检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2023年第8期40卷 138-148页

作者：金波郭荣方棋洪湖南大学土木工程学院工程结构损伤诊断湖南省重点实验室长沙410082 湖南湖大建设监理有限公司长沙410082 湖南大学机械与运载工程学院长沙410082

某结构计划在屋顶设计标准游泳池,游泳池下部为一大跨度多功能会议室,对其进行抗振性能研究成为设计方案能否实施的关键。该文将屋顶游泳池视为调谐液体阻尼器(TLD)装置,基于位移-压力格式有限元方法,给出了TLD-结构体系流固耦合运动方... 详细信息

某结构计划在屋顶设计标准游泳池,游泳池下部为一大跨度多功能会议室,对其进行抗振性能研究成为设计方案能否实施的关键。该文将屋顶游泳池视为调谐液体阻尼器(TLD)装置,基于位移-压力格式有限元方法,给出了TLD-结构体系流固耦合运动方程。应用ABAQUS软件建立了流固耦合实体模型,并基于TLD等效非线性调谐质量阻尼器(TMD)理论,在SAUSAGE中建立了等效调谐质量(等效TMD)模型。研究了地震荷载作用下屋顶游泳池对结构抗振性能的影响,分析了流固耦合作用的减振效率。研究结果表明:流固耦合运动方程求解与ABAQUS软件数值模拟的位移与加速度时程曲线具有较好的一致性,验证了流固耦合运动方程的准确性;大跨屋顶标准游泳池对结构在X与Y方向的地震响应均有明显的抑制作用,结构的第一阶模态振动减振效果要优于第二阶模态;流固耦合模型在地震作用下的楼层位移与基底减振率相较于不考虑流固耦合作用的等效调谐质量模型有明显提高,在设计屋顶游泳池时应充分考虑流固耦合作用的影响。

关键词：结构振动控制流固耦合位移-压力格式调谐液体阻尼器屋顶游泳池

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浅埋海底隧道围岩应力复势函数显式解

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力学学报 2023年第7期55卷 1505-1516页

作者：金波田俊彤方棋洪湖南大学土木工程学院工程结构损伤诊断湖南省重点实验室长沙410082 湖南湖大建设监理有限公司长沙410082 湖南大学机械与运载工程学院长沙410082

利用弹性复变函数理论将浅埋海底隧道简化为半无限平面问题,考虑围岩自重和海水压力的影响,对隧道开挖后的围岩应力分布进行研究.采用分式映射函数将围岩域映射为像平面圆环域,在圆环域内将复势单值解析函数展开为Laurent级数.利用无穷... 详细信息

利用弹性复变函数理论将浅埋海底隧道简化为半无限平面问题,考虑围岩自重和海水压力的影响,对隧道开挖后的围岩应力分布进行研究.采用分式映射函数将围岩域映射为像平面圆环域,在圆环域内将复势单值解析函数展开为Laurent级数.利用无穷远点应力有界性对Laurent级数幂次项进行确定,根据地表边界和孔口不均匀应力边界条件得到Laurent级数系数迭代表达式,将已确定的Laurent级数条件代入迭代表达式中得出复势函数显式解,从而实现复势函数系数从低次幂迭代至高次幂.根据应力分量的复变函数表达式即可得到隧道周围各点应力分量.研究了两个单值解析函数取不同幂次时对结果的影响,分析了浅埋隧道埋深对环向压应力的影响.研究结果表明:幂级数解具有较高的可靠性,在隧道上半部分幂级数解与有限元数值解吻合效果良好,在隧道下半部分幂级数解最终计算结果比有限元结果相对保守;为了保证计算结果的准确性复势函数需取足够多项;随着隧道埋深增大,隧道底部及两侧孔腰处环向压应力不断增大;腰部与底部环向应力的差值也随之增大.

关键词：弹性半无限体复变函数幂级数解围岩应力海底隧道

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基于单曲扁壳理论的冷弯受压构件非弹性屈曲有限条法

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工程力学 2023年

作者：刘欢邓露何钰龙王维湖南大学土木工程学院湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室

有限条法作为一种半解析方法，被广泛用于薄壁结构的屈曲分析。大部分有限条法都基于Kirchhoff 和Mindlin板理论。然而，在分析带弯角的薄壁构件屈曲时，基于单曲扁壳理论的有限条法具有更快的收敛速度并能得到更准确的计算结果。目前... 详细信息

