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第27届全国土工测试学术研讨会

作者：董彤郑颖人孔亮柘美岩土力学与地质环境保护重庆市重点实验室后勤工程学院重庆401311 岩土力学与地质环境保护重庆市重点实验室后勤工程学院重庆401311 重庆市地质灾害防治工程技术研究中心重庆400041 青岛理工大学理学院山东青岛266033 重庆交通大学土木建筑学院重庆400074

由于粘土黏性大、受扰动易产生裂隙,采用常规的击实法和固结法所制备的空心圆柱试样存在整体不均匀、饱和度较低、切削面裂隙丰富等问题.在重塑试样击实器的基础上,研制了一种能制备实心与空心圆柱重塑试样的压样装置,可以很好地模拟天... 详细信息

由于粘土黏性大、受扰动易产生裂隙,采用常规的击实法和固结法所制备的空心圆柱试样存在整体不均匀、饱和度较低、切削面裂隙丰富等问题.在重塑试样击实器的基础上,研制了一种能制备实心与空心圆柱重塑试样的压样装置,可以很好地模拟天然状态下土体形成过程.依据改进的分层欠压法,试验选取最优初始欠压系数,在每层试样高度相同的条件下,严格控制每层试样的质量,而后采用抽气饱和法将所压制的试样进行饱和.通过应力路径三轴试验和纯主应力轴旋转试验,从可重复性和力学特性两个方面验证了所制备的饱和重塑粘土试样用于研究复杂应力路径下土体变形特性与本构关系的可靠性,为后续重塑土的理论与试验研究提供了重要的保证.

关键词：饱和重塑粘土室内试验空心圆柱试样分层欠压法主应力轴旋转

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新型液-磁滑移隔震支座滞回性能的数值模拟

新型液-磁滑移隔震支座滞回性能的数值模拟

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第十届全国随机振动理论与应用学术会议暨第五届全国随机动力学学术会议、2016随机振动理论与应用国际学术会议

作者：丁陆川彭勇波陈建兵同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学上海防灾救灾研究所上海200092 同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

在高烈度地区的重要建筑和桥梁等结构减震控制实践中，基础隔震是一类被证实减震效果明显并被广泛使用的地震灾害控制措施[1-2].橡胶隔震支座、滑移摩擦隔震支座和摩擦摆隔震支座等传统隔震体系，存在自复位能力弱、强震作用下易发生过... 详细信息

在高烈度地区的重要建筑和桥梁等结构减震控制实践中，基础隔震是一类被证实减震效果明显并被广泛使用的地震灾害控制措施[1-2].橡胶隔震支座、滑移摩擦隔震支座和摩擦摆隔震支座等传统隔震体系，存在自复位能力弱、强震作用下易发生过大位移等不足.[3-6].针对传统隔震体系的缺陷，一种新型液-磁滑移隔震支座新近被提出[7]，如图1所示，该支座由液-磁滑体和底部铝板组成;由于钢环壁内部的高压机油，大大减小了滑体与铝板之间的摩擦力;内外圈永磁铁间的排斥力，可有效限制地震作用下支座的位移.此外，滑体切割磁感应线在铝板内产生涡旋电流，产生阻尼力消耗大部分能量并减小支座位移.本文通过QuickField[8]软件模拟磁场的空间分布，见图2.

关键词：基础隔震液-磁支座滞回性能 QuickField Akoun-Yonnet公式

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跨采巷道围岩应力集中系数解析

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地下空间与工程学报 2015年第3期11卷 658-664页

作者：胡新宇张华磊王连国中国矿业大学力学与建筑工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 山东科技大学山东省矿山灾害预防控制国家重点实验室培育基地山东青岛266590

为了确定上覆工作面采动对底板巷道稳定性的影响程度,首先,以海孜煤矿7煤工作面开采为例,根据其工作面支承压力分布形态,基于弹性力学理论建立了底板应力分布的力学模型,分析了采动支承压力在底板中的传递规律,并将采动支承压力与巷道... 详细信息

为了确定上覆工作面采动对底板巷道稳定性的影响程度,首先,以海孜煤矿7煤工作面开采为例,根据其工作面支承压力分布形态,基于弹性力学理论建立了底板应力分布的力学模型,分析了采动支承压力在底板中的传递规律,并将采动支承压力与巷道围岩应力有机结合在一起,得到了上覆工作面开采过程中,底板巷道围岩的最大、最小主应力集中系数的变化规律,开采过程中围岩最大主应力集中系数的极值为1.28;其次,应用数值模拟软件FLCA3D建立了跨采巷道计算模型进行了验证,得出巷道围岩最大主应力集中系数极值为1.22,结果证明理论模型是可靠的。此模型可为底板巷道围岩控制提供基础的理论和技术支持。

