检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑钢结构进展 2023年第7期25卷 12-22页

作者：祝华权夏军武常鸿飞戴晨圆绍兴文理学院元培学院建筑工程分院浙江绍兴312000 中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性高校重点实验室江苏徐州221116

为解决传统钢结构梁柱节点焊缝过多、现场施工复杂等问题,提出一种全螺栓现场拼接节点。采用该新型拼接外套筒式方钢管柱-H形钢梁装配式半刚性节点,设计和制作了一个单层单跨门式框架,并完成了梁跨中静力加载试验和有限元分析,考察框架... 详细信息

为解决传统钢结构梁柱节点焊缝过多、现场施工复杂等问题,提出一种全螺栓现场拼接节点。采用该新型拼接外套筒式方钢管柱-H形钢梁装配式半刚性节点,设计和制作了一个单层单跨门式框架,并完成了梁跨中静力加载试验和有限元分析,考察框架荷载-位移曲线、应变发展规律、破坏模式和承载机制,并通过有限元参数分析,研究带肋角钢厚度及长边尺寸、框架柱距、梁上荷载分布形式、柱轴压比对框架静力性能的影响规律。结果表明:钢框架试件遵循“梁跨中-梁端部-柱及节点区”的变形和破坏顺序。梁跨中应变最大,发生严重屈曲,梁端部及节点区除局部出现轻微变形外,总体应变较小。增设带肋角钢可使梁端塑性铰外移,有效地保护节点区各部件,其上加劲肋的设置是影响框架整体静力性能的关键因素,而带肋角钢厚度及长边尺寸对承载力的提高效果有限。框架柱在高轴压比下,受压侧壁应力较大,建议对该部位进行重点关注并适当采取加强措施。

关键词：外套筒方钢管柱-H形钢梁节点半刚性钢框架静力性能试验有限元数值模拟

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基于机器学习的建筑火灾蔓延快速预测

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中国安全科学学报 2023年第11期33卷 117-125页

作者：郭震贾笑岩李富民胡妍闫秋艳中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性高校重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学计算机科学与技术学院江苏徐州221116

为了迅速预演或重现火场,实时调整火场救援策略,并为建筑设计提供有利于消防工程的空间构成方案,利用火灾动力学软件(FDS)和机器学习技术,研究建筑火灾的关键影响因素。以单室火灾烟气溢出为案例,利用11种空间构成参数和7776组火灾工况... 详细信息

为了迅速预演或重现火场,实时调整火场救援策略,并为建筑设计提供有利于消防工程的空间构成方案,利用火灾动力学软件(FDS)和机器学习技术,研究建筑火灾的关键影响因素。以单室火灾烟气溢出为案例,利用11种空间构成参数和7776组火灾工况,采用5类机器学习算法训练火场模拟结果数据,并完成算法效率评估。结果表明:机器学习算法适用于建筑空间这类离散型的参数学习与评估预测,它能够直观地给出各参数的权重,挖掘火灾动力学系统中的关键信息,实现火场数据可视化;其中,随机森林(RF)算法具有最高的预测效率,其最佳预测准确率可达91.82%。

关键词：建筑火灾快速预测机器学习权重占比空间构成

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插接装配式混凝土梁柱节点抗震性能

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中国矿业大学学报 2021年第2期50卷 256-264页

作者：郭震贾笑岩丁嘉慧宋隽严旻刘毅李富民中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州221116

为提高装配式混凝土结构的装配效率,提出一种基于局部型钢与混凝土组合结构形式的插接装配式混凝土梁柱节点.通过低周往复加载试验将插接装配式混凝土节点抗震性能与现浇混凝土节点进行对比,结果表明:插接装配式节点主要在梁端发生型钢... 详细信息

为提高装配式混凝土结构的装配效率,提出一种基于局部型钢与混凝土组合结构形式的插接装配式混凝土梁柱节点.通过低周往复加载试验将插接装配式混凝土节点抗震性能与现浇混凝土节点进行对比,结果表明:插接装配式节点主要在梁端发生型钢与周边混凝土的滑移破坏.由于受到拼接区组合效应问题及不同材料间几何非线性变形的限制,该新型装配节点的耗能能力和初始刚度较低,但承载力较现浇节点高.由有限元分析可知,保证梁内型钢与周边混凝土可靠黏结的情况下,插接式节点能够具有良好的抗震性能.