有限条法作为一种半解析方法，被广泛用于薄壁结构的屈曲分析。大部分有限条法都基于Kirchhoff 和Mindlin板理论。然而，在分析带弯角的薄壁构件屈曲时，基于单曲扁壳理论的有限条法具有更快的收敛速度并能得到更准确的计算结果。目前基于扁壳理论的有限条法适用于分析薄壁结构的弹性屈曲，并未考虑冷弯钢材的非线性应力应变关系。本文基于Marguerre扁壳理论和塑性变形理论，提出了一种分析冷弯型钢非弹性屈曲的有限条法。采用经典的Ramberg-Osgood应力应变关系模拟钢材的非线性行为。基于最小势能原理，得到了用于确定临界屈曲应力的正交值方程，并采用迭代法进行了求解。针对几种典型的工况，将本文模型所得结果与已有结果进行了对比，验证了本文模型的可行性和有效性。基于本文的模型分析了单曲扁壳和带弯角的冷弯薄壁和厚壁角钢、C型钢和方形空心型钢的非弹性屈曲问题，结果表明：非弹性屈曲应力与半波长的变化关系与弹性时的情况相似，但当屈曲应力接近和大于屈服应力时，非弹性屈曲应力显著小于弹性屈曲应力；对于冷弯薄壁型钢构件，弯角半径对非弹性屈曲应力的影响可以忽略不计。而对于冷弯厚壁型钢构件，弯角半径提高了构件的非弹性局部屈曲和局部-整体相关屈曲应力。

关键词：有限条法扁壳理论非弹性屈曲冷弯型钢塑性变形理论

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基于星载InSAR技术的城市建筑群变形监测与安全风险评估研究综述

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土木工程学报 2024年

作者：周云陈建炜邹少豪郝官旺周晓枫朱诗琪湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室湖南大学土木工程学院

建筑作为城市的重要组成部分，提升大范围建筑群变形监测与风险管控水平，有助于未来构建“城市体检”机制，助推城市公共安全治理水平的提升。星载合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术因具有监测范围广、精度高、成本低、受天气影响小... 详细信息

建筑作为城市的重要组成部分，提升大范围建筑群变形监测与风险管控水平，有助于未来构建“城市体检”机制，助推城市公共安全治理水平的提升。星载合成孔径雷达干涉测量（InSAR）技术因具有监测范围广、精度高、成本低、受天气影响小等优势，逐渐被应用于建筑安全监测领域。本文立足技术特点、变形识别和风险评估，综述了近20年来该技术在建筑结构监测领域的研究与应用现状。综述成果主要有：系统性归纳了常用于建筑结构监测的InSAR技术及卫星系统，并总结了相关技术的变形观测精度；以变形诱因分类，综述了该技术在建筑结构变形观测方面的研究现状；从时空维度出发，综述了基于该技术的建筑结构风险评估方法；指出了该技术在测点获取、监测频率、三维变形分解等方面的局限性，并论述了未来多源数据融合监测的发展趋势。最后，本文分别利用高分辨率和中分辨率卫星影像，给出了建筑变形监测与风险评估的实例。综合目前已有的研究表明，基于星载InSAR技术开展建筑结构变形监测与风险评估具有较大潜力，与结构工程理论及多源监测数据深度融合有望进一步提高技术可靠性。

关键词：结构健康监测研究综述 InSAR技术建筑变形风险评估

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考虑填充墙刚度影响的实测高层建筑非线性抗震性能分析

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兰州大学学报（自然科学版） 2020年第1期56卷 133-142页

作者：周云裴熠麟周祎易伟建湖南大学土木工程学院工程结构损伤诊断湖南省重点实验室长沙410082

以广西来宾高层建筑测试项目中的一栋剪力墙结构为研究对象,在对其进行环境振动测试的基础上,依据现场实测模态数据对建立的结构有限元模型进行参数修正,评估结构的抗震性能.在Perform-3D中建立该高层结构的初始有限元模型,采用与PKPM... 详细信息

以广西来宾高层建筑测试项目中的一栋剪力墙结构为研究对象,在对其进行环境振动测试的基础上,依据现场实测模态数据对建立的结构有限元模型进行参数修正,评估结构的抗震性能.在Perform-3D中建立该高层结构的初始有限元模型,采用与PKPM设计模型相同的处理方式研究填充墙的影响,结构的模态周期计算结果表明,两类模型具有较好的可比性.通过在Perform-3D模型中添加斜撑单元对填充墙进行模拟,利用现场实测数据对斜撑单元的特征参数进行修正.对考虑和未考虑填充墙刚度影响的结构有限元模型分别进行了增量动力分析,评估潜在危险性水平地震作用下结构的整体抗震性能.结果表明,初始模型的最大层间位移角和顶层位移约为校验模型的1.1~1.4倍,最大基底剪力是校验模型的40%?60%.