关键词：跨采支承压力底板巷道应力集中系数

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新型压电摩擦阻尼器力学性能及应用分析

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世界地震工程 2015年第1期31卷 38-44页

作者：王社良郝涛朱熹育展猛西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

为了使结构在地震过程中能有效地抗震耗能,提出了一种新型的半主动压电摩擦阻尼器。对压电陶瓷的电压-位移关系进行了理论和试验分析。详细介绍了新设计的压电摩擦阻尼器的构造和工作原理。测试和分析了压电摩擦阻尼器在不同预压力和不... 详细信息

为了使结构在地震过程中能有效地抗震耗能,提出了一种新型的半主动压电摩擦阻尼器。对压电陶瓷的电压-位移关系进行了理论和试验分析。详细介绍了新设计的压电摩擦阻尼器的构造和工作原理。测试和分析了压电摩擦阻尼器在不同预压力和不同工作压电陶瓷数量下的出力性能和阻尼器的摩擦系数。论述了适用于该阻尼器的模糊控制理论并建立了模糊控策略。最后基于所设计的压电摩擦阻尼器和所形成的模糊控制策略,利用MATLAB软件对一个拟进行振动台试验的输变电塔模型进行了模拟,得到了输变电塔模型在无阻尼器和有阻尼器两种情况下的顶层位移和加速度时程曲线,并对其进行了对比分析。结果表明,所研发的新型压电摩擦阻尼器具有良好的出力性能,使结构能有效地抗御地震灾害。

关键词：地震耗能压电陶瓷驱动器摩擦阻尼器压电摩擦阻尼器模糊控制 matlab模拟

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矿山恒阻大变形抗滑缆索静力拉伸特性实验

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金属矿山 2015年第11期44卷 119-123页

作者：陶志刚尹利洁张秀莲吴亚丽吕谦深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 中国矿业大学力学与建筑工程学院北京100083

在抵抗岩体冲击、剪切和能量吸收等诸多方面,具有负泊松比效应的材料比传统意义下的泊松比材料表现出更为优异的性能。因此,针对普通锚索无法抵抗矿山滑坡大变形灾害而发生锚索拉断等问题,研发了具有负泊松比效应的恒阻大变形监测锚索,... 详细信息

在抵抗岩体冲击、剪切和能量吸收等诸多方面,具有负泊松比效应的材料比传统意义下的泊松比材料表现出更为优异的性能。因此,针对普通锚索无法抵抗矿山滑坡大变形灾害而发生锚索拉断等问题,研发了具有负泊松比效应的恒阻大变形监测锚索,该缆索集监测-预警-控制功能于一体,具有高恒阻、大变形、超强吸能等特性,已经成功应用于矿山滑坡灾害监控领域。通过现场静力拉拔试验,对3种不同规格恒阻大变形缆索的轴向变形、径向变形和恒阻力进行连续测量,试验结果证明3种不同规格的恒阻大变形监测缆索均具有恒阻吸能特性,当恒阻值分别达到200、500和850 k N时,最大变形量可达2 000 mm,填补了国内外大变形缆索的研究空白。

关键词：恒阻大变形缆索能量吸收滑坡监测静力拉伸

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基于SMA-压电阻尼器的巨-子结构智能控制

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自然灾害学报 2015年第4期24卷 78-85页

作者：谭平李森萍刘良坤戴纳新张颖广州大学工程抗震研究中心广东广州510405 北京工业大学建筑工程学院北京100124 桂林电子科技大学建筑与交通工程学院广西桂林541004

针对巨-子结构体系,提出在巨-子结构间设置柔性隔震层,并增设一种SMA-压电复合智能阻尼器,形成巨-子结构智能控制体系,可有效改善巨-子结构的抗震安全性。介绍了SMA-压电阻尼器的工作原理与力学模型,建立了巨-子结构体系智能控制体系的... 详细信息

