检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2025年第1期42卷 10-19页

作者：袁驷袁全清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

基于初值问题和边值问题中降阶单元的成功实现,进一步提出时空降阶单元,以弹性弦振动方程(波动方程)为例,构造了自适应有限元分析算法。时空降阶单元继承了初值和边值问题中降阶单元的所有优点,可以给出按最大模度量满足误差限的降阶单... 详细信息

基于初值问题和边值问题中降阶单元的成功实现,进一步提出时空降阶单元,以弹性弦振动方程(波动方程)为例,构造了自适应有限元分析算法。时空降阶单元继承了初值和边值问题中降阶单元的所有优点,可以给出按最大模度量满足误差限的降阶单元的解答。该文对这一研究进展做一简要介绍,并给出包括若干强迫振动以及移动荷载反应的典型算例以展示本法的可行性、有效性和可靠性。

关键词：时空有限元弦振动方程降阶单元最大模自适应有限元法

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一维有限元的EEP单元及其自适应分析

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应用数学和力学 2025年第1期46卷 1-11页

作者：杨帅袁驷清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

对m(>1)次单元,基于单元能量投影(element energy projection,简称EEP)法提出的简约格式位移解u∗具有比常规有限元解uh至少高一阶的精度,据此提出了EEP单元概念,并给出以EEP单元作为最终解的自适应有限元求解策略.通过编制相应的计... 详细信息

对m(>1)次单元,基于单元能量投影(element energy projection,简称EEP)法提出的简约格式位移解u∗具有比常规有限元解uh至少高一阶的精度,据此提出了EEP单元概念,并给出以EEP单元作为最终解的自适应有限元求解策略.通过编制相应的计算程序分析了一维非自伴随问题,计算结果与理论预期吻合较好,验证了自适应求解策略的有效性和可靠性.研究结果表明:该法可以给出按最大模度量、逐点满足误差限的解答,相较于常规单元,最终的求解单元数更少.

关键词：一维有限元单元能量投影(EEP) EEP单元自适应有限元法

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几种自适应有限元方法的对比分析

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工程力学 2025年

作者：杨帅袁驷清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室

新近提出的降阶单元的自适应有限元法，已在一系列初值问题和边值问题中取得成功，但尚缺乏与其他类似的自适应有限元法较为详细全面的对比分析。该文以一维非自伴随边值问题为模型问题，在最大模的度量下，同时考察现有的四种相类似的... 详细信息

新近提出的降阶单元的自适应有限元法，已在一系列初值问题和边值问题中取得成功，但尚缺乏与其他类似的自适应有限元法较为详细全面的对比分析。该文以一维非自伴随边值问题为模型问题，在最大模的度量下，同时考察现有的四种相类似的一维自适应有限元算法，进行对比计算和分析，总结参比方法的优劣。本文的对比分析表明：作为自适应有限元分析方法，特别是从局部加密功能和性能来看，降阶单元原理简明、算法简单，在可靠、通用和计算效率等方面，均优于其他方法。

关键词：降阶单元边值问题最大模一维问题自适应有限元

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含浮放石碑文物建筑隔震设防指标研究

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工程力学 2025年第4期42卷 159-166页

作者：艾华浩许松健王锶钰王载潘鹏清华大学土木工程系北京100084 中国建筑设计研究院有限公司北京100044 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

将石碑文物集中浮放于博物馆中有利于文物的展示和维护,但在地震作用下馆内浮放石碑容易因博物馆建筑未合理防震而发生破坏。对博物馆建筑采取隔震措施是提高博物馆建筑抗震能力,进而保护馆内文物的有效措施。为指导博物馆建筑隔震设计... 详细信息

将石碑文物集中浮放于博物馆中有利于文物的展示和维护,但在地震作用下馆内浮放石碑容易因博物馆建筑未合理防震而发生破坏。对博物馆建筑采取隔震措施是提高博物馆建筑抗震能力,进而保护馆内文物的有效措施。为指导博物馆建筑隔震设计,该文研究浮放石碑的抗震能力以及建筑隔震设防指标。现行规范对于竖向地震影响考虑过小,且未考虑石碑碑底变形影响,该文针对以上问题提出了更合理的浮放石碑文物水平加速度限值。通过理论分析,得到了简谐激励下避免浮放石碑进入摇摆状态的容许加速度谱,并选择容许加速度谱在楼面响应频率范围的最小值作为隔震建筑楼面加速度限值。经有限元模拟验证,理论分析得到的石碑容许加速度谱相比于现行规范更为安全与合理。基于理论分析得到的建筑隔震设防指标进行隔震设计可有效保护建筑内浮放石碑文物的安全。

