检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑结构 2024年第1期54卷 9-16,8页

作者：郑博文张文元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智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室哈尔滨150090

对一种箱形截面钢-混凝土组合连梁展开研究,通过有限元模拟和理论分析对其屈服模式、抗震性能进行了深入探索。对不同参数取值下组合连梁的屈服模式进行对比分析,基于组合连梁长度与屈服承载力的关系,给出屈服模式的判定准则,研究了不... 详细信息

对一种箱形截面钢-混凝土组合连梁展开研究,通过有限元模拟和理论分析对其屈服模式、抗震性能进行了深入探索。对不同参数取值下组合连梁的屈服模式进行对比分析,基于组合连梁长度与屈服承载力的关系,给出屈服模式的判定准则,研究了不同参数对组合连梁屈服模式的影响规律。结果表明:减小截面高度、钢腹板高厚比、钢材屈服强度、混凝土强度,增大剪跨比、钢翼缘宽厚比、截面高宽比等措施均使耗能梁段更容易弯曲屈服。轴向受压时,弯曲屈服型构件的延性普遍优于剪切屈服型构件;轴向受拉时,剪切屈服型构件的延性优于弯曲屈服型构件。剪切屈服型构件的弹性段刚度、屈服荷载、极限荷载以及能量耗散系数普遍大于弯曲屈服型构件。

关键词：箱形截面钢-混凝土组合连梁屈服模式抗震性能参数分析

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基于混合算法的自由曲面网格结构多目标优化

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哈尔滨工业大学学报 2022年第4期54卷 111-117页

作者：王志成曹正罡赵林李展熇范峰孙瑛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 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) 哈尔滨150090 中南大学土木工程学院长沙410083

为有效提高自由曲面网格结构的性能,改进了自由曲面网格结构的多目标优化方法,基于NURBS技术生成自由曲面,以曲面控制点高度为优化变量,结构应变能为静力性能优化目标,提出了以综合考虑曲面相似性、流畅性以及网格规整性的几何综合量化... 详细信息

为有效提高自由曲面网格结构的性能,改进了自由曲面网格结构的多目标优化方法,基于NURBS技术生成自由曲面,以曲面控制点高度为优化变量,结构应变能为静力性能优化目标,提出了以综合考虑曲面相似性、流畅性以及网格规整性的几何综合量化指标为几何优化目标;将目标函数的敏感度与进化算法NSGA-II结合,提出了敏感度混合进化算法。进行了自由曲面索撑网壳与自由曲面空间网格结构的多目标优化。研究结果表明:与其他3种算法相比,敏感度混合进化算法不仅可获得精确性、均匀性更好的Pareto解集,而且明显提高了算法的优化效率;两个结构优化后的应变能分别下降了21.2%、60.9%,几何综合量化指标分别下降了15.4%、30.9%;优化后结构自身的力学性能有所提高,以综合量化指标为目标函数有效提高了自由曲面的相似性、网格流畅性以及网格规整性。

关键词：自由曲面多目标优化敏感度混合进化算法非均匀有理B样条 Pareto解集

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基于仿生尼龙丝的圆柱绕流被动控制

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实验流体力学 2023年第4期37卷 66-75页

作者：陈文礼林隆瀚邓质高东来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智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学智慧基础设施研究中心哈尔滨150090

通过风洞实验研究了鸟类羽毛仿生尼龙丝对圆柱绕流场的控制效果及机理。仿生尼龙丝布置于圆柱的前驻点,雷诺数为2.67×10^(4),特征变量为尼龙丝长度与圆柱直径之比L/D。采用表面压力测量系统获取圆柱表面压力系数以分析圆柱周围的... 详细信息

通过风洞实验研究了鸟类羽毛仿生尼龙丝对圆柱绕流场的控制效果及机理。仿生尼龙丝布置于圆柱的前驻点,雷诺数为2.67×10^(4),特征变量为尼龙丝长度与圆柱直径之比L/D。采用表面压力测量系统获取圆柱表面压力系数以分析圆柱周围的空气动力。利用高速粒子图像测速(PIV)系统获取圆柱的二维流场信息,并将获取的信息进行本征正交分解(POD),得到流场瞬时特性和时均特性。实验结果表明:L/D<0.6时,由尼龙丝诱导产生的旋涡无法到达尾流场,此时尼龙丝的控制效果受到限制;L/D>1.0时,尼龙丝可以显著降低圆柱尾流场的湍动能和雷诺应力,并抑制圆柱的升力系数和阻力系数;当L/D足够大时,尼龙丝可以抑制剪切层之间的相互接触,从而改变圆柱的卡门涡街旋涡脱落模式。

