检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2022年第22期41卷 33-41页

作者：韩庆华马乾党大智徐杰天津大学中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室天津300350 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350 天津大学建筑工程学院天津300350

为进一步提高无监督模式下的结构损伤定位精度,提出了一种基于传感器集群BLSTM模型的结构损伤定位方法。通过传感器集群BLSTM模型的建立,对不同位置处传感器的虚拟脉冲响应函数进行了预测,进而通过基准工况与未知工况模型预测残差的信息... 详细信息

为进一步提高无监督模式下的结构损伤定位精度,提出了一种基于传感器集群BLSTM模型的结构损伤定位方法。通过传感器集群BLSTM模型的建立,对不同位置处传感器的虚拟脉冲响应函数进行了预测,进而通过基准工况与未知工况模型预测残差的信息熵,构造了一种新的损伤识别指标,并依此进行损伤定位。通过8自由度质量弹簧系统试验、工字钢梁模型试验,以及桁架结构数值模拟,对方法的有效性和适用性进行了验证。结果表明,该研究提出的基于传感器集群BLSTM模型的结构损伤定位方法,可以对结构的单一位置损伤和多位置损伤进行准确定位,且可通过同一位置处损伤指标的变化对损伤程度进行判别,即使在外界环境变化和较高的噪声干扰下,仍能取得较好的损伤定位效果,具有良好的环境适应性和抗噪声干扰能力。

关键词：损伤定位双向长短时记忆神经网络信息熵统计分析传感器集群

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热弯残余应力对H型钢拱结构平面内稳定承载力的影响

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2022年第5期55卷 441-450页

作者：芦燕王明威宋浩然中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室(天津大学) 天津300350 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300350 天津大学建筑工程学院天津300350

H型钢拱结构中存在的残余应力对其稳定承载力有重要影响.本文利用有限元实体模型,通过预定义场功能引入H型钢煨弯工艺中产生的残余应力.考虑结构所受荷载形式、钢拱支承形式和长细比3个因素,研究了热弯残余应力对H型钢拱结构平面内稳定... 详细信息

H型钢拱结构中存在的残余应力对其稳定承载力有重要影响.本文利用有限元实体模型,通过预定义场功能引入H型钢煨弯工艺中产生的残余应力.考虑结构所受荷载形式、钢拱支承形式和长细比3个因素,研究了热弯残余应力对H型钢拱结构平面内稳定承载力的影响.结果表明:不同荷载形式下,热弯残余应力对H型钢拱平面内稳定承载力的影响在9%以内,且均布荷载作用下的热弯残余应力会使钢拱提前进入弹塑性阶段;不同支承形式下,热弯残余应力使H型钢拱平面内稳定承载力降低约8%;当正则化长细比在1.00~1.40之间时,热弯残余应力对H型钢拱平面内稳定承载力产生最为显著的影响,使钢拱发生弹塑性破坏,平面内稳定承载力降低16%;随着长细比继续增大,钢拱的几何非线性效应明显,失稳时全截面未进入塑性,热弯残余应力的影响降低至5%.最后,基于参数化分析,以钢拱的正则化长细比为基本参数,得到了直构件H型钢和轧制热弯H型钢的平面内稳定系数曲线,提出了考虑残余应力影响的轴心受压式H型钢拱结构平面内整体稳定承载力的设计建议,可供实际设计时参考.

关键词： H型钢拱热弯残余应力平面内稳定承载力荷载形式支承形式长细比

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腐蚀与荷载共同作用下高强钢筋活性粉末混凝土梁抗弯性能试验研究

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工程力学 2024年

作者：苏俊省娄策翔喻志然赵辉李忠献天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津大学建筑工程学院广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司

活性粉末混凝土（RPC）与高强钢筋匹配使用可以充分发挥两种材料强度，降低材料用量，且RPC材料的使用可提高结构的耐久性。钢筋混凝土梁在服役下多为负载甚至带裂缝工作，为研究高强钢筋RPC梁在荷载下的耐久性，本文以钢筋强度（HRB400... 详细信息

活性粉末混凝土（RPC）与高强钢筋匹配使用可以充分发挥两种材料强度，降低材料用量，且RPC材料的使用可提高结构的耐久性。钢筋混凝土梁在服役下多为负载甚至带裂缝工作，为研究高强钢筋RPC梁在荷载下的耐久性，本文以钢筋强度（HRB400和HTRB600）、混凝土类型（C60和RPC）和锈蚀时间（0天、30天、60天、90天、120天）为变量，设计了20根钢筋混凝土梁试件，研究了氯离子侵蚀和开裂荷载共同作用下高强钢筋RPC梁抗弯性能劣化规律，揭示了高强钢筋和RPC材料对钢筋混凝土梁腐蚀劣化性能的影响。研究结果表明，在开裂荷载与相同腐蚀条件下，高强钢筋RPC梁中钢筋的锈蚀率以及梁构件承载力退化速度略低于普通钢筋RPC梁；相较于采用普通混凝土的梁构件，采用RPC材料时，梁构件中的钢筋锈蚀率及承载力退化速度大幅度降低。因此，高强钢筋和RPC材料均可提高钢筋混凝土梁在开裂荷载下的耐腐蚀性能，且RPC材料对梁构件耐腐蚀性能的提高幅度远大于高强钢筋。

