检索结果-内蒙古大学图书馆

地震工程与工程振动 2022年第3期42卷 87-94页

作者：纪金豹李文月武剑峰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

建立准确的地震模拟振动台系统模型是开展系统分析和算法优化的必要条件。文中通过白噪声试验辨识得到某振动台的单轴闭环传递函数,通过闭环-开环模型转换获得对应的开环传递函数模型,并基于开环传递函数模型生成训练和测试数据,对构建... 详细信息

建立准确的地震模拟振动台系统模型是开展系统分析和算法优化的必要条件。文中通过白噪声试验辨识得到某振动台的单轴闭环传递函数,通过闭环-开环模型转换获得对应的开环传递函数模型,并基于开环传递函数模型生成训练和测试数据,对构建的LSTM网络模型进行训练和测试。测试结果表明,LSTM网络可以很好复现振动台的单轴开环系统特性,可用于系统仿真与算法测试的控制对象。文中的研究工作为复杂振动台开环系统模型的获取提供了一种可行的思路,相关研究工作可为基于神经网络的振动台智能控制研究提供参考和借鉴。

关键词：地震模拟振动台系统辨识 LSTM网络智能控制试验方法

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基于LSTM的地震模拟振动台闭环控制方法

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地震工程与工程振动 2022年第5期42卷 63-69页

作者：纪金豹胡宗祥杨森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

为推动高性能的智能化抗震试验平台建设,实现振动台控制算法的智能升级和优化,文中以地震模拟振动台的智能控制为研究对象,提出了一种基于LSTM(长短时记忆网络)的振动台深度学习控制器框架,通过LSTM对三参量控制器的输入-输出关系进行... 详细信息

为推动高性能的智能化抗震试验平台建设,实现振动台控制算法的智能升级和优化,文中以地震模拟振动台的智能控制为研究对象,提出了一种基于LSTM(长短时记忆网络)的振动台深度学习控制器框架,通过LSTM对三参量控制器的输入-输出关系进行学习和模拟,验证了该控制器的可行性和有效性。针对LSTM依赖于完整且连续轨迹才能保存记忆的局限性,提出了一种基于LSTM闭环控制的实时反馈信号处理方法,即通过单独保存隐层状态“h”和长期记忆状态“c”的方式,避免了LSTM控制器在接收实时反馈信号时会因不断重置而丢失过往记忆。仿真结果表明,通过监督学习的训练方式,深度学习控制器能够有效逼近三参量算法的控制性能,较好地再现地震波加速度时程曲线,这说明深度学习控制器在处理非线性控制问题上具备足够的潜能。

关键词：地震模拟振动台三参量控制深度学习闭环控制 LSTM

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多维受力状态下剪力墙及框架-剪力墙结构抗震性能分析及评估

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振动工程学报 2025年

作者：程扬何浩祥许卫晓杨伟松北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室青岛理工大学土木工程学院

为系统地对多维地震作用下的剪力墙及框架-剪力墙结构抗震性能进行研究，制作三片缩尺比为1/2的钢筋混凝土剪力墙试件和一榀缩尺比为1/3的钢筋混凝土框架-剪力墙试件，并进行低周往复加载。为研究剪力墙试件在不同受力方向下的抗震性能... 详细信息

为系统地对多维地震作用下的剪力墙及框架-剪力墙结构抗震性能进行研究，制作三片缩尺比为1/2的钢筋混凝土剪力墙试件和一榀缩尺比为1/3的钢筋混凝土框架-剪力墙试件，并进行低周往复加载。为研究剪力墙试件在不同受力方向下的抗震性能，分别使其承受斜向、面内及面外方向的加载；囿于加载场地限制仅对框架-剪力墙试件进行面内方向的加载。分析试件的宏观破坏现象、裂缝开展、滞回曲线、骨架曲线及刚度退化曲线等性能指标的特性。进而提出能较精确地反映剪力墙构件损伤演变过程及最终损伤程度的综合损伤指标计算公式。在标定试验的基础上，利用有限元软件对剪力墙及框架-剪力墙结构进行多个角度低周往复加载模拟，对比分析两类结构在不同加载角度下的抗震性能表现及破坏模式。结果表明：剪力墙及框架-剪力墙结构的承载能力、耗能能力及抗侧刚度等指标随加载角度的不断增大而减小，且在面外加载下，两类结构的裂缝发展及破坏模式发生显著变化。亟需对两类结构在多维受力状态下的抗震性能加以深入分析及提升。