关键词：装配式梁柱节点部分型钢混凝土破坏形态抗震性能

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基于混合模型的煤矸石透水混凝土透水系数预测

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材料导报 2022年第S01期36卷 319-323页

作者：杜青铉张宇航孙伟豪刘蕊庄尧量夏军武中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州221116

为了提高煤矸石透水混凝土的透水系数预测精度,本工作提出了一种基于集成学习的混合模型预测方法。该模型综合了BP(Back propagation)神经网络、XGBoost模型和支持向量机(Support vector machines,SVM)模型三种方法,解决了使用单一的预... 详细信息

为了提高煤矸石透水混凝土的透水系数预测精度,本工作提出了一种基于集成学习的混合模型预测方法。该模型综合了BP(Back propagation)神经网络、XGBoost模型和支持向量机(Support vector machines,SVM)模型三种方法,解决了使用单一的预测模型进行预测时产生的局部最优、欠拟合、过拟合、依赖数据集泛化能力差等问题,进一步提高了预测的准确度。不同类别数据集的测试结果表明,该模型可以有效降低单一模型产生的训练误差,提高模型的鲁棒性,具有较高的应用价值。

关键词：神经网络机器学习集成学习煤矸石混凝土透水系数预测

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考虑多重不确定性的我国多层冷成型钢结构地震风险评估

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土木工程学报 2021年第2期54卷 74-83,126页

作者：叶继红江力强中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州211116 中南大学湖南长沙410075

准确评估建筑结构的地震风险是实现其性能化抗震设计的重要组成部分。冷成型钢结构体系作为绿色和工业化建筑的典型代表,却鲜有针对于我国的地震风险评估研究。文章旨在分析和评估多层冷成型钢结构抗震分析所涉及的多重不确定性因素,进... 详细信息

准确评估建筑结构的地震风险是实现其性能化抗震设计的重要组成部分。冷成型钢结构体系作为绿色和工业化建筑的典型代表,却鲜有针对于我国的地震风险评估研究。文章旨在分析和评估多层冷成型钢结构抗震分析所涉及的多重不确定性因素,进而定量评估该类结构在我国的地震风险。文章设计1栋八度抗震设防的6层冷成型钢结构,基于经过振动台验证的简化数值分析方法建立结构的简化数值模型,定量求解结构的多重不确定性因素和在使用周期内(50年)的地震风险。研究结果表明:由于我国一些地区的地震危险性形状系数较大,在考虑多重不确定性后,结构的破坏概率显著提高,50年使用周期内倒塌概率的增幅达到10倍以上;算例结构在50年使用周期内基本满足"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震设防要求,对于个别特殊区域应适当控制结构发生轻微破坏的概率。此外,文章建议应全面考虑多重不确定对冷成型钢结构地震风险的影响,对不确定性参数的取值和地震风险的计算方法可提供借鉴。

关键词：冷成型钢结构多层建筑地震风险评估地震易损性多重不确定性

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细集料种类和钢纤维对CA-UHPC力学性能的影响

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功能材料 2021年第12期52卷 12152-12158,12164页

作者：余志辉吴立山张聪江南大学环境与土木工程学院无锡江苏214000 江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州221000

研究了河砂、石英砂、机制砂作为细集料以及不同的钢纤维长径比(13/0.2,15/0.2,25/0.3)、不同钢纤维掺量(0%,1.5%,2%)和钢纤维混杂(13 mm+25 mm)对于含粗骨料超高性能混凝土(CA-UHPC)力学性能的影响。结果表明,细集料的粒径分布对CA-UHP... 详细信息

