检索结果-内蒙古大学图书馆

基于BP神经网络的RC框架结构地震易损性曲面分析:考虑地震动强度和持时的影响

工程力学 2021年第12期38卷 107-117页

作者：程诗焱韩建平于晓辉吕大刚兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室兰州730050 兰州理工大学防震减灾研究所兰州730050 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院智能防灾减灾工业与信息化部重点实验室哈尔滨150090

与短持时地震动相比,长持时地震动会加剧结构的损伤,增加结构的失效概率,因此有必要更充分地研究地震动持时特性对结构地震易损性分析结果的影响.该文提出了一种基于BP神经网络的地震易损性曲面分析方法,使用神经网络模型,综合考虑地震... 详细信息

与短持时地震动相比,长持时地震动会加剧结构的损伤,增加结构的失效概率,因此有必要更充分地研究地震动持时特性对结构地震易损性分析结果的影响.该文提出了一种基于BP神经网络的地震易损性曲面分析方法,使用神经网络模型,综合考虑地震动强度和持时特性对结构地震需求的影响,并进行地震易损性分析,得到不同损伤水平下考虑地震动持时特性的结构易损性曲面.选用3个不同高度的钢筋混凝土框架结构为研究对象,分别选择具有长、短持时特性的2组地震动记录为输入,采用BP神经网络模型建立地震动强度指标与结构响应间的关系,在此基础上得到目标地震易损性曲面,并对该方法的有效性进行讨论.分析结果表明,研究建立的BP神经网络模型精度较高,依据该方法可得到可信的损伤概率分析结果.相比于传统方法,神经网络可以更为有效和准确地建立持时与结构损伤的相关关系,得到考虑持时特性的易损性分析结果.该文的方法亦可进一步拓展,将更多地震动特性纳入地震易损性分析过程,具有明确的应用前景.

关键词：地震动持时 BP神经网络向量型强度指标地震易损性钢筋混凝土框架结构

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基于不同螺栓扭矩的钢框架预制混凝土外挂墙板新型连接节点试验研究

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混凝土 2023年第10期 163-167页

作者：张信龙王学历王庆贺陈勇王全刘庆东王扬中国建筑东北设计研究院有限公司辽宁沈阳110000 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168

提出满足钢框架与预制混凝土外挂墙板变形协调的新型连接节点,用于连接预制混凝土墙板和钢框架主体结构。为了研究不同螺栓扭矩对预制混凝土外挂墙板结构体系在地震作用下抗震能力的影响,设计了3榀单跨钢框架外挂预制混凝土墙板试验试件... 详细信息

提出满足钢框架与预制混凝土外挂墙板变形协调的新型连接节点,用于连接预制混凝土墙板和钢框架主体结构。为了研究不同螺栓扭矩对预制混凝土外挂墙板结构体系在地震作用下抗震能力的影响,设计了3榀单跨钢框架外挂预制混凝土墙板试验试件,并进行拟静力试验。对比了3榀试件的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化及累积耗能等。研究结果表明:试件在加载初期,结构体系初始刚度大、位移变形较小,随着位移的不断增加,上部连接件间发生剪切滑移,有效地保护了结构整体的安全性;随着上部连接件中螺栓预紧力的增加,整体结构的刚度退化速度会减慢,结构整体的承载能力会显著提高。

关键词：新型节点钢框架结构预制混凝土墙板拟静力试验力学性能

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铝合金毂式节点轴向拉压受力性能有限元分析

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哈尔滨工业大学学报 2020年第8期52卷 184-191页

作者：曹正罡李亮汪天旸王志成结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

为探究空间结构体系中铝合金毂式节点受力性能,采用非线性有限元软件ABAQUS建立了25个不同尺寸的铝合金毂式节点精细化数值模型研究其受拉和受压性能,并分析了毂体槽间距、齿间距、齿宽度、齿深度等因素对节点受力性能的影响.分析结果表... 详细信息

为探究空间结构体系中铝合金毂式节点受力性能,采用非线性有限元软件ABAQUS建立了25个不同尺寸的铝合金毂式节点精细化数值模型研究其受拉和受压性能,并分析了毂体槽间距、齿间距、齿宽度、齿深度等因素对节点受力性能的影响.分析结果表明:节点受拉承载力主要由毂体与杆件嵌入部分之间凹凸齿槽承担;改变主要参数,节点受拉极限状态共出现毂体凸齿弯剪破坏、毂体最内侧槽部弯剪破坏、毂体最外侧槽部弯剪破坏和毂体凸齿剪切破坏4种破坏模式;在研究范围内增大毂体槽间距和齿宽度,节点抗拉极限承载力增加71.3%和112.9%;节点受压极限状态主要为失稳破坏,主要参数的改变对其承压性能影响较小.最终给出研究范围内节点抗拉极限承载力公式和设计建议.

