检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑结构学报 2024年第9期45卷 113-134页

作者：许维炳胡瑞新王瑾杜修力解梦飞毕玉冬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 华北电力大学水利与水电工程学院北京102206

摇摆墙(rocking wall,RW)可通过自身摇摆吸收和耗散受控结构动能,并利用摇摆构造实现自复位。为加快摇摆墙体系在工程结构抗震、减震(振)中的推广应用,回顾了摇摆墙的发展历程,总结了摇摆墙结构的主要分类及特点;进而从试验研究、数值... 详细信息

摇摆墙(rocking wall,RW)可通过自身摇摆吸收和耗散受控结构动能,并利用摇摆构造实现自复位。为加快摇摆墙体系在工程结构抗震、减震(振)中的推广应用,回顾了摇摆墙的发展历程,总结了摇摆墙结构的主要分类及特点;进而从试验研究、数值模拟、理论分析、设计方法等四个方面梳理摇摆墙和摇摆墙-受控结构(rocking wall-controlled structures,RW-CS)的抗震性能研究进展和存在的不足,给出摇摆墙、摇摆墙-受控结构的未来发展建议。结果表明:与自由摇摆墙和受控摇摆墙相比,耗能摇摆墙(energy dissipation rocking wall system,ERWS)利用耗能装置获得了更优的抗震冗余度和减震(振)鲁棒性,是目前的研究热点;摇摆墙、摇摆墙-受控结构的抗震性能研究成果仍不足以支撑其优化设计与推广应用,实际地震动作用下耗能摇摆墙、耗能摇摆墙-受控结构在变频率、变幅值条件下的摇摆、耗能和复位机理,以及三者的供需平衡是未来研究重点;摇摆墙、摇摆墙-受控结构抗震设计经历了基于极限承载到基于性能(位移)的发展过程,而基于性能的抗震设计方法在复杂耗能摇摆墙、耗能摇摆墙-受控结构中的应用效果仍有待验证。

关键词：自复位结构摇摆墙摇摆墙-受控结构抗震性能

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既有钢筋混凝土框架结构的多指标云模型地震损伤评估

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世界地震工程 2023年第1期39卷 59-68页

作者：何浩祥赵鑫丽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

目前的既有钢混结构地震损伤研究没有同时考虑不同抗震设计规范差异和耐久性两个因素对结构抗震性能的影响,且损伤指标较简单,在动力损伤分析中也存在局限。基于云模型的特点,提出了包括弹塑性耗能差率、刚度损伤指数、层间位移角和顶... 详细信息

目前的既有钢混结构地震损伤研究没有同时考虑不同抗震设计规范差异和耐久性两个因素对结构抗震性能的影响,且损伤指标较简单,在动力损伤分析中也存在局限。基于云模型的特点,提出了包括弹塑性耗能差率、刚度损伤指数、层间位移角和顶点位移角的多元结构损伤状态综合评估方法,能够同时考虑结构各损伤指数的随机性和模糊性。考虑不同版本抗震设计规范造成的结构性能差异和耐久性下降对结构性能的影响,设计3个典型五层钢混框架结构,进行增量动力分析,验证损伤评估方法的准确性。结果表明:随着抗震规范版本的更新,结构的损伤程度有适当减轻;同一结构的损伤程度因混凝土碳化作用先减轻后加重;采用弹塑性耗能差率表征既有结构的地震损伤效果优于刚度损伤指数;基于多指标云模型损伤评估方法获得的云模型综合隶属度和综合损伤值能够更加细化和精确地描述结构损伤状态。

关键词：既有结构钢筋混凝土结构损伤指数损伤评估云模型

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基于改进Smith预估器的振动台子结构试验方法研究

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机床与液压 2024年第18期52卷 14-21页

作者：纪金豹徐建琛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

振动台子结构试验是一种有效的实时结构混合试验方法,利用振动台和其他加载装置进行联合加载,可以提升振动台的加载能力。针对试验过程中受到干扰影响的振动台子结构试验控制系统,提出一种基于Smith预估器的控制方法。介绍了基于主动质... 详细信息