研究了河砂、石英砂、机制砂作为细集料以及不同的钢纤维长径比(13/0.2,15/0.2,25/0.3)、不同钢纤维掺量(0%,1.5%,2%)和钢纤维混杂(13 mm+25 mm)对于含粗骨料超高性能混凝土(CA-UHPC)力学性能的影响。结果表明,细集料的粒径分布对CA-UHPC的抗压强度影响显著,对于其抗弯强度影响较小,其中机制砂CA-UHPC的抗压强度和抗弯强度均最高。在钢纤维掺量不超过2%的范围内,CA-UHPC的抗压强度与钢纤维掺量、长径比、杂化均呈正相关;CA-UHPC的抗弯强度随着钢纤维掺量的增加而增加,随着钢纤维长径比的增加而先增加后下降;钢纤维复掺有利于抗弯强度的提升。此外,碳酸钙晶须等体积替代钢纤维时,CA-UHPC的抗压强度和抗弯强度会下降。

关键词：细集料钢纤维碳酸钙晶须超高性能混凝土力学性能

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纤维编织网增强ECC夹心保温复合墙板抗弯性能

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第5期50卷 123-135页

作者：尹世平李雨珊徐世烺侯向明王宇清丰琳莉中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州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 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 山西五建集团有限公司山西太原030013

目前,夹心保温墙板已经被广泛使用在建筑保温结构中,但是墙板的饰面层通常采用普通混凝土,使得内部保温材料极易因外饰面开裂脱落而受到腐蚀.因此,选用纤维编织网增强工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)作为... 详细信息

目前,夹心保温墙板已经被广泛使用在建筑保温结构中,但是墙板的饰面层通常采用普通混凝土,使得内部保温材料极易因外饰面开裂脱落而受到腐蚀.因此,选用纤维编织网增强工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)作为饰面层,通过四点弯曲试验研究夹心保温复合墙板的抗弯性能,影响因素包括保温材料类型、保温层厚度、面层厚度、纤维编织网处理方式、有无连接件和连接件角度.结果表明:增大保温层厚度对墙板抗弯承载力和延性的影响不大,但能够提高墙板的组合程度;发泡聚苯乙烯(Expanded Polysty⁃rene,EPS)保温板与ECC基体的黏结性能更好,墙板的组合程度也更高,但EPS自身的受力性能和刚度较差,使得墙板的承载能力较低;纤维编织网经过浸渍和浸胶黏砂处理会降低墙板的承载能力,但浸胶黏砂处理能提高ECC基体与纤维编织网的黏结从而改善墙板的延性;连接件的存在能够提高墙板的组合性能,并且减小连接件角度或者增大面板厚度有助于提升墙板的抗弯刚度、承载能力和组合性能,但会导致墙板的延性下降.最后,推导了纤维编织网增强ECC(Textile Reinforced ECC,TRE)夹心保温墙板抗弯承载力计算公式,并将计算结果与试验结果进行对比,结果表明提出的计算方法具有一定的可行性.

关键词：夹层结构纤维增强材料工程水泥基复合材料抗弯强度理论计算

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轻钢组合构件三维高温传热模拟研究

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建筑钢结构进展 2022年第4期24卷 47-56页

作者：叶继红徐焱中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学徐州市工程结构火安全重点实验室江苏徐州221116 东南大学土木工程学院南京211189

二维瞬态传热模型仅对构件横截面内两个维度的高温传热进行模拟,若需考虑轻钢组合构件纵向各横截面间的传热影响,需建立三维数值传热模型。建立了轻钢组合构件三维传热有限元精细模型,考虑了空腔热传导、热对流和热辐射作用及构件纵向... 详细信息

二维瞬态传热模型仅对构件横截面内两个维度的高温传热进行模拟,若需考虑轻钢组合构件纵向各横截面间的传热影响,需建立三维数值传热模型。建立了轻钢组合构件三维传热有限元精细模型,考虑了空腔热传导、热对流和热辐射作用及构件纵向传热的影响,数值模拟结果与试验结果吻合良好,并在此基础上对组合构件的纵向传热进行了研究。为节省三维传热模拟的计算时间,提出利用热传导作用等效空腔对流作用的简化处理方法,并将二维等效简化方法及所推导的等效导热系数用于三维等效简化模型的建立。将模拟结果与试验结果进行对比,验证了三维等效简化模型的有效性。