关键词：圆柱尾流空气动力仿生流动控制尼龙丝风洞实验粒子图像测速本征正交分解

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基于不同目标易损性和地震危险性函数的风险导向地震动决策

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建筑结构学报 2023年第S02期44卷 96-106页

作者：王丛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与信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学地震灾害防治应急管理部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

风险导向地震动的确定可以综合考虑场地的地震危险性和结构的地震易损性,实现一致倒塌风险。易损性函数和地震危险性函数对风险导向地震动的确定有重要影响,为此,依据不同的目标易损性和地震危险性函数对风险导向地震动决策进行研究。采... 详细信息

风险导向地震动的确定可以综合考虑场地的地震危险性和结构的地震易损性,实现一致倒塌风险。易损性函数和地震危险性函数对风险导向地震动的确定有重要影响,为此,依据不同的目标易损性和地震危险性函数对风险导向地震动决策进行研究。采用3种方法确定易损性曲线,包括易损性对数标准差和条件倒塌概率为定值、二者与设计地震动参数相关以及二者服从二元正态分布。分别采用线性的一阶近似和考虑曲率的二阶近似确定地震动区划图中Ⅱ类场地的地震危险性曲线。然后,依据上述易损性曲线和地震危险性曲线确定了风险导向地震动。在此基础上,对由3种易损性曲线确定的风险导向地震动进行了对比,并对依据一阶和二阶近似的地震危险性曲线确定的风险导向地震动进行了对比。研究表明:考虑易损性对数标准差和条件倒塌概率为定值以及二者服从二元正态分布确定易损性曲线得到的风险导向地震动相差很小(最大相差0.05%),与地震动区划图中的结果比较接近,明显高于考虑易损性对数标准差和条件倒塌概率与设计地震动参数相关确定易损性曲线得到的结果;依据一阶近似的地震危险性曲线确定的风险导向地震动比依据二阶近似得到的结果高约3%。

关键词：风险导向峰值地面加速度地震危险性目标易损性条件倒塌概率易损性对数标准差

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一致风险谱作用下RC框架结构响应预测及其设计值确定

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建筑结构学报 2023年第4期44卷 216-226页

基于一致风险谱的抗震设计,能够综合考虑地震危险性和结构易损性,使不同地区的结构在地震作用下实现同一目标倒塌风险。为了确定用于抗震设计的具有一致倒塌风险的风险导向地震动参数设计值和最大层间位移角设计值,以巨震和大震一致风... 详细信息

基于一致风险谱的抗震设计,能够综合考虑地震危险性和结构易损性,使不同地区的结构在地震作用下实现同一目标倒塌风险。为了确定用于抗震设计的具有一致倒塌风险的风险导向地震动参数设计值和最大层间位移角设计值,以巨震和大震一致风险谱为目标谱选取地震动记录;采用比较点法对8层3跨RC框架结构的响应(最大层间位移角)进行了预测;基于优选的地震动记录对结构进行增量动力分析(IDA),采用小样本均值乘以修正系数的方法确定最大层间位移角设计值,并对最大层间位移角设计值与其预测值之间的关系进行了研究;在此基础上,基于IDA结果确定了风险导向谱加速度设计值。研究表明,基于巨震和大震一致风险谱对RC框架结构进行抗震设计,中位值IDA曲线上对应的最大层间位移角设计值分别为0.010和0.007,既满足50年倒塌概率1%的目标倒塌风险,也满足CECS 392:2021《建筑结构抗倒塌设计标准》中对RC框架结构在地震作用下不发生倒塌的层间位移角限值1/50的要求。