振动台子结构试验是一种有效的实时结构混合试验方法,利用振动台和其他加载装置进行联合加载,可以提升振动台的加载能力。针对试验过程中受到干扰影响的振动台子结构试验控制系统,提出一种基于Smith预估器的控制方法。介绍了基于主动质量驱动器加载方法的振动台子结构试验装置和工作原理以及Smith预估器的实现方式。分析了时滞对控制系统的影响,当控制系统引入4 ms的时滞时,仿真结果发散,系统模型存在纯滞后环节,因此容易发生较严重的震荡。为解决此问题,引入Smith预估器与改进的Smith预估器并进行相应的数值仿真工作。仿真结果表明:基于传统Smith预估器的振动台子结构试验方法能够保证系统仿真结果不再发散,但其结果较为一般;而基于改进Smith预估器的振动台子结构试验方法结果更为理想,其峰值误差与均方根误差等相关评价指标都相对较小,说明所提方法可以有效解决时滞系统的稳定性问题。

关键词：振动台试验子结构试验方法实时混合试验 Smith预估器

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框架-分布双段摇摆芯筒-核心筒体系调谐减震机理及性能研究

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振动工程学报 2024年第9期37卷 1593-1605页

作者：何浩祥陈易飞程时涛兰炳稷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 洛阳理工学院土木工程学院河南洛阳471023

为了减小传统框架-核心筒(FCT)结构体系筒体围合面积,进一步提高结构的经济性,提出框架-分布芯筒-核心筒(FDCT)高层结构体系;将分布芯筒与摇摆体系相结合形成框架-分布摇摆芯筒-核心筒(FDRCT)结构体系,旨在控制结构的变形模式。为了降... 详细信息

为了减小传统框架-核心筒(FCT)结构体系筒体围合面积,进一步提高结构的经济性,提出框架-分布芯筒-核心筒(FDCT)高层结构体系;将分布芯筒与摇摆体系相结合形成框架-分布摇摆芯筒-核心筒(FDRCT)结构体系,旨在控制结构的变形模式。为了降低高阶振型对高层结构的不利影响,进一步提出具有调谐减震性能的框架-分布双段摇摆芯筒-核心筒(FDBRCT)结构体系。建立各结构的动力学模型和方程,并进行平稳随机振动分析,初步证明FDBRCT结构可以更为有效地降低结构的动力响应。对比FCT,FDCT,FDRCT以及FDBRCT结构的时程分析结果,FDCT结构由于刚度被削弱导致抗震能力下降,FDRCT改善了结构变形的不均匀程度,上部楼层加速度有所减小但顶层位移会增大。相较于FDRCT结构,FDBRCT结构的层间位移角最大值明显减小,变形更加均匀,适当降低了顶层位移响应以及内力需求,具备调谐能力的分布双段摇摆芯筒使FDBRCT结构在提高经济性的同时兼具更为优越的抗震、减震性能。

关键词：框架-核心筒结构分布摇摆芯筒分布双段摇摆芯筒高阶振型调谐减震

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基于幂指数法的地震模拟振动台频域前馈补偿方法

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地震工程学报 2024年第1期46卷 199-206页

作者：纪金豹杨森胡宗祥北京工业大学工程抗震与结构诊治北京重点实验室北京100124

针对地震模拟振动台受到系统和试件非线性等因素影响,导致波形再现精度不高的问题,提出基于幂指数法的地震模拟振动台频域前馈补偿方法以提高振动台的控制效果,通过数值仿真和实际振动台试验对该方法的控制性能进行研究。研究结果表明:... 详细信息

针对地震模拟振动台受到系统和试件非线性等因素影响,导致波形再现精度不高的问题,提出基于幂指数法的地震模拟振动台频域前馈补偿方法以提高振动台的控制效果,通过数值仿真和实际振动台试验对该方法的控制性能进行研究。研究结果表明:基于幂指数法的地震模拟振动台频域前馈补偿方法能够快速收敛,迭代次数较少,可以大幅提高振动台的波形复现精度,能够提高振动台的控制性能。

关键词：地震模拟振动台振动台控制前馈补偿幂指数方法迭代学习控制

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多次内爆炸荷载下剪力墙累积毁伤破坏试验

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兵工学报 2023年第S01期44卷 50-58页

作者：柏准胡玉涛钱秉文姚杭李献郭学康西北核技术研究所陕西西安710024 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

