检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑结构学报 2022年第8期43卷 196-208页

作者：李钢张鹏程董志骞余丽玲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

我国村镇地区砌体结构分布广、数量大、抗震性能普遍较差,且具有结构形式多样、无数据和随机性强等特点,获取其建筑信息是实现震害预测的前提和基础,但传统人工检测技术效率低、不经济。为此,提出了一种图像识别与模糊推理相结合的村镇... 详细信息

我国村镇地区砌体结构分布广、数量大、抗震性能普遍较差,且具有结构形式多样、无数据和随机性强等特点,获取其建筑信息是实现震害预测的前提和基础,但传统人工检测技术效率低、不经济。为此,提出了一种图像识别与模糊推理相结合的村镇砌体建筑群信息智能获取方法。建立了基于卷积神经网络的砌体建筑图像识别模型,结合图像测量技术获取建筑几何信息;提出了基于模糊推理的砌体结构隐蔽信息确定方法,可有效提取村镇砌体结构墙体属性、构造措施、材料强度等隐蔽属性信息;依据获取的建筑信息与场地信息,分别建立单体结构力学模型与空间地震动场模型,通过结构地震动力响应分析实现村镇区域砌体建筑群的震害预测。最后,对北方地区某村落进行群体建筑信息获取和震害预测,结果表明,基于影像数据的图像识别和图像测量技术可以有效获取村镇建筑结构类型以及外观尺寸信息,提出的模糊推理方法可以高效、准确地识别砌体建筑群的隐蔽信息,进一步通过对震害场景的数值模拟,实现村镇区域群体建筑震害的有效预测。

关键词：村镇砌体结构建筑信息图像识别模糊推理震害预测

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梯度剪力墙抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2022年第3期43卷 46-56页

作者：李钢李荣华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

为了将钢筋混凝土剪力墙的弯剪变形机制和摇摆墙的摇摆机制有效结合,实现两者优势互补以提升结构抗震性能,提出了一种梯度剪力墙,通过降低局部压碎区混凝土强度实现从弯剪机制到摇摆机制的转换,并以约束屈曲钢筋代替普通钢筋,提高摇摆... 详细信息

为了将钢筋混凝土剪力墙的弯剪变形机制和摇摆墙的摇摆机制有效结合,实现两者优势互补以提升结构抗震性能,提出了一种梯度剪力墙,通过降低局部压碎区混凝土强度实现从弯剪机制到摇摆机制的转换,并以约束屈曲钢筋代替普通钢筋,提高摇摆阶段剪力墙耗能能力。该梯度剪力墙具有弯剪和摇摆双重变形机制,且可通过合理设计实现不同机制按梯度次序出现和震后的快速修复。分别对梯度剪力墙试件和普通钢筋混凝土剪力墙试件开展拟静力试验研究,并对比分析其破坏特征、滞回性能、承载力、刚度、自复位特性和延性。研究结果表明:低强度混凝土压碎是梯度剪力墙由弯剪机制过渡到摇摆机制的显著标志,受力机制转换前剪力墙以弯剪机制承载,保证其在正常使用和在多遇地震作用下为结构提供足够抗侧刚度;转换后具有摇摆墙功能。与普通剪力墙相比,梯度剪力墙损伤机制明确,延性显著提升,剩余承载力可控,残余变形小。

关键词：梯度剪力墙弯剪机制摇摆机制拟静力试验抗震性能

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防沉板基础在软黏土地基上的抗拔特性试验研究

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岩土工程学报 2022年第11期44卷 2097-2105,F0003页

作者：王靖韩聪聪刘君孔宪京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

防沉板基础通常用于支撑海底结构。当位于软黏土海床表面的防沉板基础受到上拔荷载时,基底-海床土界面会产生吸力。吸力可提高基础的稳定性,但同时也增加了基础的回收难度,因此需对基底吸力进行充分研究。通过一系列室内模型试验,研究... 详细信息

防沉板基础通常用于支撑海底结构。当位于软黏土海床表面的防沉板基础受到上拔荷载时,基底-海床土界面会产生吸力。吸力可提高基础的稳定性,但同时也增加了基础的回收难度,因此需对基底吸力进行充分研究。通过一系列室内模型试验,研究位于均质土和轻微超固结土表面的防沉板基础的抗拔承载特性,考虑的影响因素有上拔速度、土强度、土的非均质度系数以及固结度。模型基础底部装有若干孔压传感器,用来研究基底吸力形成、发展和消散规律以及基础底部不同位置处吸力的分布情况。结果表明,防沉板基础的抗拔承载力由基底吸力提供,净抗拔力和平均吸力随上拔速度增加而增加,非均质度系数和固结度对抗拔承载力有显著影响。离基底中心越近,吸力越大且消失越晚,因此基础中心是降低基底吸力的最佳开孔位置。

