检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2013年第4期30卷 59-67,82页

作者：聂建国王宇航清华大学土木工程系北京100084 土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

对大型通用有限元程序ABAQUS中的混凝土弥散开裂模型和塑性损伤模型进行了详细的介绍,包括单轴应力-应变关系、裂缝模型、屈服准则、流动法则和滞回规则等。然后对混凝土本构模型中影响结构构件静力行为的关键因素进行了详细的对比分析... 详细信息

对大型通用有限元程序ABAQUS中的混凝土弥散开裂模型和塑性损伤模型进行了详细的介绍,包括单轴应力-应变关系、裂缝模型、屈服准则、流动法则和滞回规则等。然后对混凝土本构模型中影响结构构件静力行为的关键因素进行了详细的对比分析,并结合采用不同混凝土模型对钢筋混凝土构件和钢-混凝土组合结构构件的受力行为的模拟结果,指出了分析实际结构构件时不同混凝土材料本构模型的适用情况,可供研究设计参考。

关键词：混凝土本构模型 ABAQUS 滞回规则损伤

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自复位桥梁墩柱结构抗震性能试验研究与分析

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工程力学 2012年第A01期29卷 29-34,45页

作者：郭佳辛克贵何铭华虎良清华大学土木工程系北京100084 土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

自复位桥梁墩柱结构通过将无粘结预应力钢筋与耗能钢筋有效结合成整体受力,很好地改善传统桥墩在横向地震荷载过后具有较大不易恢复残余变形的特点,并且同时保证足够的耗能能力。该文阐述了自复位桥梁墩柱结构的基本力学特点,并以自复... 详细信息

自复位桥梁墩柱结构通过将无粘结预应力钢筋与耗能钢筋有效结合成整体受力,很好地改善传统桥墩在横向地震荷载过后具有较大不易恢复残余变形的特点,并且同时保证足够的耗能能力。该文阐述了自复位桥梁墩柱结构的基本力学特点,并以自复位桥梁墩柱结构拟静力试验为参照,考虑桥墩弯曲变形、耗能钢筋无粘结长度以及底部混凝土与钢筋应变差产生的滑移效应,提出了自复位节结构力学分析模型以及有限元模型,并根据混凝土应力简化的不同程度,应用等效矩形应力图法和平截面假定法两种方法求解混凝土压力,从而把握整个结构体系受力特征。此外,该文研究了自复位刚度转换特征,揭示其隔振本质,为结构设计提供参考依据。

关键词：自复位耗能钢筋无粘结预应力钢筋残余变形刚度转换

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铁路钢轨铝热焊接接头的低温力学性能试验

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焊接学报 2010年第7期31卷 13-16,21页

作者：王元清周晖奚望石永久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

青藏铁路等低温地区铁路的建设与维护,对钢轨铝热焊接接头的低温力学性能的研究提出了迫切的要求.通过U71Mn和U75V两种钢轨的铝热焊接接头低温拉伸试验,得到了两种钢轨铝热焊接接头各温度下的强度与塑性指标,分析了各指标随温度的变化规... 详细信息

青藏铁路等低温地区铁路的建设与维护,对钢轨铝热焊接接头的低温力学性能的研究提出了迫切的要求.通过U71Mn和U75V两种钢轨的铝热焊接接头低温拉伸试验,得到了两种钢轨铝热焊接接头各温度下的强度与塑性指标,分析了各指标随温度的变化规律.结果表明,两种钢轨铝热焊接接头的规定非比例延伸强度均随温度的降低而提高,而抗拉强度均随温度的降低而降低;两者的屈强比均随温度的降低而升高,断后伸长率和断面收缩率均随温度的降低而减小,塑性变差,低温冷脆倾向增加;U71Mn钢轨接头的断后伸长率和断面收缩率均较U75V钢轨接头大,塑性更好.在寒冷地区的铁路建设中,宜优先选用U71Mn钢轨及相应的铝热焊接材料.

关键词：青藏铁路钢轨铝热焊低温试验钢轨断裂

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Q345qD桥梁钢高周疲劳性能及γ-P-S-N曲线试验研究

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天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2016年第S1期49卷 122-128页

作者：贾单锋廖小伟崔佳重庆大学土木工程学院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

针对桥梁钢Q345q D的力学性能及高周疲劳特性,分别使用直径10,mm的圆棒试件和沙漏型试件进行了轴向拉伸试验及轴向疲劳试验,得到Q345q D完整的材性数据及应力-寿命曲线（S-N曲线）.考虑到材料疲劳寿命离散性较大,为了便于工程应用,采用... 详细信息

针对桥梁钢Q345q D的力学性能及高周疲劳特性,分别使用直径10,mm的圆棒试件和沙漏型试件进行了轴向拉伸试验及轴向疲劳试验,得到Q345q D完整的材性数据及应力-寿命曲线（S-N曲线）.考虑到材料疲劳寿命离散性较大,为了便于工程应用,采用单侧容限统计方法,研究在给定置信度下各应力水平对应的Q34q D的安全疲劳寿命,得出了同时考虑置信度和存活率的设计疲劳曲线.研究结果表明桥梁钢Q345q D在常温下具有较好的疲劳性能,随应力水平的降低疲劳寿命明显增大,疲劳寿命曲线迅速趋于水平,疲劳极限在S;=273;78,MPa之间.

