检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2021年第12期38卷 57-72页

作者：韩庆华曹馨元刘铭劼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

该文针对采用粘弹性阻尼器替换平面张弦结构跨中撑杆的振动控制方法,开展理论分析和数值仿真研究,揭示其振动控制机理,阐明振动控制效果。推导了上弦节点静力位移公式并推广至动力分析,结合撑杆动力学方程,揭示了粘弹性阻尼器替换平面... 详细信息

该文针对采用粘弹性阻尼器替换平面张弦结构跨中撑杆的振动控制方法,开展理论分析和数值仿真研究,揭示其振动控制机理,阐明振动控制效果。推导了上弦节点静力位移公式并推广至动力分析,结合撑杆动力学方程,揭示了粘弹性阻尼器替换平面张弦结构跨中撑杆振动控制耗能机理以及阻尼器刚度系数K与阻尼系数C对结构耗能效果的影响规律,依据耗能最大原则提出了实现最佳减振效果的阻尼器参数取值依据和方法。基于该文提出的刚度系数与阻尼系数取值方法,针对跨度60 m、100 m的张弦梁结构开展了粘弹性阻尼器替换张弦梁结构跨中撑杆参数化数值仿真。由参数化仿真可知,结构峰值加速度、峰值位移和峰值索内应力最大减振效果分别可达42.58%、30.54%和39.05%。减振结构可以满足结构安全以及正常使用需求。证明了粘弹性阻尼器替换平面张弦结构跨中撑杆是有效的振动控制方法,验证了该文提出的振动控制机理的有效性和阻尼器参数取值方法的适用性。

关键词：张弦结构振动控制粘弹性阻尼器耗能机理阻尼器参数

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饱和土中周期排列管桩对平面SV波隔振的解析求解

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岩土力学 2021年第3期42卷 627-637页

作者：巴振宁刘世朋吴孟桃梁建文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 天津大学土木工程系天津300350

基于Biot流体饱和多孔介质理论,采用波函数展开法并结合Graf加法定理,解析求解了饱和土中周期排列管桩对平面SV波的隔振问题。该方法利用饱和土中不同周期单元的散射波场在频域内仅相位不同的特性,将饱和土中无限周期排列管桩对SV波的... 详细信息

基于Biot流体饱和多孔介质理论,采用波函数展开法并结合Graf加法定理,解析求解了饱和土中周期排列管桩对平面SV波的隔振问题。该方法利用饱和土中不同周期单元的散射波场在频域内仅相位不同的特性,将饱和土中无限周期排列管桩对SV波的散射问题转换为仅针对一个周期单元的求解,因而在精确求解的同时显著降低了计算量,并在一定程度上弥补了现有方法在管桩数较多时难以求解的局限。在验证方法正确性的基础上,重点讨论了桩体个数、饱和土参数、管壁厚度、桩排数和排列方式等因素对隔振能力的影响。研究结果表明:周期排列管桩在饱和土中的隔振能力整体上优于弹性土,且在渗透性越差的饱和土中隔振能力越强;管桩的管壁厚度不宜过薄,内外径之比取为0.6左右,周期排列管桩在大多数频率下隔振能力稳定;增加桩排数能够显著提高隔振能力,在无量纲频率为0~0.6的较低频段,隔振能力提高幅度为20%左右,在无量纲频率为0.6~3.0的中高频段,隔振能力提高幅度可达60%,采用三排管桩屏障可屏蔽饱和土中大多数频率下的入射SV波;管桩矩形排列的隔振效果在无量纲频率为0~1.0的较低频段优于梅花形排列,其他频段两种排列方式均具有良好的屏蔽SV波效果。

关键词：饱和土体管桩隔振周期排列波函数展开法平面SV波

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基于共享内存的过约束多自由度振动台解耦控制方法

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振动工程学报 2021年第2期34卷 329-337页

作者：李宁陈俊高树灵韩庆华李忠献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300072 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