关键词：多维受力剪力墙框架-剪力墙损伤评估破坏模式裂缝发展

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自洽法和Mori Tanaka法预测水泥浆体徐变的比较

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北京工业大学学报 2023年第11期49卷 1159-1166页

作者：李悦刘运泽北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

为了预测水泥浆体的徐变性能,并对比不同预测模型的精度。使用微米压痕测试确定了水泥浆体的徐变模量,使用纳米压痕点阵测试获得微观物相的接触徐变模量。随后基于一系列微观测试获得物相的体积分数。将水泥浆体划分为2个尺度,分别基于... 详细信息

为了预测水泥浆体的徐变性能,并对比不同预测模型的精度。使用微米压痕测试确定了水泥浆体的徐变模量,使用纳米压痕点阵测试获得微观物相的接触徐变模量。随后基于一系列微观测试获得物相的体积分数。将水泥浆体划分为2个尺度,分别基于自洽(self-consistent,SC)法和Mori Tanaka法,采用4种组合方式进行徐变均匀化预测。结果表明,在凝胶尺度采用Mori Tanaka法,在浆体尺度采用SC法时,水泥浆体的长期徐变性能的预测精度较高。该研究为进行水泥基材料徐变均匀化时选择合适的计算方法提供了依据。

关键词：水泥浆体徐变压痕测试均匀化自洽法 Mori Tanaka法

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风力机钢塔筒结构风致疲劳分析方法研究

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工程力学 2023年第8期40卷 77-89页

作者：霍涛童乐为郭志鑫张文莹颜峻生张学伟同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 中国建筑第八工程局有限公司上海200120 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

高耸、轻柔的风力机钢塔筒结构在风荷载作用下的抗疲劳设计是一项重要且难度较大的工作,该文主要探讨其风致疲劳的分析理论与方法,并在某典型风力机结构中加以应用。建立了包含“叶片-机舱-塔筒-基础”的风力机结构整体有限元模型;基于... 详细信息

高耸、轻柔的风力机钢塔筒结构在风荷载作用下的抗疲劳设计是一项重要且难度较大的工作,该文主要探讨其风致疲劳的分析理论与方法,并在某典型风力机结构中加以应用。建立了包含“叶片-机舱-塔筒-基础”的风力机结构整体有限元模型;基于气象站的气象资料推导得到了风力机位置处的风速风向联合分布函数;对风力机钢塔筒结构进行了风振响应时域分析,系统地建立了风力机钢塔筒结构合理考虑叶片旋转效应、风向及低应力幅循环对疲劳损伤有折减影响的风致疲劳寿命时域和时-频域分析方法。研究表明:叶片旋转效应对钢塔筒响应的均方根值影响较为显著,风力机钢塔筒结构风致疲劳寿命分析需考虑叶片的旋转效应。风向对钢塔筒结构的风致疲劳累积损伤影响较大,在风向出现概率较大的区间产生的风致疲劳累积损伤较大。相对于时域分析方法,时-频域分析方法计算得到的钢塔筒结构疲劳寿命均偏低,且计算较简便。建议采用雨流修正后的等效应力法、TB-2和Dirlik公式来进行风力机钢塔筒结构的风致疲劳寿命预测分析。针对实际设计需求,兼顾安全性和经济性,建议采用不同的风致疲劳分析方法。

关键词：风力机钢塔筒叶片旋转效应风向低应力幅疲劳损伤影响时-频域风致疲劳分析方法

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地震超材料设计方法研究进展

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材料导报 2023年第S01期37卷 132-138页

作者：石南南刘晗罗方慧王利辉李振宝北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 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