随着导弹武器制导精度和侵彻能力的提高,多次内部爆炸毁伤逐渐成为打击建筑物的重要形式。剪力墙作为建筑物中重要的结构构件,内爆炸下的毁伤机制和破坏模式有待深入研究。为较好地再现剪力墙的约束条件和荷载环境,利用一个1/3缩尺钢筋... 详细信息

随着导弹武器制导精度和侵彻能力的提高,多次内部爆炸毁伤逐渐成为打击建筑物的重要形式。剪力墙作为建筑物中重要的结构构件,内爆炸下的毁伤机制和破坏模式有待深入研究。为较好地再现剪力墙的约束条件和荷载环境,利用一个1/3缩尺钢筋混凝土剪力墙结构,对剪力墙开展不同TNT当量的多次内爆炸试验。通过分析构件的裂缝分布、损伤情况和跨中位移等,探讨内爆炸威力、加载次数等对剪力墙构件的破坏模式、毁伤等级的影响。试验结果表明:内爆炸荷载较弱时,多次作用将使剪力墙的破坏模式由弯曲破坏向弯剪破坏、且以弯为主转变;当内爆炸荷载较强时,剪力墙的破坏模式由弯剪破坏且以剪为主向完全剪切破坏转变;多次内爆炸作用后,当剪力墙存在初始轻度毁伤时,其抵抗变形能力强于不存在初始损伤的剪力墙,当剪力墙存在初始中度及其以上毁伤时,其抵抗变形能力弱于不存在初始损伤的构件;开展剪力墙构件的累积毁伤评估时,应考虑多次毁伤间的相互关联性。

关键词：剪力墙内爆炸累积毁伤毁伤评估

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自洽法和Mori Tanaka法预测水泥浆体徐变的比较

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北京工业大学学报 2023年第11期49卷 1159-1166页

作者：李悦刘运泽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 工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

为了预测水泥浆体的徐变性能,并对比不同预测模型的精度。使用微米压痕测试确定了水泥浆体的徐变模量,使用纳米压痕点阵测试获得微观物相的接触徐变模量。随后基于一系列微观测试获得物相的体积分数。将水泥浆体划分为2个尺度,分别基于... 详细信息

为了预测水泥浆体的徐变性能,并对比不同预测模型的精度。使用微米压痕测试确定了水泥浆体的徐变模量,使用纳米压痕点阵测试获得微观物相的接触徐变模量。随后基于一系列微观测试获得物相的体积分数。将水泥浆体划分为2个尺度,分别基于自洽(self-consistent,SC)法和Mori Tanaka法,采用4种组合方式进行徐变均匀化预测。结果表明,在凝胶尺度采用Mori Tanaka法,在浆体尺度采用SC法时,水泥浆体的长期徐变性能的预测精度较高。该研究为进行水泥基材料徐变均匀化时选择合适的计算方法提供了依据。

关键词：水泥浆体徐变压痕测试均匀化自洽法 Mori Tanaka法

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振动台子结构试验中与物理子结构解耦的AMD控制算法对比研究

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振动工程学报 2025年

作者：丁振纪金豹张廷元李倩章宇彤李芳芳北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室天津城建大学天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室

在基于AMD加载的振动台子结构试验中，数值-物理界面协调精度会受到控制-结构相互作用(control-structure-interaction,CSI)的影响。采用与物理子结构(physical substructure,PS)解耦的AMD控制算法，能够有效避免PS动力特性对AMD加载能... 详细信息

