检索结果-内蒙古大学图书馆

振动．测试与诊断 2023年第3期43卷 609-614,626页

作者：霍林生张晨晨大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室大连116024

针对传统线性超声方法对于界面接触状态的微小改变不敏感的问题,提出了基于非线性超声理论的销轴连接承载状态监测方法。首先,分别在销轴和耳板上各安装1个压电陶瓷片用于发射和接收超声波信号,利用非线性超声理论分析接收信号的2次谐... 详细信息

针对传统线性超声方法对于界面接触状态的微小改变不敏感的问题,提出了基于非线性超声理论的销轴连接承载状态监测方法。首先,分别在销轴和耳板上各安装1个压电陶瓷片用于发射和接收超声波信号,利用非线性超声理论分析接收信号的2次谐波来识别销轴连接的荷载;其次,对超声波在销轴和耳板间的传播机理进行理论研究,基于粗糙界面的接触声学非线性原理建立了线性和非线性特征参数与界面压力之间的关系;最后,通过销轴连接装置的试验研究,对理论分析结果进行验证。结果表明,线性特征参数无法识别出销轴连接状态的微小改变,而基于2次谐波的非线性特征参数能有效识别全部试验荷载工况下销轴连接状态的改变。

关键词：销轴监测压电陶瓷非线性超声 2次谐波

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城市综合体多层级功能损失及抗震韧性评估方法

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建筑结构学报 2023年第7期44卷 1-14页

作者：丛阳余丁浩李钢董志骞张晗王睿大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

相较于普通单体结构,城市综合体具有更丰富的功能组成和更复杂的功能失效过程,合理量化不同层级和空间区域的功能损失是评估抗震韧性水平的关键。为此,开展城市综合体功能失效过程分析,根据此类结构的“级联”式功能失效特点,提出了一... 详细信息

相较于普通单体结构,城市综合体具有更丰富的功能组成和更复杂的功能失效过程,合理量化不同层级和空间区域的功能损失是评估抗震韧性水平的关键。为此,开展城市综合体功能失效过程分析,根据此类结构的“级联”式功能失效特点,提出了一种逐级计算功能损失的抗震韧性评估方法。该方法以功能相关性为依据,分别采用故障树模型和加权求和方法计算局部支撑系统功能损失,建立基于支撑系统的多层级加权计算模型,并结合场地条件限制下的修复时间计算方法和线性功能恢复路径,建立功能恢复评估模型。最终建立基于蒙特卡洛模拟的抗震韧性评估流程。将该方法应用于某城市综合体,计算结果表明:支撑系统的相关性对功能损失存在较大影响,电力、供水和空调通风系统易产生严重功能损失;塔楼中上部是功能的易损部位,结构修复阶段耗时较长;所提出的方法可实现多层级功能损失的逐级精细评估。

关键词：城市综合体抗震韧性功能损失评估故障树方法修复时间

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土木工程结构非线性计算分析研究进展

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工程力学 2023年第7期40卷 1-24页

作者：李钢余丁浩大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

非线性行为分析是探究土木工程结构在极端环境荷载作用下的灾变机理和薄弱部位、预测结构极限承载能力的有效手段,在结构设计与性能评价方面已变得必不可少,高效、稳定、精确的非线性分析理论和求解技术一直是土木工程结构分析领域的研... 详细信息

非线性行为分析是探究土木工程结构在极端环境荷载作用下的灾变机理和薄弱部位、预测结构极限承载能力的有效手段,在结构设计与性能评价方面已变得必不可少,高效、稳定、精确的非线性分析理论和求解技术一直是土木工程结构分析领域的研究热点。该文对结构非线性分析的基本发展过程进行了简要回顾,并重点对目前常用的非线性有限元分析方法的基本原理和研究进展进行了综述;围绕土木工程结构,总结了结构非线性分析方法在计算精度、稳定性、效率等方面的若干关键问题及相关研究进展,包括高效非线性分析法-隔离非线性法,并综述了该方法的最新研究进展。

关键词：土木工程结构非线性分析有限元法隔离非线性法综述

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综合体结构地震失效与影响因素分析

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建筑结构学报 2023年第4期44卷 188-203页

作者：李钢张晗王睿董志骞余丁浩大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

综合体结构集地上多塔、裙房、大空间地下结构于一体,结构规模大、连接部位多,地震作用下结构耦联效应和土-结构相互作用突出。为明确此类结构地震损伤及失效机理,以典型双塔综合体为例,分别选取近场脉冲型和远场型地震动为输入,进行增... 详细信息

