检索结果-内蒙古大学图书馆

湖南大学学报（自然科学版） 2020年第5期47卷 1-13页

作者：周云张琴胡翔陈太平易伟建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 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 湖南大学绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室湖南长沙410082

为研究混凝土全装配式框架结构的抗连续倒塌性能,在2个全装配式试件(PC1、PC2)和1个现浇试件(RC)的中柱移除静力试验及动力试验的基础上,利用OpenSees有限元软件建立3个子结构宏模型,将校验结果与试验结果进行了对比,继而设计了2栋7层... 详细信息

为研究混凝土全装配式框架结构的抗连续倒塌性能,在2个全装配式试件(PC1、PC2)和1个现浇试件(RC)的中柱移除静力试验及动力试验的基础上,利用OpenSees有限元软件建立3个子结构宏模型,将校验结果与试验结果进行了对比,继而设计了2栋7层全装配式框架结构(PC1-Frame、PC2-Frame)和1栋现浇框架结构(RC-Frame),采用拆除构件法拆除框架底层的中柱和边柱,对剩余损伤结构的抗连续倒塌能力进行评估.结果表明,拆除边柱的倒塌危险性较拆除中柱大,PC1-Frame失效点位移时程曲线振幅比RC-Frame大;在拆除中柱后,PC1-Frame和PC2-Frame在压拱机制阶段的极限承载力分别较RC-Frame低30%和20.5%;在拆除边柱后,PC1-Frame和PC2-Frame在压拱机制的极限承载力分别较RC-Frame低26.9%和22.3%.最后校验了基于等能量原理的简化非线性动力分析方法的适用性,并得知结构的动力放大系数在构件进入塑性阶段后逐渐减小.

关键词：全装配式混凝土结构结构连续倒塌有限元宏模型拆除构件法静动力校验

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基于陀螺仪转角传感器的动态信号测量及物理参数时域识别

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湖南大学学报（自然科学版） 2020年第9期47卷 10-22页

作者：周云曾雅丽思赵瑜易伟建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 绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室湖南长沙410082

针对结构识别算法应用于实际工程时,结构的转角信息难于准确测量及转角自由度通常容易被忽略的问题,本文研究了使用陀螺仪转角传感器测量动态信号的方法及响应信息不完备条件下的结构物理参数识别.首先,针对结构转动响应信息测量困难这... 详细信息

针对结构识别算法应用于实际工程时,结构的转角信息难于准确测量及转角自由度通常容易被忽略的问题,本文研究了使用陀螺仪转角传感器测量动态信号的方法及响应信息不完备条件下的结构物理参数识别.首先,针对结构转动响应信息测量困难这一问题,提出采用商业级的微机电系统(MEMS)陀螺仪传感器测量角度和角速度响应,并基于最小二乘递推算法对结构物理参数识别方法进行了理论公式推导.然后以一座4层框架结构为算例进行分析,设置由广义逆方法重构转角和采用转角真实值两种工况,并对结构物理参数进行识别,从而验证了理论推导的正确性.同时,对两种工况下所识别的物理参数进行比较,结果表明重构转动响应时物理参数识别的效果不够理想,故考虑测量转动响应.先对MEMS陀螺仪传感器在受到冲击振动下的动态精度进行了试验验证,在结构的初位移小于10 mm时,动态角度测量的精度为0.1°.在此基础上,通过一个3层2跨的钢框架模型的动力试验实测数据和分析结果,验证了使用MEMS陀螺仪传感器直接测量转动响应相比于重构转动响应对弯剪型结构进行刚度参数时域识别的效果更好.