关键词：一致风险谱比较点法结构响应设计值最大层间位移角风险导向谱加速度

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高位大跨度连体结构隔震减振多性能目标设计

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建筑结构学报 2023年第4期44卷 54-62,86页

作者：王建朱忠义周忠发杨育臣欧进萍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 北京市建筑设计研究院有限公司北京100045

针对沿海地区某高位大跨度连体结构在风荷载和水平地震作用下固定铰连接内力大和受力复杂的问题,提出了摩擦摆支座与切换阻尼器的组合隔震减振措施,试验研究了由黏滞阻尼器和液压阀组成切换阻尼器的阻尼力特性,开展了高位大跨度结构的... 详细信息

针对沿海地区某高位大跨度连体结构在风荷载和水平地震作用下固定铰连接内力大和受力复杂的问题,提出了摩擦摆支座与切换阻尼器的组合隔震减振措施,试验研究了由黏滞阻尼器和液压阀组成切换阻尼器的阻尼力特性,开展了高位大跨度结构的隔震减振多性能目标设计方法研究。结果表明:按照调谐减振系统的最优频率确定的高位大跨度结构隔震频率使得塔楼的位移响应最小;切换阻尼器实现了速度相关型和位移相关型两种阻尼力;与摩擦摆支座的摩擦力相比,切换阻尼器的位移相关型阻尼力不受风荷载影响,滑动位移的控制效果更好;切换阻尼器的速度相关型阻尼力与摩擦摆支座的摩擦力共同实现了高位大跨度连体结构的抗震性能目标。

关键词：高位大跨度结构组合隔震减振切换阻尼器多性能目标设计

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配置新型封闭缠绕式GFRP箍筋混凝土梁的受剪性能试验

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复合材料学报 2022年第11期39卷 5074-5085页

作者：原野王震宇王代玉哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090 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 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) 哈尔滨150090 烟台大学土木工程学院烟台264005

对采用新型封闭缠绕式玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)箍筋的混凝土梁进行了三点加载试验,考察了箍筋形式、纵筋配筋率、剪跨比、箍筋间距对配置新型封闭缠绕式GFRP箍筋混凝土梁受剪性能的影响规律。试验结果表明,新型封闭缠绕式GFRP箍... 详细信息

对采用新型封闭缠绕式玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)箍筋的混凝土梁进行了三点加载试验,考察了箍筋形式、纵筋配筋率、剪跨比、箍筋间距对配置新型封闭缠绕式GFRP箍筋混凝土梁受剪性能的影响规律。试验结果表明,新型封闭缠绕式GFRP箍筋的弯曲段强度与平直段受拉强度之比达到0.81,是拉挤成型箍筋的2.07倍。剪跨比和箍筋间距相同时,新型封闭缠绕式GFRP箍筋混凝土梁的受剪性能更好,其材料利用效率显著高于拉挤成型箍筋。梁的抗剪承载力随纵筋配筋率增加的提高幅度不大,但梁的延性有较明显改善。当箍筋间距为75 mm,新型封闭缠绕式GFRP箍筋的应变显著增大,同时对剪压区混凝土产生一定的约束作用,提升了受剪承载力。采用中国(GB 50608−2020)、美国(ACI 440.1R-15)、加拿大(CSA S806-12)、英国(BISE−1999)和日本(JSCE−1997)五种纤维增强树脂复合材料(FRP)筋混凝土结构设计规范计算的受剪承载力显著低于试验值,建议适当提高新型封闭缠绕式GFRP箍筋的断裂应变限值。

关键词：受剪性能混凝土梁 FRP筋剪跨比箍筋

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RC框架-剪力墙结构的一致倒塌风险决策分析

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工程力学 2022年第S01期39卷 71-77页

作者：董尧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

目标倒塌风险的决策是建筑结构一致倒塌风险抗震设计的关键科学问题之一。以按现行规范设计的钢筋混凝土(RC)框架-剪力墙结构为研究对象,采用第二代基于性能的地震工程方法,对5个不同设防等级的12层RC框架-剪力墙结构进行了概率地震损... 详细信息

