检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑结构学报 2024年第6期45卷 164-177页

作者：李钢宋波董志骞李宏男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 沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168

我国西南地区是地震高发区,且河网密布,山高谷深,降雨充沛,汛期发生地震可能伴随暴雨洪水发生,山区临河建筑存在遭受地震和洪水相继作用的风险。针对西南山区临河建筑群,基于贝叶斯网络模型,提出了地震-滑坡-堰塞湖溃决洪水灾害链的发... 详细信息

我国西南地区是地震高发区,且河网密布,山高谷深,降雨充沛,汛期发生地震可能伴随暴雨洪水发生,山区临河建筑存在遭受地震和洪水相继作用的风险。针对西南山区临河建筑群,基于贝叶斯网络模型,提出了地震-滑坡-堰塞湖溃决洪水灾害链的发生概率推算方法;综合考虑洪水危险性、环境敏感性、洪水和建筑间相互作用,引入建筑洪灾暴露度指标,建立了临河建筑群洪灾危险性分析模型,实现了震损结构在洪水冲击作用下的损伤分析,最终建立了地震-洪水相继作用下临河建筑群抗多灾性能评估方法。算例分析结果表明:震损建筑遭受洪水冲击时的破坏情况与建筑的空间位置和环境条件显著相关;地震后洪水对震损结构造成的累积损伤不可忽视;所建立的评估方法可以有效预测我国西南地区临河建筑群在地震和洪水相继作用下的损伤情况。

关键词：地震-洪水相继作用临河建筑群多灾害损伤评估

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不规则波作用下岸基式振荡水柱波能装置的水动力性能研究

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海洋学报 2024年第1期46卷 101-110页

作者：傅磊宁德志王荣泉 Robert Mayon 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 大连理工大学大连市海洋可再生能源重点实验室辽宁大连116024

为了研究真实海域中振荡水柱(OWC)波能转换装置的水动力性能,本文基于势流理论和高阶边界元方法,建立了不规则波与岸基式OWC波能装置相互作用的二维非线性数值模型,不规则波基于JONSWAP谱生成。为了考虑由于水体黏性引起的能量耗散,在... 详细信息

为了研究真实海域中振荡水柱(OWC)波能转换装置的水动力性能,本文基于势流理论和高阶边界元方法,建立了不规则波与岸基式OWC波能装置相互作用的二维非线性数值模型,不规则波基于JONSWAP谱生成。为了考虑由于水体黏性引起的能量耗散,在气室内水面边界条件中引入人工黏性阻尼。并在大连理工大学波流水槽中开展了物理模型试验,对数值模型的有效性进行了验证。研究发现,在不规则波作用下,OWC波能装置的水动力效率相较于规则波作用下有所降低,特别是在低频波区域效率差值最大。与规则波相比,不规则波浪作用下装置峰值效率对应的频率变大。气室内的相对水面高程随着有效波高的增加而降低,而气室内相对气压则随有效波高的增加而增大。OWC波能装置的水动力效率受有效波高的影响较小,其峰值效率对应的频率不受波浪非线性的影响。本文可以为OWC波能装置的设计提供参考。

关键词：振荡水柱波能转换装置不规则波高阶边界元波浪非线性

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多灾害作用下工程结构分析与设计方法研究进展

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土木工程学报 2023年第8期56卷 9-26页

作者：李钢张倪飞董志骞李宏男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 沈阳建筑大学辽宁沈阳110168

我国是世界上自然灾害最严重的国家之一,灾害种类多样且分布广泛,部分地区存在着多灾害聚集分布的现象,各类灾害给区域内的工程结构安全带来了巨大的威胁。为推进我国工程结构抗多灾设计理论的发展,对国内外建筑结构、桥梁工程等领域的... 详细信息

我国是世界上自然灾害最严重的国家之一,灾害种类多样且分布广泛,部分地区存在着多灾害聚集分布的现象,各类灾害给区域内的工程结构安全带来了巨大的威胁。为推进我国工程结构抗多灾设计理论的发展,对国内外建筑结构、桥梁工程等领域的多灾害研究现状进行了系统的综述。对灾害学领域与工程领域的多灾害概念进行了梳理并建立2个领域间的多灾害概念联系,分析我国不同区域多灾害类型的分布情况,总结归纳工程领域多灾害模型的建立方法,论述不同灾害及灾害组合作用下的工程结构分析方法。最后,阐述工程结构抗多灾风险评估与设计方法的研究进展,为进一步开展工程结构的抗多灾研究提供参考。

