检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2024年第6期41卷 130-144页

作者：马高覃春雄王瑶湖南大学土木工程学院长沙410082 工程结构损伤诊断湖南省重点实验室(湖南大学) 长沙410082

为精准预测全灌浆套筒失效模式(钢筋拉断、钢筋拔出),该文提出一种基于知识和数据联合驱动的全灌浆套筒失效模式预测方法。根据348例全灌浆套筒试验数据,通过机器学习回归算法与规范公式分别得到全灌浆套筒灌浆连接承载力预测值与钢筋... 详细信息

为精准预测全灌浆套筒失效模式(钢筋拉断、钢筋拔出),该文提出一种基于知识和数据联合驱动的全灌浆套筒失效模式预测方法。根据348例全灌浆套筒试验数据,通过机器学习回归算法与规范公式分别得到全灌浆套筒灌浆连接承载力预测值与钢筋极限抗拉承载力计算值,并基于领域知识建立两者与失效模式关系的特征参数,将其与试验数据组成新的数据库。基于新的数据库,通过机器学习分类算法对全灌浆套筒失效模式自动预测。研究结果表明,随机森林算法对全灌浆套筒灌浆连接承载力与失效模式均具有最好的预测效果。相比其他全灌浆套筒失效模式预测方法,该文提出的知识和数据联合驱动预测方法更具竞争力,总体分类准确率可达到94.3%。结合Shapley additive explanations (SHAP)方法和Partial dependent plot (PDP)方法对预测结果进行解释,审视各参数对失效模式的影响。SHAP与PDP的解释结果都表明钢筋锚固长度与灌浆料抗压强度是对失效模式影响最大的两个试验参数,其中PDP解释结果还给出两者影响失效模式转化的临界值,分别为6.01 d(d为钢筋直径)、80.87 MPa。

关键词：全灌浆套筒失效模式知识驱动数据驱动结果解释

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考虑楼板作用的RC框架压膜机制抗倒塌承载力分析

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湖南大学学报（自然科学版） 2021年第5期48卷 10-18页

作者：黄远洪露露易伟建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

为研究考虑楼板作用后钢筋混凝土框架结构的压膜机制抗连续倒塌性能,利用SAP2000建立了框架梁板子结构连续倒塌有限元分析模型,通过已有的12个抗连续倒塌试验验证了分析模型的准确性和合理性.在此基础上,通过定义考虑楼板作用后压膜机... 详细信息

为研究考虑楼板作用后钢筋混凝土框架结构的压膜机制抗连续倒塌性能,利用SAP2000建立了框架梁板子结构连续倒塌有限元分析模型,通过已有的12个抗连续倒塌试验验证了分析模型的准确性和合理性.在此基础上,通过定义考虑楼板作用后压膜机制抗连续倒塌承载力提高系数,研究了混凝土强度、楼板厚度及配筋率等参数对承载力提高系数的影响规律.结果表明:考虑楼板作用后,结构的抗倒塌承载力将显著提高,增大靠近边柱梁端的压拱效应,减小承载力再次上升时的位移.承载力提高系数随着混凝土强度等级、板的长宽比、梁底配筋率、梁高的增大而显著增加;承载力提高系数随着楼板厚度、板顶配筋率、板底配筋率、梁顶配筋率的增加而减小.

关键词：楼板连续倒塌混凝土框架承载力数值分析

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预应力装配式风机叶片连接段结构模拟分析

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工程力学 2016年第2期33卷 209-215页

作者：许斌韩继龙湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 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

随着风力发电机功率提高,其叶片越来越长,叶片的运输难度和风险增大,成本增高,特别是在山区风场建设中愈发明显。将长叶片分段制造、运输并现场组装是解决此问题的有效途径。该文提出了一种全新的基于高强预应力螺栓连接的装配式风力发... 详细信息

随着风力发电机功率提高,其叶片越来越长,叶片的运输难度和风险增大,成本增高,特别是在山区风场建设中愈发明显。将长叶片分段制造、运输并现场组装是解决此问题的有效途径。该文提出了一种全新的基于高强预应力螺栓连接的装配式风力发电机叶片结构方案。以某兆瓦级玻璃纤维叶片为对象,确定了在离叶根16 m处进行分段时的预应力连接结构方案,利用大型有限元分析软件ABAQUS建立了连接段的精细化有限元模型,对模型在预应力以及挥舞和摆振方向4种设计荷载作用下的应力进行了分析。结果表明:在4种工况下的叶片玻璃纤维材料以及预应力连接螺栓强度均满足要求,验证了该文所提出的基于高强预应力螺栓连接的装配式风机叶片结构方案可行,该研究为解决传统风力发电机叶片的运输难题提供具有应用前景的新方法。

关键词：装配式风机叶片有限元预应力螺栓连接应力分析玻璃钢

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半潜式浮式风机平台绕流力学特性与尾流分析

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湖南大学学报（自然科学版） 2020年第7期47卷 1-9页

作者：邓露刘建祥工程结构损伤诊断湖南省重点实验室湖南长沙410082 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

