检索结果-内蒙古大学图书馆

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2023年第10期56卷 1078-1089页

作者：芦燕罗奇星王明威王月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 天津大学滨海工业研究院有限公司天津300452

针对大跨空间结构减震控制问题,采用了一种适用于大跨空间结构的SMA-摩擦阻尼器,该阻尼器将形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)的超弹性特性与摩擦阻尼器的高耗能特性相结合.以天津理工大学体育馆的索穹顶结构为研究对象,通过计算附... 详细信息

针对大跨空间结构减震控制问题,采用了一种适用于大跨空间结构的SMA-摩擦阻尼器,该阻尼器将形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)的超弹性特性与摩擦阻尼器的高耗能特性相结合.以天津理工大学体育馆的索穹顶结构为研究对象,通过计算附加模态阻尼比,得到了阻尼器的优先布置位置.基于多尺度有限元模型,研究了索穹顶结构的减震性能及SMA-摩擦阻尼器在地震中的力学性能.结果表明:在天津理工大学体育馆索穹顶结构中,阻尼器应优先替换内圈撑杆.随着地震动强度由0.07g增至0.40g,阻尼器滑动位移提升,减震性能增强,跨中节点竖向峰值加速度减震率平均值由11.97%增至30.35%,跨中节点竖向峰值位移减震率平均值由27.46%增至37.10%,杆件峰值应力减震率平均值由8.29%增至11.55%.该索穹顶结构一阶自振频率较低,与长周期地震动的傅里叶幅值集中区域接近,在长周期地震动下会有更大的动力响应,导致阻尼器滑动位移变大,耗能能力增强,结构竖向峰值加速度减震率和杆件峰值应力减震率平均值可达36.85%和15.13%,减震效果优于普通地震动.最后,对影响阻尼器滞回性能的力学参数高强螺栓预紧力和合金丝数量进行参数化分析,并结合阻尼器在结构中的受力,得到了阻尼器的力学参数设计方法,可供实际设计时参考.

关键词：索穹顶结构 SMA-摩擦阻尼器地震作用减震分析多尺度有限元模型

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铝合金弦支穹顶结构稳定性研究

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空间结构 2024年第1期30卷 16-22,37页

作者：臧倩刘红波陈志华应皎洁河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038 东南大学土木工程学院江苏南京211189 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

铝合金材料具有轻质高强、耐腐蚀性好等优点,在大跨度空间结构中应用广泛,单层网壳为其主要应用形式.已有研究表明,单层网壳存在不可忽视的稳定性问题.为提高铝合金单层网壳结构的稳定性能,通过引入预应力索撑体系,提出了铝合金弦支穹... 详细信息

铝合金材料具有轻质高强、耐腐蚀性好等优点,在大跨度空间结构中应用广泛,单层网壳为其主要应用形式.已有研究表明,单层网壳存在不可忽视的稳定性问题.为提高铝合金单层网壳结构的稳定性能,通过引入预应力索撑体系,提出了铝合金弦支穹顶结构的概念.经对结构的整体稳定性能进行对比及参数化研究,发现预应力索撑体系的引入可以有效地提高铝合金单层网壳的稳定性,结构矢跨比越小,效果越明显,最大提升幅度可达80.8%;预应力索撑体系对铝合金单层网壳稳定承载力的提高率是其对单层钢网壳承载力提高率的2.7倍;铝合金弦支穹顶的稳定承载力与初始几何缺陷负相关,与撑杆高度正相关.

关键词：铝合金弦支穹顶预应力稳定性

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不同胶结和孔隙比结构性黏土的人工制备及压缩特性研究

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工程地质学报 2025年

作者：加瑞王明辉乔小利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交通运输部天津水运工程科学研究院

室内外试验表明部分天然沉积黏土具有较强的结构性（粒间胶结和大孔隙），而黏土的结构性会直接影响地基的变形计算，因此对不同胶结和孔隙比结构性黏土的压缩特性进行深入研究具有重要的工程意义。本文综述了室内人工制备结构性黏土的... 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（粒间胶结和大孔隙），而黏土的结构性会直接影响地基的变形计算，因此对不同胶结和孔隙比结构性黏土的压缩特性进行深入研究具有重要的工程意义。本文综述了室内人工制备结构性黏土的制样材料，归纳了击实法和固结法制备结构性黏土的主要步骤，并推导了不同胶结和孔隙比结构性黏土制备时所需制样材料质量的计算公式。通过侧限压缩试验研究了胶结和孔隙比对结构性黏土压缩特性的影响，试验结果表明在相同初始孔隙比条件下，随着水泥掺量的增加，结构屈服应力逐渐增大；水泥掺量（胶结强度）越大，结构性黏土的结构破损速率越大；在相同水泥掺量条件下，初始孔隙比越小，结构屈服应力越大；初始孔隙比越大，高岭结构性黏土的结构破损速率相对越大，即超过结构屈服应力后的压缩指数越大。