关键词：多灾害工程结构灾害作用设计方法综述

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压缩条件下玄武岩柱尺寸效应及破裂机理数值模拟研究

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应用力学学报 2023年第2期40卷 364-377页

作者：王永艺唐春安夏英杰大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室大连116024

为研究压缩条件下玄武岩柱强度和变形的尺寸效应,及其破裂机理和破坏模式,本研究构建不同尺寸的玄武岩柱图像,然后将细观损伤力学、统计强度理论、连续介质力学相结合,基于RFPA3D-CT的数字图像处理,将玄武岩柱图像转化为有限元网格模型... 详细信息

为研究压缩条件下玄武岩柱强度和变形的尺寸效应,及其破裂机理和破坏模式,本研究构建不同尺寸的玄武岩柱图像,然后将细观损伤力学、统计强度理论、连续介质力学相结合,基于RFPA3D-CT的数字图像处理,将玄武岩柱图像转化为有限元网格模型,并分别赋予节理、岩石的材料力学参数,其中,考虑节理及岩石的非均质。开展压缩条件下的玄武岩柱数值试验,分析侧压、垂直柱轴方向(Ⅰ/Ⅱ)对玄武岩柱的力学尺寸效应的影响,以及玄武岩柱破裂过程的应力场演化与损伤破裂特征。研究表明:对于垂直柱轴方向Ⅰ的情况,当侧压为0 MPa,试件抗压强度无明显的尺寸效应;当侧压为2 MPa,试件抗压强度的尺寸效应临界值为4 m;当侧压为4、6、8 MPa,试件抗压强度的尺寸效应临界值为6 m。对于垂直柱轴方向Ⅱ的情况,当侧压为0、2 MPa,试件抗压强度无明显的尺寸效应;当侧压为4 MPa,试件抗压强度的尺寸效应临界值为4 m;当侧压为6、8 MPa,试件抗压强度的尺寸效应临界值为6 m。当侧压为0~8 MPa,随着模型尺寸的增加,试件抗压强度的横观各向异性系数变化范围为0.75~1.15;试件等效变形模量的横观各向异性系数变化范围为0.90~1.15。因此,玄武岩柱可近似为横观各向同性。分析了不同侧压、模型尺寸、垂直柱轴方向(Ⅰ/Ⅱ)条件下玄武岩柱的节理开裂情况、应力集中、裂纹萌生扩展、破碎带形成的全过程,以及声发射特征。

关键词：玄武岩柱尺寸效应侧压破裂机理数值模拟

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非基岩场地基础隔震核岛厂房抗震性能分析

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哈尔滨工程大学学报 2024年第9期45卷 1679-1686页

作者：刘宇李建波丁志新林皋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 大连理工大学建设工程学院工程抗震研究所辽宁大连116024 中广核工程有限公司核电安全监控技术与装备国家重点实验室广东深圳518172

为了研究非基岩场地条件下基础隔震核电工程结构的抗震性能,本文依据外源波动理论提出了考虑土-结构相互作用效应的基础隔震核电工程结构抗震分析方法,该方法实现了地震动的高精度输入以及整体系统的直接求解,通过与传统封闭体系振动法... 详细信息

为了研究非基岩场地条件下基础隔震核电工程结构的抗震性能,本文依据外源波动理论提出了考虑土-结构相互作用效应的基础隔震核电工程结构抗震分析方法,该方法实现了地震动的高精度输入以及整体系统的直接求解,通过与传统封闭体系振动法计算结果的对比验证了其有效性。建立了基础隔震核岛厂房-地基整体有限元模型,开展了核岛厂房地震响应分析,讨论了不同剪切波速场地条件下核岛厂房的基础隔震性能。研究结果表明:非基岩场地条件下基础隔震核岛厂房表现出良好的隔震效果;随着场地剪切波速的降低,基础隔震的隔震能力逐渐下降,与剪切波速为1067 m/s的场地相比,当场地的剪切波速为305 m/s时,核岛厂房结构顶部的楼层反应谱、加速度放大系数和层间位移角的隔震率分别减小了14.30%、13.50%和23.41%。为了保证核电工程结构的安全性,在基础隔震设计中应充分考虑非基岩场地条件下的SSI效应。

