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建筑结构学报 2016年第1期37卷 56-64页

作者：孙瑛邱冶武岳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 河海大学土木与交通学院江苏南京210098

通过有限的风洞试验数据,揭示雷诺数效应的发生、发展机理,关键在于找出能够有效表征雷诺数效应的特征参数。以经典圆柱模型为研究对象,在系列雷诺数效应风洞试验基础上,从边界层分离、转捩和旋涡脱落等方面,研究了表征雷诺数效应的气... 详细信息

通过有限的风洞试验数据,揭示雷诺数效应的发生、发展机理,关键在于找出能够有效表征雷诺数效应的特征参数。以经典圆柱模型为研究对象,在系列雷诺数效应风洞试验基础上,从边界层分离、转捩和旋涡脱落等方面,研究了表征雷诺数效应的气动参数及其数据识别方法。针对经典圆柱模型,采用压力系数时程和压力梯度提取有关边界层分离和流动转捩的物理信息。研究表明,在分离边界层转捩区间内分离点附近的压力系数时程会出现明显的阶跃现象,并伴有骤增的压力梯度值,可作为判定雷诺数转捩区间的辅助方法。为研究不同雷诺数下模型周围主导旋涡的作用特点,采用谱正交分解法(SPT)来识别旋涡作用及其对脉动风压场的能量贡献等,旨在对类似结构的雷诺数效应研究提供参考。

关键词：圆柱气动参数数据识别技术风洞试验雷诺数效应

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几何特征对柱面屋盖雷诺数转捩区间影响的风洞试验研究

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建筑结构学报 2016年第12期37卷 10-19页

大跨度柱面屋盖结构的风荷载特性具有明显的雷诺数效应，其屋盖几何特征对风荷载雷诺数效应影响较大。为此，以柱面屋盖为研究对象，开展了考虑几何特征影响的雷诺数效应风洞试验，变化几何特征参数包括矢跨比（f/L为1/6~1/2）和长跨比... 详细信息

大跨度柱面屋盖结构的风荷载特性具有明显的雷诺数效应，其屋盖几何特征对风荷载雷诺数效应影响较大。为此，以柱面屋盖为研究对象，开展了考虑几何特征影响的雷诺数效应风洞试验，变化几何特征参数包括矢跨比（f/L为1/6~1/2）和长跨比（B/L为1~12），试验雷诺数Re范围为6.90×10^4~1.38×10^6。基于风洞试验数据，分析了模型表面风压分布规律、压力梯度和升阻力曲线等。研究结果表明：柱面屋盖长跨比减小、矢跨比增大会使雷诺数转捩区间的下限值向高雷诺数范围转移，即三维绕流效应使得分离边界层出现转捩滞后现象；当模型长跨比B/L由12减小至1时，雷诺数转捩区间下限值从1.66×10^5逐渐增大至4.14×10^5；当矢跨比f/L由1/3增加至1/2时，转捩区间下限值则从2.48×10^5增大至4.14×10^5；对矢跨比1/6屋盖模型，在试验雷诺数（6.90×10^4~2.48×10^5）范围内无明显雷诺数效应。

关键词：柱面屋盖几何特征风洞试验雷诺数效应风荷载

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基于应变能密度的网壳结构抗震性能参数分析

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土木工程学报 2016年第11期49卷 11-18页

作者：张明张克跃李倩周广春西南交通大学四川成都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 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

基于结构应变能密度对单层网壳进行地震响应特性分析,提出了反映结构稳定工作状态特性的新型参数,即指数应变能密度和值参数。首先,绘制单层网壳在地震作用下的各种响应分布云图及响应曲线图,展示了既有的参数形式不能完全地表征结构的... 详细信息

基于结构应变能密度对单层网壳进行地震响应特性分析,提出了反映结构稳定工作状态特性的新型参数,即指数应变能密度和值参数。首先,绘制单层网壳在地震作用下的各种响应分布云图及响应曲线图,展示了既有的参数形式不能完全地表征结构的整体工作性能,特别是结构进入弹塑性工作阶段,这些参数难以体现结构与外荷载之间稳定和确切的工作特性。其次,尝试将所有单元的指数应变能密度相加,得到能够表征结构整体受力状态的指数应能密度和值参数。通过考察该参数在结构弹性和弹塑性工作阶段随地震动强度变化的规律,鉴证了指数应变能密度和值参数能够反映:结构工作状态的稳定性特征、结构从工作状态到失效状态的突变特征、以及失效状态的不稳定性特征。最后,根据观察所揭示的单层网壳工作特征,并结合最大节点位移参数,建议单层网壳动力破坏等级划分及分界指标,为深入进行单层网壳抗震分析和设计规范的改进提供参考。

关键词：指数应变能密度和值结构受力状态弹塑性地震作用性态设计

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基于试验软件的土木本科拟动力试验教学方法初探

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教育教学论坛 2017年第50期 143-145页

作者：王贞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智能防灾减灾工业和信息化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