关键词：高周疲劳 S-N曲线置信度存活率安全寿命

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外包钢板-混凝土组合连梁非线性有限元分析:传力与变形机理研究

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建筑结构学报 2014年第8期35卷 57-64页

作者：胡红松聂建国清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

在外包钢板-混凝土组合连梁试验研究的基础上,对组合连梁试件和不同参数取值的补充模型进行了非线性有限元分析。有限元分析得到的滞回曲线与试验曲线吻合良好,能较好地模拟组合连梁的受力行为。通过应力分析,发现内填混凝土的工作机制... 详细信息

在外包钢板-混凝土组合连梁试验研究的基础上,对组合连梁试件和不同参数取值的补充模型进行了非线性有限元分析。有限元分析得到的滞回曲线与试验曲线吻合良好,能较好地模拟组合连梁的受力行为。通过应力分析,发现内填混凝土的工作机制类似于斜压杆,其压力沿着连梁对角线方向从一端的受压侧传递到另一端的受压侧。外包钢板承担的剪力比例和弯矩比例的范围分别为0.36~0.76和0.57~0.82;混凝土的剪力与轴压力之比和连梁的高跨比近似相等。连梁的侧向位移由节点区变形引起的梁端转角、连梁的弯曲变形与剪切变形产生;在常用的跨高比范围内,剪切变形产生的侧向位移在总位移中占有较大比例,且受跨高比的影响很大。

关键词：外包钢板-混凝土组合连梁钢管混凝土有限元分析斜压杆弯曲变形剪切变形

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土木工程智能计算分析研究进展与应用

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建筑结构学报 2022年第9期43卷 1-22页

作者：樊健生王琛宋凌寒清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 清华大学土木工程系北京100084

随着数字孪生等数字化转型理念的推广,土木工程传统计算分析方法逐渐无法满足高效仿真、实时交互等新时代需求.而人工智能技术凭借其强大的拟合能力、卓越的计算效率以及优异的开放拓展性,日益受到研究者的关注,成为传统方法极具前景的... 详细信息

随着数字孪生等数字化转型理念的推广,土木工程传统计算分析方法逐渐无法满足高效仿真、实时交互等新时代需求.而人工智能技术凭借其强大的拟合能力、卓越的计算效率以及优异的开放拓展性,日益受到研究者的关注,成为传统方法极具前景的更替选择,并发展出了土木工程智能计算分析这一新的研究方向.为系统梳理并展示相关前沿进展,针对土木工程智能计算分析研究进行全面综述,根据处理的问题输入属于静态、动态或是复合特征对现有研究进行分类,归纳各类研究的主要技术路线,统计常用智能算法,并概述在材料、构件、体系三层次场景的典型应用,进而分析了现有研究的局限性.为克服这些局限性,重点介绍完全基于深度学习的土木工程端到端智能计算框架DeepSNA,展示其相较于传统计算方法的高准确性与高效性.并提出四个开放性问题,为土木工程智能计算分析的未来研究方向提供参考.

关键词：土木工程人工智能研究综述计算分析深度学习

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基于空间位形的在役索膜结构有限元模型修正与安全评估

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工程力学 2022年第5期39卷 44-54页

作者：丁一凡刘宇飞樊健生刘家豪清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

索膜结构的内力分布与空间位形相互关联,受施工阶段的几何找形与服役阶段的结构损伤、性能退化等影响,在役索膜结构的实际位形与设计状态有所差异,结构的服役性态未知,工程上的安全评估难以操作且并无可靠方法借鉴。该文提出了一种基于... 详细信息

索膜结构的内力分布与空间位形相互关联,受施工阶段的几何找形与服役阶段的结构损伤、性能退化等影响,在役索膜结构的实际位形与设计状态有所差异,结构的服役性态未知,工程上的安全评估难以操作且并无可靠方法借鉴。该文提出了一种基于空间位形指标的在役索膜结构有限元模型修正方法,以模型中拉索的初始预应力作为优化参数、以结构关键节点坐标的匹配作为模型修正目标函数,通过构建基于结构特征点空间位置信息的目标函数来反映有限元模型与实际结构的吻合度,设计ABAQUS与MATLAB联合仿真优化程序,利用全局搜索和局部优化实现模型修正。现场试验采用三维激光扫描获取在役索膜结构空间位形信息,基于实测数据对有限元模型进行修正。修正后模型与实际结构受力状况更为接近,与索力的实测结果对比表明,有限元模型的索力由修正前最大偏差10%~30%降低至10%以下,验证了方法的有效性与准确度。利用修正后的有限元模型实现了在役索膜结构的安全评估。

