年第1期44卷 135-141,202页

作者：何浩祥王峥程时涛高伟北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

为了精准测量受压混凝土内部应力-应变关系,通过在丙烯酸树脂杆上布置电阻式应变片,测量得到混凝土试块内部应变,研发大量程微型土压力盒实现混凝土内部应力测量。将相关测试装置预埋在混凝土试块内部,完成混凝土试块单轴压缩试验,获得... 详细信息

为了精准测量受压混凝土内部应力-应变关系,通过在丙烯酸树脂杆上布置电阻式应变片,测量得到混凝土试块内部应变,研发大量程微型土压力盒实现混凝土内部应力测量。将相关测试装置预埋在混凝土试块内部,完成混凝土试块单轴压缩试验,获得精准的混凝土内部应力-应变关系数据。结果表明,混凝土内部本构模型相对于传统本构模型具有良好的延性,且峰值强度远高于传统本构模型。结合国内外几种具有代表性的混凝土本构方程对试验进行了有限元模拟,针对应力-应变曲线、峰值强度及峰值应变进行了对比分析。分析结果表明:实测的混凝土内部应力-应变曲线合理准确,相关测量方法具有良好的精度和可行性;基于我国规范模型的有限元模拟结果与试验结果吻合最好,可进一步推广使用。

关键词：混凝土内部应力-应变曲线本构模型传感器峰值强度峰值应变

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基于卷积神经网络和递归图的桥梁损伤智能识别

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应用基础与工程科学学报 2020年第4期28卷 966-980页

作者：何浩祥王玮黄磊北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

为改进目前传统损伤识别方法对桥梁局部小损伤识别能力较弱的不足,提出利用深度学习方法中的卷积神经网络对桥梁损伤进行统计模式识别.根据卷积神经网络对损伤特征向量的需求,将车桥耦合振动下的原始结构响应信号进行小波包滤波和重构,... 详细信息

为改进目前传统损伤识别方法对桥梁局部小损伤识别能力较弱的不足,提出利用深度学习方法中的卷积神经网络对桥梁损伤进行统计模式识别.根据卷积神经网络对损伤特征向量的需求,将车桥耦合振动下的原始结构响应信号进行小波包滤波和重构,之后通过递归分析获取不同损伤工况的递归图,将其作为新型的损伤特征图像作为卷积神经网络的输入.在此基础上提出基于卷积神经网络和递归图的桥梁结构损伤识别计算流程和方法.对一座连续梁桥进行不同位置和程度的损伤模拟,提取小波包频带能量及递归图等损伤特征向量,并进行基于多种统计模式识别算法的损伤识别.结果表明:与其他特征向量相比,递归图蕴含更丰富的损伤信息;与支持向量机和BP神经网络等传统统计模式识别方法相比,卷积神经网络能够通过逐层智能学习实现更准确的特征自动提取和区分,从而实现损伤位置和损伤程度的更精准识别.

关键词：卷积神经网络深度学习递归图小波包小损伤损伤识别智能识别

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大跨半钢板混凝土屋盖的施工模拟与分析

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工程力学 2015年第S1期32卷 240-247页

作者：刁梦竹李易闫维明程小卫李德月北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

半钢板混凝土(HSC)屋盖在施工时,先以钢板为混凝土浇筑的模板和支撑,此时混凝土和钢筋的重量及施工荷载均由钢板承担,待混凝土硬化与钢筋和钢板成为一体后,三者共同承受外力作用。该文采用生死单元和追踪单元技术模拟了这个施工过程。首... 详细信息

半钢板混凝土(HSC)屋盖在施工时,先以钢板为混凝土浇筑的模板和支撑,此时混凝土和钢筋的重量及施工荷载均由钢板承担,待混凝土硬化与钢筋和钢板成为一体后,三者共同承受外力作用。该文采用生死单元和追踪单元技术模拟了这个施工过程。首先,建立了大跨半钢板混凝土组合梁的数值模型,对典型构件的试验进行了模拟,检验了结构建模的有效性和粘结滑移的影响。在此基础上应用生死单元和追踪单元技术对直接成型梁试件和分阶段叠合成型梁试件的力学性能进行了对比研究。结果表明,考虑施工过程的大跨半钢板混凝土梁在加载初期刚度和后期承载力略有减小,施工过程仅增加了最终的构件变形。最后,对屋盖体系进行了模拟,研究了该屋盖体系在正常使用状态下的受力和变形,为该类屋盖结构提供设计依据。

关键词：半钢板混凝土数值模拟施工过程生死单元追踪单元

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基于软计算方法的结构损伤信息融合

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北京工业大学学报 2009年第2期35卷 206-212页

作者：何浩祥闫维明张爱林王卓北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

为了提高多传感器下损伤识别结果的精度,提出了结构整体支持向量机损伤诊断矩阵、损伤自信息和损伤信息熵的概念.将结构划分为多个子结构后,针对各个子结构分别进行样本采集训练并建立结构整体支持向量机损伤诊断矩阵,同时利用信息熵实... 详细信息

为了提高多传感器下损伤识别结果的精度,提出了结构整体支持向量机损伤诊断矩阵、损伤自信息和损伤信息熵的概念.将结构划分为多个子结构后,针对各个子结构分别进行样本采集训练并建立结构整体支持向量机损伤诊断矩阵,同时利用信息熵实现了特征层融合.基于模糊集理论、物元理论和模糊神经网络,研究了3种结构损伤信息决策层融合和评估的方法.对一个空间结构算例的损伤信息进行了多层次融合,结果表明:所提出的特征层融合方法及3种决策层信息融合方法准确有效.