关键词：基础隔震核岛厂房非基岩场地土-结构相互作用外源波动振动法剪切波速地震响应

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基于频散特性的层状介质面波自由场反演

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岩土工程学报 2024年

作者：薛耀辉董志骞李钢余丁浩王睿张昊大连理工大学海岸和近海工程国家实验室建筑安全与环境国家重点实验室

面波自由场反演是实现土-结相互作用(SSI)体系地震动输入以及揭示结构真实地震响应行为的重要步骤之一。现有反演方法将地表地震动全部作为体波考虑，仅对体波自由场进行反演。为了弥补忽略面波带来的反演精度不足，提出了一种层状介质... 详细信息

面波自由场反演是实现土-结相互作用(SSI)体系地震动输入以及揭示结构真实地震响应行为的重要步骤之一。现有反演方法将地表地震动全部作为体波考虑，仅对体波自由场进行反演。为了弥补忽略面波带来的反演精度不足，提出了一种层状介质场地基于频散特性的面波自由场反演方法，为SSI体系地震响应分析提供准确的面波激励。该方法针对频散面波多模态相互耦合、难以分离的问题，采用平均能流密度来表征各频散模态的参与量，并结合频域动力刚度矩阵计算了模态参与系数；然后采用模态参与系数对各频散模态进行解耦，将地表面波分量分配给各单阶频散模态进行单模态面波自由场反演；最后利用模态叠加原理将所有单模态面波自由场合成多模态面波自由场。方法的准确性和应用性分析结果表明，所提反演方法能够准确地还原地下真实的面波自由场以及揭示频散面波对SSI体系地震响应的重要影响，可用于为SSI体系抗震设计、风险评估等工作提供定量的指导。

关键词：面波自由场反演 SSI体系层状介质频散特性能流密度

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随机主余震作用下AP1000核电厂可靠度研究

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振动工程学报 2024年

作者：高嘉鸿庞锐宰德志徐斌大连理工大学建设工程学院大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

在实际中，地震通常由一次主震和一系列余震构成，且地震发生的随机性很强。主震会对结构造成破坏，随后的余震则会加剧结构的响应与损伤。然而，目前尚无考虑随机地震序列作用对核电厂影响的研究。本文提出了一种AP1000核电厂在随机主... 详细信息

在实际中，地震通常由一次主震和一系列余震构成，且地震发生的随机性很强。主震会对结构造成破坏，随后的余震则会加剧结构的响应与损伤。然而，目前尚无考虑随机地震序列作用对核电厂影响的研究。本文提出了一种AP1000核电厂在随机主余震作用下的动力响应和可靠度研究的分析框架。使用地震动的物理随机函数模型、窄带波群叠加法和Copula函数模拟随机主余震序列；基于ABAQUS软件建立AP1000核电站模型，并对其进行动力响应分析；基于直接概率积分法得到核电厂屏蔽厂房水平方向最大位移响应的概率密度函数，并计算其动力可靠度。结果表明，相较于仅经历主震，余震作用后屏蔽厂房顶部和安全壳顶部的加速度与相对位移分别有不同程度的增大，屏蔽厂房水箱和通风口之间区域的损伤面积有所扩大，余震会对核电厂造成进一步破坏。由于地震的随机性，核电厂的动力响应也表现出一定随机性。余震会降低核电厂的动力可靠度，其降低的程度与核电厂选择的阈值相关。

关键词： AP1000核电厂随机主余震直接概率积分法动力响应可靠度

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钢框架-分段摇摆桁架-MTMD减震体系抗震性能研究

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建筑科学与工程学报 2025年第3期42卷 58-67页

作者：孟庆涛董志骞黄丽华张晗李钢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

针对传统摇摆墙结构体系在高层建筑结构中适用性有限的问题,提出了一种钢框架-分段摇摆桁架-多重调谐质量阻尼器(MTMD)减震体系。该体系将传统摇摆结构沿竖向划分为多段摇摆体系,并根据体系的振型特性布置多重调谐质量阻尼器。分别以单... 详细信息