关键词：空间结构体系铝合金毂式节点破坏模式受力性能有限元分析

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钢筋桁架-自燃煤矸石混凝土组合板受弯性能研究

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工业建筑 2022年第9期52卷 67-73,93页

作者：王庆贺刘雨婷许迪舜张力佳周长群沈阳建筑大学土木工程学院沈阳110168 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090 中国建筑第二工程局有限公司北京110000

将大宗工业固废煤矸石破碎后替代混凝土中的天然骨料可实现固废资源的再利用。为研究钢筋桁架-自燃煤矸石混凝土组合板的受弯性能,采用ABAQUS软件建立钢筋桁架-自燃煤矸石混凝土组合板受弯性能有限元模型,利用8组足尺试件的荷载-挠度和... 详细信息

将大宗工业固废煤矸石破碎后替代混凝土中的天然骨料可实现固废资源的再利用。为研究钢筋桁架-自燃煤矸石混凝土组合板的受弯性能,采用ABAQUS软件建立钢筋桁架-自燃煤矸石混凝土组合板受弯性能有限元模型,利用8组足尺试件的荷载-挠度和荷载-刚度结果验证模型的可靠性;通过参数分析量化自燃煤矸石骨料取代率对钢筋桁架-自燃煤矸石混凝土组合板受弯性能(受弯承载力和抗弯刚度)的影响;基于参数分析结果对现有的规范设计方法的适用性进行评述。结果表明:随自燃煤矸石骨料的掺入,钢筋桁架-自燃煤矸石混凝土组合板受弯性能有所降低,取代率为100%时抗弯承载力降低0.15%~0.69%,抗弯刚度较普通混凝土组合板降低30.65%~30.99%;GB 50010—2017《混凝土结构设计规范》可用于钢筋桁架-自燃煤矸石混凝土组合板抗弯刚度的预测。

关键词：钢筋桁架-混凝土组合板自燃煤矸石受弯性能有限元分析设计方法

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考虑索桥耦合作用的超长斜拉索参数振动的磁流变液阻尼器半主动控制

考虑索桥耦合作用的超长斜拉索参数振动的磁流变液阻尼器半主动控...

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第九届全国结构抗振控制与健康监测学术会议

作者：刘敏杜军平哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工信部重点实验室

随着超大跨斜拉桥的兴建,低阻尼、大柔度超长斜拉索的工程应用使得斜拉索的振动频率降低,发生振动的模态频率范围变宽,索-桥耦合作用的影响难以忽略,极易发生斜拉索的大幅值非线性参数振动。为了对考虑索-桥耦合作用的超长斜拉索的参数... 详细信息

随着超大跨斜拉桥的兴建,低阻尼、大柔度超长斜拉索的工程应用使得斜拉索的振动频率降低,发生振动的模态频率范围变宽,索-桥耦合作用的影响难以忽略,极易发生斜拉索的大幅值非线性参数振动。为了对考虑索-桥耦合作用的超长斜拉索的参数振动进行控制,本文首先建立了桥面-拉索-阻尼器的耦合体系参数振动控制模型,在推导控制微分方程时使用了考虑拉索重力弦向分力的垂度曲线,以主跨1092m的沪通长江大桥中的最长索S36作为研究对象,基于LQR最优主动控制算法设计了主动控制系统,数值分析了主动控制系统中各参数对控制效果以及控制力的影响。分析结果表明,权重矩阵系数比β/α直接决定基于LQR主动控制系统的控制效果和控制力,随着权重矩阵系数比β/α的增大,主动控制系统对索S36跨中位移的控制效果先骤减后缓慢下降。然后,在该主动控制系统的基础上,将LQR最优主动控制力作为目标控制力,基于半主动控制能够模拟目标主动控制力的前提,提出了采用磁流变液阻尼器(MRFD)的半主动控制策略,并分别基于频率比为1:2:1、1:1:1、2:1:2的参数共振得到三组磁流变液阻尼器的设计参数,分析了半主动控制系统的动力性能和控制效果。分析结果证实了磁流变半主动阻尼力能够很好地跟踪并实现目标控制力,能够提供与LQR最优主动控制系统相似的控制效果。在斜拉桥工程实践中,磁流变液阻尼器半主动控制系统有望抑制超长斜拉索的大幅值非线性参数振动。