关键词：高强钢筋活性粉末混凝土抗弯性能耐久性承载力

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脉冲型地震作用下自由摇摆墩的反应特性研究

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振动工程学报 2022年第6期35卷 1521-1529页

作者：李宁王志强李忠献天津大学建筑工程学院天津300350 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300350 中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室(天津大学) 天津300350

鉴于摇摆构件可将地震损伤控制在接触面附近,并具有较好的自复位能力,具备摇摆特性的构件在减隔震研究中日渐受到研究者的重视。为研究在不同形式脉冲激励下自由摇摆墩柱的响应,基于简单激励模型对摇摆墩的反应进行分析,确定了影响摇摆... 详细信息

鉴于摇摆构件可将地震损伤控制在接触面附近,并具有较好的自复位能力,具备摇摆特性的构件在减隔震研究中日渐受到研究者的重视。为研究在不同形式脉冲激励下自由摇摆墩柱的响应,基于简单激励模型对摇摆墩的反应进行分析,确定了影响摇摆响应的关键参数。结果表明:简单正弦激励幅值增大时,自由摇摆墩更易倾覆;正反Ricker激励作用时,随着尺寸-频率参数的逐渐增大,无量纲加速度也逐渐增大;反对称Ricker激励时,摇摆谱会有较大角度的翻转,即摇摆初期,随幅值增大,可能反而存在激励频率较小的情况。对不同类型地震激励下自由摇摆墩的反应特性进行了分析,统计表明,当高度较大时,墩顶位移峰值与高度关系较小。在此基础上,提出基于“等侧移”摇摆谱的墩设计方法,并给出设计算例,验证所提设计方法的合理性,为摇摆墩设计提供了理论支撑。

关键词：桥梁工程自由摇摆墩脉冲响应等侧移碰撞耗能

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三向地震作用下叠交隧道地震响应振动台试验研究

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岩土力学 2022年第S02期43卷 104-116,129页

作者：胡垚雷华阳雷峥刘英男天津大学建筑工程学院天津300350 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350 天津大学中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室天津300350

叠交隧道是涉及隧道之间、隧道与土体相互作用的复杂体系,其安全性将严重影响城市轨道交通建设。目前,对于叠交隧道振动台试验的研究集中在水平平行和交叉叠交隧道、单向和双向地震动输入。鉴于此,利用自行设计的层状三向剪切模型箱,对... 详细信息

叠交隧道是涉及隧道之间、隧道与土体相互作用的复杂体系,其安全性将严重影响城市轨道交通建设。目前,对于叠交隧道振动台试验的研究集中在水平平行和交叉叠交隧道、单向和双向地震动输入。鉴于此,利用自行设计的层状三向剪切模型箱,对竖直平行叠交隧道开展三向地震作用下的振动台模型试验,研究地基土-叠交隧道模型体系动力特性、地基土加速度、叠交隧道加速度、地表沉降、地基土孔压、叠交隧道动土压力及叠交隧道应变等地震响应。结果表明:随着震波峰值加速度(peak ground acceleration,简称PGA)依次增加,地基土-叠交隧道模型体系的自振频率随之减小,而阻尼比随之增大;叠交隧道周围地基土加速度和孔压的梯度差随着地震波PGA的增大而增大,且上隧道周围梯度差比下隧道更大;地基土对加速度的放大效应随着地震波PGA的增大而减弱;相同地震波作用下,相同位置处的叠交隧道加速度傅里叶谱形状相似,但幅值随着地震波PGA的增大而增大。此外,与顶部和底部位置相比,腰部位置加速度傅里叶谱频段范围变宽,幅值峰值有所降低;地表沉降峰值随着地震波PGA的增大而减小,相比地基土两侧位置,中心位置的沉降峰值明显较小;地震波的类型对叠交隧道动土压力峰值和应变峰值影响较小;对于动土压力峰值,两隧道的最大值均为腰部,而上、下隧道的最小值分别为底部、顶部;对于应变峰值,上隧道在腰部明显大于顶部和底部,而下隧道在4个位置相差不大。

