检索结果-内蒙古大学图书馆

地震工程与工程振动 2022年第5期42卷 63-69页

作者：纪金豹胡宗祥杨森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

为推动高性能的智能化抗震试验平台建设,实现振动台控制算法的智能升级和优化,文中以地震模拟振动台的智能控制为研究对象,提出了一种基于LSTM(长短时记忆网络)的振动台深度学习控制器框架,通过LSTM对三参量控制器的输入-输出关系进行... 详细信息

为推动高性能的智能化抗震试验平台建设,实现振动台控制算法的智能升级和优化,文中以地震模拟振动台的智能控制为研究对象,提出了一种基于LSTM(长短时记忆网络)的振动台深度学习控制器框架,通过LSTM对三参量控制器的输入-输出关系进行学习和模拟,验证了该控制器的可行性和有效性。针对LSTM依赖于完整且连续轨迹才能保存记忆的局限性,提出了一种基于LSTM闭环控制的实时反馈信号处理方法,即通过单独保存隐层状态“h”和长期记忆状态“c”的方式,避免了LSTM控制器在接收实时反馈信号时会因不断重置而丢失过往记忆。仿真结果表明,通过监督学习的训练方式,深度学习控制器能够有效逼近三参量算法的控制性能,较好地再现地震波加速度时程曲线,这说明深度学习控制器在处理非线性控制问题上具备足够的潜能。

关键词：地震模拟振动台三参量控制深度学习闭环控制 LSTM

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振动台与偏心负载相互作用的机理研究

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振动与冲击 2023年第3期42卷 330-338页

作者：王巨科李小军刘爱文陈苏傅磊李芳芳中国地震局地球物理研究所北京100081 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 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天津300384

为研究振动台与偏心负载的相互作用机理,构建了振动台与偏心负载的传递函数矩阵,研究了负载与振动台的质量比、转动惯量比,以及负载重心和激振器分别至振动台台面中心距离的比(偏心距离比)对传递函数矩阵的影响。结果表明:质量比对传递... 详细信息

为研究振动台与偏心负载的相互作用机理,构建了振动台与偏心负载的传递函数矩阵,研究了负载与振动台的质量比、转动惯量比,以及负载重心和激振器分别至振动台台面中心距离的比(偏心距离比)对传递函数矩阵的影响。结果表明:质量比对传递函数矩阵的影响最大,偏心距离比次之,转动惯量比最小。由于振动台-负载相互作用的影响,振动台的有效工作频段下降了71.13%,两激振器间的耦合作用被放大了至少37.15倍。基于以上研究,提出了一种实时补偿控制策略的拓展形式,并分别从频域和时域角度分析了所提策略的有效性。分析表明,两个激振器复现地震动记录的波形相关系数分别提升了14.04%和4.78%,所提出的控制策略能够很好的补偿振动台与偏心负载间的相互作用。

关键词：振动台偏心负载振动台-负载相互作用影响研究实时补偿

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装配整体式混凝土框架结构抗连续倒塌试验研究

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建筑结构学报 2022年第6期43卷 117-127页

作者：刘祎霖李易赵子栋程小卫陆新征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 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

节点连接的破坏和失效显著影响装配整体式混凝土框架结构在连续倒塌大变形下的抗力机理、破坏模式和变形能力。为研究装配整体式混凝土框架结构的抗连续倒塌性能,设计了3个1/3缩尺的两跨梁柱子结构试件,开展了拟均布加载下的静力连续倒... 详细信息

