检索结果-内蒙古大学图书馆

复合材料学报 2025年第3期42卷 1298-1312页

作者：邓宗才李宏斌高立北京工业大学建筑工程学院北京100124 宿迁学院建筑工程学院宿迁223880

为了揭示温湿度共同养护作用下对碳纤维增强聚合物(CFRP)粘贴钢板界面破坏模式和剥离机制的影响,本文通过CFRP-钢双剪粘结试验,综合考虑温度、湿度、粘结长度和胶层厚度多因素对CFRP-钢板界面粘结性能的影响,采用3D-DIC技术获得CFRP板... 详细信息

为了揭示温湿度共同养护作用下对碳纤维增强聚合物(CFRP)粘贴钢板界面破坏模式和剥离机制的影响,本文通过CFRP-钢双剪粘结试验,综合考虑温度、湿度、粘结长度和胶层厚度多因素对CFRP-钢板界面粘结性能的影响,采用3D-DIC技术获得CFRP板表面的应变场,分析了静载拉伸过程中CFRP-钢粘结界面力学性能及破坏过程。研究结果表明:在60℃与60%相对湿度养护条件下粘结峰值荷载较高;低温和高湿环境都更易导致钢-胶界面失效;温度升高和湿度增加均会导致界面剪应力峰值降低与滑移量增加;粘结长度的增加有助于更广泛分散区域应力,而较薄(0.5 mm)的胶层有助于提高界面剪应力峰值和改善应力分布。最后,基于试验数据通过平滑法得到了简化的三折线剪切-滑移模型,为CFRP加固钢板结构的工程应用提供了理论支持和设计参考。

关键词： CFRP-钢板双剪试验 3D-DIC 平滑法剪切-滑移

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考虑横梁影响的Π型截面斜拉桥抖振及拉索疲劳研究

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振动与冲击 2025年第8期44卷 259-266,314页

作者：方钊杨凡李爱群曹宝雅南京工程学院建筑工程学院南京211167 东南大学土木工程学院南京210096 北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044

横梁对Π型截面斜拉桥桥面静风三分力系数可能产生影响,并进而影响其风致抖振和拉索疲劳分析结果。以某П型截面独塔斜拉桥为例,提出了一种分段二维模拟方法来考虑横梁的影响,基于计算流体动力学模拟,分别采用分段二维模拟方法和三维模... 详细信息

横梁对Π型截面斜拉桥桥面静风三分力系数可能产生影响,并进而影响其风致抖振和拉索疲劳分析结果。以某П型截面独塔斜拉桥为例,提出了一种分段二维模拟方法来考虑横梁的影响,基于计算流体动力学模拟,分别采用分段二维模拟方法和三维模拟方法得出桥面三分力系数,通过有限元分析对比了上述两种模拟方法和不考虑横梁影响时斜拉桥抖振效应、拉索疲劳损伤及对应误差率等指标,还探讨了横梁间距、风速、风攻角及地面粗糙度对上述指标的影响,分析了分段二维模拟方法的适用性。结果表明:忽略横梁影响将导致Π型截面斜拉桥桥面抖振和拉索疲劳分析出现较大误差;提出的分段二维模拟方法不适用于拉索疲劳分析,但其抖振分析精度随着横梁间距的增大、地面粗糙度的增大、风速的降低和风攻角绝对值的降低而提高,能较好地适用于基本风速较小区域城市斜拉桥的抖振计算;Π型截面斜拉桥桥面抖振横向位移和拉索疲劳损伤均随着风速、风攻角绝对值和地面粗糙度的增大而增大,但抖振横向位移和拉索疲劳损伤分别随着横梁间距的增大而增大和减小。

关键词： Π型截面主梁横梁三分力系数抖振拉索疲劳

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地震与风作用下钢框架-自复位支撑筒结构损伤分析

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振动工程学报 2025年第1期38卷 126-134页

作者：徐龙河刘媛媛谢行思北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

为揭示地震‐风同时作用和先后作用下自复位支撑结构的损伤分布规律,对一50层钢框架‐自复位支撑筒在不同强度地震动与50年重现期风荷载下的梁/柱构件和结构整体损伤进行分析。结果表明,地震单独作用和地震‐风同时作用下,支撑筒梁均比... 详细信息