为了提高由过约束作动器驱动的地震模拟振动台振动信号的复现性能,对振动台和控制系统进行建模和小尺寸模型振动台试验验证,分析了采用8个作动器耦联驱动的小型三向六自由度振动台系统特性,在理论上采用正、反运动学模型对其进行动态解... 详细信息

为了提高由过约束作动器驱动的地震模拟振动台振动信号的复现性能,对振动台和控制系统进行建模和小尺寸模型振动台试验验证,分析了采用8个作动器耦联驱动的小型三向六自由度振动台系统特性,在理论上采用正、反运动学模型对其进行动态解耦;利用混合试验中的共享内存具有的实时存储与读取的功能,以控制器、Speed‑Goat及数据采集系统构建去中心化的控制系统硬件平台,采用SpeedGoat旁路控制器,对所提出的解耦控制方法进行了试验验证,证明了该控制方法的可行性和可靠性。经试验验证的机构解耦算法运算量小,可拓展多种更复杂的控制方法,在硬件平台更普适。

关键词：振动台三向六自由度解耦控制算法共享内存 Simulink

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考虑数值积分算法的实时子结构试验稳定性研究

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工程力学 2021年第11期38卷 12-22页

作者：李宁鲁旭杰周子豪李忠献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 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

实时子结构试验是研究动载荷下结构行为和性能的高效试验方法之一,持续受到国内外学者的青睐。稳定性是保证实时子结构试验顺利进行的必要条件,该文对实时子结构稳定性研究进展进行了分析介绍。以单自由度实时子结构试验为例,使用z变换... 详细信息

实时子结构试验是研究动载荷下结构行为和性能的高效试验方法之一,持续受到国内外学者的青睐。稳定性是保证实时子结构试验顺利进行的必要条件,该文对实时子结构稳定性研究进展进行了分析介绍。以单自由度实时子结构试验为例,使用z变换将单自由度结构运动方程离散后引入CR积分算法,用闭环传递函数的极点分布情况对结构的稳定性进行判断,并得到系统的稳定域。对该文方法和已有的连续稳定性分析方法,研究了子结构划分和阻尼比对试验稳定性的影响,并对比了两种方法的结果。同时使用数值模拟和试验证明了该文方法的正确性和可靠性。研究结果表明:结构的质量比、刚度比对实时子结构试验系统的稳定性起决定性作用。增大结构的阻尼比可以改善系统稳定性。对CR法而言,当积分算法的步长小于0.01 s时,两种方法绘制的稳定域基本相同,此时可以直接使用连续方法进行稳定性分析。反之,当积分步长大于0.01 s后,就必须考虑积分算法对系统稳定性造成的改变,此时建议使用该文方法进行稳定性分析,结合时滞考虑实际积分算法的影响。

关键词：实时子结构稳定域极点分布数值积分算法闭环

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动渗耦合作用下软黏土动力特性试验研究

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岩土力学 2021年第3期42卷 601-610,655页

作者：雷华阳许英刚缪姜燕刘旭天津大学建筑工程学院土木工程系天津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 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

针对天津地区饱和软黏土,开展了一系列动渗耦合作用下的循环三轴试验。结果表明,软黏土在动渗耦合作用下累积塑性应变发展呈现初期瞬时增长、减速增加、稳定/线性发展3阶段特征;渗流力的存在使得软黏土的动力变形增大1~2倍,且渗流力越大... 详细信息

针对天津地区饱和软黏土,开展了一系列动渗耦合作用下的循环三轴试验。结果表明,软黏土在动渗耦合作用下累积塑性应变发展呈现初期瞬时增长、减速增加、稳定/线性发展3阶段特征;渗流力的存在使得软黏土的动力变形增大1~2倍,且渗流力越大,累积塑性变形增幅越大;振动频率越小,动应力越高,累积塑性应变越大;建立了考虑渗流力作用的软黏土累积塑性应变预测模型;渗流力的存在使得加载初期滞回曲线向应变轴倾斜程度增大;动渗耦合下软黏土的动弹性模量随应变发展先增加后减小,且渗流力越大,模量越低;定义了动弹性模量的换算系数,揭示了其与累积塑性应变的变化规律,建立了考虑渗流力、频率影响的动弹性模量归一化预测模型;渗流力越大,阻尼比的衰减幅度越大,且在振动末期,其阻尼比近似为0.02~0.04。研究成果可以为流固耦合条件下的场地动力特性分析提供理论参考。

