检索结果-内蒙古大学图书馆

计算力学学报 2023年第3期40卷 357-365页

作者：史腾朱劲松王子挺秦亚婷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

为实现钢-超高性能混凝土(UHPC)华夫板组合梁结构快速经济合理的设计,提出了基于并行计算与遗传算法的结构优化设计方法.通过Python建立了并行计算平台,使Abaqus和Python能够执行同步数值模拟和数据处理,以成本最小化为目标,采用遗传算... 详细信息

为实现钢-超高性能混凝土(UHPC)华夫板组合梁结构快速经济合理的设计,提出了基于并行计算与遗传算法的结构优化设计方法.通过Python建立了并行计算平台,使Abaqus和Python能够执行同步数值模拟和数据处理,以成本最小化为目标,采用遗传算法对钢-UHPC华夫板组合梁进行了优化,验证了所提方法的可行性.结果表明,遗传算法中密集的分析任务可以并行化并分配给不同的计算资源以提高计算效率;使用并行计算可以提高8.6倍的优化效率;并行计算和串行计算的CPU平均使用率分别为82%和18%.本文方法的成功应用可为其他类型结构的优化设计提供参考.

关键词：超高性能混凝土华夫板组合梁结构优化设计并行计算遗传算法

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振动台试验饱和机制砂模型土动力特性研究

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土木工程学报 2024年第3期57卷 110-122页

作者：韩庆华王永超刘铭劼李浩斌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

根据饱和砂土-结构相互作用振动台试验的相似性要求,对饱和砂土的相似性要求进行探讨,提出以机制砂作为通用的饱和砂土模型材料。通过动力三轴分级循环加载试验,研究饱和机制砂模型土的最大动剪切模量Gmax、动剪切模量比G/Gmax-γ曲线... 详细信息

根据饱和砂土-结构相互作用振动台试验的相似性要求,对饱和砂土的相似性要求进行探讨,提出以机制砂作为通用的饱和砂土模型材料。通过动力三轴分级循环加载试验,研究饱和机制砂模型土的最大动剪切模量Gmax、动剪切模量比G/Gmax-γ曲线、阻尼比λ-γ曲线、孔压比ru-ΔW曲线的变化范围,得到其动力本构模型参数随有效粒径d10、不均匀系数Cu、曲率系数Cc和相对密度Dr的变化规律和拟合公式,并根据相似要求和拟合公式分不同情况给出饱和机制砂模型土的配制方法。与文献中多种原型砂土的相似性分析表明,饱和机制砂模型土可以对大部分原型砂土有效实现动力特性相似和液化特性相似,证明其广泛适用性。

关键词：饱和机制砂动三轴试验动力特性液化特性相似性模型土配制

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大跨度索穹顶结构半主动振动控制分析

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 17-24页

作者：韩庆华张晓龙芦燕罗奇星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

为了实现大跨空间结构半主动振动控制,提出了一种基于模糊控制算法的半主动振动控制方法.以某体育馆大跨度索穹顶屋盖为分析对象,建立了基于台站与地震信息的地震动记录选择集,采用研发的新型压电摩擦阻尼器,开展索穹顶结构被动控制研究... 详细信息

为了实现大跨空间结构半主动振动控制,提出了一种基于模糊控制算法的半主动振动控制方法.以某体育馆大跨度索穹顶屋盖为分析对象,建立了基于台站与地震信息的地震动记录选择集,采用研发的新型压电摩擦阻尼器,开展索穹顶结构被动控制研究.将地面加速度和结构变形量2个指标作为控制参数,进行索穹顶结构半主动振动控制分析.结果表明:被动控制时不同地震动强度下结构峰值加速度、最大相对变形量的最小减振率平均值仅分别为3.7%和-1.6%;半主动控制下的压电摩擦阻尼器能够适应不同强度地震动,有效降低结构的峰值加速度和峰值位移,且峰值加速度减振率平均值为20.0%~41.9%,最大相对变形量减振率平均值为12.0%~19.0%.

关键词：压电摩擦阻尼器索穹顶半主动控制地震响应模糊控制

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围压作用下碱激发混凝土的本构模型与破坏准则

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硅酸盐学报 2023年第8期51卷 1920-1927页

作者：刘杉石晓贝郝逸飞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 河北工业大学天津市装配式建筑与智能建造重点实验室天津300400

作为一种极具潜力的可持续建筑材料,碱激发混凝土(AAC)可能处于复杂应力状态,但是目前AAC三轴压缩性能的研究所考虑的约束率较低且忽略了试件强度影响。针对不同强度的AAC开展常规三轴压缩试验(约束率范围为0~1.4),研究AAC在围压作用下... 详细信息

作为一种极具潜力的可持续建筑材料,碱激发混凝土(AAC)可能处于复杂应力状态,但是目前AAC三轴压缩性能的研究所考虑的约束率较低且忽略了试件强度影响。针对不同强度的AAC开展常规三轴压缩试验(约束率范围为0~1.4),研究AAC在围压作用下的破坏模式、力学性能、本构模型和破坏准则。结果表明:随着围压增加,AAC的破坏模式由脆性转变为伪延性。AAC强度越高,三轴压缩强度提高地更显著,但变形能力较弱。现有硅酸盐水泥混凝土(PCC)的三轴压缩本构模型会极大高估AAC在峰值应力时的轴向应变。基于试验数据,提出了AAC的三轴压缩本构模型和破坏准则。