关键词：文物防震抗震性能浮放石碑容许加速度谱隔震设计

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从基于模拟到基于人工智能的建筑结构设计方法研究进展

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工程力学 2025年第3期42卷 1-17页

作者：陆新征廖文杰顾栋炼许镇郑哲清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 北京科技大学土木与资源工程学院城镇化与城市安全研究院北京100083

建筑结构设计随着计算机技术进步迈入新的发展阶段,基于模拟与基于人工智能的设计为两个重要发展方向。基于模拟的设计为超出设计规范的特殊结构或特殊工况设计提供了关键手段,其关键难题是发展可以准确、高效模拟结构在地震、火、风等... 详细信息

建筑结构设计随着计算机技术进步迈入新的发展阶段,基于模拟与基于人工智能的设计为两个重要发展方向。基于模拟的设计为超出设计规范的特殊结构或特殊工况设计提供了关键手段,其关键难题是发展可以准确、高效模拟结构在地震、火、风等灾害作用下受力行为的模拟方法。基于人工智能的设计则是通过学习既有设计案例,从而高效生成满足工程经验和设计规范要求的结构设计图,可以有效提升结构设计效率,其关键难题在于对工程经验和结构特征的学习和表达。该文介绍了作者团队开展的基于模拟的抗震、防火、抗风设计的典型案例,以及基于生成对抗网络和图神经网络的人工智能结构设计方法,提出了L0~L5不同层级结构智能设计的划分建议,并展望了未来将基于模拟的设计和基于人工智能的设计相融合的发展方向。

关键词：建筑结构设计结构模拟方法基于模拟的设计生成式网络模型结构智能设计

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深中通道最终接头预制推出工法力学分析

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清华大学学报(自然科学版) 2025年

作者：冯楚乔刘入瑞宋神友金文良刘宇飞樊健生清华大学土木工程系深中通道管理中心清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室

深中通道海底隧道全长6 845 m,其中沉管段长5 035 m,采用钢壳混凝土结构。由于施工海域工况和选址条件复杂,因此最终接头的设计和施工是该项目的重难点之一。深中通道项目采用最终接头预制推出工法,显著提高了施工效率。该文详细分析了... 详细信息

深中通道海底隧道全长6 845 m,其中沉管段长5 035 m,采用钢壳混凝土结构。由于施工海域工况和选址条件复杂,因此最终接头的设计和施工是该项目的重难点之一。深中通道项目采用最终接头预制推出工法,显著提高了施工效率。该文详细分析了深中通道最终接头预制推出工法各施工工序的力学特征。首先,阐述了深中通道最终接头预制推出工法的施工过程,明确了研究对象;其次,计算模拟了最终接头的各施工工况,结果表明,最终接头预制推出工法相关结构设计可靠,安全裕度充足;最后,针对最终接头水下推出过程中钢拉杆的特殊受力情况,进行了理论推导和有限元模型验证,结果表明,水下推出工序会出现钢拉杆内力分布不均情况。该文研究结果可为复杂条件下大型沉管隧道最终接头施工提供参考。

关键词：深中通道最终接头预制推出工法有限元分析

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考虑流固耦合作用的拱式渡槽隔震分析

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东南大学学报(自然科学版) 2025年第1期55卷 194-202页

作者：韩钟骐张兴凯王海深辜文兰曾显志苏宇坤潘鹏清华大学土木工程系北京100084 云南省滇中引水二期工程有限公司昆明650000 云南省滇中引水工程有限公司昆明650000 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

拱式渡槽是引水工程中的重要输水结构形式,确保其地震安全是保障引水工程正常工作的关键,但目前对于拱式渡槽的抗震及减隔震性能研究较少。本文采用大型通用有限元软件ABAQUS,通过内置非线性单元与用户子程序单元准确模拟拱式渡槽结构... 详细信息

拱式渡槽是引水工程中的重要输水结构形式,确保其地震安全是保障引水工程正常工作的关键,但目前对于拱式渡槽的抗震及减隔震性能研究较少。本文采用大型通用有限元软件ABAQUS,通过内置非线性单元与用户子程序单元准确模拟拱式渡槽结构中的流固耦合作用,考虑支座、止水带和钢筋混凝土的非线性行为,对比分析了拱式渡槽抗震及减隔震效果。针对盆式支座抗震渡槽(S1)、摩擦摆支座隔震渡槽(S2)、仅端跨布置黏滞阻尼器的摩擦摆隔震渡槽(S3)和全跨设置黏滞阻尼器的摩擦摆隔震渡槽(S4)四个方案,开展了地震弹塑性时程分析,对比了不同方案与不同水深情况下下部结构内力与止水带变形的差异。分析结果表明:S1方案下部结构在地震作用下易发生屈服,隔震方案(S2~S4)均未发生屈服,其横槽向拱座基底反力比S1小50%以上,顺槽向小13%以上。S1方案止水带顺槽向变形较大,槽身碰撞最严重,通过布置摩擦摆支座可减轻槽身碰撞,配置黏滞阻尼器可进一步控制支座及止水带变形。S4方案结构内力与止水带变形均较小,隔震性能最佳。

