检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑结构学报 2025年

作者：石运东董文青王琦王宇辰李忠献丁阳天津大学建筑工程学院天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室

提出了一种由水平橡胶支座与变刚度竖向振震双控装置（Vertical dual control device with variable stiffness，VCV）构成的变刚度三维振震双控装置（Three-dimensional dual control device with variable stiffness，3DCV）。通过改变不同阶段参与工作的弹簧种类与工作方式可实现VCV装置的竖向变刚度特性。3DCV装置可同时实现地铁竖向振动与多水准地震作用下的三向地震响应控制。推导了VCV装置滞回模型的理论计算公式，通过拟静力试验验证了理论计算公式的正确性。根据控制层各VCV装置刚度平均分配与根据支座反力比例分配的不同分布模式，设计了两种3DCV隔震结构。数值模拟结果表明，相同激励下按平均分配刚度设计时3DCV隔震结构具有更大的竖向位移，竖向等效刚度较低以提高竖向隔振/震效率。采用平均分配刚度设计时，地铁振动下结构Z振级平均减小22dB，设防地震下的竖向隔震效率为61%。按平均分配刚度设计时3DCV隔震结构的控制层竖向刚度相对集中于外围以形成更大的抗摇摆刚度。罕遇地震下，相比于竖向定刚度三维隔震结构，按平均分配刚度设计的3DCV隔震结构在两个水平方向的摇摆角分别减小56%与48%。

关键词：振震双控三维隔震竖向变刚度振动舒适度隔震性能

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超低温环境下湿筛砂浆动态抗劈裂性能试验研究

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建筑结构学报 2025年

作者：西荣谢剑严加宝天津大学建筑工程学院天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室

为研究湿筛砂浆（Wet-sieved Mortar，WSM）在20 ～ -165℃温度范围内的准静态和动态劈裂抗拉性能，采用电液伺服压力试验机和分离式霍普金森压杆（Split Hopkinson Pressure Bar，SHPB）系统对126个WSM试件开展了准静态和动态劈裂受拉... 详细信息

为研究湿筛砂浆（Wet-sieved Mortar，WSM）在20 ～ -165℃温度范围内的准静态和动态劈裂抗拉性能，采用电液伺服压力试验机和分离式霍普金森压杆（Split Hopkinson Pressure Bar，SHPB）系统对126个WSM试件开展了准静态和动态劈裂受拉试验，基于数字图像相关（Digital Image Correlation，DIC）技术分析了不同低温和应力率下WSM试件的破坏过程。试验结果表明：低温和应力率影响了WSM试件的破坏模式、劈拉强度和吸收能。在准静态加载下，WSM试件均呈现次要裂缝破坏，劈拉强度的应力率效应不明显，低于低温增强效应；在动态加载下，试件的破坏以中心主裂缝和入射端破坏为主，不同温度下的劈拉强度均随着应力率的增加显著提高，并且劈拉强度的应力率效应在低温下更加明显；同时，低温下吸收能的应力率效应也更加明显。基于试验结果，建立劈拉强度低温动态增强因子的经验公式，以量化应力率和温度对劈拉强度的综合影响。本研究结果可为后续低温环境下混凝土多相细观数值模拟提供更精确的砂浆参数。

关键词：湿筛砂浆 SHPB试验低温动态劈拉性能 DIC技术

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不同胶结和孔隙比结构性黏土的三轴固结不排水试验研究

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工程地质学报 2025年

作者：加瑞王明辉李逸群楚振兴天津大学建筑工程学院天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室

室内外试验表明部分天然沉积黏土具有较强的结构性，而黏土的结构性会直接影响地基的变形及稳定性计算，因此对结构性黏土的力学特性进行深入研究具有重要的工程意义。本文在扰动土样中添加水泥和盐粒，在室内通过击实法人工制备了具有... 详细信息