针对巨-子结构体系,提出在巨-子结构间设置柔性隔震层,并增设一种SMA-压电复合智能阻尼器,形成巨-子结构智能控制体系,可有效改善巨-子结构的抗震安全性。介绍了SMA-压电阻尼器的工作原理与力学模型,建立了巨-子结构体系智能控制体系的分析模型,在此基础上构建了巨-子结构智能控制体系的运动方程。基于限界Hrovat最优控制算法和H2/LQG算法设计了巨-子结构智能控制体系的半主动控制器,进行了Simulink控制效果仿真分析,并与传统抗震,被动隔震,SMA-压电阻尼器的Passive-on、Passive-off控制和理论最优的主动隔震控制策略进行了系统的对比研究。仿真分析结果表明,SMA-压电阻尼器实施智能隔震控制时可兼顾主结构与子结构的控制效果,其控制效果与主动控制时接近,远优于被动控制策略。所提出的巨-子结构智能控制体系可望应用于实际工程中,并取得较好的经济和社会效益。

关键词：巨-子结构 SMA-压电阻尼器控制策略智能控制

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大型复杂结构在线混合试验关键技术与应用

大型复杂结构在线混合试验关键技术与应用

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作者：王涛潘鹏聂鑫张令心陶慕轩戴君武曲哲纪晓东周惠蒙邓开来郭迅王东明毛晨曦滕睿周中一中国地震局工程力学研究所清华大学防灾科技学院中国地震灾害防御中心

该成果属于土木建筑工程领域。大型复杂工程在地震作用下的破坏机理十分复杂，传统的数值计算和物理试验方法均难以准确模拟其大震损伤破坏全过程。子结构混合试验方法将工程结构中力学行为复杂的部分采用物理试验模拟，易于把握的部分... 详细信息

标准号: 1700320463

该成果属于土木建筑工程领域。大型复杂工程在地震作用下的破坏机理十分复杂，传统的数值计算和物理试验方法均难以准确模拟其大震损伤破坏全过程。子结构混合试验方法将工程结构中力学行为复杂的部分采用物理试验模拟，易于把握的部分采用数值计算模拟，使两者协同完成整体结构的动力反应模拟，是最行之有效的模拟手段。然而该方法存在三大技术瓶颈：（1)缺乏数值域和物理域的同步协调理论；（2)难以实现复杂边界的协调；（3)缺少可扩展的试验平台和可信的试验验证。近十二年来，该项目通过建立子结构在线混合试验理论、提出子结构复杂边界协调技术、创建子结构混合试验平台，突破了上述技术瓶颈，推动了混合试验技术在建筑结构抗震领域的应用。主要创新包括：1.创新发展了协同数值域与物理域同步模拟的在线混合试验理论。提出了协同精细化数值模拟与大尺度物理试验的数物混合试验拓扑模型；建立了使隐式数值域与显式物理域同步更新的并行处理方法，解决了可迭代数值域与不可迭代物理域的矛盾；提出了子结构复杂边界协调方法，形成了数值域-物理域耦合的在线混合试验理论，为该项目的技术实现奠定了基础。2.研发了协调子结构复杂边界条件的关键技术。提出了兼顾精度、稳定和效率的直接积分算法，解决了难以预测静力边界位移的难题；发明了利用重叠域分割法原理协调子结构的技术，提出了柔性加载制度，以兼顾大型复杂工程多样的力学特征；首次提出了位移/力混合控制的子结构混合试验方法，实现了采用位移控制并保证力比例模式的抗震试验技术，为建筑结构抗震性能评估提供了关键技术手段。3.创建了高并行、可扩展的子结构混合试验平台。提出了具有试验单元的主从式混合试验系统；构建了动力模型和静力模型各自表述的分离模型试验系统；创立了具有并行处理概念的对等子结构混合试验系统，并通过中、美、日跨国结构倒塌试验进行了验证，再现了建筑结构损伤破坏全过程，推动了子结构混合试验在建筑结构抗震领域的应用。基于该项目成果已授权国家发明专利4项，发表SCI检索论文46篇，其中17篇发表在地震工程领域国际顶级期刊《Earthquake Engineering & Structural Dynamics》,出版了国际上首部系统阐述在线混合试验理论和关键技术的专著《Development of Online Hybrid Testing》。项目成果在美、日等国际重大科研项目中得到应用，为中国“建筑安全与环境国家重点实验室”等国家级平台提供核心技术，成功地应用于北京中国尊超高层建筑（北京最高建筑、528米）、云南龙江特大桥梁（亚洲最大山区悬索桥、主跨1196米)、邹城国际会展中心大跨结构等大型复杂工程建设项目；项目成果已纳入《建筑抗震试验规程》，为《建筑抗震鉴定与加固规程》等4部规范的编制和修订提供了依据，取得了显著的社会效益。该成果获得2015年度中国地震局防震减灾科技成果一等奖。以周福霖院士为组长共包括5名院士在内的鉴定专家委员会一致认为该项目研究成果为抗震试验提供了新方法和新途径，显著提升了中国在抗震试验领域的国际影响力，总体上达到了国际领先水平。