关键词：索膜结构有限元模型修正空间位形索力安全评估三维激光扫描

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基于环约束试验的混凝土早期开裂行为评价

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建筑材料学报 2012年第5期15卷 618-623页

作者：高原张君韩宇栋清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

采用2种外径相同、厚度不同的钢环,对C30,C50,C80这3个强度等级的混凝土进行了早期钢环约束试验,完整记录了从混凝土浇注开始直至贯穿性裂缝形成过程中钢环内侧不同位置处环向应变的发展,并对试验结果进行了详细分析.结果表明:钢环内表... 详细信息

采用2种外径相同、厚度不同的钢环,对C30,C50,C80这3个强度等级的混凝土进行了早期钢环约束试验,完整记录了从混凝土浇注开始直至贯穿性裂缝形成过程中钢环内侧不同位置处环向应变的发展,并对试验结果进行了详细分析.结果表明:钢环内表面环向应变的发展与混凝土收缩的发展趋势相同;对钢环内侧环向应变的实时跟踪,可检测混凝土收缩发展规律及可靠的开裂时刻;在所测试的2种厚度钢环中,厚度越小,测试灵敏度越高;相同厚度的钢环,在钢环中部测得的应变最大,底部次之,顶部最小;混凝土强度等级越高,钢环内表面环向压应变越大,混凝土开裂风险越大.

关键词：混凝土钢环约束试验收缩开裂

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基于深度学习的土木工程结构全过程响应智能计算框架

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建筑结构学报 2023年第1期44卷 259-268页

作者：王琛樊健生清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

为了实现工程结构的准确、高效模拟,提出了完全基于深度学习的结构全过程响应智能计算框架,从数据侧到模型侧综合考虑了结构自身构造信息以及任意加载制度,能够适用于材料、构件甚至是结构体系等多层次力学响应预测问题.并根据结构计算... 详细信息

为了实现工程结构的准确、高效模拟,提出了完全基于深度学习的结构全过程响应智能计算框架,从数据侧到模型侧综合考虑了结构自身构造信息以及任意加载制度,能够适用于材料、构件甚至是结构体系等多层次力学响应预测问题.并根据结构计算场景特点制定了结构静态特征统一数据接口模式,保真结构原始信息输入,有效减少人工干预.在此基础上,引入了注意力机制与深度交叉网络,提出了结构静态特征表示学习模型PADCN(注意力机制预处理的深度交叉网络,pre-attention deep&cross network),能够兼顾结构静态特征的记忆性与泛化性,挖掘不同构造信息的耦合关系.将PADCN模型与动态特征预测模型Mechformer相集成,并与设计的通用数据接口衔接,形成了端到端数据驱动的结构响应智能计算框架.为验证框架的有效性,以钢板剪力墙结构为载体开展数值试验,其中提出了适用于结构计算领域的数据增广算法,以缓解结构工程数据量匮乏的问题.结果表明:基于该框架的智能模型成功预测了不同构造的钢板剪力墙试件的全过程非线性响应,模拟精度优于精细有限元模型.同时,计算效率为传统数值方法1 000倍以上,证明该智能计算框架具有卓越的准确性与高效性.

关键词：土木工程深度学习结构计算数据接口人工智能

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考虑楼板空间组合效应的组合框架体系纤维模型

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建筑结构学报 2013年第11期34卷 1-9页

作者：陶慕轩聂建国清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

将正常使用极限状态和承载能力极限状态有效宽度公式与传统纤维模型相结合,通过修正楼板钢筋和混凝土材料的单轴本构关系,实现了一种改进的考虑楼板空间组合效应的纤维模型,利用该模型可以在组合框架体系非线性分析中采用高效的全杆系... 详细信息

将正常使用极限状态和承载能力极限状态有效宽度公式与传统纤维模型相结合,通过修正楼板钢筋和混凝土材料的单轴本构关系,实现了一种改进的考虑楼板空间组合效应的纤维模型,利用该模型可以在组合框架体系非线性分析中采用高效的全杆系单元合理地考虑复杂楼板空间组合效应的影响。基于考虑楼板空间组合效应的纤维模型,开发了一套较为完整的组合结构非线性有限元分析程序COMPONA-MARC(Version 1.0)。最后,将开发程序应用于多个组合框架抗震试验的模拟,结果表明了本文模型可较为准确地模拟组合框架弹塑性全过程的楼板空间组合效应。

关键词：组合框架楼板空间组合效应子程序包试验验证纤维模型

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