为揭示地震‐风同时作用和先后作用下自复位支撑结构的损伤分布规律,对一50层钢框架‐自复位支撑筒在不同强度地震动与50年重现期风荷载下的梁/柱构件和结构整体损伤进行分析。结果表明,地震单独作用和地震‐风同时作用下,支撑筒梁均比外框架梁先受损,支撑筒柱较外框架柱损伤发展更快;地震‐风同时作用增大了柱的损伤程度,使31层柱的最大损伤值增大了78.6%;随着地震动强度的增大,风荷载作用对结构整体损伤的加重程度逐渐增大。在不同强度的地震动与50年重现期风荷载先后作用下,风荷载增大了震损结构的最大残余变形角均值;当峰值地面加速度为10 m/s^(2)时,风荷载使震损结构的最大残余变形角均值由0.325%增至0.330%,但风荷载对震损结构损伤最大构件的损伤状态影响不大。

关键词：损伤识别地震‐风耦合作用自复位支撑高层钢结构残余变形

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基于地震学的西南地区地震动峰值加速度衰减关系研究

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振动与冲击 2025年第5期44卷 191-196页

作者：郑兴群赵伯明北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

收集和筛选西南地区2009年—2022年5级以下中小震的强震记录构建支撑该研究的数据集。将几何扩散项和非弹性衰减项分开确定,先采用最小二乘法分段拟合几何分段点数值,计算结果为R_(1)值为74 km,R_(2)值为125 km。然后借助遗传算法,反演... 详细信息

收集和筛选西南地区2009年—2022年5级以下中小震的强震记录构建支撑该研究的数据集。将几何扩散项和非弹性衰减项分开确定,先采用最小二乘法分段拟合几何分段点数值,计算结果为R_(1)值为74 km,R_(2)值为125 km。然后借助遗传算法,反演得到4个区域地壳介质参数,其中应力降为77.06 MPa,品质因子参数Q_(0)和η分别为223.13和0.5697,近地表高频衰减参数κ_(0)为0.0686 s。根据反演得到的地壳介质参数计算加速度傅氏谱同时配合随机相位谱,从而得到某一震级、震中距下的地震动时程,提取其峰值加速度(peak ground acceleration,PGA)建立西南地区地震动PGA衰减关系。研究结果显示,新建立的衰减关系和实际强震记录吻合很好,尤其在近场区域,这将为西南地区的工程建设提供重要的参照意义。

关键词：西南地区遗传算法地壳介质参数衰减关系

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基于计算机视觉的藏式古建筑石砌体壁画墙裂缝生长变形监测

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工程力学 2025年第1期42卷 129-142页

作者：杨娜王烁汪德佳北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

对单一背景下裂缝的定期检测研究已取得一定成果,但对复杂背景下裂缝预防性长期生长变形监测的研究尚处于起步阶段。该文综合古建筑壁画墙变形微量和不宜扰动的特点,基于计算机视觉研究了传统图像分割处理技术和裂缝图像智能语义分割神... 详细信息

对单一背景下裂缝的定期检测研究已取得一定成果,但对复杂背景下裂缝预防性长期生长变形监测的研究尚处于起步阶段。该文综合古建筑壁画墙变形微量和不宜扰动的特点,基于计算机视觉研究了传统图像分割处理技术和裂缝图像智能语义分割神经网络模型,建立了一套非接触式、预防性生长变形监测系统。为降低壁画墙裂缝特有的彩绘壁画、环境光照及噪声等干扰,有效地将裂缝从复杂背景中分离出来,在传统阈值分割算法系统中,通过SIFT特征匹配和单应性矩阵的求解,解决图像视角差异问题,通过对比不同滤波算法,选择更适用于壁画墙裂缝分割的双边滤波算法与阈值分割相结合的监测算法;在智能语义分割系统中,采用多层卷积、采样和拼接等操作,去除多余特征,重构裂缝高级语义特征图,选择多步优化策略改进原U-Net模型网络架构,提升模型测试平均准确率至0.9899。监测12天典型藏式古建筑石砌体壁画墙裂缝,提取裂缝轮廓及裂缝骨架线等相关特征参数作为关键指标定量描述裂缝生长变化信息,发现:传统阈值分割算法二维特征指标(如裂缝面积、密度、宽度)的变异系数COV值处于4.50%~6.52%,改进的U-Net模型将传统方案中数据波动最大的裂缝面积COV由6.52%降至3.53%,提高了监测系统对壁画色彩、光照和阴影干扰的鲁棒性;系统中两类算法分别处理了不同视角下的同一裂缝的12张图像,输出的数据具备均匀一致性,COV不超过7%,证明了该监测系统为壁画墙裂缝的生长变形提供实时无损监测的技术可行性。

关键词：藏式古建筑壁画墙裂缝阈值分割算法神经网络模型特征参数

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新型混杂纤维UHPC双向板弯曲韧性研究

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哈尔滨工程大学学报 2025年第2期46卷 219-226,233页