关键词：结构性黏土胶结强度初始孔隙比压缩特性结构屈服应力水泥掺量

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基于三维数字图像相关法的焊接空心球节点的力学性能试验研究

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建筑钢结构进展 2023年第6期25卷 35-42页

作者：刘红波杨文婷杜鹏陈志华河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038 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

为了克服传统接触式测量难以获取完整位移及应变场的分布与发展的弊端,探索了采用三维数字图像相关法(3D-DIC)跟踪焊接空心球节点位移和应变的分布与发展的可行性与可靠性。使用三维数字图像相关法观测一个焊接空心球受压损伤节点和一... 详细信息

为了克服传统接触式测量难以获取完整位移及应变场的分布与发展的弊端,探索了采用三维数字图像相关法(3D-DIC)跟踪焊接空心球节点位移和应变的分布与发展的可行性与可靠性。使用三维数字图像相关法观测一个焊接空心球受压损伤节点和一个焊接空心球受拉损伤节点的轴心抗压试验的压缩过程,获得两个试件在试验过程中的位移场与应变场,揭示了焊接空心球节点的受力特点和失效机理,并将观测的位移场和应变场与宏观试验现象进行了比较。试验表明:三维数字图像相关法可以测量加载过程中焊接空心球节点的位移场和应变场的变化规律,并且与宏观试验现象吻合较好。由此证明了三维数字图像相关法可应用于大型焊接球节点的力学性能试验研究的可靠性。

关键词：三维数字图像相关法焊接空心球节点轴压试验位移场应变场

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囊体扩张主动控制桩基水平变形机理分析

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岩土工程学报 2025年第1期47卷 85-95页

作者：黄建友闫宇涛刁钰郑刚李凯贾建伟刘永超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 中国建筑第五工程局有限公司湖南长沙410004 中国建筑第六工程局有限公司天津300457 天津建城基业集团有限公司天津300301

囊体扩张是一种新型地下结构变形主动控制技术,然而其在桩基变形控制机理方面尚未深入研究。采用有限元软件探究了囊体扩张控制桩基水平变形机理,分析了囊体扩张引起桩基和土体变形特性以及囊体-土体-桩体之间相互作用。结果表明:扩张直... 详细信息

囊体扩张是一种新型地下结构变形主动控制技术,然而其在桩基变形控制机理方面尚未深入研究。采用有限元软件探究了囊体扩张控制桩基水平变形机理,分析了囊体扩张引起桩基和土体变形特性以及囊体-土体-桩体之间相互作用。结果表明:扩张直径0.5 m的囊体对直径为1.2 m的桩可产生最大5.5 mm水平变形,控制效率为60%,囊体扩张对桩基水平变形控制效果良好。囊体扩张会引起邻近土体产生较大的超孔隙水压力,而孔压消散会导致土体压缩而降低桩基控制效率。当扩张距离较小时,桩径对囊体扩张控制效果影响显著。囊体扩张对桩径为0.4~1.6m的桩均有一定的变形控制效果,尤其适用于小直径桩基的变形控制。随扩张直径的增大,桩基最大水平位移近乎呈线性增大。此外,桩基水平变形随扩张距离增大而减小,但由于扩张对周围孔隙水压力影响范围有限,导致控制效率呈增大趋势。双排囊体扩张控制变形中“遮拦效应”和“反力效应”明显,控制桩基变形应遵循“先远后近,逐排扩张”的原则,以提高控制效果。

关键词：囊体扩张桩基变形控制机理分析

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基于强化学习的水下振动台时滞补偿与控制优化

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工程力学 2023年第12期40卷 65-75页

作者：汤继川李宁李忠献天津大学建筑工程学院天津300350 南洋理工大学土木与环境工程学院新加坡639798 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津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

开展水下地震模拟振动台试验时,振动台多向振动受到的水体动力效应十分复杂、难于补偿,因而在试验前合理考虑台体实际加载能力与精度十分重要。该文考虑水深、激励频率和运动方向等因素,开展水-振动台系统控制性能的影响研究。通过实测... 详细信息