关键词：防沉板抗拔承载力基底吸力超孔隙水压力黏土

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内孤立波作用下细长潜器发生大幅运动的轨迹和姿态研究

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兵工学报 2023年

作者：刘忻丹勾莹滕斌大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

海洋内部的大幅内孤立波可能会威胁到潜器的航行稳定性和安全性，为探究潜器迎面遭遇内孤立波时的运动特性，建立两层流中细长潜器结构在内孤立波作用下的大幅运动时域求解模型。考虑潜器各运动自由度耦合引起的非线性作用力，潜器受到... 详细信息

海洋内部的大幅内孤立波可能会威胁到潜器的航行稳定性和安全性，为探究潜器迎面遭遇内孤立波时的运动特性，建立两层流中细长潜器结构在内孤立波作用下的大幅运动时域求解模型。考虑潜器各运动自由度耦合引起的非线性作用力，潜器受到的内孤立波力采用Morison方程和Froude-krylov力计算，由内孤立波传播引起的静力变化通过对潜器表面静压强积分计算。通过与CFD数值仿真结果和物理模型试验结果对比验证模型的精度，并计算SUBOFF潜器在两层流中不同潜深、不同航速时迎面遭遇KdV型内孤立波后的运动轨迹和姿态。数值仿真结果表明：内孤立波作用下，位于密度分层界面上方和分层界面处的潜器沿内孤立波传播方向运动，位于密度分层界面下方的潜器逆着内孤立波传播方向运动；垂向上潜器会发生大幅掉深，且先下沉再上浮;不同潜深、航速下潜器表现出不同的运动轨迹和姿态。

关键词：内孤立波潜器非线性作用力运动轨迹 Morison方程

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抛物线型波能汇聚装置聚能特性研究

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清华大学学报(自然科学版) 2024年

作者：葛茂昆宁德志王荣泉孙毅超大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室大连理工大学大连市海洋可再生能源重点实验室

波浪能作为绿色可再生能源,是中国实现碳中和目标不可忽视的组成部分,同时也可为能源转型作出贡献。然而,近岸沿海地区的波浪能量密度较低,布放于此的波浪能发电装置的效率也较低。使用抛物线型波能汇聚装置能够将波浪能量聚焦到特定区... 详细信息

波浪能作为绿色可再生能源,是中国实现碳中和目标不可忽视的组成部分,同时也可为能源转型作出贡献。然而,近岸沿海地区的波浪能量密度较低,布放于此的波浪能发电装置的效率也较低。使用抛物线型波能汇聚装置能够将波浪能量聚焦到特定区域,从而显著增加可用的波浪能量以供波浪能转换装置俘获利用。该文通过数值模拟和物理模型实验,分析了不同波浪周期下抛物线型波能汇聚装置的焦距变化对波浪能量聚集的影响。研究发现,波能聚焦位置围绕理论焦点随波浪周期循环往复移动,波能聚焦区域以理论焦点为中心沿弦长方向对称分布。随着焦距的减小与入射波浪周期的缩短,理论焦点位置的波能聚焦效果愈发优异。

关键词：波浪能汇聚波能汇聚装置抛物线聚能特性 Boussinesq

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基于离散宏单元的砌体结构高效非线性分析方法

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工程力学 2022年第8期39卷 185-199页

作者：郭勇余丁浩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

砌体结构由力学性能不同的块体和砂浆构成,材料的各向异性使结构非线性行为体现出高度复杂性。砌体结构非线性分析模型主要包括分离式和整体式两种:分离式模型将块体、砂浆及二者粘结界面分开建模,可以精细化揭示砌体非线性行为和破坏形... 详细信息