关键词：轻钢组合构件数值模拟三维传热纵向传热空腔对流作用等效导热系数

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基于机器学习的高强钢焊接等截面箱型柱整体稳定性预测方法

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土木与环境工程学报（中英文） 2024年第1期46卷 182-193页

作者：张营营徐浩陈培见马俊周祎中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州221116 中国建筑第八工程局有限公司南方分公司广东深圳518035 西南交通大学土木工程学院成都610031

目前,针对高强钢构件整体稳定性的研究多采用有限元建模或实验室试验方法,而基于机器学习的预测方法能够显著提升预测的准确性和便捷性。为了准确预测高强钢焊接等截面箱型柱的整体稳定性,提出使用纤维模型构建数据库并利用机器学习建... 详细信息

目前,针对高强钢构件整体稳定性的研究多采用有限元建模或实验室试验方法,而基于机器学习的预测方法能够显著提升预测的准确性和便捷性。为了准确预测高强钢焊接等截面箱型柱的整体稳定性,提出使用纤维模型构建数据库并利用机器学习建立预测模型的方法。首先确定模型的输入输出参数,并通过纤维模型方法建立数据库;接着,选用常见的3种不同类型的机器学习模型和现有规范中的经验模型进行预测,并依据评价指标进行性能对比;最后,根据可解释算法分析机器学习模型的合理性。结果表明:大部分机器学习模型预测结果与试验结果吻合度略高于现有规范中的经验模型,其中,高斯过程回归模型对高强钢构件整体稳定性的预测表现最优;机器学习预测模型中各类参数对构件整体稳定性的影响趋势符合预期,验证了机器学习模型的合理性和可靠性;构件的正则化长细比对预测结果影响最大,而构件初始缺陷的影响相对最小。

关键词：机器学习高强钢整体稳定性预测模型纤维模型

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真实火灾下足尺冷成型钢复合剪力墙结构耐火性能试验研究

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建筑结构学报 2021年第6期42卷 59-71页

作者：叶继红陈文文中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点实验室江苏徐州221116 东南大学土木工程学院江苏南京211189

冷成型钢复合剪力墙结构采用冷成型钢管混凝土边柱、半刚性连接节点、组合楼盖体系和外填充式夹心组合墙体等构件,具有整体连接性强、抗震性能优越等优势。其耐火性能研究是该结构在我国推广应用的研究重点之一。为此,建造了3栋平面尺寸... 详细信息

冷成型钢复合剪力墙结构采用冷成型钢管混凝土边柱、半刚性连接节点、组合楼盖体系和外填充式夹心组合墙体等构件,具有整体连接性强、抗震性能优越等优势。其耐火性能研究是该结构在我国推广应用的研究重点之一。为此,建造了3栋平面尺寸为7.2 m×7.2 m、层高3 m的单层冷成型钢复合剪力墙结构模型房屋,并对其进行了不同火灾工况下的足尺结构模拟真实火灾试验。对试验现象、结构破坏模式、实际温度场和位移场进行分析。研究结果表明:相对于火源均匀分布的受火工况,存在局部集中火源的工况更容易发生轰燃;自然火灾下的小空间升温曲线对应温度改变可分为3个阶段,在封闭燃烧阶段和回燃阶段,受火房间内温度沿高度方向呈现不均匀分布,轰燃后,整个室内空间温度趋于相同;外填充式夹心组合墙体具有优越的耐火性能,自然火灾下耐火时间可以达到119 min。针对冷成型钢复合剪力墙结构提出抗火设计建议:墙体应选用外填充式夹心组合墙体;楼盖体系中,应选用与钢材连接可靠的耐火板材作为天花板,楼面ALC板材应当错落放置;需增强楼面钢托梁与墙体上部双拼梁(框架梁)连接处的防火保护。

关键词：冷成型钢复合剪力墙结构足尺结构真实火灾耐火性能升温曲线位移场

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