作者：于跟社邓宗才中南大学土木工程学院湖南长沙410075 北京工业大学建筑工程学院北京100124

为研究混杂纤维对超高性能混凝土板弯曲性能的影响,本文开展了混杂纤维超高性能混凝土方板弯曲试验。试验共设计7组尺寸为500 mm×500 mm×50 mm的方板试件,其中单掺钢纤维1组,钢纤维分别与2种长径比粗聚烯烃纤维混掺2组、与2... 详细信息

为研究混杂纤维对超高性能混凝土板弯曲性能的影响,本文开展了混杂纤维超高性能混凝土方板弯曲试验。试验共设计7组尺寸为500 mm×500 mm×50 mm的方板试件,其中单掺钢纤维1组,钢纤维分别与2种长径比粗聚烯烃纤维混掺2组、与2种长径比粗聚乙烯醇纤维混掺2组,与2种长径比粗聚酯纤维混掺2组。测定了各组板试件的荷载-挠度曲线、初裂荷载和峰值荷载,计算并分析了双向板的裂后弯曲韧性指标和能量吸收值等。结果表明:板的破坏经历了弹性阶段、强化阶段和软化阶段;混杂纤维超高性能混凝土板变形曲线具有明显的硬化特征;与单掺钢纤维比较,混杂纤维有利于提高板峰值荷载和裂后弯曲韧性;混掺长径比较大的粗合成纤维有利于改善板强化阶段和软化阶段力学性能,特别是显著改善了板的裂后韧性和耗能能力;粗聚酯纤维的直径不宜大于0.75 mm。

关键词： UHPC 混杂纤维弯曲韧性能量韧性指标双向板弯曲力学性能

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基于WOA-IC优化神经网络的隧道爆破振动预测研究

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振动与冲击 2025年第4期44卷 229-237页

作者：高宇璠傅洪贤南华大学土木工程学院湖南衡阳421001 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

为了提高爆破振动预测精度,提出了一种鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)和信息准则(information criterion,IC)优化的人工神经网络(artificial neural network,ANN)爆破振动预测模型。根据二维指标变量法将地质参数定量... 详细信息

为了提高爆破振动预测精度,提出了一种鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)和信息准则(information criterion,IC)优化的人工神经网络(artificial neural network,ANN)爆破振动预测模型。根据二维指标变量法将地质参数定量化,建立了包括3个定量参数和10个定性参数的更完整的数据集。利用信息准则对模型复杂度的反馈,构建了一个提高模型泛化能力的双层优化结构,分析改进ANN模型的激活函数和训练算法最优组合,并引入鲸鱼算法优化模型初始权值和阈值的选取,降低模型输出结果的偏差和波动。对比分析WOA-IC-ANN模型与传统经验公式、ANN模型、IC-ANN模型、WOA-ANN模型预测结果的差异。研究表明,WOA-IC-ANN模型的预测结果与实际吻合更好,误差显著降低,具有较好的泛化能力。研究成果可用于隧道爆破工程的振动预测,并为类似工作提供借鉴和参考。

关键词：爆破振动预测模型信息准则(IC) 鲸鱼优化算法(WOA) 人工神经网络(ANN)

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CFRP板水平嵌缝加固砖砌体弯曲抗拉性能

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应用基础与工程科学学报 2025年第2期33卷 389-397页

作者：周长东李添景杰婧北京交通大学土木建筑工程学院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宁波工程学院建筑与交通工程学院

砖砌体由强度较低、脆性明显的砖块和砂浆砌筑而成，其整体性能和抗震性能较差.将高强度和高模量的碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer, CFRP)板嵌入水平灰缝，能够显著增强砖砌体的整体性和力学性能.为研究CFRP板水... 详细信息

砖砌体由强度较低、脆性明显的砖块和砂浆砌筑而成，其整体性能和抗震性能较差.将高强度和高模量的碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer, CFRP)板嵌入水平灰缝，能够显著增强砖砌体的整体性和力学性能.为研究CFRP板水平嵌缝加固对砖砌体弯曲抗拉性能的影响，考虑嵌入CFRP板的间距和CFRP板的宽度，设计了7组共21个砖砌体试件，并开展了沿齿缝截面弯曲抗拉试验.总结分析了试件典型的破坏模式，对比了试件的峰值弯矩、极限挠度和弯曲抗拉强度.试验结果表明：该加固方式对砖砌体弯曲抗拉性能提升效果明显，强度和弯矩提高幅度最大达到900%,挠度提高幅度最大达到450%.基于砌体结构设计规范中的公式，通过对所嵌CFRP板的应变分析得到了CFRP板在受力过程中发挥的作用，并由此建立了加固砌体沿齿缝截面弯曲抗拉强度计算公式，计算值与试验值吻合较好.