在基于AMD加载的振动台子结构试验中，数值-物理界面协调精度会受到控制-结构相互作用(control-structure-interaction,CSI)的影响。采用与物理子结构(physical substructure,PS)解耦的AMD控制算法，能够有效避免PS动力特性对AMD加载能力的影响。此类算法有利于AMD的迁移和模块化应用，从而显著降低振动台子结构试验的时间和经济成本。本文以基于绝对坐标的三参量控制(absolute coordinate-based three variable control,A-TVC)为基准算法，重点研究和分析了两种与PS解耦的AMD主流控制算法：基于相对坐标的三参量控制(relative coordinate-based three variable control,R-TVC)和阻抗匹配控制。具体而言：本研究通过理论推导，从理论控制误差的角度分析并解释了各算法对AMD的控制能力存在差异的原因；进而结合一系列仿真测试，验证了理论推导和分析结果的正确性。研究表明：相较于A-TVC,R-TVC具有更好的界面协调控制能力；R-TVC可在算法设计层面实现与PS解耦，且设计过程简单，但该算法的理论控制误差仍会受部分CSI影响；阻抗匹配控制设计过程相较R-TVC更为复杂，但能在算法设计和理论控制误差两个层面同时实现与PS解耦，界面协调控制能力更强。本文可为振动台子结构试验中与PS解耦的AMD新型控制算法研究提供有力的理论支持。

关键词：实时混合试验振动台子结构试验 AMD 解耦三参量控制阻抗匹配控制

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风力机钢塔筒结构风致疲劳分析方法研究

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工程力学 2023年第8期40卷 77-89页

作者：霍涛童乐为郭志鑫张文莹颜峻生张学伟同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 中国建筑第八工程局有限公司上海200120 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

高耸、轻柔的风力机钢塔筒结构在风荷载作用下的抗疲劳设计是一项重要且难度较大的工作,该文主要探讨其风致疲劳的分析理论与方法,并在某典型风力机结构中加以应用。建立了包含“叶片-机舱-塔筒-基础”的风力机结构整体有限元模型;基于... 详细信息

高耸、轻柔的风力机钢塔筒结构在风荷载作用下的抗疲劳设计是一项重要且难度较大的工作,该文主要探讨其风致疲劳的分析理论与方法,并在某典型风力机结构中加以应用。建立了包含“叶片-机舱-塔筒-基础”的风力机结构整体有限元模型;基于气象站的气象资料推导得到了风力机位置处的风速风向联合分布函数;对风力机钢塔筒结构进行了风振响应时域分析,系统地建立了风力机钢塔筒结构合理考虑叶片旋转效应、风向及低应力幅循环对疲劳损伤有折减影响的风致疲劳寿命时域和时-频域分析方法。研究表明:叶片旋转效应对钢塔筒响应的均方根值影响较为显著,风力机钢塔筒结构风致疲劳寿命分析需考虑叶片的旋转效应。风向对钢塔筒结构的风致疲劳累积损伤影响较大,在风向出现概率较大的区间产生的风致疲劳累积损伤较大。相对于时域分析方法,时-频域分析方法计算得到的钢塔筒结构疲劳寿命均偏低,且计算较简便。建议采用雨流修正后的等效应力法、TB-2和Dirlik公式来进行风力机钢塔筒结构的风致疲劳寿命预测分析。针对实际设计需求,兼顾安全性和经济性,建议采用不同的风致疲劳分析方法。

关键词：风力机钢塔筒叶片旋转效应风向低应力幅疲劳损伤影响时-频域风致疲劳分析方法

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振动台开环系统辨识与LSTM网络模拟

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地震工程与工程振动 2022年第3期42卷 87-94页

作者：纪金豹李文月武剑峰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

建立准确的地震模拟振动台系统模型是开展系统分析和算法优化的必要条件。文中通过白噪声试验辨识得到某振动台的单轴闭环传递函数,通过闭环-开环模型转换获得对应的开环传递函数模型,并基于开环传递函数模型生成训练和测试数据,对构建... 详细信息

建立准确的地震模拟振动台系统模型是开展系统分析和算法优化的必要条件。文中通过白噪声试验辨识得到某振动台的单轴闭环传递函数,通过闭环-开环模型转换获得对应的开环传递函数模型,并基于开环传递函数模型生成训练和测试数据,对构建的LSTM网络模型进行训练和测试。测试结果表明,LSTM网络可以很好复现振动台的单轴开环系统特性,可用于系统仿真与算法测试的控制对象。文中的研究工作为复杂振动台开环系统模型的获取提供了一种可行的思路,相关研究工作可为基于神经网络的振动台智能控制研究提供参考和借鉴。

关键词：地震模拟振动台系统辨识 LSTM网络智能控制试验方法

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