关键词：振动台试验叠交隧道地震响应三向地震

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钢纤维混凝土的本构模型及力学性能分析

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湖南大学学报（自然科学版） 2021年第7期48卷 9-18页

作者：毕继红霍琳颖赵云王照耀天津大学建筑工程学院天津300350 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

为充分研究钢纤维混凝土的力学性能,基于混凝土的弥散开裂模型,并考虑纤维与混凝土之间的黏结作用,建立了新的钢纤维混凝土本构模型.在模型中分两种情况考虑纤维作用,混凝土开裂前,纤维与混凝土完全黏结,服从复合材料理论;混凝土开裂后... 详细信息

为充分研究钢纤维混凝土的力学性能,基于混凝土的弥散开裂模型,并考虑纤维与混凝土之间的黏结作用,建立了新的钢纤维混凝土本构模型.在模型中分两种情况考虑纤维作用,混凝土开裂前,纤维与混凝土完全黏结,服从复合材料理论;混凝土开裂后,将分别考虑混凝土和钢纤维的贡献.通过黏结滑移模型,计算钢纤维在混凝土中脱黏和拔出过程中,纤维对开裂后混凝土的增强作用.采用Fortran编程,利用有限元软件ABAQUS中提供的子程序Umat,将提出的本构模型引入ABAQUS,并用于有限元模型去模拟钢纤维混凝土的拉伸和四点弯曲试验.通过数值模拟结果和试验数据的对比,充分验证了所提出的钢纤维混凝土本构模型的准确性.并对钢纤维混凝土的受拉强度、残余强度、受弯强度以及韧性等力学性能进行详细的分析.

关键词：钢纤维混凝土弥散开裂模型黏结滑移理论复合理论抗弯强度

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基于循环孔洞扩张模型的Q355钢超低周疲劳断裂数值模拟

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工程力学 2021年第8期38卷 246-256页

作者：尹越张松韩庆华马涛天津大学建筑工程学院天津300072 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

基于微观断裂力学的循环孔洞扩张模型是进行钢材超低周疲劳断裂分析的有效手段。通过光滑圆棒循环加载试验,确定了Q355钢混合强化模型材料参数;进行了不同加载方式下Q355钢单边缺口试件的超低周疲劳试验,确定了试件的超低周疲劳寿命及... 详细信息

基于微观断裂力学的循环孔洞扩张模型是进行钢材超低周疲劳断裂分析的有效手段。通过光滑圆棒循环加载试验,确定了Q355钢混合强化模型材料参数;进行了不同加载方式下Q355钢单边缺口试件的超低周疲劳试验,确定了试件的超低周疲劳寿命及其断裂发展过程;建立了单边缺口试件有限元模型,基于有限元分析结果,采用循环孔洞扩张模型对试件的超低周疲劳寿命进行了预测,并通过编写用户子程序,删除断裂单元以模拟试件的断裂扩展过程,对试件的超低周疲劳断裂全过程进行了数值模拟。数值模拟结果与试验结果基本吻合,验证了循环孔洞扩张模型对钢材超低周疲劳断裂全过程数值模拟的适用性。

关键词：超低周疲劳循环孔洞扩张模型延性断裂混合强化模型数值模拟

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盾构法联络通道T接头局部冻结加固效果及影响因素研究

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隧道建设（中英文） 2024年第1期44卷 90-99页

作者：程雪松徐连坤耿佳李晓凡宋彦杰逯建栋王书雄天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072 中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300308 天津市地下铁道集团有限公司天津300392

为研究盾构法联络通道T接头局部冻结区域的薄弱位置,探究主隧道管片材料、洞门间隙注浆体热导率、是否注浆改良土体和冻结管环数等因素对局部冻结的影响,依托天津地铁10号线某联络通道T接头局部冻结加固工程,采用数值模拟对局部冻结温... 详细信息