目标倒塌风险的决策是建筑结构一致倒塌风险抗震设计的关键科学问题之一。以按现行规范设计的钢筋混凝土(RC)框架-剪力墙结构为研究对象,采用第二代基于性能的地震工程方法,对5个不同设防等级的12层RC框架-剪力墙结构进行了概率地震损失评估,将直接经济损失、停工时间和人员伤亡数量统一货币化,同时考虑建筑结构服役期内的成本投入,根据设计基准期内总经济成本最小原则,决策得到RC框架-剪力墙结构的一致倒塌风险。研究结果表明:决策得到的不同设防等级RC框架-剪力墙结构的一致倒塌风险为50年倒塌概率0.26%(相当于年平均倒塌概率为5.26×10^(−5)),与欧洲的一致倒塌风险目标50年超越概率0.25%非常接近,决策结果可为风险导向地震动区划图编制以及一致风险抗倒塌设计提供理论基础。

关键词： RC框架-剪力墙地震风险全寿命成本一致倒塌风险风险决策

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极罕遇地震作用下建筑结构一致风险抗倒塌设计方法研究

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建筑结构学报 2022年第7期43卷 253-263页

作者：徐铭阳王丛董尧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

结合当前国际上以“抗倒塌”为目标进行地震动参数区划和以“一致倒塌风险”为设防目标进行结构抗震设计的发展趋势,针对我国现行建筑抗震设计规范体系中抗倒塌能力评估的局限性,建议了四种一致风险抗倒塌设计方法,详细介绍了四种方法... 详细信息

结合当前国际上以“抗倒塌”为目标进行地震动参数区划和以“一致倒塌风险”为设防目标进行结构抗震设计的发展趋势,针对我国现行建筑抗震设计规范体系中抗倒塌能力评估的局限性,建议了四种一致风险抗倒塌设计方法,详细介绍了四种方法的评价指标与计算过程。考虑极罕遇地震作用,基于极罕遇地震一致风险谱对地震动记录进行了挑选与调幅。以RC框-剪结构作为典型案例,采用四种抗倒塌设计方法进行验算,结果表明:同时考虑地震危险性与结构不确定性影响的全概率方法验算未通过,其余验算方法均通过,这说明了忽略结构所在场地危险性影响会造成结构倒塌性能评估的不准确性,未考虑结构体系多种不确定性影响会高估结构的抗倒塌性能,因此有必要推行“一致风险”的结构设计理念。

关键词：极罕遇地震一致风险抗倒塌设计方法地震易损性地震风险

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桥塔尾流风作用下吊索尾流致振动模型与参数分析

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中国公路学报 2022年第4期35卷 117-127页

作者：陈文礼黄业伟孟昊陈冠斌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 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

现场实测表明,大跨度悬索桥塔后吊索受桥塔尾流影响常发生大幅尾流致振。为研究该振动机理,同时为工程设计和应用实践提供理论指导,以某大跨悬索桥桥塔单根塔柱和塔后吊索为研究对象,首先进行了大比例尺节段模型的风洞试验。通过试验,... 详细信息

现场实测表明,大跨度悬索桥塔后吊索受桥塔尾流影响常发生大幅尾流致振。为研究该振动机理,同时为工程设计和应用实践提供理论指导,以某大跨悬索桥桥塔单根塔柱和塔后吊索为研究对象,首先进行了大比例尺节段模型的风洞试验。通过试验,再现吊索在桥塔尾流区内的尾流致振现象,研究吊索的振动特征与桥塔尾流风速特征。在此基础上,考虑尾流刚度作用,建立吊索的非定常气动力模型与吊索尾流致运动微分方程。利用四阶龙格库塔算法积分求解吊索尾流致运动微分方程。影响吊索运动的参数分为3种类别:结构参数、流场参数和位置参数。通过对各影响参数进行逐个分析,研究不同参数对桥塔尾流区中吊索振动特征的影响规律。结果表明:质量比这一参数对于吊索的振动模式的组成和占比起到关键性作用;而其他参数对于吊索振幅仅起到调节作用,对于吊索运动模式改变作用不显著;增大吊索阻尼比与减小尾流场风速脉动成分均可有效减小吊索振动幅值,这为吊索减振工程实际问题提供了解决思路。

关键词：桥梁工程尾流致振参数分析吊索气动力模型

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