关键词：高层建筑模型校验填充墙抗震性能增量动力分析

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交通视频辅助的桥梁动态称重方法研究

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中国公路学报 2021年第12期34卷 104-114页

作者：夏烨简旭东邓露孙利民同济大学土木工程学院上海200092 上海期智研究院上海200232 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室湖南长沙410082

为了进一步提升既有的桥梁动态称重技术,提出一种交通视频辅助的新型桥梁动态称重方法。首先介绍基于深度神经网络的计算机视觉目标检测技术和一种计算机视觉坐标转换方法,实现从交通监控视频中实时地探测与定位桥上行驶的车辆和车轴。... 详细信息

为了进一步提升既有的桥梁动态称重技术,提出一种交通视频辅助的新型桥梁动态称重方法。首先介绍基于深度神经网络的计算机视觉目标检测技术和一种计算机视觉坐标转换方法,实现从交通监控视频中实时地探测与定位桥上行驶的车辆和车轴。然后引入桥梁应变分解方法和应变影响面识别方法,建立车重、车辆位置与桥梁应变之间的映射关系,从而建立一种综合利用时间和空间冗余信息对车辆进行称重的方法。该方法构建超定的影响面加载方程组,使用最小二乘法求解该方程组以得到桥上行驶车辆的轴重和总重。最后总结出一套交通视频辅助的桥梁动态称重方法框架。为验证以上方法,在某连续大箱梁桥的缩尺模型以及实桥上进行试验。试验包含单车、双车、跟车、并行、直行、变道、匀速、变速等复杂交通工况。模型试验结果表明:该方法的车辆总重识别误差均值为-2.02%,标准差为4.77%;车辆轴重的识别误差均值为4.77%,标准差为17.50%。实桥试验结果表明:该方法的车辆总重识别误差均值为0.21%,标准差为1.53%;车辆轴重的识别误差均值为-3.59%,标准差为42.67%。除此以外,所提出的方法还可用于识别桥上车辆的数量、类型、轴数、实时位置、运动轨迹、行驶速度等多粒度交通信息。

关键词：桥梁工程桥梁动态称重计算机视觉车辆荷载识别深度学习数据融合桥梁影响面

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基于多视角信息融合的公路桥梁车辆荷载时空位置识别

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Journal of Southeast University(English Edition) 2024年第1期40卷 1-12页

作者：邓露邓佳宇王维何维张龙威湖南大学土木工程学院长沙410082 湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室长沙410082 湖南科技大学土木工程学院湘潭411201

针对现有方法在复杂交通场景下难以准确获取桥上车辆荷载时空分布的问题,提出了一种基于多视角信息融合的车辆荷载时空位置识别方法.首先,开发了vadYOLO-StrongSORT模型,可在单视角下同时检测和跟踪车辆;然后,在图像标定和跨视角车辆匹... 详细信息

针对现有方法在复杂交通场景下难以准确获取桥上车辆荷载时空分布的问题,提出了一种基于多视角信息融合的车辆荷载时空位置识别方法.首先,开发了vadYOLO-StrongSORT模型,可在单视角下同时检测和跟踪车辆;然后,在图像标定和跨视角车辆匹配基础上,采用自适应加权最小二乘法进行多视角信息融合以修正车辆轨迹;最后,结合车辆轨迹和车轴配置,重构车轴荷载的时空位置分布.通过模型试验评估了所提方法在典型交通场景下的性能.结果表明:相较于基于单视角的车辆位置识别方法,多视角信息融合方法在跟踪稳定性、定位精度和抗遮挡性能上有显著提升;变道场景下,所提方法的最高平均定位误差低于2.0 cm,明显优于单视角方法的17.0 cm;多车遮挡场景下,所提方法的车辆捕获率可达100%,而单视角方法最高仅为72.5%;同时,与其他检测跟踪模型相比,vadYOLO-StrongSORT在试验中取得了最高的识别精度.