关键词：陀螺仪动转角参数识别时域框架结构

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预应力混凝土-钢组合塔架连接段应力模拟分析

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应用力学学报 2015年第6期32卷 999-1005 1103,1103页

作者：许斌李知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长沙410082

近年来,我国风电产业发展迅速,随着风电单机功率的不断提高,采用预应力混凝土-钢组合风电塔架优势明显。预应力混凝土-钢连接段对于整个预应力混凝土-钢组合风电塔架来说至关重要。本文提出一种新型钢法兰结合环向锚固钢板,径向加劲板... 详细信息

近年来,我国风电产业发展迅速,随着风电单机功率的不断提高,采用预应力混凝土-钢组合风电塔架优势明显。预应力混凝土-钢连接段对于整个预应力混凝土-钢组合风电塔架来说至关重要。本文提出一种新型钢法兰结合环向锚固钢板,径向加劲板的预应力混凝土塔段与钢塔段的连接段结构方案。以某大型风力发电塔架为例,利用大型有限元分析软件ABAQUS建立了在离塔架底部16米处的连接过渡段有限元模型,通过引入预应力并施加最不利设计荷载对模型进行了弹性以及基于混凝土塑性损伤本构模型的应力应变分析。结果表明:所提出的方案解决了在最不利荷载组合作用下传统法兰连接方案中混凝土受力不均匀以及其最大拉应力过大的问题;连接段中各种材料应力分布均满足要求,特别是混凝土中最大拉应力得到有效控制。所提出的连接过渡段结构方案为工程应用提供具备可行性的选择。

关键词：预应力混凝土-钢组合塔架有限元连接段弹性分析塑性分析塑性损伤模型

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基于数字图像相关理论的非接触式结构位移测量方法

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湖南大学学报（自然科学版） 2021年第5期48卷 1-9页

作者：周云程依婷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 建筑安全与节能教育部重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082

为实现结构的位移及挠度测量,开展了基于数字图像相关算法的亚像素位移测量研究.采用改进初值的亚像素算法确定待测结构目标位置的基于像素的位移,利用相机标定方法将基于像素的位移转换为工程单位.在数字图像处理技术的基础上对编写的... 详细信息

为实现结构的位移及挠度测量,开展了基于数字图像相关算法的亚像素位移测量研究.采用改进初值的亚像素算法确定待测结构目标位置的基于像素的位移,利用相机标定方法将基于像素的位移转换为工程单位.在数字图像处理技术的基础上对编写的程序进行数值仿真试验,位移计算结果与理论值吻合良好,验证了该程序测量精度的可靠性.搭建视觉位移测量系统,为了验证该系统的有效性,对钢框架结构模型开展了视觉测量系统和激光位移计的对比试验;研究了相机与待测结构之间的距离对视觉测量系统精度的影响.利用该系统测量消防通道桥梁的跨中挠度,结果表明,视觉测量系统具备非接触、低成本和便于实施远距离测量等优势,可实现以毫米级精度进行结构位移测量.该测量方法在工程结构变形测量中具有较好的应用前景.

关键词：非接触测量数字图像相关位移数字图像处理

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椭圆形钢-混凝土组合桥塔受力性能试验研究

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桥梁建设 2019年第2期49卷 57-61页

作者：邓露张利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

为研究钢-混凝土组合桥塔的承载力和应变分布,以某独塔斜拉桥为背景,针对其椭圆形钢-混凝土组合桥塔,设计制作缩尺比1:8的桥塔局部模型进行偏心受压试验,研究设计荷载下钢塔壁和塔内混凝土的应变变化规律及桥塔的承载力,参考相关规范和... 详细信息

为研究钢-混凝土组合桥塔的承载力和应变分布,以某独塔斜拉桥为背景,针对其椭圆形钢-混凝土组合桥塔,设计制作缩尺比1:8的桥塔局部模型进行偏心受压试验,研究设计荷载下钢塔壁和塔内混凝土的应变变化规律及桥塔的承载力,参考相关规范和文献计算组合桥塔的承载力并与试验结果进行对比。结果表明:组合桥塔模型的承载力为其等效设计荷载的2.65倍,具有较大的安全储备;塔梁交接处长轴向壁板产生应力集中现象,从而产生较大的纵向应变;壁板环向应变在焊缝处存在应力集中现象,该处壁板的环向拉应变最大;壁板对混凝土具有较强的套箍作用,使混凝土的应力～应变曲线具有强化阶段;采用规范中的钢管混凝土承载力公式能较准确计算组合桥塔的承载力。