关键词：碱激发混凝土三轴压缩本构模型破坏准则

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双向地震作用下矩形截面深水桥墩水动力效应试验及数值模拟研究

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土木工程学报 2025年

作者：陈宇黄信吴堃李忠献中国民航大学交通科学与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

地震作用下深水桥墩矩形截面长、短边与水同时存在相互作用，其水动力效应尚不清楚。本文开展了桥墩模型水下振动台试验，研究了双向地震作用下矩形截面桥墩响应特征。采用LS-DYNA软件建立了流固耦合数值模型，通过与试验结果对比，验... 详细信息

地震作用下深水桥墩矩形截面长、短边与水同时存在相互作用，其水动力效应尚不清楚。本文开展了桥墩模型水下振动台试验，研究了双向地震作用下矩形截面桥墩响应特征。采用LS-DYNA软件建立了流固耦合数值模型，通过与试验结果对比，验证了数值模型的准确性，并开展了水槽尺寸效应及单、双向地震作用效应对比分析。结果表明：由于水的存在，矩形截面桥墩纵桥向的固有频率有所降低，而横桥向的固有频率降低不明显；同时，纵桥向的相对位移和应变响应明显增大，尤其脉冲型Loma Prieta地震动和长周期Chi-Chi地震动作用下的增大效应更为显著，而横桥向的相对位移和应变响应增大效应较小；桥墩迎水面动水压力在截面横桥向边长中点处最大、两侧较小，近似成三角形分布；流固耦合数值模型中方形水槽边长为桥墩矩形截面长边的5倍最优；双向地震作用引发两个水平正交方向的桥墩动力响应与对应单向地震产生的响应基本相同。研究可为地震作用下深水桥梁水动力效应分析提供参考。

关键词：深水桥墩水动力效应水下振动台试验数值模拟地震响应动水压力

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钢管柱-H形钢梁双向受弯中柱铸钢节点抗震性能研究

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建筑结构学报 2025年

作者：吕文斌刘铭劼芦燕朱海涛单辰武国家地震工程科学中心天津大学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

为研究钢管柱-H形钢梁双向受弯中柱铸钢节点的抗震性能，本文对方钢管柱中柱节点和圆钢管柱中柱节点7个试件进行了双向梁端加载拟静力试验。结果表明，在双向受弯作用下，随着一个方向加载比例逐渐增大，该方向承载力逐渐增大，两个方... 详细信息

为研究钢管柱-H形钢梁双向受弯中柱铸钢节点的抗震性能，本文对方钢管柱中柱节点和圆钢管柱中柱节点7个试件进行了双向梁端加载拟静力试验。结果表明，在双向受弯作用下，随着一个方向加载比例逐渐增大，该方向承载力逐渐增大，两个方向刚度和刚度退化速度逐渐减小。参数化有限元数值模拟结果表明，方钢管柱节点双向受弯耦合效应比圆钢管柱节点强，当加载比例为1:1时，耦合效应最为明显；圆钢管柱中柱节点与方钢管柱中柱节点承载力相对于平面节点折减率分别为22%和11%，二者折减率均随壁厚的增加而降低。

关键词：钢管柱双向受弯中柱节点铸钢节点拟静力试验有限元数值模拟抗震性能

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软土地区基坑工程变形控制方法及工程应用

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岩土工程学报 2022年第1期44卷 1-36,I0003页

作者：郑刚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(天津大学) 天津300072 天津大学水利工程仿真与安全国家重点试验室天津300072

基坑变形控制是软土地区基坑工程的核心内容,不仅与自身工程安全密切相关,更涉及到对周边环境的影响。随着城市地上、地下各类建(构)筑物越来越密集,基坑工程施工产生的变形对环境影响的控制愈加成为基坑工程的焦点问题。首先,从基坑施... 详细信息

基坑变形控制是软土地区基坑工程的核心内容,不仅与自身工程安全密切相关,更涉及到对周边环境的影响。随着城市地上、地下各类建(构)筑物越来越密集,基坑工程施工产生的变形对环境影响的控制愈加成为基坑工程的焦点问题。首先,从基坑施工全过程控制的视角,分析了基坑施工全过程各阶段的变形特征、机理以及对环境的影响。进而,将基坑变形及其对环境影响的控制划分为"基于基坑支护体系的变形控制"和"基于邻近基坑保护对象的变形控制"两类方法。针对基于邻近基坑保护对象的变形控制,提出了不是基于对基坑支护体系,而是直接着眼于保护对象的变形主动控制理论,通过对关键区域土体的应力和变形的控制,实现对保护对象的测控一体化靶向控制。此外,提出了基坑无支撑支护理论并发展了一系列软弱土地区基坑绿色无支撑支护技术,实现了在较大的深度条件下也可进行坑无支撑支护设计。通过"基坑施工全过程控制""基坑变形主动控制理论""基坑无支撑支护控制体系"的变形控制理论及工程应用,努力推动基坑工程变形控制向"高效、智能、绿色、低碳"方向发展。