关键词：桥梁工程车辆荷载时空位置多视角信息融合车轴识别桥梁动态称重桥梁健康监测

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圆形钢管混凝土柱轴压承载力及承载力组成研究

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建筑钢结构进展 2024年第6期26卷 94-104页

作者：陈立康黄远湖南大学土木工程学院长沙410082 湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室长沙410082

为了研究相互作用下圆形钢管混凝土(circular concrete-filled steel tube,CCFST)柱中钢管和混凝土各自的承载力贡献,通过ABAQUS软件中的VUMAT子程序导入一种新的混凝土材料本构,建立了能够反映CCFST柱中钢管和混凝土相互作用的三维有... 详细信息

为了研究相互作用下圆形钢管混凝土(circular concrete-filled steel tube,CCFST)柱中钢管和混凝土各自的承载力贡献,通过ABAQUS软件中的VUMAT子程序导入一种新的混凝土材料本构,建立了能够反映CCFST柱中钢管和混凝土相互作用的三维有限元模型,并通过试验数据验证了模型的荷载-位移曲线、钢管和混凝土的荷载-变形曲线以及侧向变形曲线。在此基础上分析了混凝土强度、钢管屈服强度、径厚比以及套箍系数对CCFST柱承载力及其组成的影响。然后结合有限元模型推导了CCFST柱在轴压荷载下峰值承载力的数学模型,模型中提出的钢管环向应力比例系数和混凝土承载力贡献系数可以评估钢管和混凝土的受力状态。将计算模型与现行规范及现有研究进行对比,发现提出的计算公式具有良好的计算精度,且可以评估钢管和混凝土各自的承载力贡献。

关键词：圆形钢管混凝土柱相互作用约束作用有限元法轴压承载力

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基于应变信号时频分析与CNN网络的车辆荷载识别方法

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湖南大学学报（自然科学版） 2022年第1期49卷 21-32页

作者：周云赵瑜郝官旺方亮工程结构损伤诊断湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 周绪红院士湖南大学新型结构体系研究中心湖南长沙410082 湖南农业大学水利与土木工程学院湖南长沙410128

针对现有神经网络车辆荷载识别方法的识别精度不足且训练样本采集困难的问题,提出了一种基于应变信号时频分析与CNN网络的车辆荷载识别方法,对移动车辆总重进行荷载识别.首先,利用连续小波时频变换方法处理桥梁跨中应变信号,得到应变信... 详细信息

针对现有神经网络车辆荷载识别方法的识别精度不足且训练样本采集困难的问题,提出了一种基于应变信号时频分析与CNN网络的车辆荷载识别方法,对移动车辆总重进行荷载识别.首先,利用连续小波时频变换方法处理桥梁跨中应变信号,得到应变信号的时频特征,并利用双线性插值算法将时频信号矩阵变为大小为64×64的数值矩阵,作为CNN网络的输入数据;其次,利用CNN网络的回归学习算法,在训练少量数值矩阵后直接建立应变响应与车辆荷载的映射关系,从而实现对未知车辆荷载的识别;最后,通过模拟试验发现虽然在不同路面粗糙度和噪声影响下,CNN网络的荷载识别结果会受到不同程度的影响,但在一定范围内的路面粗糙度和噪声影响下仍然能较精确地识别车辆荷载.

关键词： CNN网络时频分析回归分析车辆荷载识别

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FRP筋与混凝土粘结性能研究进展及本构模型改进

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土木与环境工程学报（中英文） 2023年第2期45卷 111-122页

作者：张望喜胡彬彬王冠杰易伟建湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室长沙410082 湖南大学土木工程学院长沙410082

近年来,FRP(纤维增强聚合物)筋代替钢筋在混凝土结构中得到越来越广泛的应用。与钢筋相比,FRP筋具有各向异性、非均质、表面形式不同等特性,这导致FRP筋与混凝土之间的粘结机制不同于钢筋与混凝土。为全面了解FRP筋与混凝土之间的粘结性... 详细信息

近年来,FRP(纤维增强聚合物)筋代替钢筋在混凝土结构中得到越来越广泛的应用。与钢筋相比,FRP筋具有各向异性、非均质、表面形式不同等特性,这导致FRP筋与混凝土之间的粘结机制不同于钢筋与混凝土。为全面了解FRP筋与混凝土之间的粘结性能,收集数据建立由342个拉拔试验试件组成的数据库,分析粘结性能与各因素之间的关系,对没有达成一致结论的观点进行补充和讨论,分析高温、冻融循环、电解质溶液对FRP筋与混凝土粘结性能的影响;校核常用的粘结-滑移本构模型的计算精度,基于建立的试验数据库,提出新的精度更高的粘结-滑移本构上升段表达式。

关键词：混凝土 FRP筋粘结机理粘结-滑移本构模型

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