地震超材料是在亚波长范围内设计的能够改变地面局域特性的人工复合材料,其周期排列组成的周期结构对调控波和波衰减具有明显的效果,通常基于布拉格散射或局域共振机制产生带隙,使带隙范围内的地震波无法通过。对于地震超材料的研究,其... 详细信息

地震超材料是在亚波长范围内设计的能够改变地面局域特性的人工复合材料,其周期排列组成的周期结构对调控波和波衰减具有明显的效果,通常基于布拉格散射或局域共振机制产生带隙,使带隙范围内的地震波无法通过。对于地震超材料的研究,其构型设计十分关键。然而,传统的结构设计方法依赖研究者的经验和大量重复的尝试,效率低且难以满足设计需求。随着计算机性能的发展和各种模型算法的提出,使逆向设计结构构型成为可能,以深度学习为代表的逆向设计方法可以在更广阔的参数空间寻找最优结构分布。本文对地震超材料设计方法的研究进行综述,介绍传统的设计研究和逆向设计的常用方法及其应用,并对深度学习在周期结构逆向设计的应用进行阐述。最后指出当前研究中所存在的问题,并对地震超材料结构设计领域未来的发展进行展望。

关键词：地震超材料周期结构拓扑优化深度学习逆向设计

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钢筋混凝土连续梁抗连续倒塌压拱机制的数值分析

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北京工业大学学报 2024年第11期50卷 1350-1358页

作者：李易刘永超程小卫孙海林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 中国建筑设计研究院有限公司北京100044

为了验证既有结构抗连续倒塌压拱(compressive arch action,CAA)机制理论在工程尺度中的适用性问题,基于有限元分析软件LS-DYNA建立了钢筋混凝土连续梁的全精细数值模型,并通过已有实验验证了该模型的可靠性。基于该模型建立9个足尺结... 详细信息

为了验证既有结构抗连续倒塌压拱(compressive arch action,CAA)机制理论在工程尺度中的适用性问题,基于有限元分析软件LS-DYNA建立了钢筋混凝土连续梁的全精细数值模型,并通过已有实验验证了该模型的可靠性。基于该模型建立9个足尺结构的数值模型,考虑了工程常用的截面高度、跨度和配筋率。基于数值模拟的结果,分析了上述结构参数对CAA机制发展的影响。结果表明:随着配筋率的增大,CAA机制对结构抗连续倒塌的增强作用逐渐降低;在9~12的跨高比范围内,CAA机制对结构抗连续倒塌的增强作用提升,而在12~15的跨高比范围内,增强作用降低。

关键词：钢筋混凝土连续梁连续倒塌压拱(compressive arch action CAA)机制倒塌抗力倒塌变形

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装配整体式混凝土框架结构抗连续倒塌试验研究

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建筑结构学报 2022年第6期43卷 117-127页

作者：刘祎霖李易赵子栋程小卫陆新征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 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

节点连接的破坏和失效显著影响装配整体式混凝土框架结构在连续倒塌大变形下的抗力机理、破坏模式和变形能力。为研究装配整体式混凝土框架结构的抗连续倒塌性能,设计了3个1/3缩尺的两跨梁柱子结构试件,开展了拟均布加载下的静力连续倒... 详细信息