针对传统摇摆墙结构体系在高层建筑结构中适用性有限的问题,提出了一种钢框架-分段摇摆桁架-多重调谐质量阻尼器(MTMD)减震体系。该体系将传统摇摆结构沿竖向划分为多段摇摆体系,并根据体系的振型特性布置多重调谐质量阻尼器。分别以单段、双段、三段的钢框架-摇摆桁架减震体系为研究对象,通过非线性时程分析研究了摇摆结构分段数量、分段位置、框架-摇摆桁架侧向刚度比、MTMD质量与布置位置等参数对结构抗震性能的影响,最后对某35层钢框架-分段摇摆桁架结构进行算例分析。结果表明:分段摇摆桁架体系能够有效减小摇摆桁架中部的最大弯矩;结构在布置MTMD后,最大层间位移角减小7%~29%;该体系既具有传统摇摆结构体系的特性,避免了薄弱层的出现,也可以实现多阶振型的损伤控制,并通过MTMD耗能有效减小结构的地震响应。

关键词：分段摇摆桁架高阶振型多重调谐质量阻尼器抗震性能

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综合体建筑震后交通流线功能损失量化评估方法

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工程力学 2023年

作者：史兆龙李钢董志骞余丁浩张晗王睿大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

城市交通枢纽综合体具有结构体型大、形式复杂、功能多样的特点，震后其交通流线对内部人员紧急逃生和避难至关重要。已有研究结合人员的基本行为模拟方法，通过分析构件损伤、对应设置障碍物的方式模拟震后人员疏散过程，对震后建筑疏... 详细信息

城市交通枢纽综合体具有结构体型大、形式复杂、功能多样的特点，震后其交通流线对内部人员紧急逃生和避难至关重要。已有研究结合人员的基本行为模拟方法，通过分析构件损伤、对应设置障碍物的方式模拟震后人员疏散过程，对震后建筑疏散环境变化考虑不充分，忽略了建筑构件不同损伤状态下速度的变化，且缺少量化综合体建筑震后交通流线功能的评估指标。本文提出了一种综合体建筑震后交通流线功能损失量化评估方法。该方法基于构件易损性分析，建立了非结构构件不同损伤状态下的人员最大疏散速度折减模型，通过分析震后综合体不同空间位置处人员疏散的最大速度，考虑门构件破坏对人员疏散活动的延迟，建立震后疏散场景及模拟方法，并构建了震后综合体内交通流线功能的量化指标。通过工程需求参数扩充，考虑构件损伤等不确定性，提出了综合体建筑震后内交通流线功能量化评估方法。将该方法应用于某城市综合体，结果表明提出方法可以反应出地震作用下各楼层和区域的交通流线损失变化情况，并识别对结构整体疏散影响较大的薄弱楼层，对综合体震后功能损失评估提供参考。

关键词：城市综合体非结构构件交通流线功能疏散速度量化指标

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水合物注热开采影响下海底斜坡动态稳定性评价

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岩土工程学报 2022年第12期44卷 2167-2176,I0025页

作者：年廷凯宋晓龙张浩荣泽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

注热开采会破坏水合物储层的温压平衡,引发水合物分解、储层孔隙压力激增,进而可能诱发海底斜坡沿水合物层发生失稳滑动甚至大规模海底滑坡,因此研究开采影响下水合物储层的动态响应和海底斜坡实时稳定性十分重要。首先推导了一种考虑热... 详细信息

注热开采会破坏水合物储层的温压平衡,引发水合物分解、储层孔隙压力激增,进而可能诱发海底斜坡沿水合物层发生失稳滑动甚至大规模海底滑坡,因此研究开采影响下水合物储层的动态响应和海底斜坡实时稳定性十分重要。首先推导了一种考虑热-水-化(THC)耦合作用的实时超孔压求解格式,建立水合物饱和度与超孔压之间的内在关系;进一步,基于无限坡极限平衡理论,发展水合物注热开采下海底斜坡动态稳定性的简化评价方法,并开发相应的数值模拟及计算程序。利用该方法对中国南海北部陆坡第二次水合物试采区开展了深入分析,探究了注热开采过程中海底斜坡的温度剖面、水合物饱和度剖面和动态稳定性安全系数等演变特征,并提出了合理化的开采建议。研究成果为深刻认识水合物分解引起的海底斜坡失稳破坏机理、实现水合物的安全可持续开发和海洋地质灾害风险的科学评估提供了重要依据。

关键词：水合物开采海底斜坡动态稳定性 THC耦合超孔压演化南海北部陆坡

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