室内外试验表明部分天然沉积黏土具有较强的结构性，而黏土的结构性会直接影响地基的变形及稳定性计算，因此对结构性黏土的力学特性进行深入研究具有重要的工程意义。本文在扰动土样中添加水泥和盐粒，在室内通过击实法人工制备了具有不同胶结强度和初始孔隙比的高岭结构性黏土和天津结构性黏土试样，对不同胶结和孔隙比的结构性黏土进行了三轴固结不排水试验。试验结果表明：（1）当试样的胶结强度较小和初始孔隙比较大时，在固结阶段可能会导致试样的胶结发生破坏、孔隙比产生较大程度的减小。在实际工程中应考虑前期施工扰动对结构性黏土的胶结强度和孔隙比的影响。（2）试样剪切前的胶结强度越大、孔隙比越小，在相同轴向应变下的偏应力越大，试样的峰值强度越大，应力-应变曲线的应变软化特征越明显，应力路径中偏应力的最大值越大。（3）试样达到峰值强度时还存在结构性时，具有结构破损阶段的应力路径。高岭结构性黏土呈现出先剪缩后剪胀的趋势，表现出过渡性土的相变行为。天津结构性黏土只表现出剪缩的趋势，应力路径先向左上方移动，然后由于结构破损向左下方移动。

关键词：结构性黏土胶结强度初始孔隙比应力-应变曲线应力路径

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极地低温下混凝土填充GFRP拉挤管黏结性能试验研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第10期57卷 1100-1110页

作者：谢剑王梦琴李建军王哲天津大学建筑工程学院天津300354 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300354 天津大学建筑设计规划研究总院有限公司天津300073

纤维增强聚合物(FRP)管与混凝土之间的界面黏结是二者之间荷载传递的必要条件和共同作用的重要前提.为了探究混凝土填充GFRP管(CFFT)在极地等严寒环境下的黏结性能,在20~-80℃的不同低温条件下,对12个圆形和16个方形CFFT进行了推出试验... 详细信息

纤维增强聚合物(FRP)管与混凝土之间的界面黏结是二者之间荷载传递的必要条件和共同作用的重要前提.为了探究混凝土填充GFRP管(CFFT)在极地等严寒环境下的黏结性能,在20~-80℃的不同低温条件下,对12个圆形和16个方形CFFT进行了推出试验,得到了GFRP管-混凝土界面的黏结-滑移曲线和典型破坏模式.研究了低温水平(T=20℃、-30℃、-60℃、-80℃)、界面类型(黏砂和未黏砂)、径厚比(D/t=30.0、31.3、37.5、50.0)、截面类型(圆形、方形)和FRP管制造工艺(拉挤成型、纤维缠绕)对黏结性能的影响.试验结果表明:除推出破坏外,部分方形黏砂试件表现为角部开裂;低温改善了GFRP管与混凝土的黏结性能,且20~-60℃温度段对黏结性能的影响强于-60~-80℃温度段;黏砂可显著提高CFFT的界面黏结强度(-60℃下,圆形黏砂试件黏结强度可增加到未黏砂试件的2.18倍,方形黏砂试件黏结强度可增加到未黏砂试件的7.93倍);D/t与黏结强度呈负相关;圆形CFFT的黏结强度高于方形CFFT;拉挤管的黏结强度低于纤维缠绕管,这表明GFRP管-混凝土的界面黏结强度主要受摩擦力(环向约束压力)影响.最后在试验的基础上,提出了CFFT在低温下黏结强度的预测模型.本研究可为CFFT构件在极地低温下的应用提供参考.

关键词：极地低温黏结性能混凝土填充GFRP管推出试验

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多道撑式深基坑垮塌事故连续破坏机理研究

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土木工程学报 2024年第3期57卷 102-109页

作者：程雪松裴昊田衣凡赵璟璋俞丹瑶刘晓敏贾建伟焦莹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 天津大学建筑工程学院天津300072 中国建筑第六工程局有限公司天津300457

随着城市地铁建设不断发展,多道撑式深基坑应用日益广泛,然而目前对于内撑式深基坑局部破坏引发连续破坏在空间上的传递规律仍缺乏系统研究。文章依托新加坡地铁Nicoll Highway基坑事故,建立三维有限差分模型,提出内支撑荷载传递百分比S... 详细信息