节点连接的破坏和失效显著影响装配整体式混凝土框架结构在连续倒塌大变形下的抗力机理、破坏模式和变形能力。为研究装配整体式混凝土框架结构的抗连续倒塌性能,设计了3个1/3缩尺的两跨梁柱子结构试件,开展了拟均布加载下的静力连续倒塌试验和理论计算分析。包含1个现浇对比试件RC和2个采用不同梁柱纵筋连接方式的装配整体式试件PC,即梁钢筋通过机械套筒连接和锚固板锚固、柱钢筋通过半灌浆套筒连接的试件,梁钢筋通过90°弯折锚固、柱钢筋通过约束浆锚连接的试件。试验发现:由于后浇区混凝土强度的提高,装配整体式试件的压拱机制峰值荷载较现浇对比试件分别提高22.9%和20.2%;拟均布加载下,梁最终变形呈曲线,该变形模式下节点需要提供更高的转动能力才能保证梁整体变形满足T/CECS 392—2021《建筑结构抗倒塌设计标准》的挠度要求;在悬链线峰值荷载时相邻跨梁提供的水平约束能有效限制边柱的水平变形和装配式试件的坐浆层滑移。理论计算表明,装配整体式试件的压拱作用的倒塌抗力贡献率低于现浇对比试件,其原因是边柱坐浆层滑移削弱了梁端约束,进而降低了压拱机制承载力。采用能量原理评估了试件的动力倒塌抗力,由于压拱机制下的累积耗能能力较高,装配整体式试件的动力倒塌抗力分别比现浇试件提高了16.8%和18.8%。

关键词：装配整体式混凝土框架连续倒塌破坏机理倒塌抗力变形能力

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多维受力状态下剪力墙及框架-剪力墙结构抗震性能分析及评估

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振动工程学报 2025年

作者：程扬何浩祥许卫晓杨伟松北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室青岛理工大学土木工程学院

为系统地对多维地震作用下的剪力墙及框架-剪力墙结构抗震性能进行研究，制作三片缩尺比为1/2的钢筋混凝土剪力墙试件和一榀缩尺比为1/3的钢筋混凝土框架-剪力墙试件，并进行低周往复加载。为研究剪力墙试件在不同受力方向下的抗震性能... 详细信息

为系统地对多维地震作用下的剪力墙及框架-剪力墙结构抗震性能进行研究，制作三片缩尺比为1/2的钢筋混凝土剪力墙试件和一榀缩尺比为1/3的钢筋混凝土框架-剪力墙试件，并进行低周往复加载。为研究剪力墙试件在不同受力方向下的抗震性能，分别使其承受斜向、面内及面外方向的加载；囿于加载场地限制仅对框架-剪力墙试件进行面内方向的加载。分析试件的宏观破坏现象、裂缝开展、滞回曲线、骨架曲线及刚度退化曲线等性能指标的特性。进而提出能较精确地反映剪力墙构件损伤演变过程及最终损伤程度的综合损伤指标计算公式。在标定试验的基础上，利用有限元软件对剪力墙及框架-剪力墙结构进行多个角度低周往复加载模拟，对比分析两类结构在不同加载角度下的抗震性能表现及破坏模式。结果表明：剪力墙及框架-剪力墙结构的承载能力、耗能能力及抗侧刚度等指标随加载角度的不断增大而减小，且在面外加载下，两类结构的裂缝发展及破坏模式发生显著变化。亟需对两类结构在多维受力状态下的抗震性能加以深入分析及提升。

关键词：多维受力剪力墙框架-剪力墙损伤评估破坏模式裂缝发展

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钢筋混凝土连续梁抗连续倒塌压拱机制的数值分析

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北京工业大学学报 2024年第11期50卷 1350-1358页

作者：李易刘永超程小卫孙海林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 中国建筑设计研究院有限公司北京100044

为了验证既有结构抗连续倒塌压拱(compressive arch action,CAA)机制理论在工程尺度中的适用性问题,基于有限元分析软件LS-DYNA建立了钢筋混凝土连续梁的全精细数值模型,并通过已有实验验证了该模型的可靠性。基于该模型建立9个足尺结... 详细信息

为了验证既有结构抗连续倒塌压拱(compressive arch action,CAA)机制理论在工程尺度中的适用性问题,基于有限元分析软件LS-DYNA建立了钢筋混凝土连续梁的全精细数值模型,并通过已有实验验证了该模型的可靠性。基于该模型建立9个足尺结构的数值模型,考虑了工程常用的截面高度、跨度和配筋率。基于数值模拟的结果,分析了上述结构参数对CAA机制发展的影响。结果表明:随着配筋率的增大,CAA机制对结构抗连续倒塌的增强作用逐渐降低;在9~12的跨高比范围内,CAA机制对结构抗连续倒塌的增强作用提升,而在12~15的跨高比范围内,增强作用降低。