开展水下地震模拟振动台试验时,振动台多向振动受到的水体动力效应十分复杂、难于补偿,因而在试验前合理考虑台体实际加载能力与精度十分重要。该文考虑水深、激励频率和运动方向等因素,开展水-振动台系统控制性能的影响研究。通过实测数据辨识水-振动台系统的数学模型,提出基于模型的前馈补偿与强化学习结合的数据驱动混合控制方法。根据DDPG算法利用位移指令的误差数据离线训练Actor-Critic网络,并将之用于实时修正基于模型的补偿指令。通过与前馈补偿方法对比,开展了不同水深、激励频率和振动台运动方向的50组水下振动台测试验证及性能评价。结果表明:随着水深与激励频率增加,控制性能下降;水深对振动台垂直向运动影响更大;与基于模型方法相比,在水深2 m垂直向运动的设备最不利条件下,该文所提控制方法的性能指标J_(1)和J_(2)分别提升了6.54%和7.52%。所提方法在考虑水-振动台系统动力非线性控制时具有优良的时滞补偿性能,且是一种宽频带补偿方法。

关键词：水下振动台基于模型控制强化学习水-振动台动力相互作用时滞补偿优化

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地基处理技术现状与发展

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土木工程学报 2024年第7期57卷 51-70页

作者：郑刚张军辉章定文吴江斌周海祚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 长沙理工大学湖南长沙410114 东南大学江苏南京211189 华东建筑设计研究院有限公司上海200002

近年来我国的基础设施建设规模不断扩大,坚实的地基是确保工程建设安全与韧性的关键。因此,地基处理技术与工程品质之间的关联性愈发受到关注,这促进了地基处理技术的持续进步与发展,进而不断涌现出新的理论、技术和设备。文章简要阐述... 详细信息

近年来我国的基础设施建设规模不断扩大,坚实的地基是确保工程建设安全与韧性的关键。因此,地基处理技术与工程品质之间的关联性愈发受到关注,这促进了地基处理技术的持续进步与发展,进而不断涌现出新的理论、技术和设备。文章简要阐述了地基处理的分类方法与发展特点,回顾了各类地基处理技术的研究现状,具体介绍了近年来复合地基技术、排水固结法、土工合成材料、高聚物注浆、固化剂、特殊土地基、大面积高填方地基和抗震地基处理技术等方面的新进展,归纳总结了地基处理智能设备、设计理论、评价方法和规范编制的发展情况。在现阶段信息化浪潮不断来袭、可持续发展作为永恒主题的新形势下,提出了地基处理技术应不懈追求“韧性、绿色、智能、人文”的品质提升的核心议题,探讨了地基处理行业各个方面的发展方向与未来展望,以期为地基处理领域的研究与技术人员提供参考和借鉴。

关键词：地基处理复合地基智能化韧性数字化

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氯盐环境下UHPC-NC界面黏结性能试验研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第1期57卷 11-20页

作者：谢剑杨云涛陈玉洁杨荣伟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 北京市既有建筑改造工程技术研究中心(天津分中心) 天津300350 上海建筑设计研究院有限公司上海200092

氯盐环境作为一种较为常见的化学侵蚀环境,研究其对超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)和普通混凝土(normal concrete,NC)界面耐久性能的影响对于UHPC加固混凝土结构和UHPC-NC组合结构的工程应用均具有重大的现实意... 详细信息

氯盐环境作为一种较为常见的化学侵蚀环境,研究其对超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)和普通混凝土(normal concrete,NC)界面耐久性能的影响对于UHPC加固混凝土结构和UHPC-NC组合结构的工程应用均具有重大的现实意义.基于此,通过在常规环境以及氯盐环境下的推出试验,获得了干湿循环次数(0次、25次、50次)、氯盐浸泡天数(0 d、50 d、100 d)及界面处理方式(钢丝刷刷毛、高压水射流冲毛、表面缓凝处理)对UHPC-NC界面黏结强度、界面黏结刚度及界面黏结滑移曲线的影响.结果表明:在100 d试验周期内,干湿循环及氯盐浸泡作用造成的界面黏结强度损失率不超过20%;氯盐环境作用时长的增加会导致界面黏结刚度的降低;随着界面粗糙度的增加,UHPC-NC试件的界面黏结强度以及界面黏结刚度均会增加;界面粗糙度的提高有助于界面抗氯盐侵蚀能力的提升.受到界面处理方法的影响,UHPC-NC试件经历干湿循环及氯盐浸泡后,荷载滑移曲线呈现2种不同的形式,分别对应光滑界面(钢丝刷刷毛界面)和其他界面(高压水射流冲毛界面和缓凝剂处理界面).各组试件的黏结滑移曲线在荷载到达峰值前趋于一致;荷载到达峰值后,前者存在荷载骤降段及持荷段,后者则随着滑移量的增加荷载不断降低.根据UHPC-NC黏结滑移曲线特征,提出了黏结滑移建议模型.