随着城市地铁建设不断发展,多道撑式深基坑应用日益广泛,然而目前对于内撑式深基坑局部破坏引发连续破坏在空间上的传递规律仍缺乏系统研究。文章依托新加坡地铁Nicoll Highway基坑事故,建立三维有限差分模型,提出内支撑荷载传递百分比S1,i和荷载增量承担百分比S2,i两种支撑荷载(轴力)传递评价指标。对比分析了单位厚度平面应变模型与三维模型的模拟结果,探究了不同初始破坏支撑数量在不同位置发生初始破坏所引发的荷载重分布规律,同时还研究了围护结构体系刚度和强度对于连续破坏发展的影响。结果表明,三维模型可以避免平面应变模型传力路径单一的局限性,更好地反映出连续破坏在三维空间中的传递现象;初始破坏支撑所释放的荷载主要作用在紧邻层支撑;当失效荷载存在向下的传递路径时,紧邻初始破坏的上层和同层支撑承担的荷载增量明显减少;底层支撑的安全系数提高会减缓连续破坏在水平方向的发展;支撑刚度越大,在初始破坏后所承担的荷载增量越多;当墙体间无有效连接时,支撑连续破坏沿竖直方向发展的趋势更加显著。

关键词：深基坑内支撑有限差分模型连续破坏荷载传递

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地质聚合物加固软土的研究现状与进展

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硅酸盐通报 2025年第2期44卷 490-500页

作者：加瑞楚振兴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

地质聚合物被认为是21世纪有可能大量取代水泥的绿色胶凝材料。本文综述了地质聚合物在软土加固方面的研究现状与进展:介绍了目前用于软土加固的地质聚合物前驱体和激发剂;归纳了地质聚合物加固软土的原理和机理;根据室内单元试验结果... 详细信息

地质聚合物被认为是21世纪有可能大量取代水泥的绿色胶凝材料。本文综述了地质聚合物在软土加固方面的研究现状与进展:介绍了目前用于软土加固的地质聚合物前驱体和激发剂;归纳了地质聚合物加固软土的原理和机理;根据室内单元试验结果分析了地质聚合物固化土的变形和强度特性;讨论了地质聚合物固化土的渗透性和耐久性;总结了地质聚合物加固软土的环境影响和工程应用。与水泥固化土相比,在相同掺量下地质聚合物固化土的力学性能更好,且其CO_(2)排放量较低,因此地质聚合物可以替代水泥用于加固软土。将来可进一步研发性能更好的地质聚合物前驱体及绿色激发剂,并进一步研究不同类型地质聚合物固化土的宏微观力学特性。

关键词：地质聚合物加固软土地聚物固化土前驱体激发剂软土

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基于深度学习的建筑用短粗拉索索力智能识别

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建筑结构学报 2023年第9期44卷 204-213页

作者：刘红波王龙轩郭刘潞张帆陈志华天津大学建筑工程学院天津300072 河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038 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

准确识别拉索的索力大小对评估预应力结构的健康状态具有重要意义。频率振动法可以较精确地测量桥梁结构中细长拉索的索力,但对建筑用短粗拉索的索力测量精度较低。为此,对建筑中常用的密闭索及高钒索开展在预应力作用下的动态响应试验... 详细信息

准确识别拉索的索力大小对评估预应力结构的健康状态具有重要意义。频率振动法可以较精确地测量桥梁结构中细长拉索的索力,但对建筑用短粗拉索的索力测量精度较低。为此,对建筑中常用的密闭索及高钒索开展在预应力作用下的动态响应试验,以获取拉索在不同索力下的动态响应数据,基于试验数据提出了可智能识别建筑用拉索索力的深度学习模型。模型以采集的原始频谱数据及拉索各项几何参量为特征输入,采用多通道融合的1D卷积神经网络(CNN)及深度神经网络(DNN)。分析结果表明:训练后的模型在测试集上识别的索力值与实际索力值间的平均绝对误差值仅为5.05%,均方误差值仅为0.35%;在测试集随机的6个取样点上索力值的决定系数为0.9854,索力误差均小于10%。与已有索力计算实用公式和机器学习算法进行对比,由索力误差百分比及决定系数的评估结果发现所提出的深度学习模型的索力识别精度更高。

关键词：建筑拉索深度学习索力识别神经网络频率振动法

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极地低温下CFRP筋与混凝土黏结性能数值分析

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哈尔滨工业大学学报 2024年第10期56卷 1-13页

作者：谢剑王雪寒刘洋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 中国铁路设计集团有限公司天津300308