土木工程专业本科拟动力试验教学具有重要意义,并且具有理论性强、综合性强、课时少、重概念等特点。针对这些特点,设计了基于混合试验软件HyTest的"课堂讲解"—"现场演示"—"模拟操作"一体化教学方案。... 详细信息

土木工程专业本科拟动力试验教学具有重要意义,并且具有理论性强、综合性强、课时少、重概念等特点。针对这些特点,设计了基于混合试验软件HyTest的"课堂讲解"—"现场演示"—"模拟操作"一体化教学方案。实践表明该方案能取得较理想的教学效果。

关键词：教学方法土木工程试验拟动力试验试验软件

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采用位移外环控制的拟动力试验方法及验证

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地震工程与工程振动 2016年第2期36卷 9-15页

作者：王贞王照然吴斌结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 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

拟动力试验是一种重要的结构抗震试验方法。在该类试验中,试件出力大,连接件和支座往往产生滑移与弹性变形,导致试件实际位移与期望位移存在较大偏差,降低试验数据的精度和可靠性。位移外环控制,是在作动器控制回路之外直接以试件位移... 详细信息

拟动力试验是一种重要的结构抗震试验方法。在该类试验中,试件出力大,连接件和支座往往产生滑移与弹性变形,导致试件实际位移与期望位移存在较大偏差,降低试验数据的精度和可靠性。位移外环控制,是在作动器控制回路之外直接以试件位移为控制变量的控制回路,是解决该问题的有效方法。本文阐述了PI(即比例-积分)位移外环控制的原理,分析了在非实时平台实现该控制的延迟不确定问题,详细介绍了在混合试验平台软件Hy Test中的实现架构。采用混合试验平台软件Hy Test及该外环控制方法,完成了阶跃命令试验、单自由度结构拟动力试验和6自由度结构拟动力试验模拟,研究表明该方法稳定可靠,能大幅提高位移控制精度。

关键词：拟动力试验控制误差位移外环控制 PI控制

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“结构概念和体系”的混合式教学模式研究

“结构概念和体系”的混合式教学模式研究

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第九届全国工科研究生教育工作研讨会

作者：张清文张瑀武岳季天健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哈尔滨 150090 英国曼彻斯特大学机械航天与土木工程学院 M139PL

本文主要依托于哈尔滨工业大学土木工程学院开设的结构概念和体系课程.本研究基于超星在线视频及自建中英文网站,充分利用在线开放课程的优势,结合课程特点,采取混合式教学模式,激发学生学习兴趣,引导学生进行自主式、合作式、探究式学... 详细信息

本文主要依托于哈尔滨工业大学土木工程学院开设的结构概念和体系课程.本研究基于超星在线视频及自建中英文网站,充分利用在线开放课程的优势,结合课程特点,采取混合式教学模式,激发学生学习兴趣,引导学生进行自主式、合作式、探究式学习,从而能够提高学生学习效率和教学质量.笔者通过开展混合式教学模式,基于一系列有效的方法,取得了良好的授课效果和相关成果.

关键词：高等院校《结构概念和体系》开放课程混合式教学在线视频中英文网站

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基于随机骨料模型的混凝土抗压强度尺寸效应研究

基于随机骨料模型的混凝土抗压强度尺寸效应研究

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中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会第十六次学术会议

作者：张颖刘昌永王玉银尹航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

将混凝土视为砂浆、骨料及过渡界面组成的三相复合材料,采用随机骨料模型从细观角度对混凝土轴压破坏过程及抗压强度尺寸效应进行数值分析.该模型中考虑了混凝土级配以及骨料分布的影响,通过赋予各相材料塑性损伤本构关系并引入初始缺... 详细信息

将混凝土视为砂浆、骨料及过渡界面组成的三相复合材料,采用随机骨料模型从细观角度对混凝土轴压破坏过程及抗压强度尺寸效应进行数值分析.该模型中考虑了混凝土级配以及骨料分布的影响,通过赋予各相材料塑性损伤本构关系并引入初始缺陷来模拟混凝土破坏过程中裂缝的产生与扩展.通过与试验数据进行对比,认为所建立随机骨料细观模型能够较好地反映混凝土抗压强度尺寸效应规律.分析结果表明:初始缺陷大小对混凝土抗压强度尺寸效应影响显著,而混凝土强度等级与缺陷位置对尺寸效应影响较小.通过对混凝土轴压破坏机理进行分析,发现基于能量释放的尺寸效应模型能够较好地解释混凝土的破坏过程和预测模拟结果.