柱体绕流是海洋工程领域的重要问题.流体绕经海洋平台所产生的周期性涡脱会造成平台往复运动,这将加剧平台系泊结构疲劳损伤,降低结构疲劳寿命.为研究多柱式浮式风机平台绕流的力学特性,厘清尾流之间的干扰机理,采用Delayed Detached Ed... 详细信息

柱体绕流是海洋工程领域的重要问题.流体绕经海洋平台所产生的周期性涡脱会造成平台往复运动,这将加剧平台系泊结构疲劳损伤,降低结构疲劳寿命.为研究多柱式浮式风机平台绕流的力学特性,厘清尾流之间的干扰机理,采用Delayed Detached Eddy Simulation(DDES)方法分析了半潜式浮式风机平台在不同来流角和流速下的力学特性,从相干结构层面研究了尾流干扰机理,并分析了立柱尾流之间的空间相关性.结果表明:下游立柱的阻力系数平均值随流速变化而有较大波动;流场相干结构以流向涡和发夹涡为主;相干结构之间的相互作用是导致尾流干扰的原因;上下游立柱尾流具有不同的相干结构,但两者仍有较强的空间相关性.研究结果可为深入理解多柱式海洋平台绕流现象提供理论参考.

关键词：半潜式平台多柱绕流相干结构尾流干扰空间相关性

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交叉配筋连梁抗震性能试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第3期50卷 1-12页

作者：易伟建林思成黄远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

为研究交叉配筋连梁在小跨高比条件下的抗震性能,验证两种配筋方式(对角暗撑配筋和集中对角配筋)的等效性,对6根钢筋混凝土交叉配筋连梁进行周期反复荷载试验.试验考虑配筋方式和跨高比对连梁性能的影响.试验装置采用双墙肢加载,使连梁... 详细信息

为研究交叉配筋连梁在小跨高比条件下的抗震性能,验证两种配筋方式(对角暗撑配筋和集中对角配筋)的等效性,对6根钢筋混凝土交叉配筋连梁进行周期反复荷载试验.试验考虑配筋方式和跨高比对连梁性能的影响.试验装置采用双墙肢加载,使连梁实现“等双曲率弯曲”.试验结果表明:随跨高比减小,连梁的破坏模式从受弯控制变为受剪控制,破坏转角由4.89%降低至1.98%;两种配筋方式的交叉配筋连梁受力性能接近;我国高规对于剪压比限值是合理的;基于交叉配筋连梁数据库分析得到新的受剪承载力计算公式,相比现行规范更能反映连梁的受力机理,同时更准确.

关键词：连梁交叉配筋跨高比拟静力试验受力性能

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大跨度拱桥静动力试验与结构识别的实践

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湖南大学学报（自然科学版） 2017年第5期44卷 10-19页

作者：周云张军凯陈松柏易伟建湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 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

由于有限元建模中存在不确定性因素的影响,大跨度拱桥初始设计模型的理论分析结果与现场测试数据之间存在一定差异.为了消除模型校验技术中的认知不确定性和随机不确定性,从而更好地进行结构识别,本文以来华大桥和巴溪洲大桥为例,对其... 详细信息

由于有限元建模中存在不确定性因素的影响,大跨度拱桥初始设计模型的理论分析结果与现场测试数据之间存在一定差异.为了消除模型校验技术中的认知不确定性和随机不确定性,从而更好地进行结构识别,本文以来华大桥和巴溪洲大桥为例,对其中若干关键问题进行了讨论.通过合理地现场勘察与精确的有限元模拟相结合,基于灵敏度分析方法进行不确定性参数筛选,并最终采用最小二乘法进行参数优化,实现了可靠的结构工作状况评估与响应预测.研究包括现场静动力试验、有限元模拟、模型校验、响应预测和校验合理性评估等.基于精确建模和模态参数的校验技术可以有效地减小有限元模型与现场静动力试验结果之间的误差,使用未经试验结果校验的设计模型,进行两座桥梁校验系数的评估,分别存在着21%和23%的误差.

关键词：模型校验大跨度拱桥静动力试验工作模态分析结构识别

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全预制拼接槽形UHPC梁抗弯抗剪性能试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第7期50卷 1-11页

作者：周云聂晶鑫张保证胡锦楠朱正荣湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 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

为实现UHPC结构在房屋建筑中的应用,提出了一种全预制拼接槽形UHPC梁,该梁截面呈槽形,带螺栓肋且肋上设贯通螺栓孔,梁柱可由两片槽形带肋梁正拼接和反拼接形成工字形和回字形两种梁、柱全装配式组合连接模式.为研究全预制拼接槽形UHPC... 详细信息