关键词：斜拉桥桥塔钢-混凝土组合结构受力性能应变承载力模型试验

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FRP加固震损RC柱建模方法及骨架模型研究

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自然灾害学报 2021年第1期30卷 89-98页

作者：马高邹雅峰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

为研究震损RC柱采用FRP(Fiber Reinforced Polymer,FRP)加固修复后的抗震性能,本文基于OpenSees仿真平台,根据震后RC柱的表观损伤状态提出FRP加固震损RC柱的有限元模型建立方法。对FRP加固震损RC柱进行5120种工况的Pushover分析,采用三... 详细信息

为研究震损RC柱采用FRP(Fiber Reinforced Polymer,FRP)加固修复后的抗震性能,本文基于OpenSees仿真平台,根据震后RC柱的表观损伤状态提出FRP加固震损RC柱的有限元模型建立方法。对FRP加固震损RC柱进行5120种工况的Pushover分析,采用三折线荷载-位移骨架曲线,研究损伤状态对骨架曲线特征点参数的影响规律,并通过数据回归分析提出FRP加固震损RC柱的骨架曲线计算模型。分析结果表明:损伤会降低FRP加固RC柱的承载力及刚度,且降低程度随损伤指数的增大而增加,两者近似成抛物线关系;在DS-5损伤状态下,相比于FRP加固完好RC柱,FRP加固震损RC柱的屈服承载力P y、峰值承载力P c、弹性刚度K 1、弹塑性刚度K 2及下降段刚度K 3的均值下降17.9%、14.5%、41.8%、43.1%和19.9%;损伤对FRP加固RC柱弹性刚度和弹塑性刚度的降低程度明显高于屈服承载力和峰值承载力;文中提出的FRP加固震损RC柱骨架曲线计算模型具有较高精度。

关键词：震损RC柱 FRP加固 OpenSees 有限元模型骨架曲线

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基于符号回归的受弯破坏矩形RC剪力墙变形能力预测

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地震工程与工程振动 2023年第6期43卷 139-149页

作者：马高王瑶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

为克服传统回归方式的局限性,同时解决机器学习模型可解释性差的问题,利用SHAP法与符号回归建立了具有更高精度的经验公式。为此,基于已有的试验数据库,建立了一个包含119个弯曲破坏矩形RC剪力墙的数据库。利用多种机器学习算法建立回... 详细信息

为克服传统回归方式的局限性,同时解决机器学习模型可解释性差的问题,利用SHAP法与符号回归建立了具有更高精度的经验公式。为此,基于已有的试验数据库,建立了一个包含119个弯曲破坏矩形RC剪力墙的数据库。利用多种机器学习算法建立回归模型来预测剪力墙极限位移,其中XGBoost模型回归效果最佳。利用SHAP法对模型进行了分析与解释,并基于SHAP值对特征参数进行了筛选,以提升符号回归的效率与预测性能。提出的回归方法有助于克服传统回归方式的缺陷,与已有经验公式的对比结果表明,提出的经验公式具有更高的预测精度。此外,对符号回归模型所选用的特征参数进行了参数分析,并用XGBoost模型结果进行对比,以得到各特征参数在不同模型间的差异。结果表明,符号回归模型与XGBoost模型中各特征参数对极限位移的影响趋势基本一致,且符号回归模型具有更好的泛化性能与可解释性。

关键词：钢筋混凝土剪力墙受弯破坏机器学习符号回归极限位移

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基于机器学习的钢管混凝土剪力墙破坏模式预测与解释

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地震工程与工程振动 2022年第3期42卷 143-152页

作者：马高王瑶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

为实现精准预测钢管混凝土剪力墙的破坏模式,文中基于机器学习对钢管混凝土剪力墙的破坏模式进行了预测,并对结果进行了解释与分析。采用SMOTE算法,使数据类间样本不均衡对模型预测性能造成的不利影响得到了改善。利用多种机器学习算法... 详细信息

