检索结果-内蒙古大学图书馆

振动．测试与诊断 2022年第3期42卷 503-510,617页

作者：何浩祥郑家成廖李灿程时涛北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

为了改进传统损伤检测和识别方法在精度和实用性等方面的不足,基于分形理论和图像处理技术,提出提取桥梁关键部分表观裂缝特征和分形盒维数的方法,通过建立表观裂缝分形维数和典型力学参数之间的函数关系实现损伤评估。为了验证该方法... 详细信息

为了改进传统损伤检测和识别方法在精度和实用性等方面的不足,基于分形理论和图像处理技术,提出提取桥梁关键部分表观裂缝特征和分形盒维数的方法,通过建立表观裂缝分形维数和典型力学参数之间的函数关系实现损伤评估。为了验证该方法的有效性,开展T型钢筋混凝土简支梁的疲劳加载试验。采用分形理论建立不同疲劳加载和损伤状态下的裂缝分形维数与跨中挠度、一阶频率和静动刚度等实测参数的函数,明确分形维数与损伤指数的匹配关系。结果表明,基于分形维数的损伤评估具有良好的准确性和鲁棒性,可以通过传统物理参数与裂缝分形维数的稳定函数关系对桥梁疲劳损伤进行精细化评估。

关键词：疲劳荷载损伤评估分形理论分形维数图像处理

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面向时变阻尼比-位移双目标的防屈曲支撑减震体系设计方法

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振动工程学报 2022年第3期35卷 663-673页

作者：吴山何浩祥陈易飞北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

附加阻尼比是消能减震体系设计中的重要性能参数,传统方法采用阻尼器滞回耗能和减震体系总应变能的比值作为量化结果,并通常采用双线性模型计算防屈曲支撑滞回耗能,计算精度较低。采用积分方法推导能够精确反映阻尼器滞回性能的Bouc-We... 详细信息

附加阻尼比是消能减震体系设计中的重要性能参数,传统方法采用阻尼器滞回耗能和减震体系总应变能的比值作为量化结果,并通常采用双线性模型计算防屈曲支撑滞回耗能,计算精度较低。采用积分方法推导能够精确反映阻尼器滞回性能的Bouc-Wen模型的滞回能量显式化解析表达式,并提出分别基于应变能法和模态阻尼耗能法的时变附加阻尼比计算方法。为了准确控制减震体系的阻尼比,将减震体系层间位移角不超限和附加有效阻尼比作为控制目标,阻尼器的布置方案和阻尼力的大小作为设计变量,提出面向阻尼比-位移双目标的减震体系设计方法和流程。对一钢混框架减震体系进行迭代设计和分析,确定计算时变滞回能量的合理时段长度,并对不同的时变阻尼比计算方法进行比较。结果表明:基于应变能法的附加阻尼比偏大,不利于结构安全,建议采用模态阻尼耗能法的平均值表征附加有效阻尼比。

关键词：耗能减震附加有效阻尼比应变能法模态阻尼耗能法防屈曲支撑

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考虑残余变形的震损框架结构性能评估及维修优化策略

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振动工程学报 2022年第1期35卷 23-33页

作者：何浩祥程时涛廖李灿北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

针对实际震损结构可测信息有限、修复加固过程难以模拟以及修复加固后结构性能不易评估的现状,建立梁柱构件端部曲率与顶部位移的关系,厘清残余位移、位移、曲率、损伤指数之间的关联,提出在有限元中模拟构件修复加固的方法和流程以及... 详细信息

针对实际震损结构可测信息有限、修复加固过程难以模拟以及修复加固后结构性能不易评估的现状,建立梁柱构件端部曲率与顶部位移的关系,厘清残余位移、位移、曲率、损伤指数之间的关联,提出在有限元中模拟构件修复加固的方法和流程以及根据不同损伤物理量对构件损伤进行量化的方法。根据不同的损伤物理量以及修复策略对钢筋混凝土震损结构进行快速修复,对修复后的结构抗震性能进行评估并进行地震易损性分析。结果表明:对震损结构进行快速修复能够有效降低结构再遇地震时发生严重破坏和倒塌的风险;在不同的损伤物理量中根据残余位移角量化构件损伤,并指导震损结构快速修复能够最大限度提高结构抗震性能;相对于择件修复策略,择层修复具有更好的效果。

关键词：震损结构损伤评估修复加固残余变形易损性

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基于LSTM的振动台参数整定方法

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机床与液压 2024年第5期52卷 124-130页

作者：张文鹏纪金豹王东岳北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

地震模拟振动台的控制多采用三参量控制作为底层控制算法,三参量控制参数多,整定耗时费力。提出一种基于LSTM(长短时记忆网络)的振动台三参量控制参数整定算法。将振动台系统的测试加速度输入和输出数据分为训练集、测试集和验证集,建... 详细信息

地震模拟振动台的控制多采用三参量控制作为底层控制算法,三参量控制参数多,整定耗时费力。提出一种基于LSTM(长短时记忆网络)的振动台三参量控制参数整定算法。将振动台系统的测试加速度输入和输出数据分为训练集、测试集和验证集,建立并训练一个LSTM深度网络用以模拟振动台的系统模型;针对LSTM深度网络模型引入新的三参量控制环节,采用梯度下降法进行控制参数的离线整定;最后将整定参数与控制系统原参数进行合并用于实机验证。结果表明:所提出的整定方法可以达到优于手动调参的结果,整定过程通过系统模型离线完成,不需实机运行,具有效率高、效果好的优点.