为进一步了解极地低温下碳纤维增强复合材料(CFRP)筋与混凝土的黏结性能,在现有试验的基础上,采用ABAQUS软件建立考虑CFRP筋表面特征的数值模型,分析64种工况,研究低温下CFRP筋直径、肋高、肋宽与混凝土保护层厚度等参数对黏结性能的影... 详细信息

为进一步了解极地低温下碳纤维增强复合材料(CFRP)筋与混凝土的黏结性能,在现有试验的基础上,采用ABAQUS软件建立考虑CFRP筋表面特征的数值模型,分析64种工况,研究低温下CFRP筋直径、肋高、肋宽与混凝土保护层厚度等参数对黏结性能的影响。结果表明:考虑CFRP筋表面特征的数值模型可以较好地表征CFRP筋与混凝土之间的应力传递,能够反映低温下CFRP筋与混凝土的损伤情况与黏结破坏机制;低温可显著提高CFRP筋-混凝土的黏结强度;在低温下,随着CFRP筋直径的增加,CFRP筋与混凝土的黏结强度降低,同时弱化了低温对黏结强度的增强效应;随着CFRP筋肋高的增加,CFRP筋-混凝土的低温黏结强度呈现先提高后降低的趋势,肋高为筋材直径8%时黏结强度达到最大值;CFRP筋肋宽的变化主要影响黏结滑移曲线的形状;相比常温试件,在低温下试件发生拔出破坏时的混凝土保护层厚度更大。

关键词：碳纤维增强复合筋极地低温混凝土黏结性能数值模拟

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预应力UHPC-NC组合梁截面优化设计

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吉林大学学报（工学版） 2023年第11期53卷 3151-3159页

作者：朱劲松秦亚婷刘周强天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学滨海土木工程与安全教育部重点实验室天津300072

针对预应力超高性能混凝土-普通混凝土(UHPC-NC)组合梁结构的优化设计,提出了基于改进的自适应遗传算法的结构优化设计方法。优化设计以材料成本最小化为优化目标,以组合梁截面参数作为优化设计变量,并结合承载力及变形等约束条件,建立... 详细信息

针对预应力超高性能混凝土-普通混凝土(UHPC-NC)组合梁结构的优化设计,提出了基于改进的自适应遗传算法的结构优化设计方法。优化设计以材料成本最小化为优化目标,以组合梁截面参数作为优化设计变量,并结合承载力及变形等约束条件,建立预应力UHPC-NC组合梁的数学模型。通过优化算例表明,改进的自适应遗传算法具有较好的极值寻优能力和收敛性能。利用自适应遗传算法搜索求解预应力UHPC-NC组合梁最优设计参数,优化结果表明:优化后得到的组合梁截面参数取值合理,满足约束条件要求。

关键词：桥梁与隧道工程超高性能混凝土组合梁优化设计遗传算法预应力混凝土结构

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平面及空间正交异性膜的起皱过程及分析方法

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工程力学 2025年第3期42卷 42-55,112页

作者：韩庆华温晓东刘铭劼吴昊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

正交异性膜越来越广泛地应用在各种充气结构中。膜在非均匀变形的作用下很容易产生褶皱变形,因此有必要对正交异性膜的褶皱变形进行研究。对于平面正交异性膜,该文结合正交异性材料的起皱判别准则以及应力极值法,利用应力极值条件确定... 详细信息

正交异性膜越来越广泛地应用在各种充气结构中。膜在非均匀变形的作用下很容易产生褶皱变形,因此有必要对正交异性膜的褶皱变形进行研究。对于平面正交异性膜,该文结合正交异性材料的起皱判别准则以及应力极值法,利用应力极值条件确定褶皱半波长。利用应变条件确定褶皱幅值。采用最大主应力方向和最大主应变方向确定正交异性膜褶皱方向角的范围,并研究其变化规律。经过理论分析和数值模拟结果的对比,验证了提出的研究方法的可靠性。对于空间正交异性膜,该文采用有限元模型分析了其褶皱演变过程,并对比分析了采用薄膜模型和薄壳模性进行分析的区别。在上述研究的基础上,分析了处于压力气体和水耦合作用下由空间正交异性膜制成的防水气枕的气压变化情况,并利用试验结果进行了验证。研究结果为正交异性材料的工程应用提供参考。

关键词：正交异性膜褶皱构形参数应力极值法液-固-气耦合

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