为实现UHPC结构在房屋建筑中的应用,提出了一种全预制拼接槽形UHPC梁,该梁截面呈槽形,带螺栓肋且肋上设贯通螺栓孔,梁柱可由两片槽形带肋梁正拼接和反拼接形成工字形和回字形两种梁、柱全装配式组合连接模式.为研究全预制拼接槽形UHPC梁的抗弯抗剪性能,共完成3根梁抗弯试验,分别为现浇工字形梁、回字形拼接梁、工字形拼接梁.通过抗弯试验发现,拼接梁的刚度略高于现浇梁,而反接槽形拼接梁的抗弯承载力高于现浇梁,以此证明UHPC拼接梁的抗弯性能优于UHPC现浇梁.为研究工字形拼接梁的抗剪性能,设置了不同剪跨比和箍筋间距,通过正交试验设计完成了9根反拼接槽形拼接梁的抗剪试验研究,获得开裂和破坏荷载、变形和裂缝分布规律等.通过抗剪试验发现,在箍筋间距相同时,工字形拼接梁随剪跨比由1增大为2、3,破坏模式由斜压破坏转变为剪压破坏;对于有腹筋梁,箍筋间距相同时,剪跨比越大,槽形拼接梁承载力越低,延性越大,且有腹筋梁的箍筋对主裂缝的发展具有有效的约束作用.

关键词：预制拼接槽形UHPC梁剪跨比配箍率抗弯承载力抗剪承载力

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并筋黏结锚固性能试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2022年第1期49卷 12-20页

作者：易伟建张沁沁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

针对并筋后钢筋与混凝土之间的有效接触面积减小、黏结性能相对变差的问题,通过57个拉拔试件和6个半梁式试件的并筋黏结锚固试验,研究了并筋的黏结锚固性能.试验中考虑了并筋根数、钢筋直径、混凝土强度、锚固长度等因素对并筋黏结滑移... 详细信息

针对并筋后钢筋与混凝土之间的有效接触面积减小、黏结性能相对变差的问题,通过57个拉拔试件和6个半梁式试件的并筋黏结锚固试验,研究了并筋的黏结锚固性能.试验中考虑了并筋根数、钢筋直径、混凝土强度、锚固长度等因素对并筋黏结滑移性能的影响.试验结果表明:并筋根数越多,名义黏结强度降低;试验方式、锚固长度、钢筋直径、混凝土强度、钢筋位置等因素对并筋黏结强度的影响与这些因素对单根钢筋黏结强度的影响相似,可以引用单根钢筋的试验研究结果分析并筋的黏结锚固性能.基于各国规范黏结强度经验公式和本文的试验数据分析,建议二并筋、三并筋的等效钢筋直径分别取值1.41和1.73.当保护层厚度减小时,可适当延长并筋的锚固长度.

关键词：并筋黏结锚固静力试验

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混合配筋偏心受压构件正截面承载力计算理论和方法

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湖南大学学报（自然科学版） 2022年第5期49卷 130-138页

作者：张望喜胡彬彬易伟建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

为完善钢筋和纤维增强复合材料(FRP)筋混合配筋混凝土偏心受压构件正截面承载力计算方法,基于已有钢筋和玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋混合配筋混凝土偏压构件试验,通过试验现象和破坏形态归纳出三种典型的破坏类型,进而分析各破坏类型... 详细信息

为完善钢筋和纤维增强复合材料(FRP)筋混合配筋混凝土偏心受压构件正截面承载力计算方法,基于已有钢筋和玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋混合配筋混凝土偏压构件试验,通过试验现象和破坏形态归纳出三种典型的破坏类型,进而分析各破坏类型之间的界限,给出了相对界限受压区高度.利用ABAQUS进行参数分析,得到混合配筋混凝土偏压构件二阶弯矩增大系数表达式,考虑基本假定以及二阶效应的影响,推导了矩形截面偏压构件正截面承载力计算公式.通过对比计算结果与试验结果,发现本文建议的计算公式具有很好的准确性和实用性(试验值与计算值之比N_(u,t)/N_(u,e)的均值为0.99,标准差为0.053),可为混合配筋混凝土偏压构件在实际工程中的应用和推广提供一定的理论指导和设计借鉴.

关键词：混合配筋偏压构件正截面承载能力计算理论

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基于BP神经网络CFRP约束混凝土抗压强度预测

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湖南大学学报（自然科学版） 2021年第9期48卷 88-97页

作者：马高刘康湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 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

为研究BP神经网络对CFRP约束混凝土抗压强度的预测能力以及神经网络模型的输出性能,在大量的实验数据基础上,建立了CFRP约束混凝土抗压强度的BP神经网络预测模型,探讨了不同数据组合对神经网络模型预测精度的影响;基于神经网络理论,将... 详细信息

为研究BP神经网络对CFRP约束混凝土抗压强度的预测能力以及神经网络模型的输出性能,在大量的实验数据基础上,建立了CFRP约束混凝土抗压强度的BP神经网络预测模型,探讨了不同数据组合对神经网络模型预测精度的影响;基于神经网络理论,将高精度BP神经网络模型生成了可方便应用的一般公式和简化公式,并与已有经验公式进行了对比分析.研究结果表明:BP神经网络能够很好地挖掘输入输出参数的数据信息,得到高精度的预测模型;相比于传统回归模型,用purelin代替sigmoid做传递函数推导得到的简化线性方程式仅增加了一项常数项,其预测值与试验值比值的平均值为1.011,变异系数为0.112,具有更高的预测精度和稳定性.

关键词：纤维增强复合材料人工神经网络 FRP约束强度模型

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