关键词：斜拉索参数振动半主动控制磁流变液阻尼器索桥耦合

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有限监督结构健康诊断

有限监督结构健康诊断

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第九届全国结构抗振控制与健康监测学术会议

作者：徐阳李惠哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工信部重点实验室哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨工业大学土木工程学院

近年来,基于深度学习和计算机视觉的结构健康诊断技术获得了蓬勃发展,但仍存在以下问题。在数据驱动范式下,结构损伤识别与状态评估模型的识别精度和泛化能力对于数据的多样性(包括数量和类别)与质量均具有较高的要求;然而在实际工程中... 详细信息

近年来,基于深度学习和计算机视觉的结构健康诊断技术获得了蓬勃发展,但仍存在以下问题。在数据驱动范式下,结构损伤识别与状态评估模型的识别精度和泛化能力对于数据的多样性(包括数量和类别)与质量均具有较高的要求;然而在实际工程中,具有特定模式或损伤特征的样本数量和类别一般是少量的,其数据质量往往也是粗糙的(包括测量误差和不准确标签等)。这就带来了有限监督条件下的结构健康诊断难题,即如何基于小样本数据和不完备信息挖掘结构特性、识别结构损伤、评估结构状态。本文尝试建立有限监督结构健康诊断框架:设计了结构损伤图像数据增强的随机弹性变形算法,仅使用少量样本获得更丰富的数据特征空间;构建了基于自注意力自适应子网络的新型神经元计算模型,增强了对微小分布式损伤的特征提取能力和识别精度;提出了任务重要性感知元学习的多类型结构损伤识别通用算法,降低模型对多类型损伤图像数量的依赖,实现对复杂耦合型损伤的识别;最后建立了大型结构静力响应概率分布相关的深度学习模型,通过挖掘不同类型结构响应的群内及群间相关关系和共享特征空间、评估结构状态。相关方法成功应用于我国多座大型桥梁的振动视频稠密位移识别、正交异性钢桥面板微小分布式疲劳裂纹识别、混凝土裂纹/剥落/拉索腐蚀等多类型损伤识别、以及大跨度斜拉桥状态评估等。

关键词：结构健康监测小样本深度学习计算机视觉元学习

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正交层板胶合木轴心受压构件稳定系数的计算方法

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建筑结构学报 2021年第8期42卷 107-116页

作者：霍亮亮武国芳王化杰祝恩淳哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 中国林业科学研究院木材工业研究所北京100090 哈尔滨工业大学(威海)土木工程系山东威海264209

正交层板胶合木(CLT)在多、高层木结构建筑中的应用越来越多,但其轴心受压构件稳定承载力的计算是我国木结构设计中尚未解决的问题。为此,通过对各国木结构设计规范及相关技术手册中CLT轴压构件稳定系数的计算方法进行对比分析,在GB 50... 详细信息

正交层板胶合木(CLT)在多、高层木结构建筑中的应用越来越多,但其轴心受压构件稳定承载力的计算是我国木结构设计中尚未解决的问题。为此,通过对各国木结构设计规范及相关技术手册中CLT轴压构件稳定系数的计算方法进行对比分析,在GB 50005—2017《木结构设计标准》中轴压木构件稳定系数计算式的基础上,提出了CLT轴压构件稳定系数的计算式,并通过回归分析确定了稳定系数计算式中适用于CLT的材料系数取值。对由铁杉规格材制作的3层CLT构件进行了轴心受压试验研究,所提建议式计算结果与试验结果之间相对偏差在10%以内,验证了所提出的稳定系数计算式及相应的材料系数取值的正确性和适用性,从而为CLT结构设计和工程应用提供了依据。

关键词：正交胶合木轴心受压木构件稳定承载力试验稳定系数

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基于中国规范的近断层区竖向抗震设计谱研究

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工程力学 2021年第12期38卷 183-190页

作者：潘毅包韵雷刘永鑫李爽西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学抗震工程技术四川省重点实验室四川成都610031 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

针对近断层区结构抗震设计缺乏专门竖向抗震设计谱的现状,以近断层竖向地震动为研究对象,基于《建筑抗震设计规范》,开展近断层区竖向抗震设计谱的研究。选取198条近断层脉冲型地震动的竖向分量,分析得到实际近断层地震动竖向反应谱,将... 详细信息