节点连接的破坏和失效显著影响装配整体式混凝土框架结构在连续倒塌大变形下的抗力机理、破坏模式和变形能力。为研究装配整体式混凝土框架结构的抗连续倒塌性能,设计了3个1/3缩尺的两跨梁柱子结构试件,开展了拟均布加载下的静力连续倒塌试验和理论计算分析。包含1个现浇对比试件RC和2个采用不同梁柱纵筋连接方式的装配整体式试件PC,即梁钢筋通过机械套筒连接和锚固板锚固、柱钢筋通过半灌浆套筒连接的试件,梁钢筋通过90°弯折锚固、柱钢筋通过约束浆锚连接的试件。试验发现:由于后浇区混凝土强度的提高,装配整体式试件的压拱机制峰值荷载较现浇对比试件分别提高22.9%和20.2%;拟均布加载下,梁最终变形呈曲线,该变形模式下节点需要提供更高的转动能力才能保证梁整体变形满足T/CECS 392—2021《建筑结构抗倒塌设计标准》的挠度要求;在悬链线峰值荷载时相邻跨梁提供的水平约束能有效限制边柱的水平变形和装配式试件的坐浆层滑移。理论计算表明,装配整体式试件的压拱作用的倒塌抗力贡献率低于现浇对比试件,其原因是边柱坐浆层滑移削弱了梁端约束,进而降低了压拱机制承载力。采用能量原理评估了试件的动力倒塌抗力,由于压拱机制下的累积耗能能力较高,装配整体式试件的动力倒塌抗力分别比现浇试件提高了16.8%和18.8%。

关键词：装配整体式混凝土框架连续倒塌破坏机理倒塌抗力变形能力

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基于机器学习的规则RC框架震前经济损失评估

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工程力学 2025年

作者：杨晓华王森钠杨沈力程小卫李易北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室中国人民解放军32679部队

地震往往造成严重的经济损失和人员伤亡，为评估城市地震损失、给防灾规划提供依据，有必要对城市建筑群进行快速、准确的震前经济损失评估。针对城市建筑群中最常见的规则钢筋混凝土（RC）框架结构，本研究建立了一种基于机器学习的震... 详细信息

地震往往造成严重的经济损失和人员伤亡，为评估城市地震损失、给防灾规划提供依据，有必要对城市建筑群进行快速、准确的震前经济损失评估。针对城市建筑群中最常见的规则钢筋混凝土（RC）框架结构，本研究建立了一种基于机器学习的震前经济损失评估方法，主要内容包括：建立了规则RC框架结构地震经济损失数据库，考虑了结构构件和非结构构件的地震反应；基于该数据库，采用三种不同机器学习算法建立了规则RC框架结构地震经济损失预测模型。对比模型性能，发现极端梯度提升（XGB）算法在三种机器学习算法预测地震经济损失中表现最好，决定系数R2达到0.99。

关键词：震前经济损失评估机器学习规则钢筋混凝土框架结构经济损失数据库 XGB算法

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设置高延性水泥基复合材料后浇区的墙-梁平面外节点抗震性能试验及损伤分析

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建筑结构学报 2023年第3期44卷 49-58页

作者：崔涛何浩祥周大兴程时涛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 清华大学土木工程系北京100084 中铁建设集团有限公司北京100040

为研究设置高延性水泥基复合材料(ECC)后浇区的墙-梁平面外节点的抗震性能,考虑墙内钢筋预埋方式、节点区钢筋连接方式、剪跨比、板宽度等因素,设计了7个装配式节点及1个对比节点并进行了拟静力试验,得到该类节点的破坏形态、滞回性能... 详细信息

为研究设置高延性水泥基复合材料(ECC)后浇区的墙-梁平面外节点的抗震性能,考虑墙内钢筋预埋方式、节点区钢筋连接方式、剪跨比、板宽度等因素,设计了7个装配式节点及1个对比节点并进行了拟静力试验,得到该类节点的破坏形态、滞回性能、承载力、刚度退化、耗能能力等,并采用四种损伤模型对其损伤演化过程进行分析。试验及损伤模型分析结果表明:节点以梁端弯曲破坏为主,墙破坏轻微;后浇区采用ECC可以有效提高节点的延性与承载力;墙内钢筋采用双层预留焊接锚板的连接方式优于采用横向钢筋约束;后浇区内钢筋采用弯起钢筋搭接、弯钩钢筋连接、套筒连接等形式均能有效传递钢筋应力;弹塑性耗能差模型能较好反映加载过程中节点的损伤状态,应用方便且计算结果更为精确。

关键词：装配式混凝土结构墙-梁平面外节点高延性水泥基复合材料拟静力试验抗震性能损伤因子

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