砌体结构由力学性能不同的块体和砂浆构成,材料的各向异性使结构非线性行为体现出高度复杂性。砌体结构非线性分析模型主要包括分离式和整体式两种:分离式模型将块体、砂浆及二者粘结界面分开建模,可以精细化揭示砌体非线性行为和破坏形态,但非线性分析计算量大,多用于局部构件的细部分析和模拟;整体式模型将块体和砂浆假定为连续的匀质体,建模过程简单、易行,适用于整体结构的宏观分析。无论是分离式还是整体式,结构非线性计算分析中大规模刚度矩阵的实时更新与分解降低了分析效率。该文提出了一种基于整体式空间离散宏单元模型的砌体结构高效非线性分析方法,该方法采用剪切单元模拟砌体墙的斜截面剪切破坏模式,采用无厚界面单元模拟砌体墙的正截面弯曲破坏模式、正截面剪切滑移破坏模式和平面外剪扭破坏模式,进一步将剪切单元等效斜向弹簧的轴向变形和无厚界面单元上下表面的相对变形分解为线弹性和非线性两部分,并引入塑性自由度描述分离出的非线性部分,可将任意时刻的切线刚度矩阵表示为初始弹性刚度矩阵的低秩摄动形式,引入Woodbury公式进行求解,该文方法避免了大规模整体刚度矩阵的迭代更新,非线性分析的主要计算量仅集中于小规模非线性矩阵的更新与分解,显著提升了计算效率。

关键词：砌体结构隔离非线性剪切单元无厚界面单元 Woodbury公式

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舱壁结构抑制液体晃荡砰击的试验研究

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船舶力学 2025年第1期29卷 31-40页

作者：申利敏卫志军陆志妹季顺迎张大勇大连理工大学运载工程与力学学部辽宁大连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 大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室辽宁大连116024 上海市船舶工程重点实验室上海200011 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 大连理工大学海洋科学与技术学院辽宁盘锦114221

液体晃荡砰击载荷是液化天然气(LNG)运载装备液舱结构设计的关键载荷之一。液体晃荡砰击载荷过大时,会导致液舱结构产生局部破坏,进而导致液舱内液体泄露,甚至船体倾覆。基于前期数值结果,本文设计了梯形体和正方体两种壁面结构,开展了... 详细信息

液体晃荡砰击载荷是液化天然气(LNG)运载装备液舱结构设计的关键载荷之一。液体晃荡砰击载荷过大时,会导致液舱结构产生局部破坏,进而导致液舱内液体泄露,甚至船体倾覆。基于前期数值结果,本文设计了梯形体和正方体两种壁面结构,开展了不同壁面结构下的液体晃荡砰击试验。针对自由液面演化过程以及液体晃荡砰击载荷分布特性,结合统计分析方法,定性和定量地分析了壁面结构对液体晃荡砰击的抑制效果。研究结果表明,壁面结构的存在改变了液体晃荡砰击过程中的流场分布,使砰击由液体直接砰击改变为裹气液体的间接砰击。裹气液体晃荡砰击过程中产生了大量气液混合物和气泡,从而有效地降低了砰击载荷,并且正方体结构抑制砰击载荷的效果优于梯形体结构。

关键词：液体晃荡防晃结构砰击载荷试验研究统计分析

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斜坡前水平板波浪反射及周围流场特性研究

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大连理工大学学报 2025年第2期65卷 191-201页

作者：田正林王家俊梁书秀罗舒穗广东海洋大学海洋工程与能源学院广东湛江524088 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

将水平板设置于斜坡前可有效降低波浪在斜坡上的爬高和越浪,减小波浪对斜坡及其后方基础设施的冲击破坏作用.为系统研究斜坡前水平板的波浪反射、流场、涡量场等水动力特性,基于OpenFOAM■开源软件包建立了数值模型,分析了斜坡坡度、水... 详细信息

将水平板设置于斜坡前可有效降低波浪在斜坡上的爬高和越浪,减小波浪对斜坡及其后方基础设施的冲击破坏作用.为系统研究斜坡前水平板的波浪反射、流场、涡量场等水动力特性,基于OpenFOAM■开源软件包建立了数值模型,分析了斜坡坡度、水平板与斜坡坡脚水平距离、波高、波周期等因素对水平板波浪反射以及斜坡上波浪爬高的影响.研究结果表明:在斜坡前设置水平板可以降低波浪反射,背浪侧斜坡坡度存在一最优值4∶1使波浪反射系数达到最小值;斜坡坡度4∶1,水平板与斜坡坡脚水平距离为0.1倍波长时波浪反射系数达到最小值;波浪反射系数随波高的增加先增大后减小,但减小幅度较小;波浪反射系数随波长的增加先减小后增大,波长水深比为4.1时达到最小值.波浪相对爬高随水平板与斜坡坡脚水平距离的增加先减小后增大、随水平板长度的增加先增大后减小、随水平板淹没深度的增加先减小后增大,并分别在水平板与斜坡坡脚水平距离为0.25倍波长、水平板相对长度为0.25和水平板相对淹没深度为0.20时达到极值.