关键词：振动台三参量控制参数整定深度网络 LSTM

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主要设计参数对规则RC框架结构抗连续倒塌性能的影响

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工程力学 2023年第S01期40卷 184-190页

作者：黄咏政梁子晗王森钠薛晓光李易北京特种工程设计研究院北京100028 北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

连续倒塌是指由意外事件造成工程结构的局部破坏并形成连锁反应,最终导致结构大范围破坏甚至整体倒塌,其中结构系统的冗余承载力对其抗连续倒塌性能具有显著影响。为满足工程快速评估的需要,分析、总结了主要设计参数对规则框架结构抗... 详细信息

连续倒塌是指由意外事件造成工程结构的局部破坏并形成连锁反应,最终导致结构大范围破坏甚至整体倒塌,其中结构系统的冗余承载力对其抗连续倒塌性能具有显著影响。为满足工程快速评估的需要,分析、总结了主要设计参数对规则框架结构抗连续倒塌性能的影响规律。按照规范设计了18个典型钢筋混凝土(RC)规则框架,分别考虑了不同抗震设防烈度、结构总楼层数、结构跨度3个主要设计参数对结构冗余承载力的影响;采用纤维梁模型建立了所有典型框架的有限元模型,其中梁采用T形截面建模考虑有效翼缘宽度范围内楼板的贡献;采用非线性动力拆除构件法分析了框架在不同部位发生初始破坏时的连续倒塌响应,以及主要设计参数对结构连续倒塌影响的规律。

关键词：钢筋混凝土框架结构连续倒塌数值模拟结构冗余度设计参数非线性动力拆除构件分析

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降雨条件下植被根系对非饱和土浅层滑坡的加固作用

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北京工业大学学报 2024年第9期50卷 1100-1110页

作者：赵旭范豪举许敬叔杜修力北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

为了研究降雨条件下植被根系对非饱和土边坡浅层滑移的稳定性,基于可计算任意时刻任意土层深度处孔隙水压力分布与变化特征的降雨入渗解析模型,通过理论解析方法研究降雨入渗作用、植被根系抗拉强度、根面积指数以及根系生长方向等因素... 详细信息

为了研究降雨条件下植被根系对非饱和土边坡浅层滑移的稳定性,基于可计算任意时刻任意土层深度处孔隙水压力分布与变化特征的降雨入渗解析模型,通过理论解析方法研究降雨入渗作用、植被根系抗拉强度、根面积指数以及根系生长方向等因素对边坡浅层滑移稳定性的影响。结果表明,植被根系的抗拉强度越大或根面积指数越大,则边坡的稳定性越强。随着边坡坡角的增大,植被根系对边坡稳定性的加固效应越加明显。此外,植被根系的生长方向也会对加固效果产生明显影响。在实际工程中,应在合理控制植被根系生长方向的基础上,选择根系发达且发育较长同时具有较大根面积指数的植被,以达到更好的护坡效果。

关键词：降雨入渗边坡稳定性浅层滑坡植被根系加固非饱和土解析解

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常规混凝土框剪结构连续倒塌动力响应分析

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工程力学 2023年第S01期40卷 227-233页

作者：黄咏政王森钠梁子晗尹续峰李易北京特种工程设计研究院北京100028 北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

多高层办公建筑主要采用混凝土框剪结构,其在局部结构构件失效下的整体结构连续倒塌可能引发严重的经济损失和社会影响。该文针对常规结构布置的典型框剪结构开展了动力连续倒塌分析,总结其规律为结构毁伤下的连续倒塌快速评估提供依据... 详细信息

多高层办公建筑主要采用混凝土框剪结构,其在局部结构构件失效下的整体结构连续倒塌可能引发严重的经济损失和社会影响。该文针对常规结构布置的典型框剪结构开展了动力连续倒塌分析,总结其规律为结构毁伤下的连续倒塌快速评估提供依据。主要工作包括:按照不同抗震设防烈度、跨度、层数设计了18个典型结构布置的框剪结构,并采用纤维梁单元和分层壳单元建立了整体结构的数值模型库;采用非线性动力拆除构件法对整体结构开展了计算分析,获得结构系统在局部构件失效下的动力响应;对比分析不同结构的连续倒塌动力响应,研究不同参数对连续倒塌后果的影响。

关键词：框剪结构连续倒塌非线性动力拆除构件分析纤维梁单元分层壳单元

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极限安全地震作用下不同预应力工况对核安全壳地震反应的影响

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核动力工程 2023年第6期44卷 170-178页

作者：王薪旭李小军唐晖北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124 生态环境部核与辐射安全中心北京100082