针对近断层区结构抗震设计缺乏专门竖向抗震设计谱的现状,以近断层竖向地震动为研究对象,基于《建筑抗震设计规范》,开展近断层区竖向抗震设计谱的研究。选取198条近断层脉冲型地震动的竖向分量,分析得到实际近断层地震动竖向反应谱,将计算得到的反应谱与中国抗震规范中的近断层竖向设计谱进行了对比。研究结果表明,中国抗震规范未充分考虑近断层竖向地震动的特点,表现为部分周期段上规范设计谱的谱值小于实际近断层竖向地震动反应谱,难以保证近断层区结构具有足够的抗震安全性。根据近断层竖向地震动的分析结果,基于中国抗震规范设计谱的基本形式,提出了谱值放大系数取1.5、特征周期下限取0.40 s(多遇地震)和0.45 s(罕遇地震)及减小曲线下降段衰减系数的修正方法。该竖向抗震设计谱工程应用简便,可为近断层区的结构竖向抗震设计提供参考。

关键词：近断层地震动竖向抗震设计谱谱值放大系数特征周期衰减系数

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考虑随机几何缺陷的冷弯薄壁型钢框架结构整体抗震可靠度分析

考虑随机几何缺陷的冷弯薄壁型钢框架结构整体抗震可靠度分析

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第十三届全国随机振动理论与应用学术会议暨第十一届全国随机动力学学术会议

作者：贾明明单鹏虎吕大刚哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室哈尔滨工业大学土木工程学院

基于OpenSEES建立了冷弯薄壁型钢框架结构有限元模型,采用随机初始缺陷来描述冷弯薄壁结构的初始缺陷对其整体双重非线性性能的影响。建立结构的整体抗震能力极限状态方程,结合一阶可靠度设计点法,计算结构的整体抗震可靠度以及灵敏度... 详细信息

基于OpenSEES建立了冷弯薄壁型钢框架结构有限元模型,采用随机初始缺陷来描述冷弯薄壁结构的初始缺陷对其整体双重非线性性能的影响。建立结构的整体抗震能力极限状态方程,结合一阶可靠度设计点法,计算结构的整体抗震可靠度以及灵敏度。有限元一阶可靠度方法求得结构的可靠指标为β=3.27,灵敏度分析结果表明,底层柱顶的侧移的变异性对结构的整体可靠度指标的影响占主导地位,柱子初始弯曲的变异性对结构整体可靠度影响较小。

关键词：钢框架随机初始缺陷一阶可靠度方法整体抗震可靠度灵敏度

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碳-玻纤维混杂复合材料杆体的力学与耐久性能研究

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西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2022年第2期54卷 174-183页

作者：郭瑞李承高咸贵军汪云家哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 中国石油化工集团有限公司胜利石油管理局科技处山东东营257000

碳纤维与玻璃纤维混杂增强树脂基复合材料可以发挥碳纤维的高强、高模、耐疲劳性能与玻璃纤维的高应变、低成本等优势,满足工程结构应用需求.本文针对碳-玻璃纤维混杂增强环氧树脂基复合材料拉挤杆,发明了一套高效挤压-摩擦型锚固系统... 详细信息

碳纤维与玻璃纤维混杂增强树脂基复合材料可以发挥碳纤维的高强、高模、耐疲劳性能与玻璃纤维的高应变、低成本等优势,满足工程结构应用需求.本文针对碳-玻璃纤维混杂增强环氧树脂基复合材料拉挤杆,发明了一套高效挤压-摩擦型锚固系统用于杆体力学测试,研究了纤维混杂模式(随机混杂与包覆混杂)对混杂杆体静力、湿热老化与疲劳性能的影响规律.研究表明:挤压-摩擦型锚固系统受力均匀,锚固效率高,适用于混杂杆体的力学性能测试;在一定的碳/玻璃纤维混杂比(2∶3)条件下,通过将碳纤维束随机分散到玻璃纤维束中制备的杆体可以避免包覆混杂杆体中的GFRP皮-CFRP芯界面薄弱层脱粘破坏,短梁剪切、拉伸与疲劳性能得到显著提升,实现了正混杂效应;在80℃高温浸泡下,随机混杂杆体受到碳-玻璃纤维/树脂界面劣化的影响,其界面强度保留率低于包覆混杂杆体.

关键词：碳-玻璃纤维混杂杆静力性能湿热耐久性疲劳性能混杂效应

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