为研究盾构法联络通道T接头局部冻结区域的薄弱位置,探究主隧道管片材料、洞门间隙注浆体热导率、是否注浆改良土体和冻结管环数等因素对局部冻结的影响,依托天津地铁10号线某联络通道T接头局部冻结加固工程,采用数值模拟对局部冻结温度场的分布规律进行分析。研究结果表明:1)对于沿洞门处的土体,联络通道顶底部冻结效果差于联络通道侧面;主隧道钢管片向主隧道底部比向顶部延伸的更长,因而联络通道底半环冻结效果略差于顶半环。2)影响局部冻结时间的主要因素为主隧道管片材料和洞门间隙注浆体的热导率。3)主隧道部分采用钢管片工况,钢管片起到通道壁后远近土体导热“桥梁”的作用;当洞门间隙注浆体的热导率较低(如0.93 W/(m·K))时,注浆体不能及时地向主隧道钢管片输送冷量,联络通道壁后近处土体中大量冻结冷量沿钢管片传递至远处土体,使通道壁后较近处土体温度较高,因而比主隧道全部采用钢筋混凝土管片工况冻结时间长。4)随着洞门间隙注浆体热导率的增大,其向主隧道管片输送冷量的效率得到提升,主隧道附近土体的冻结效果得到改善,冻结时长有所缩短;间隙注浆体热导率由0.93 W/(m·K)提升至1.8 W/(m·K)时,可以将主隧道部分采用钢管片工况冻结时间由17 d缩短至12 d,所需冻结时长相比主隧道全部采用钢筋混凝土管片工况反而缩短1 d,即主隧道部分采用钢管片工况的冻结时间对洞门间隙注浆体热导率的改变更为敏感。

关键词：局部冻结盾构法联络通道 T接头温度场有限元分析

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盾构法联络通道中提高切削效率的管片弱化研究

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地下空间与工程学报 2024年第3期20卷 939-948页

作者：耿佳程雪松张天奇逯建栋宋彦杰天津大学建筑工程学院天津300354 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300354 天津市地下铁道集团有限公司天津300392 中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300308

盾构法联络通道施工中因洞口处临时管片难以切削,施工中存在掘进周期长、盾机姿态难控制、涌水涌砂风险高等问题,但是关于此问题解决方案的研究目前还很缺乏。因此,本文以天津某地铁盾构法联络通道项目为背景,在保证结构施工及使用期间... 详细信息

盾构法联络通道施工中因洞口处临时管片难以切削,施工中存在掘进周期长、盾机姿态难控制、涌水涌砂风险高等问题,但是关于此问题解决方案的研究目前还很缺乏。因此,本文以天津某地铁盾构法联络通道项目为背景,在保证结构施工及使用期间安全性的基础上,从弱化临时管片的角度出发,提出了3种弱化方式,分别为降低待切管片砼强度等级、减少玻璃纤维筋布筋量以及管片打孔,并利用有限元数值模拟对弱化的可能性及影响进行了研究。结果表明:(1)在3种弱化方式下,特殊衬砌环内力变化规律均为切削区内力减小,钢管片区内力增大,普通衬砌环的内力小幅度提高;(2)临时管片砼强度由C40降到C20后对衬砌环内力影响在15%以内,其中钢管片区内力增加量在5%以内;(3)主筋量减少70%以内对管片内力影响在2%以内;(4)管片内侧打孔使切削区弯矩降低30%左右,孔径与孔深尺寸相同变化量情况下,孔径对于内力影响大于孔深;(5)不同弱化方式弱化后的结构内力均在极限承载范围之内,3种弱化方式均可采用,从施工便利性和安全性角度来看,临时管片砼强度降低方案为最优方案。

关键词：盾构法联络通道特殊衬砌环钢混复合管片盾构机切削管片弱化

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盾构法联络通道施工对始发端隧道的影响分析

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地下空间与工程学报 2024年第S01期20卷 236-246页

作者：闫伟宋彦杰程雪松岳彬周胜天津市地下铁道集团有限公司天津300392 中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300308 天津大学建筑工程学院天津300354 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300354

在盾构法联络通道施工中,隧道的结构形式、盾构机顶推力、内支撑支撑力是影响隧道受力及变形的关键因素,为了探究联络通道施工对始发端隧道衬砌结构的影响,本文依托天津地区某盾构法联络通道项目进行了盾构法联络通道施工过程的有限元分... 详细信息

在盾构法联络通道施工中,隧道的结构形式、盾构机顶推力、内支撑支撑力是影响隧道受力及变形的关键因素,为了探究联络通道施工对始发端隧道衬砌结构的影响,本文依托天津地区某盾构法联络通道项目进行了盾构法联络通道施工过程的有限元分析,将施工过程分为初始、预支撑、切削、破洞以及拆撑五个阶段,总结了始发过程中各阶段的结构应力及内力、隧道变形、螺栓内力的变化规律。结果表明:(1)施工完成后结构内力相比之前有所增大但是依旧在安全范围内;(2)结构的应力及变形在拆撑阶段的变化量最大,内支撑起到了施工期间维护结构安全的作用;(3)破洞后洞口周边衬砌环的内力重分布现象较明显,主要表现在衬砌环开洞口一侧的轴力及弯矩有所增加,距离洞口越近的管片其内力变化越大;(4)破洞后环向螺栓的剪力增加到了450 kN,施工中可以增加特殊管片结构的整体性以减小螺栓内力。

关键词：盾构法联络通道有限元分析衬砌结构变化规律

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