为了研究极限安全地震作用下混凝土预应力对核安全壳结构地震反应的影响,本文设定仅考虑预应力的瞬时损失、考虑预应力的长期损失和孔道灌浆后预应力均布等3种预应力工况和无预应力工况,并建立核安全壳结构精细有限元模型,进行核安全壳... 详细信息

为了研究极限安全地震作用下混凝土预应力对核安全壳结构地震反应的影响,本文设定仅考虑预应力的瞬时损失、考虑预应力的长期损失和孔道灌浆后预应力均布等3种预应力工况和无预应力工况,并建立核安全壳结构精细有限元模型,进行核安全壳结构地震反应的非线性时程分析。计算结果显示,极限安全地震作用下无预应力工况下安全壳结构在抗震薄弱位置产生大量贯穿截面厚度的裂缝,基本上进入了功能失效状态;而3种有预应力工况下安全壳结构整体处于弹性状态,但是在安全壳主要开洞区域产生了开裂,并且在预应力均布工况下核安全壳在筒身底部产生了一定数量的受拉裂缝。研究表明采用预应力混凝土结构能显著提高核安全壳结构的抗震能力,但设计中需要关注孔道灌浆后可能产生的预应力均布对核安全壳结构抗震安全性能的不利影响。研究结果可为核安全壳结构设计合理利用预应力混凝土的抗震优势提供指导。

关键词：核安全壳预应力混凝土预应力损失时程分析地震反应

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水平接缝设置聚苯板的预制填充墙对剪力墙抗震性能影响研究

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工程力学 2023年第11期40卷 140-154页

作者：张微敬冷添银钱稼茹北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124 清华大学土木工程系北京100084

为研究水平接缝设置聚苯板的预制填充墙对剪力墙抗震性能影响,完成了4个尺寸相同的剪力墙试件拟静力试验,其中3个试件两侧为现浇剪力墙、中间为水平接缝设置聚苯板的预制填充墙,1个试件为用作对比的整体现浇剪力墙。试验结果表明:4个试... 详细信息

为研究水平接缝设置聚苯板的预制填充墙对剪力墙抗震性能影响,完成了4个尺寸相同的剪力墙试件拟静力试验,其中3个试件两侧为现浇剪力墙、中间为水平接缝设置聚苯板的预制填充墙,1个试件为用作对比的整体现浇剪力墙。试验结果表明:4个试件的破坏形态都是整墙正截面受压破坏,但中间为预制填充墙的试件,其两侧现浇墙与预制填充墙结合面开裂、竖向裂缝贯通墙高,中间预制填充墙裂缝明显较少,且现浇墙两端均设置约束边缘构件的试件中间预制填充墙的裂缝更少。试件的极限位移角为1/83~1/50。与现浇剪力墙相比,中间为预制填充墙的剪力墙试件屈服刚度降低了19.4%~61.6%,峰值刚度降低了37.8%~55.6%,表明水平接缝设置聚苯板的预制填充墙可以有效降低刚度。中间为预制填充墙的剪力墙试件的峰值水平力试验值小于现浇剪力墙,其偏心受压承载力仍可按整墙计算,但不计入预制填充墙的竖向分布钢筋。采用有限元分析程序ABAQUS,对试件进行非线性数值模拟及参数分析。结果表明:随着预制填充墙中水平接缝设置的聚苯板厚度增加,水平承载力及刚度降低,变形能力有所提高;随着两侧现浇剪力墙长度减小,水平承载力及刚度降低,变形能力显著提高。

关键词：预制填充墙聚苯板拟静力试验抗震性能水平接缝

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基于非完美维修和韧性提升理念的震损结构性能恢复策略

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工程力学 2023年

作者：程时涛何浩祥程扬曹青北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室

根据震害评估结果及可用的修复资源和修复时间确定最佳的应急修复策略，能够有效提高震损结构的抗震性能。为此，本文对多种构件、结构层面的损伤指标或模型及其适用条件进行归纳及对比。鉴于震后可用修复资源和修复时间有限的真实条件... 详细信息

根据震害评估结果及可用的修复资源和修复时间确定最佳的应急修复策略，能够有效提高震损结构的抗震性能。为此，本文对多种构件、结构层面的损伤指标或模型及其适用条件进行归纳及对比。鉴于震后可用修复资源和修复时间有限的真实条件，提出震损结构最优非完美维修策略的确定方法和流程，并在此基础上提出考虑抗震韧性的最优修复次序确定方法。最后，建议引入一致风险谱对震损结构进行地震易损性分析及修复效果对比。以5层钢筋混凝土框架结构为例进行震损修复分析和韧性评价，结果表明：依据本文所提最优非完美维修策略确定方法来制定震损结构的应急修复策略，能够在满足约束条件的前提下有效提高结构的抗震性能；考虑抗震韧性的最优修复次序确定方法可保证在修复过程中最快速地提高震损结构的抗震性能；考虑一致倒塌风险的地震易损性分析结果表明对震损结构进行修复可有效降低结构发生倒塌的风险。上述研究可为实际震损结构的应急修复提供建议。

关键词：震损结构损伤评估非完美维修韧性易损性

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