关键词：软黏土动渗耦合累积塑性应变渗流动弹性模量阻尼比

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一种基于边界面的饱和软黏土弹塑性动本构模型

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岩土工程学报 2021年第5期43卷 901-908,I0005,I0006页

作者：冯双喜雷华阳天津大学建筑工程学院土木工程系天津300354 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300354 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300354

弹塑性动本构模型对循环荷载作用下路堤和地基基础的设计具有重要意义,构建兼顾实用性和通用性的动本构模型是目前岩土工程设计面临的主要问题。在临界状态和边界面理论框架下建立了综合表征饱和软黏土循环退化、非线性、滞回和变形累... 详细信息

弹塑性动本构模型对循环荷载作用下路堤和地基基础的设计具有重要意义,构建兼顾实用性和通用性的动本构模型是目前岩土工程设计面临的主要问题。在临界状态和边界面理论框架下建立了综合表征饱和软黏土循环退化、非线性、滞回和变形累积特性的弹塑性动本构模型。在p’-q空间中,将参数n,ξ引入剑桥边界面方程,提出了反映水滴形和类椭圆形的广义剑桥边界面方程,统一了边界面形状。结合三角形相似原理建立了加载面和屈服面之间映射关系,形成了考虑循环退化模量场。通过常规的室内试验,确定了模型中9个参数。开展了等向循环加载和不等向循环加载的动三轴试验和数值模拟,分析了饱和软黏土应力-应变关系和应力路径,研究结果证明了试验结果与模型预测结果基本一致,模型可合理分析饱和软黏土的循环退化、非线性、应变累积和滞回特性。

关键词：饱和软黏土动本构模型边界面理论广义剑桥边界面方程循环退化

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二硫化钨改性聚四氟乙烯摩擦摆支座摩擦磨耗性能研究

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土木工程学报 2020年第S02期53卷 272-279页

作者：赵桂峰马玉宏洪迪甫朱震阳广州大学土木工程学院广东广州510006 广州大学工程抗震研究中心广东广州510405 广东省地震工程与应用技术重点实验室广东广州510405 工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广东广州510405

针对摩擦摆隔震支座聚四氟乙烯PTFE摩擦滑移材料存在磨损率高、冷流性和熔体黏度高等问题,在PTFE材料中添加不同掺量的二硫化钨(WS2)。在对摩擦滑移材料基本物理力学性能进行试验研究的基础上,研究支座的摩擦磨损性能,并分析加载速度、... 详细信息

针对摩擦摆隔震支座聚四氟乙烯PTFE摩擦滑移材料存在磨损率高、冷流性和熔体黏度高等问题,在PTFE材料中添加不同掺量的二硫化钨(WS2)。在对摩擦滑移材料基本物理力学性能进行试验研究的基础上,研究支座的摩擦磨损性能,并分析加载速度、压应力与摩擦系数的关系,进而综合给出PTFE材料中WS2含量的建议值,同时利用ABAQUS软件对摩擦副支座进行有限元分析和试验验证。结果表明:添加纳米级2%、4%WS2对PTFE进行改性,能在确保基本物理力学性能的前提下,显著改善PTFE的耐磨损性能,且摩擦系数与纯PTFE相差不大,是改进桥梁用摩擦摆支座性能的一种较好方法。

关键词：二硫化钨聚四氟乙烯摩擦磨损性能摩擦摆支座有限元仿真

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一种新型装配式组合T形柱抗震性能试验研究

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广西大学学报（自然科学版） 2021年第5期46卷 1148-1156页

作者：张喜德黎力设陈文鹏杨涛广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004 广西工程防灾与结构安全重点实验室广西南宁530004

针对目前很多异形柱结构形式不易于发展成为装配式建筑结构的问题,提出一种采用高强螺栓连接的新型装配式组合异形柱,并以轴压比及含钢率为影响参数对4个装配式组合T形柱试件进行了低周反复荷载试验。结果表明:试验过程中试件装配连接... 详细信息