关键词：斜坡前水平板数值模拟波浪反射波浪爬高流场特性

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可折叠防沉板不排水单向承载力上限解

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岩土工程学报 2023年第12期45卷 2454-2462页

作者：孙立强王晓雪孙铨志封晓伟天津大学建筑工程学院天津300355 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

海底可折叠防沉板是有效解决独立式防沉板因面积过大而带来安装施工困难且费用高问题的一种新型海洋浅基础。服役期间,其不排水承载力、破坏机制严重依赖两翼间距和地基土不排水强度分布规律。为揭示可折叠防沉板的承载特性并建立其承... 详细信息

海底可折叠防沉板是有效解决独立式防沉板因面积过大而带来安装施工困难且费用高问题的一种新型海洋浅基础。服役期间,其不排水承载力、破坏机制严重依赖两翼间距和地基土不排水强度分布规律。为揭示可折叠防沉板的承载特性并建立其承载力计算方法,结合数值模拟和理论分析的手段,揭示了不排水条件下可折叠防沉板在竖向V、水平H、弯矩M荷载作用下的地基破坏机制及其随两翼间距、土体不排水强度分布的演变规律。进而基于揭示的破坏机制,分别建立了对应的运动许可速度场,联立虚功率方程和内部能量耗损函数建立了可折叠防沉板单向承载力上限解,并编制了求解程序。通过与数值计算结果对比,不排水承载力上限解高于数值解9.0%以内,计算精度较高。成果解决了传统独立式防沉板承载力计算理论不适用于可折叠防沉板的问题。

关键词：可折叠防沉板基础极限分析上限解数值分析破坏机制

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基于组合性能指标的立面差异化锈蚀桥墩时变抗震韧性研究

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工程力学 2024年第5期41卷 179-191页

作者：成虎张存瑞邱开发王东升李宏男江南大学环境与土木工程学院河北工业大学土木与交通学院大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

为了研究立面差异化锈蚀桥墩在全寿命周期内的震后可恢复性能，该文基于结构震中响应和震后状态提出了一种“先判定损伤等级后评估可修复程度”的桥墩抗震韧性概率评价方法。以地震易损性分析为基础，基于最大位移角-残余位移角组合指... 详细信息

为了研究立面差异化锈蚀桥墩在全寿命周期内的震后可恢复性能，该文基于结构震中响应和震后状态提出了一种“先判定损伤等级后评估可修复程度”的桥墩抗震韧性概率评价方法。以地震易损性分析为基础，基于最大位移角-残余位移角组合指标构建桥墩震后可恢复性曲线，给出桥墩各级破坏状态下多级可修复程度的概率计算方法。根据海洋环境的腐蚀特点，建立了立面差异化锈蚀桥墩的有限元模型，通过Pushover分析研究了全服役期内桥墩抗震性能的退化规律。采用增量动力分析(IDA)方法对不同服役年限的桥墩进行地震易损性分析，根据墩顶最大位移角定义桥墩破坏状态、以峰值加速度(PGA)表征地震动强度，从而建立起桥墩时变地震易损性曲线。以残余位移角为参考指标，对桥墩不同服役时间的各级破坏状态进行震后可修复程度的分类与统计，通过构建可恢复性曲线实现桥墩不同破坏状态下各级修复难度的概率评估。研究结果表明，随着服役时间的增长，钢筋锈蚀会导致桥墩抗震性能的不断退化。相比未锈蚀情况，桥墩服役100年后，承载力下降约20.22%，而侧向变形能力降幅可达75.30%。同时，随着服役时间的增长，桥墩各级破坏状态的地震失效概率逐渐增大，且震后修复难度也随之提高。当PGA为0.6 g时，桥墩从未锈蚀到服役100年，发生严重破坏的超越概率由16.92%上升到了35.66%，而震后需要简单修复的概率由14.17%上升至26.49%，并出现了较难修复和难以修复的情况。

关键词：桥梁工程锈蚀桥墩地震易损性抗震韧性评估性能退化

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