关键词：混凝土材料抗压强度尺寸效应轴压破坏随机骨料模型

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力-位移混合控制方法在大型多功能试验加载系统拟静力试验中的应用

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振动与冲击 2016年第7期35卷 161-166页

作者：曾聪许国山张树伟王涛耿悦吴斌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哈尔滨150090 东北电力大学建筑工程学院吉林132012 黑龙江科技大学建筑工程学院哈尔滨150027

为了满足结构试验试件尺寸越来越大、边界条件越来越复杂的需求,国内外多家高校和科研机构都开发了大型多功能试验加载系统,对试验系统的精确加载控制是保证试验顺利进行和取得准确试验结果的关键。通过介绍国内外现有的一些大型多功能... 详细信息

为了满足结构试验试件尺寸越来越大、边界条件越来越复杂的需求,国内外多家高校和科研机构都开发了大型多功能试验加载系统,对试验系统的精确加载控制是保证试验顺利进行和取得准确试验结果的关键。通过介绍国内外现有的一些大型多功能试验加载系统,针对哈尔滨工业大学结构与抗震试验中心的大型多功能试验加载系统压剪拟静力试验的竖向加载控制方法展开研究;提出应用力-位移混合控制法实现竖向力加载控制,基于MTS控制系统给出具体实施方案,并通过试验对比传统力控制方法与基于力-位移混合控制法的控制效果。研究结果表明:传统力控制方法虽然能很好实现稳定的竖向力,但很难保证试件的压剪受力状态;而力-位移混合控制法不但可以精确实现轴向力的加载控制,还能确保试件的压剪受力状态;基于力-位移的混合控制法对于该类加载试验系统的竖向力加载控制具有通用性,在大比例尺柱、墙等试件的压剪试验中具有广阔的应用前景。

关键词：多功能试验加载系统力-位移混合控制拟静力试验压剪受力

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基于CCD相机的宋家庄公铁立交桥挠度监测系统

基于CCD相机的宋家庄公铁立交桥挠度监测系统

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第26届全国结构工程学术会议

作者：单宝华王蕾霍晓洋袁文厅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业和信息化部重点实验室济南大学土木建筑学院

针对淄博市G309国道上宋家庄公铁立交桥挠度变形监测需求,本文提出基于张正友标定的DIC桥梁挠度监测方法。该方法使用CCD相机跟踪靶标位置变化,引入张正友方法标定CCD相机内外参数,并结合数字图像相关方法测量桥梁挠度。对比试验结果表... 详细信息

针对淄博市G309国道上宋家庄公铁立交桥挠度变形监测需求,本文提出基于张正友标定的DIC桥梁挠度监测方法。该方法使用CCD相机跟踪靶标位置变化,引入张正友方法标定CCD相机内外参数,并结合数字图像相关方法测量桥梁挠度。对比试验结果表明张正友标定的DIC方法具有较高精度。使用MATLAB编译宋家庄公铁立交桥挠度监测软件,并集成宋家庄公铁立交桥挠度监测系统。该系统可实现4通道CCD相机的图像预览、同步采集、相机标定、挠度显示以及数据存储等功能。由现场实测挠度曲线可知4测点桥梁挠度曲线趋势一致,说明本文方法准确地测量桥梁挠度变化,验证本文方法的可靠性,可用于桥梁挠度的长期监测。

关键词：桥梁挠度监测 CCD相机张正友标定数字图像相关

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徐变及饱和度对混凝土表面毛细吸水速率及气体渗透率的影响研究

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中国科技论文在线精品论文 2017年第2期10卷 198-205页

作者：邢秉元周春圣王振地哈尔滨工业大学土木工程学院结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨 150090 中国建筑材料科学研究总院绿色建筑材料国家重点实验室北京 100024

采用徐变加载的方法制备含有不同程度损伤的混凝土试件,利用气体渗透率和表面毛细吸水速率指标表征损伤混凝土试件的物质传输性能,研究徐变变形和初始饱和度对混凝土材料气体渗透率和表面毛细吸水速率这两个物质传输性能指标的影响.结... 详细信息

采用徐变加载的方法制备含有不同程度损伤的混凝土试件,利用气体渗透率和表面毛细吸水速率指标表征损伤混凝土试件的物质传输性能,研究徐变变形和初始饱和度对混凝土材料气体渗透率和表面毛细吸水速率这两个物质传输性能指标的影响.结果表明,长期荷载作用下产生的微裂纹等损伤将显著增大混凝土材料的气体渗透性和表面毛细吸水速率,卸载之后测量得到的本征气体渗透率和表面毛细吸水速率并不会随着徐变变形的增大而发生显著变化.混凝土材料的气体渗透率随饱和度的增大而快速减小,损伤程度较大的混凝土试件的气体渗透率对饱和度更敏感.所有饱和度为0.15左右的混凝土试件的表面毛细吸水速率均比干燥状态下的表面毛细吸水速率大;混凝土材料的表面毛细吸水速率指标对初始饱和度非常敏感.随初始饱和度的增加,表面毛细吸水速率逐渐减小并呈现明显的非线性性质.量化分析实际混凝土材料的耐久性时,须合理考虑损伤及饱和度的影响.

关键词：建筑材料气体渗透率表面毛细吸水速率饱和度徐变裂纹损伤

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