关键词：界面黏结性能超高性能混凝土普通混凝土氯盐环境界面处理黏结滑移模型

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玄武岩微筋对磷酸镁修补砂浆弯曲性能的增强增韧效应研究

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材料导报 2024年第17期38卷 32-40页

作者：李伟谢剑佟成龙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天津300350 兰州交通大学土木工程学院兰州730070 北京市既有建筑改造工程技术研究中心(天津分中心) 天津300350 中建五局第三建设有限公司天津300300

为了探究玄武岩微筋(Basalt minibar)对磷酸镁修补砂浆(MPCRM)的增强增韧改性效果,通过四点弯曲试验分析纤维类型、纤维掺量、基体水胶比及养护条件对MPCRM弯拉强度和弯曲韧性的影响规律。试验结果表明:玄武岩微筋对MPCRM的弯曲增强增... 详细信息

为了探究玄武岩微筋(Basalt minibar)对磷酸镁修补砂浆(MPCRM)的增强增韧改性效果,通过四点弯曲试验分析纤维类型、纤维掺量、基体水胶比及养护条件对MPCRM弯拉强度和弯曲韧性的影响规律。试验结果表明:玄武岩微筋对MPCRM的弯曲增强增韧性能优越,且其增韧效果优于玄武岩单丝纤维;当玄武岩微筋掺量不低于1.0%(体积分数)时,MPCRM弯拉强度和弯曲韧性均随着玄武岩微筋掺量增加而提高;随着水胶比提高,玄武岩微筋增强MPCRM的弯曲韧性降低,弯拉强度先增加后减小,水胶比为0.18和体积掺量为1.5%的玄武岩微筋增强MPCRM的弯拉强度最大;掺入玄武岩微筋能够部分弥补低温养护MPCRM的受冻损伤。

关键词：磷酸镁修补砂浆(MPCRM) 玄武岩微筋拔出功弯曲韧性低温养护

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盾构隧道环间接头非线性转动刚度解析解

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工程力学 2025年

作者：任容宇张志伟程雪松李德茂冀叶涛熊田芳郑刚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土木工程系中铁隧道局集团路桥工程有限公司中铁第六勘察设计院集团有限公司

纵向轴力、纵向螺栓受拉屈服和管片受压屈服会引起盾构隧道环间接头转动刚度显著非线性变化，现有接头转动刚度理论模型通常忽略螺栓和管片的塑性变形以及隧道横向性能，导致在隧道承受较大外荷载的工况中高估其接头转动刚度从而低估其... 详细信息

纵向轴力、纵向螺栓受拉屈服和管片受压屈服会引起盾构隧道环间接头转动刚度显著非线性变化，现有接头转动刚度理论模型通常忽略螺栓和管片的塑性变形以及隧道横向性能，导致在隧道承受较大外荷载的工况中高估其接头转动刚度从而低估其环间张开量进而影响其结构安全评估。为此首先将螺栓和管片衬砌视为弹塑性材料，考虑隧道环缝分别处于弱拉弯、纯弯和压弯三种轴力-弯矩耦合受力情景，将环缝弯曲变形状态划分为7种变形模式。其次基于严格的隧道横断面椭圆化参数方程分别推导环缝处于各弯曲变形模式下的接头转动刚度解析解。然后通过对比既有弹性解和三维精细化数值模拟结果验证所提解析解的准确性，并以纯弯情景为例进一步研究隧道横向性能及环缝影响范围对接头转动刚度的影响。研究结果表明，所提解的退化形式与既有弹性解及数值结果间均具有较好的一致性；螺栓屈服前，环间张开量、环间转角与环间弯矩在环缝处于纯弯情景下均呈线性正相关，而在弱拉弯和压弯情景下均呈非线性正相关；但当螺栓屈服后在三种情景下均呈现显著的非线性正相关。螺栓屈服后弯矩的进一步增加会导致弱拉弯、纯弯和压弯受力情景下接头张开量的突变增加。此外相较于螺栓屈服，管片受压屈服对截面中性轴高度和接头转动刚度影响较小。参数分析结果表明：隧道横向椭圆化变形的增大会引起接头转动刚度的线性减小，且会引起受压区管片先于受拉区螺栓屈服；环缝影响范围小于等于螺栓长度时，影响范围的增大会导致接头转动刚度的急剧降低；而当环缝影响范围大于螺栓长度时，影响范围的增大会引起接头转动刚度的略微线性减小，且会增大受压区管片屈服对应的弯矩。该文提出的接头非线性转动刚度模型可直接应用于纵向梁-弹簧模型的求解中。

关键词：盾构隧道环间接头非线性转动刚度螺栓弹塑性管片弹塑性纵向弯曲变形

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