关键词：钢筋混凝土连续梁连续倒塌压拱(compressive arch action CAA)机制倒塌抗力倒塌变形

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一种形状记忆合金半主动TMD系统的试验研究

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地震工程与工程振动 2024年第2期44卷 81-88页

作者：闫路悦黄浩宇李易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 纽卡斯尔大学工程学院纽卡斯尔NE17RU

针对调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)系统应用于轻型结构时易失调从而导致减振效果下降的问题,提出了一种新型形状记忆合金半主动TMD系统。该系统利用钢索悬吊质量块并承担其全部重量,使用有效截面为矩形的大尺寸镍钛形状记忆合... 详细信息

针对调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)系统应用于轻型结构时易失调从而导致减振效果下降的问题,提出了一种新型形状记忆合金半主动TMD系统。该系统利用钢索悬吊质量块并承担其全部重量,使用有效截面为矩形的大尺寸镍钛形状记忆合金棒材,提供TMD系统水平面2个方向不同的抗弯刚度。为了研究该系统的半主动性能,进行了足尺形状记忆合金半主动TMD系统的自由振动试验,通过改变形状记忆合金的工作温度,研究了温度变化对TMD系统频率及阻尼比的影响。研究结果表明,控制形状记忆合金工作温度从-40~+80℃,TMD系统的频率随温度升高呈现升高趋势,而阻尼比随温度升高呈现下降趋势。将该新型形状记忆合金半主动TMD系统应用于受控结构中,一旦TMD失调,可以通过改变形状记忆合金的温度使其重新调谐。因此,设计的新型形状记忆合金TMD系统在轻型结构减振研究中具有一定的工程应用价值和前景。

关键词：振动控制半主动控制形状记忆合金调谐质量阻尼器失调

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设置新型组合隔震支座的某核岛厂房隔震优化方案可行性研究

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建筑结构 2025年第4期55卷 44-51,58页

作者：周金来高向宇肖运慧苏经宇陈健杨建华北京工业大学北京市工程抗震与结构诊治重点实验室北京100124 中国核电工程有限公司北京100840

核岛厂房隔震结构如采用传统的隔震支座方案,在超设计基准地震下可能出现支座抗拉、耗能能力不足的情况。提出一种摩擦阻尼器与隔震橡胶支座的组合支座优化设计方案,并利用SAP2000有限元分析软件构建一种全新组合单元模拟此组合隔震支... 详细信息

核岛厂房隔震结构如采用传统的隔震支座方案,在超设计基准地震下可能出现支座抗拉、耗能能力不足的情况。提出一种摩擦阻尼器与隔震橡胶支座的组合支座优化设计方案,并利用SAP2000有限元分析软件构建一种全新组合单元模拟此组合隔震支座。通过已有的支座压剪试验识别出此种单元的力学参数后,将此组合隔震支座通过有限元方法优化某核岛厂房的隔震设计,以解决可能的拉应力和耗能问题。结果表明:提出的全新组合单元能与组合隔震支座在力学性能上基本吻合,对于判断使用组合隔震支座的优化设计方案能否有效降低支座拉应力并提高抗倾覆能力提供了明确的依据。在工作机理上,与传统隔震支座方案相比,此类组合隔震支座方案既可延长隔震结构自振周期,又不增大罕遇地震下的隔震层侧移,还可提高隔震层在大变形条件下的耗能能力和抗剪承载力,可取得多方面的优化效果。

关键词：组合隔震支座大变形摩擦阻尼器有限元分析隔震优化设计

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基于机器学习的规则RC框架震前经济损失评估

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工程力学 2025年

作者：杨晓华王森钠杨沈力程小卫李易北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室中国人民解放军32679部队

地震往往造成严重的经济损失和人员伤亡，为评估城市地震损失、给防灾规划提供依据，有必要对城市建筑群进行快速、准确的震前经济损失评估。针对城市建筑群中最常见的规则钢筋混凝土（RC）框架结构，本研究建立了一种基于机器学习的震... 详细信息