综合体结构集地上多塔、裙房、大空间地下结构于一体,结构规模大、连接部位多,地震作用下结构耦联效应和土-结构相互作用突出。为明确此类结构地震损伤及失效机理,以典型双塔综合体为例,分别选取近场脉冲型和远场型地震动为输入,进行增量动力分析与易损性分析,研究了结构薄弱部位、失效机制和损伤演化规律,并对比分析结构影响因素和地震动特性对结构失效影响。结果表明:裙房及大空间地下结构产生的嵌固作用对结构损伤、失效影响显著;受侧向刚度突变影响,地上与地下交界处、裙房与塔楼交界处是结构薄弱部位;塔楼耦联特性对减少整体结构地震响应有利,考虑土体影响后,塔楼耦联效应增强,结构位移和加速度响应的最大减小幅度超过30%;地上地下耦联特性对地上结构地震响应的影响随地震强度增加呈现先减小后增大的变化,综合体地上结构受地下结构影响,加速度响应增幅最高达90%以上;结构动力响应受地震动特性影响,同强度近场脉冲地震作用下的结构变形和损伤情况大于远场地震作用的,近场脉冲地震动易使结构发生裙房底部失效破坏,远场地震动易使结构发生塔楼底部失效破坏。

关键词：综合体结构近场脉冲型地震动远场地震动损伤演化失效机理影响因素

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孤立波作用下振荡水柱波能转换装置的越浪研究

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哈尔滨工程大学学报 2023年第9期44卷 1527-1533页

作者：牟迪王荣泉宁德志陈丽芬大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

为研究海啸等浅水大波与振荡水柱波浪能转换装置(OWC-WEC)作用时的越浪现象,本文利用开源软件OpenFOAM,并采用孤立波作为输入波形进行数值模拟研究。该模型求解守恒型N-S方程,其中孤立波采用waves2Foam造波模块进行数值造波,通过对比数... 详细信息

为研究海啸等浅水大波与振荡水柱波浪能转换装置(OWC-WEC)作用时的越浪现象,本文利用开源软件OpenFOAM,并采用孤立波作为输入波形进行数值模拟研究。该模型求解守恒型N-S方程,其中孤立波采用waves2Foam造波模块进行数值造波,通过对比数值模拟结果与模型实验结果验证该数值模型的有效性。研究发现:用以往基于防波堤模型得到的经验公式不能准确预测浅水波与振荡水柱波浪能转换装置的越浪量、越浪厚度等物理量,数值模拟结果与经验公式趋势保持一致,但经验公式预测的结果明显偏大。越浪流在顶板上方主要以匀速传播,传播速度随相对波高增大而增大。发生越浪现象的同时,出现了顶板砰击现象,砰击压强随相对波高的增高而降低并且砰击点随之逐渐向后移动。本文以期为岸式或集成于防波堤的振荡水柱波浪能转换装置的设计提供参考。

关键词：海啸波浪能振荡水柱波浪能转换装置 OpenFOAM 孤立波越浪量越浪厚度砰击

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解析试函数单元的非线性化及工程应用

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工程力学 2024年第7期41卷 1-8,28页

作者：邹德高张修阳刘京茂陈楷大连理工大学水利工程学院辽宁大连116024 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

解析试函数单元将弹性控制方程的解析解引入到单元位移场中,导致位移场与弹性参数相关,限制了其在弹塑性分析中的应用。该文提出了构造解析试函数单元的弹性参数保持常数的策略,使其适用于弹塑性分析。通过土柱弯曲的弹塑性分析结果表明... 详细信息

解析试函数单元将弹性控制方程的解析解引入到单元位移场中,导致位移场与弹性参数相关,限制了其在弹塑性分析中的应用。该文提出了构造解析试函数单元的弹性参数保持常数的策略,使其适用于弹塑性分析。通过土柱弯曲的弹塑性分析结果表明:用于构造解析试函数单元的弹性模量的取值对计算结果没有影响;泊松比的取值对结果影响较大,而当其与材料弹性泊松比一致时精度较高,计算误差小于等参单元、比例边界有限元和非协调元。将解析试函数单元的非线性化方法应用于大开地铁的震害模拟,结果表明:在自由度较少的情况下,非线性化解析试函数单元的模拟结果更接近实际震害,具有良好的应用前景。

关键词：解析试函数弹塑性地震大开地铁损伤分析

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水浸-室内环境下开裂微生物砂浆的长期修复能力试验研究

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硅酸盐通报 2025年第3期44卷 842-851页

作者：王立成邹凯大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室大连116024

要通过微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)实现修复混凝土裂缝的目标,应保证掺入混凝土的微生物具备长期修复能力。采用裂缝测量、X射线衍射(XRD)、能量色散X射线光谱(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)等方法,研究了掺有假坚强芽孢杆菌的微生物砂浆... 详细信息

要通过微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)实现修复混凝土裂缝的目标,应保证掺入混凝土的微生物具备长期修复能力。采用裂缝测量、X射线衍射(XRD)、能量色散X射线光谱(EDS)和扫描电子显微镜(SEM)等方法,研究了掺有假坚强芽孢杆菌的微生物砂浆试件在水浸-室内环境条件下的长期修复能力。试验结果显示,经150 d水浸后,初始裂缝宽度小于200μm的试件在经过12 d修复后,裂缝面积修复率超过80%,最大裂缝修复宽度达到507.8μm。在1500 d龄期试件表面观察到更致密的白色沉淀,但进一步减小裂缝宽度的效果有限。1500 d龄期试件的锯切面上观察到了白色沉淀,证明假坚强芽孢杆菌在砂浆中具备长期修复能力。通过XRD、EDS和SEM分析发现,微生物诱导生成的方解石是裂缝内的主要自修复产物。