关键词：渡槽有限元模拟隔震流固耦合

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高等级混凝土路面切缝时机的预测预警方法

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混凝土 2025年第1期 187-192页

作者：柯劲波杨碧宇郭为强魏亚昭通昭阳绕城高速公路投资开发有限公司云南昭通657000 清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

基于有限差分法对混凝土路面的温度场、临界拉应力、早期强度性能等进行预测计算,以此提出一种实用的路面切缝时机的预测预警方法,并在我国当前唯一的一条采用机制砂配制的滑模摊铺混凝土路面高速公路上进行了验证。结果表明:通过数值... 详细信息

基于有限差分法对混凝土路面的温度场、临界拉应力、早期强度性能等进行预测计算,以此提出一种实用的路面切缝时机的预测预警方法,并在我国当前唯一的一条采用机制砂配制的滑模摊铺混凝土路面高速公路上进行了验证。结果表明:通过数值模型预测的最早切缝时间与采用回弹强度法确定的切缝时间一致,表明该模型预测的强度结果与真实(回弹)强度接近。通过数值模型预测路面板内的最大拉应力,从而对最晚切缝时间做出预警,可以保障实际的断板率非常低(<2‰)。基于大量模型计算结果和实际工程数据,表明上午铺筑的路面应当天切缝,下午铺筑的路面应次日清晨以后切缝。当混凝土摊铺时的温度低于气温,且保温条件良好时,模型结果表明切缝时间窗口总体上延长2~4 h;当混凝土摊铺时的温度高于气温,或者寒潮来临、保温条件差时,切缝时间窗口应提前2 h。

关键词：混凝土路面应力预测切缝时机温度场有限差分法

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一维Galerkin有限元EEP超收敛计算的加强格式

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工程力学 2025年第5期 1-8页

作者：袁驷杨帅清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室

基于对单元能量投影（element energy projection,EEP）法误差项的直接推导及分析，用EEP简约格式的解计算出略掉的误差项，反补后得到比简约格式高一阶精度的EEP超收敛计算的加强格式。该文以一维Galerkin有限元为例，给出EEP加强格式... 详细信息

基于对单元能量投影（element energy projection,EEP）法误差项的直接推导及分析，用EEP简约格式的解计算出略掉的误差项，反补后得到比简约格式高一阶精度的EEP超收敛计算的加强格式。该文以一维Galerkin有限元为例，给出EEP加强格式的算法公式和数学证明。理论分析和算例验证表明：对于m （≥1）次单元，采用EEP加强格式计算的内点位移和内点导数都具有hmin（m+3,2m）阶的收敛精度，对系数特例问题二者甚至可以分别达到hmin（m+5,2m）和hmin（m+4,2m）阶的收敛精度。并对该法的进一步拓展作了讨论。

关键词： Galerkin有限元一维问题超收敛单元能量投影(EEP) 加强格式

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开裂损伤前后剪力墙结构动力性能变化研究

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工业建筑 2025年第1期55卷 13-19页

作者：王聪颖寇先钦卢晓岩樊健生刘宇飞北京城建房地产开发有限公司清华大学土木工程系清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室

为探究装配式剪力墙结构在服役运维阶段的动力性能，保证建筑服役运维阶段的结构安全，对北京定福庄装配式实验楼结构进行现场动静力原位试验。主要采用试验和计算相结合的方法，对结构进行加载破坏，每次破坏后利用拾振器和采集仪进行... 详细信息

为探究装配式剪力墙结构在服役运维阶段的动力性能，保证建筑服役运维阶段的结构安全，对北京定福庄装配式实验楼结构进行现场动静力原位试验。主要采用试验和计算相结合的方法，对结构进行加载破坏，每次破坏后利用拾振器和采集仪进行动力指标的测量，获取不同状态下结构的振动响应数据，从而提高数据的可靠性和准确性。之后利用模态参数识别中的随机子空间法与稳定图的方式对获取的振动响应数据进行处理，从而得到了不同破坏情况下建筑结构的模态参数，对建筑结构进行了动静力性能研究。研究评估了剪力墙结构构件的开裂损伤对动力性能的影响，考虑了结构动力性能的温度效应，试验结果表明结构开裂损伤在服役阶段对动力性能的影响效果低于温度效应，对服役阶段的剪力墙结构影响较小。

关键词：剪力墙结构足尺试验模态参数识别动力性能

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