针对目前很多异形柱结构形式不易于发展成为装配式建筑结构的问题,提出一种采用高强螺栓连接的新型装配式组合异形柱,并以轴压比及含钢率为影响参数对4个装配式组合T形柱试件进行了低周反复荷载试验。结果表明:试验过程中试件装配连接部位工作正常,破坏发生在柱身试验段,所采用的高强螺栓装配连接方式切实可行,可达到等同现浇的效果;随着轴压比的增大,试件的开裂荷载及屈服荷载增大,耗能能力增强,但延性及变形能力变差,刚度退化加快;随着含钢率的增加,试件的抗震承载力、延性、耗能性能及初始刚度均有所提高,后期刚度退化速率变化不大。

关键词：装配式 T形柱组合结构抗震性能轴压比含钢率

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基于遗传算法优化的Elman网络时滞补偿研究

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广州建筑 2022年第1期50卷 3-10页

作者：郑晓君谭平姚洪灿广州大学土木工程学院广州511442 广州大学工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广州510405 广州大学广东省地震工程与应用技术重点实验室广州510405

神经网络时滞补偿算法在时滞补偿方面一般应用于特定激励下固定时滞的补偿问题,适用范围有待进一步改善。针对主动质量阻尼器控制系统,考虑不同地震波和时滞的影响,本文提出了一种基于遗传算法(GA)优化的神经网络时滞补偿方法。该方法... 详细信息

神经网络时滞补偿算法在时滞补偿方面一般应用于特定激励下固定时滞的补偿问题,适用范围有待进一步改善。针对主动质量阻尼器控制系统,考虑不同地震波和时滞的影响,本文提出了一种基于遗传算法(GA)优化的神经网络时滞补偿方法。该方法通过跟踪理想状态的结构响应,采用GA对Elman神经网络进行初始权重和阈值的优化训练,并与经典的移相法和泰勒一阶法的时滞补偿效果进行了对比分析。研究结果表明:理想状态下AMD可以显著减小结构的位移和加速度响应。在175 ms、225 ms和275 ms的大时滞情况下,结构位移峰值、层间位移角、加速度均值和峰值指标与理想状态的指标差值均分别在19.4%、15.5%和22%之内,适用于不同地震波和时滞下的结构主动控制。

关键词：主动质量阻尼器控制系统时滞补偿 Elman神经网络遗传算法

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双肢型钢混凝土短肢剪力墙抗震性能试验及数值模拟

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建筑结构 2021年第14期51卷 69-74页

作者：柯晓军苏益声王晓燕广西大学土木建筑工程学院工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004 广西大学广西防灾减灾与工程安全重点实验室南宁530004

通过一榀双肢实腹式型钢混凝土短肢剪力墙模型试件的低周反复荷载试验,揭示该类双肢墙的破坏机制及抗震性能。试验结果表明:试件从型钢混凝土连梁屈服形成塑性铰,再到墙肢屈服发生破坏;试件延性系数、等效黏滞阻尼系数分别为3.58和0.191... 详细信息

通过一榀双肢实腹式型钢混凝土短肢剪力墙模型试件的低周反复荷载试验,揭示该类双肢墙的破坏机制及抗震性能。试验结果表明:试件从型钢混凝土连梁屈服形成塑性铰,再到墙肢屈服发生破坏;试件延性系数、等效黏滞阻尼系数分别为3.58和0.191,表明该类双肢墙结构的破坏表现为强墙肢弱连梁型,具有较好的抗震性能。考虑到连梁破坏时只有少许黏结裂缝,兼顾双肢墙结构计算效率,有限元建模时不考虑型钢界面黏结滑移影响,计算结果可满足工程要求。采用型钢混凝土梁连接的型钢混凝土短肢剪力墙抗震性能要优于钢筋混凝土梁。

关键词：双肢墙短肢剪力墙型钢混凝土强墙肢弱连梁抗震性能拟静力试验

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