关键词：微生物诱导碳酸钙沉淀水泥基材料自修复裂缝假坚强芽孢杆菌微观形貌

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冰脊间流场特性的PIV实验研究

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实验流体力学 2025年

作者：郝鹏飞王爽卢鹏李志军大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

冰脊间流场结构的变化会影响极地海冰-海洋界面的动量交换，从而改变海冰运动及其演变规律。为弥补现场观测数据缺失并阐明冰脊间的流场特征，采用粒子图像测速技术开展实验室物理模拟实验，改变冰脊模型参数无量纲间距L(7.5～30)、相... 详细信息

冰脊间流场结构的变化会影响极地海冰-海洋界面的动量交换，从而改变海冰运动及其演变规律。为弥补现场观测数据缺失并阐明冰脊间的流场特征，采用粒子图像测速技术开展实验室物理模拟实验，改变冰脊模型参数无量纲间距L(7.5～30)、相对运动速度V (0.1～0.3 m/s)、冰脊入水深度H (0.04～0.12 m)和冰脊模型的底角角度α (30°～90°)，对冰脊间冰下流场结构进行了精细测量，并着重分析了冰脊角度、间距和入水深度变化对流场结构的影响。结果表明：随着冰脊倾角逐渐增大，流场速度梯度增加，回流漩涡涡心逐渐远离前冰脊尖端，涡心下方速度梯度显著增大。增大冰脊间距时，冰脊间流速先逐渐增大后减小，当冰脊间无量纲间距超过一定距离后，后冰脊对中间流场几乎不产生影响。随着冰脊入水深度增加，回流区旋涡横向和纵向影响范围变大，涡心下方速度梯度增加，入水深度达到0.12 m时出现较小的旋涡。并且发现冰脊运动速度不是影响流场变化的主导因素。实验结果对于冰-海拖曳系数参数化与海冰动力学模型改进具有重要意义。

关键词：海冰 PIV测量冰脊流场拖曳系数

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基于反向Meyerhof破坏模式的吸力式筒型基础抗拔承载力极限分析上限解

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岩土工程学报 2025年

作者：王胤张晓琴韦桐忠王亦涵大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

针对非均质海床地基土体中吸力式筒型基础的抗拔承载性能，本研究引入不排水抗剪强度随深度的线性梯度效应，建立虚功平衡方程，提出了吸力式筒型基础整体剪切破坏模式的解析解。与模型试验和部分传统理论进行对比，验证了所推导的上拔... 详细信息

针对非均质海床地基土体中吸力式筒型基础的抗拔承载性能，本研究引入不排水抗剪强度随深度的线性梯度效应，建立虚功平衡方程，提出了吸力式筒型基础整体剪切破坏模式的解析解。与模型试验和部分传统理论进行对比，验证了所推导的上拔承载力上限解公式的合理性和有效性，进一步通过参数敏感性研究，系统揭示了土体非均匀性和筒体长径比等参数对承载力系数Nc的影响规律，结合承载力归一化处理明晰了各因素的影响效应。结果表明上限解F与各参数之间呈正相关，当通过仅改变吸力筒半径或仅改变吸力筒筒长改变长径比时，归一化承载力系数Nc随长径比变化呈现不同趋势。所推导出的理论解析公式相对于传统理论更接近于模型试验的结果，表明该上限解析式在误差允许范围内是合理的，具有一定的工程应用潜力。

关键词：吸力筒基础上限分析反向Meyerhof破坏模式抗拔承载力非均匀性

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考虑冲刷影响的海上风电单桩基础动力响应分析

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清华大学学报(自然科学版) 2025年

作者：焦钰祺乔东生唐国强吕林欧进萍大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

大直径单桩基础在近海风电中被广泛应用,但海洋动力环境导致的冲刷效应会显著影响桩基础的承载力以及结构的整体动力响应。为了评估整体冲刷和局部冲刷效应的影响,该文基于Abaqus有限元软件建立了冲刷平衡后的桩-土相互作用数值分析模型... 详细信息

大直径单桩基础在近海风电中被广泛应用,但海洋动力环境导致的冲刷效应会显著影响桩基础的承载力以及结构的整体动力响应。为了评估整体冲刷和局部冲刷效应的影响,该文基于Abaqus有限元软件建立了冲刷平衡后的桩-土相互作用数值分析模型,采用考虑粒间应变张量的土体亚塑性动本构模型开展分析计算,揭示冲刷平衡后大直径单桩的承载机理,探究冲刷引起的剩余土体固结状态改变和局部冲刷深度对循环受荷单桩水平承载力响应的影响。结果表明,冲刷地形中大直径单桩水平土抗力主要由浅层楔形破坏区和基底旋转剪切区的土阻力贡献,局部冲刷深度变化主要影响桩周楔形破坏区的土阻力大小。此外,冲刷会诱发剩余土体固结状态改变,采用冲刷前的土体参数确定的桩-土相互作用刚度评估冲刷后单桩水平位移响应,会使位移峰值高估约23%。

关键词：冲刷大直径单桩海上风电动力响应循环加载

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