关键词：基坑工程变形控制全过程无支撑支护主动控制

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水合物开采储层出砂影响因素的试验研究

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地下空间与工程学报 2024年第S2期20卷 692-700,721页

作者：加瑞郝岱恒许敬明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

出砂是影响天然气水合物安全高效开采的关键因素之一。根据我国南海天然气水合物储层的颗粒级配配制了储层试样,利用冰粒代替水合物,通过自行研制的室内模型试验装置研究了影响水合物开采储层出砂的主要因素,分析了不同储层黏粒含量、... 详细信息

出砂是影响天然气水合物安全高效开采的关键因素之一。根据我国南海天然气水合物储层的颗粒级配配制了储层试样,利用冰粒代替水合物,通过自行研制的室内模型试验装置研究了影响水合物开采储层出砂的主要因素,分析了不同储层黏粒含量、降压幅度和防砂层粒径时的储层出砂量、防砂层挡砂量和过砂量以及储层和防砂层渗透率的变化情况。结果表明:(1)储层黏粒含量越高,储层出砂量越小,防砂层挡砂量和过砂量也越小,防砂层挡砂率越小、过砂率越大,储层渗透率的增幅越小,防砂层渗透率的降幅越小;(2)降压幅度越大,储层出砂量越大,防砂层挡砂量和过砂量也越大,防砂层挡砂率越小、过砂率越大,储层渗透率的增幅越大,防砂层渗透率的降幅越大;(3)防砂层粒径增大,储层出砂量变化不大,防砂层挡砂量减小、过砂量增大,防砂层挡砂率减小、过砂率增大,储层渗透率的变化不大,防砂层渗透率的降幅减小。

关键词：水合物冰粒出砂黏粒含量降压幅度防砂层粒径

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不同纤维长度的混杂钢纤维混凝土本构模型

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建筑材料学报 2022年第10期25卷 1034-1039页

作者：霍琳颖毕继红赵云王照耀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300072

为了充分发挥不同长度纤维的桥接作用,在混凝土基体中加入不同长度的混杂钢纤维,构成混杂钢纤维混凝土.考虑混凝土开裂后钢纤维的脱黏全过程,利用黏结-滑移模型来模拟混杂钢纤维的增强作用,建立了混杂钢纤维应力与裂缝宽度的关系.考虑... 详细信息

为了充分发挥不同长度纤维的桥接作用,在混凝土基体中加入不同长度的混杂钢纤维,构成混杂钢纤维混凝土.考虑混凝土开裂后钢纤维的脱黏全过程,利用黏结-滑移模型来模拟混杂钢纤维的增强作用,建立了混杂钢纤维应力与裂缝宽度的关系.考虑到长、短钢纤维随裂缝扩展的黏结状态不同,将混杂钢纤维的增强作用分为3个阶段.基于经典的弥散开裂本构模型,将混杂钢纤维桥接作用视为应力增强,建立混杂钢纤维混凝土本构模型.将所提出的混杂钢纤维混凝土本构模型引入有限元软件Abaqus中,建立了混杂钢纤维混凝土四点弯曲试验有限元模型.通过比较试验数据与数值模拟结果,验证了所提出本构模型的正确性.

关键词：混杂钢纤维混凝土纤维桥接行为黏结-滑移模型本构模型

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高钒索端头热铸锚黏结性能研究及承载力预测

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建筑结构学报 2023年第7期44卷 246-254页

作者：刘红波兰健陈志华孟亚丹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 巨力索具股份有限公司河北保定072550

拉索端部的锚固系统作为预应力结构关键节点,在设计过程中依赖于工程经验。为得到热铸锚承载力的计算方法,采用ABAQUS有限元分析软件建立高钒索端头热铸锚的有限元模型,并通过两个直径36 mm高钒索拔出试验进行验证后,研究钢丝锚固长度... 详细信息

拉索端部的锚固系统作为预应力结构关键节点,在设计过程中依赖于工程经验。为得到热铸锚承载力的计算方法,采用ABAQUS有限元分析软件建立高钒索端头热铸锚的有限元模型,并通过两个直径36 mm高钒索拔出试验进行验证后,研究钢丝锚固长度、钢丝插入铸料的倾角、钢丝数量、钢丝直径对于端头热铸锚黏结性能的影响,进而提出群丝效应系数以表征群丝黏结强度的下降,拟合得到热铸锚受拉承载力的计算公式。结果表明:使用Sping2单元模拟钢丝与合金铸体的黏结效应可行;单丝拔出有限元模型模拟结果与已有单丝试验的荷载-滑移曲线吻合;群丝效应系数与钢丝插入铸料角度正相关,与钢丝的数量、直径、锚固长度负相关;所提出的高钒索端头热铸锚的承载力预测公式计算误差不大于8%。

关键词：热铸锚具高钒索有限元分析黏结性能受拉承载力

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