地震往往造成严重的经济损失和人员伤亡，为评估城市地震损失、给防灾规划提供依据，有必要对城市建筑群进行快速、准确的震前经济损失评估。针对城市建筑群中最常见的规则钢筋混凝土（RC）框架结构，本研究建立了一种基于机器学习的震前经济损失评估方法，主要内容包括：建立了规则RC框架结构地震经济损失数据库，考虑了结构构件和非结构构件的地震反应；基于该数据库，采用三种不同机器学习算法建立了规则RC框架结构地震经济损失预测模型。对比模型性能，发现极端梯度提升（XGB）算法在三种机器学习算法预测地震经济损失中表现最好，决定系数R2达到0.99。

关键词：震前经济损失评估机器学习规则钢筋混凝土框架结构经济损失数据库 XGB算法

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设置高延性水泥基复合材料后浇区的墙-梁平面外节点抗震性能试验及损伤分析

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建筑结构学报 2023年第3期44卷 49-58页

作者：崔涛何浩祥周大兴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 清华大学土木工程系北京100084 中铁建设集团有限公司北京100040

为研究设置高延性水泥基复合材料(ECC)后浇区的墙-梁平面外节点的抗震性能,考虑墙内钢筋预埋方式、节点区钢筋连接方式、剪跨比、板宽度等因素,设计了7个装配式节点及1个对比节点并进行了拟静力试验,得到该类节点的破坏形态、滞回性能... 详细信息

为研究设置高延性水泥基复合材料(ECC)后浇区的墙-梁平面外节点的抗震性能,考虑墙内钢筋预埋方式、节点区钢筋连接方式、剪跨比、板宽度等因素,设计了7个装配式节点及1个对比节点并进行了拟静力试验,得到该类节点的破坏形态、滞回性能、承载力、刚度退化、耗能能力等,并采用四种损伤模型对其损伤演化过程进行分析。试验及损伤模型分析结果表明:节点以梁端弯曲破坏为主,墙破坏轻微;后浇区采用ECC可以有效提高节点的延性与承载力;墙内钢筋采用双层预留焊接锚板的连接方式优于采用横向钢筋约束;后浇区内钢筋采用弯起钢筋搭接、弯钩钢筋连接、套筒连接等形式均能有效传递钢筋应力;弹塑性耗能差模型能较好反映加载过程中节点的损伤状态,应用方便且计算结果更为精确。

关键词：装配式混凝土结构墙-梁平面外节点高延性水泥基复合材料拟静力试验抗震性能损伤因子

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基于前馈修正-总误差补偿的频带扩展式复合振动台控制方法研究

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工程力学 2025年

作者：丁振梁建文韩庆华吴昊芦燕刘铭劼纪金豹天津大学建筑工程学院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) 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室

频带扩展式复合振动台(FBECST)作为一种新型地震模拟振动台，为同时实现长行程、宽频带激励提供了有效途径。FBECST由长行程振动台(主台)和高频振动台(扩展台)上下叠合而成，系统复杂度高。设计合适的补偿控制方法是实现FBECST高精度跟... 详细信息

频带扩展式复合振动台(FBECST)作为一种新型地震模拟振动台，为同时实现长行程、宽频带激励提供了有效途径。FBECST由长行程振动台(主台)和高频振动台(扩展台)上下叠合而成，系统复杂度高。设计合适的补偿控制方法是实现FBECST高精度跟踪控制的前提。本文提出了一种基于前馈修正的总误差补偿控制方法，并分析了所提出方法的收敛性和稳定性；然后，结合增益裕度理论给出了总误差反馈增益的取值方法；最后，以逆补偿控制(IC)和离线迭代控制(OIC)为基准方法，对比验证了所提出方法的有效性和优势。一系列试验结果表明：所提出方法在时域和频域上的性能表现均优于IC和OIC，尤其在地震波的复现能力方面，所提出方法的优势更为显著。所提出方法仅需1次辨识和算法设计即可实现对FBECST系统的高精度补偿控制，对待测试件的影响极小。本文可为FBECST基于模型的补偿控制方法研究及工程应用提供有力支持。

关键词：复合振动台频带扩展前馈修正总误差补偿增益裕度稳定性分析

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