关键词：大型复杂结构在线混合试验建筑结构抗震试验

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再生骨料混凝土配比设计及其力学性能研究

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四川水泥 2018年第12期 13-13页

作者：李杰云南大学滇池学院

当前城镇化发展进程不断加快,加上地震等自然灾害的影响,建筑垃圾量在不断增加。我国倡导可持续发展,提倡资源再利用,再生混凝土的再利用开始进入到人们的视野,并得到越来越多的关注。水胶比、骨料级配、掺合料等诸多因素都从一定程度... 详细信息

当前城镇化发展进程不断加快,加上地震等自然灾害的影响,建筑垃圾量在不断增加。我国倡导可持续发展,提倡资源再利用,再生混凝土的再利用开始进入到人们的视野,并得到越来越多的关注。水胶比、骨料级配、掺合料等诸多因素都从一定程度上对混凝土性能产生不同程度的影响,需要加强对各个因素的控制,不断优化配比,提高力学性能,进而确保再生混凝土的良好应用。为此,本文将针对再生骨料混凝土如何进行合理配比,确保再生混凝土的力学性能满足工程要求进行探讨,以求能够达到优化再生混凝土应用效果的目的。

关键词：力学性能配合比再生混凝土

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基于人工鱼群算法的结构模型修正与损伤检测

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振动与冲击 2014年第2期33卷 112-116页

作者：李成余岭三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室广州510632 暨南大学力学与土木工程系广州510632

提出结构模型修正结构损伤检测的人工鱼群算法。将结构模型修正与结构损伤检测结构动力学逆问题转化为约束优化数学问题,并尝试用人工鱼群算法求解。介绍人工鱼群算法基本原理,定义关键参数并描述觅食、聚群、追尾及随机等行为;据模型... 详细信息

提出结构模型修正结构损伤检测的人工鱼群算法。将结构模型修正与结构损伤检测结构动力学逆问题转化为约束优化数学问题,并尝试用人工鱼群算法求解。介绍人工鱼群算法基本原理,定义关键参数并描述觅食、聚群、追尾及随机等行为;据模型修正原理利用结构损伤前后模态特性数据定义优化问题目标函数;通过两层刚架不同损伤工况数值仿真、三层框架试验数据验证方法的有效性。结果表明,基于人工鱼群算法的结构模型修正与损伤检测方法能有效修正结构有限元模型,在不同噪声水平及各种结构损伤工况下不仅能准确定位结构损伤且能精确识别损伤程度。

关键词：人工鱼群算法结构约束优化问题模型修正结构损伤检测

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巨厚黄土层宽条带开采地表移动规律及参数优化

巨厚黄土层宽条带开采地表移动规律及参数优化

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中国矿业科学协同创新联盟2016年会暨第十五次全国软岩工程与深部灾害控制学术大会

作者：余学义郭文彬赵兵朝刘樟荣西安科技大学能源学院陕西西安710054 西安科技大学教育部西部矿井开采及灾害防治实验室陕西西安710054 西安科技大学能源学院陕西西安710054 呼伦贝尔学院矿业学院内蒙古呼伦贝尔021008 西安科技大学能源学院陕西西安710054

为了有效地控制地表移动变形以保护地表建筑物,保证煤炭资源的采出率,最大限度地减小开采损害的影响,应用宽条带开采方案,以彬长矿区的采矿地质条件为工程背景,研究厚黄土层下开采的地表移动规律.通过在开采区域地表布设监测点的方法,... 详细信息

为了有效地控制地表移动变形以保护地表建筑物,保证煤炭资源的采出率,最大限度地减小开采损害的影响,应用宽条带开采方案,以彬长矿区的采矿地质条件为工程背景,研究厚黄土层下开采的地表移动规律.通过在开采区域地表布设监测点的方法,结合亭南煤矿现场观测实测数据并对其进行理论分析,描述了深部大采深宽条带开采的地表移动规律,给出了彬长矿区地表移动变形的重要参数,主要影响半径为295m,主要影响范围角正切值为1.93,地表沉陷范围343m,边界角为58.96°.运用概率积分和威尔逊理论得出该矿区多个条带工作面开采时,煤柱宽度和采出宽度的最佳匹配计算方法,基于协调开采原则得出了合理的条带开采参数.结果表明,将研究得到的地表移动参数应用于生产实践取得了良好效果,所得的地表移动参数对该矿区具有一定的参考价值.

关键词：煤矿巨厚黄土层宽条带开采地表移动

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