关键词：砖砌体 CFRP板水平嵌缝加固齿缝截面弯曲抗拉性能破坏模式应变分析强度计算公式

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基于最小二乘支持向量机和车辆荷载监测数据的悬索桥吊索疲劳寿命预测

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桥梁建设 2025年第1期55卷 41-48页

作者：曾国良邓扬湖南文理学院土木建筑工程学院湖南常德415000 长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044

针对传统吊索疲劳寿命计算方法计算效率低、无法考虑交通量增长的问题,基于最小二乘支持向量机(LSSVM)和车辆荷载监测数据进行悬索桥吊索疲劳寿命预测研究。以某大跨度双塔单跨悬索桥为背景,采用LSSVM建立吊索疲劳损伤与车辆荷载监测数... 详细信息

针对传统吊索疲劳寿命计算方法计算效率低、无法考虑交通量增长的问题,基于最小二乘支持向量机(LSSVM)和车辆荷载监测数据进行悬索桥吊索疲劳寿命预测研究。以某大跨度双塔单跨悬索桥为背景,采用LSSVM建立吊索疲劳损伤与车辆荷载监测数据的相关性模型,建模过程中考虑LSSVM模型输入与输出的最优模式以及训练数据长度;建立1根吊索(以29号吊索为例)与其它吊索的日疲劳损伤之间的相关性模型,预测其它吊索的疲劳损伤;考虑日车流量和等效车总重的增长,进行吊索疲劳寿命预测。结果表明:对于29号吊索的4种LSSVM模型,模型Ⅳ的边界条件较其它3种模型更为合理,测试数据的平均相对误差低于模型Ⅰ~Ⅲ;该方法将日疲劳损伤与车辆荷载监测数据进行直接关联;LSSVM相关性模型的预测能力依赖于训练样本的数量,当训练数据长度为284 d时,模型Ⅳ的预测能力较强,其平均相对误差低于5.5%;同时考虑日车流量和等效车总重增长时,疲劳累积损伤显著增长。

关键词：悬索桥吊索结构健康监测车辆荷载疲劳损伤疲劳寿命最小二乘支持向量机相关性模型

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基于数字孪生的索膜结构构件失效机制研究

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天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2025年第4期58卷 357-367页

作者：刘占省史国梁王泽强赵一峰贾玮寒北京工业大学建筑工程学院北京100124 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 天津大学建筑工程学院天津300072 北京市建筑工程研究院有限责任公司北京100039

索膜结构在运维过程中容易受到风荷载、温度等外界环境因素的影响,导致节点松动、构件失效进而严重影响了结构的安全性能.如何实现结构服役期安全状态的精准仿真,有效提高结构的抗倒塌性能,同时降低健康监测的成本是实现索膜结构智慧运... 详细信息

索膜结构在运维过程中容易受到风荷载、温度等外界环境因素的影响,导致节点松动、构件失效进而严重影响了结构的安全性能.如何实现结构服役期安全状态的精准仿真,有效提高结构的抗倒塌性能,同时降低健康监测的成本是实现索膜结构智慧运维所面临的关键问题.本文提出了基于数字孪生的索膜结构构件失效机制分析方法.首先从几何和物理两个层面修正虚拟模型,形成高保真的数字孪生模型的建立方法,从而高效精准地映射结构受力状态.其次,在孪生模型的基础上,给出构件失效前后力学响应的分析流程.在孪生模型中设置构件失效工况,获取结构的力学响应规律.根据失效前后结构力学性能的变化情况,计算构件重要性系数,捕捉关键受力构件.在关键构件失效后分析结构内力分布情况,得到结构倒塌前的传力机理.以长春东收费罩棚索膜结构为研究对象进行方法应用,验证了理论方法的可行性.案例应用结果表明:所建立的孪生模型可以有效仿真结构的受力状态,计算误差在3%以内;通过分析各类构件失效后的结构力学性能得到了力学响应表现规律和关键受力构件;基于关键受力构件失效前后的力学响应,建立了传力机理,获取了内力传递路径,明确了结构健康监测对象.本研究方法为制定结构安全的智慧运维策略和提高结构抗倒塌性能提供了可靠支撑.

关键词：索膜结构数字孪生构件失效力学响应传力机理

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