关键词：信息融合软计算信息熵模糊集物元

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基于串联长短时记忆网络的振动台子结构试验模拟

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振动与冲击 2023年第23期42卷 80-86页

作者：王玉梅纪金豹王东岳北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

振动台子结构试验具有试验测试与数值模拟的双重优势,可实现大尺度甚至足尺模型结构的地震作用复现;振动台子结构试验中数值子结构的实时求解是影响试验精度和系统稳定性、决定试验能否顺利实现的关键因素之一。为提升数值子结构的求解... 详细信息

振动台子结构试验具有试验测试与数值模拟的双重优势,可实现大尺度甚至足尺模型结构的地震作用复现;振动台子结构试验中数值子结构的实时求解是影响试验精度和系统稳定性、决定试验能否顺利实现的关键因素之一。为提升数值子结构的求解性能,将长短时记忆(long short-term memoryk, LSTM)网络引入到振动台子结构试验中,分别构建了用于模拟试验子结构和数值子结构的神经网络模型,并且在训练数据中引入时滞以模拟系统延迟带来的影响。选择5层钢框架模型结构对神经网络模型进行验证,结果显示,所构建的神经网络模型具有良好的精度、稳定性和时滞补偿能力,计算效率可满足实时控制要求;所提出的神经网络模型可用于振动台子结构试验的数值子结构实时求解。

关键词：神经网络长短时记忆(LSTM) 振动台子结构试验实时混合试验结构试验技术

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基于滑动统计特征的信号非平稳度评价和比较

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振动．测试与诊断 2018年第4期38卷 679-686页

作者：何浩祥张小福王小兵北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

对多种典型的信号整体和局部非平稳度计算方法及其局限性进行比较,在此基础上根据滑动统计分析的思想提出滑动均值、滑动方差以及滑动变异系数的概念和计算方法,以充分表征信号的时变细节和不同信号的差异。针对不同的机械故障信号和心... 详细信息

对多种典型的信号整体和局部非平稳度计算方法及其局限性进行比较,在此基础上根据滑动统计分析的思想提出滑动均值、滑动方差以及滑动变异系数的概念和计算方法,以充分表征信号的时变细节和不同信号的差异。针对不同的机械故障信号和心电信号,对不同算法的平稳度评价能力和适用范围进行分析和比较。结果表明,相对于传统评价方法,基于滑动统计特征的信号非平稳度评价方法具有较突出的理论基础、精度和稳定性。

关键词：随机信号非平稳性分析滑动统计特征变异系数

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竖向环境振动下人与结构相互作用及舒适度研究

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振动工程学报 2008年第5期21卷 446-451页

作者：何浩祥闫维明张爱林王卓北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100022

在研究环境振动下结构和人体的动力响应时,有必要考虑人与结构的相互作用。根据国际标准ISO 5982规定的不同姿势下的竖向人体动力模型,建立了具有非经典阻尼的人与结构耦合运动方程。将运动方程转化为空间状态方程,从而实现了方程的解... 详细信息

在研究环境振动下结构和人体的动力响应时,有必要考虑人与结构的相互作用。根据国际标准ISO 5982规定的不同姿势下的竖向人体动力模型,建立了具有非经典阻尼的人与结构耦合运动方程。将运动方程转化为空间状态方程,从而实现了方程的解耦。在国际标准ISO 2631的基础上,提出了由小波包变换求得频带能量,进而评价人体舒适度的方法。以一幢在轻型轨道附近的10层住宅为例,分析了不同人数和不同姿势的人体下的人与结构体的动力响应。结果表明:对于一般的质量和刚度分布均匀的结构,随着人数的增加,结构的减振效果越明显。随着楼层的增加,结构的减振程度和人体舒适度都不断降低。环境振动下坐姿人体的反应最显著,而立姿人体的次之。

关键词：环境振动人与结构的相互作用耦合运动方程小波包变换舒适度

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地震模拟振动台技术在中国的发展

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土木工程学报 2014年第8期47卷 9-19页

作者：高春华纪金豹闫维明李娜北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

地震模拟振动台是开展抗震研究的重要试验设备,国内外发展迅速。对国内振动台的发展历史、建设情况、性能指标、控制算法、试验技术研究进行了调研、总结、对比和分析评述,给出了国内典型振动台的台面尺寸、承载力、工作频率和最大加速... 详细信息

地震模拟振动台是开展抗震研究的重要试验设备,国内外发展迅速。对国内振动台的发展历史、建设情况、性能指标、控制算法、试验技术研究进行了调研、总结、对比和分析评述,给出了国内典型振动台的台面尺寸、承载力、工作频率和最大加速度等功能指标,总结了振动台的建设现状和发展趋势,对比分析了不同控制算法的优缺点;对国内典型的振动台试验、试验仿真材料进行归纳对比,给出国内已完成振动台试验的结构类型、缩尺比例、模型材料选择;对于振动台的大型化、台阵化、全数字化和网络化控制的发展趋势进行分析阐述,给出高性能振动台的发展方向、技术特征对比和相关研究现状。可供国内外振动台的设计选型、控制技术和试验技术研究参考和借鉴。

关键词：地震模拟振动台试验技术控制算法发展趋势

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