为实现精准预测钢管混凝土剪力墙的破坏模式,文中基于机器学习对钢管混凝土剪力墙的破坏模式进行了预测,并对结果进行了解释与分析。采用SMOTE算法,使数据类间样本不均衡对模型预测性能造成的不利影响得到了改善。利用多种机器学习算法对钢管混凝土剪力墙的破坏模式进行预测并筛选出性能最优的模型,并基于SHAP法对预测结果进行解释,对特征参数在不同破坏模式中的影响进行了分析并结合试验结果进行佐证。研究结果表明:剪跨比λ是影响墙体破坏模式的一个主要因素,剪跨比λ越高发生弯曲破坏的概率越高,剪跨比λ越低发生剪切破坏的概率越高,只有在剪跨比λ适中时才会增加发生弯剪破坏的概率,并推高其对应破坏模式的Shapley值;腹板内的水平钢筋配筋指数、纵筋配筋指数越高,发生弯剪破坏的概率越低;边缘构件内的钢管配筋指数、与轴压比n越高,发生弯剪破坏的概率越高;在3种破坏模式中,弯剪破坏的预测难度最大。

关键词：钢管混凝土剪力墙破坏模式预测机器学习可解释性 SMOTE算法

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基于ABAQUS考虑钢筋影响的混凝土构件收缩徐变分析

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重庆大学学报（自然科学版） 2019年第11期42卷 64-78页

作者：张望喜谢宏涛王雄谭泽腾湖南大学土木工程学院长沙410012 湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室长沙410012

基于CEB-FIP(2010)模型采用MATLAB拟合徐变曲线,通过ABAQUS分析软件二次开发了收缩徐变计算程序。在参数验证的基础上,模拟计算了素混凝土及钢筋混凝土柱、单层三跨框架梁在不同参数影响下考虑徐变和收缩影响的竖向变形,提出了考虑钢筋... 详细信息

基于CEB-FIP(2010)模型采用MATLAB拟合徐变曲线,通过ABAQUS分析软件二次开发了收缩徐变计算程序。在参数验证的基础上,模拟计算了素混凝土及钢筋混凝土柱、单层三跨框架梁在不同参数影响下考虑徐变和收缩影响的竖向变形,提出了考虑钢筋影响的变形折减系数并分析了其影响参数,拟合了不同影响因素下柱的折减系数公式。结果表明:柱的尺寸、混凝土强度与折减系数为二次曲线关系,湿度、配筋率与折减系数为线性关系,轴压比对折减系数影响不大;梁的截面高度、混凝土强度、配筋率与折减系数为二次曲线关系,湿度与折减系数呈线性关系,梁上线荷载大小对折减系数影响不大;折减系数公式能很好地考虑钢筋对混凝土收缩徐变的影响。

关键词：收缩徐变钢筋影响折减系数

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预制ECC耗能墙-框架结构抗震性能分析与评价

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防灾减灾工程学报 2024年第6期44卷 1348-1358页

作者：汪君马高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

工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)具有受拉应变硬化和多缝稳态开展的特性,可以作为一种理想的耗能材料,将ECC材料应用于预制墙板的塑性铰区形成一种新型预制ECC耗能墙板,并将其用于预制剪力墙-框架结构中。... 详细信息

工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)具有受拉应变硬化和多缝稳态开展的特性,可以作为一种理想的耗能材料,将ECC材料应用于预制墙板的塑性铰区形成一种新型预制ECC耗能墙板,并将其用于预制剪力墙-框架结构中。基于OpenSees仿真平台,采用多垂直杆单元构建预制ECC耗能墙板模型并进行参数分析,对某12层预制ECC耗能墙-框架结构进行静力弹塑性分析和动力时程分析,研究预制ECC耗能墙板对框剪结构抗震性能的影响。结果表明:预制ECC耗能墙板的极限承载力和耗能能力相较于普通预制剪力墙分别提高了35%和31%;静力弹塑性分析和易损性分析结果进一步验证了ECC材料对框剪结构抗震性能的改善作用;在近场脉冲型地震波作用下预制ECC耗能墙-框架结构抗震性能的改善效果最为明显,ECC适用于近断层结构的抗震应用;在造价上,预制ECC耗能墙-框架的成本相较于RC剪力墙-框架结构仅提高2.1%,因此配置ECC耗能墙是一种有效且经济的结构抗震性能提升方案。

关键词：预制ECC耗能墙板框架-剪力墙结构静力弹塑性分析易损性分析近场地震动

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