检索结果-内蒙古大学图书馆

地震工程与工程振动 2019年第4期39卷 86-97页

作者：张望喜刘睿曹亚栋张颖波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410012 湖南大学土木工程学院湖南长沙410012

现有钢筋混凝土(RC)框架结构抗震性能分析大多采用刚性地基假定,未考虑土-结构相互作用的影响,而在实际地震中部分结构出现了"强梁弱柱"的失效情况,与以刚性地基假定分析的预期结果不一致。本文对某6层办公楼的一榀框架进行Pu... 详细信息

现有钢筋混凝土(RC)框架结构抗震性能分析大多采用刚性地基假定,未考虑土-结构相互作用的影响,而在实际地震中部分结构出现了"强梁弱柱"的失效情况,与以刚性地基假定分析的预期结果不一致。本文对某6层办公楼的一榀框架进行Pushover分析,探究了结构在刚性地基假定和考虑土-结构相互作用两种情况下的固有频率、顶点位移和塑性铰的产生和发展过程。结果表明,考虑土-结构相互作用后,RC框架结构自振周期变长,频率降低,结构顶点位移增大,结构底层柱铰增多;有效地再现了忽视土-结构相互作用而设计的框架结构在实际地震中出现"强梁弱柱"的情形,验证了在对结构进行Pushover分析时,考虑土-结构相互作用的必要性;并将动力时程分析与Pushover分析的结果进行对比,验证了Pushover分析的可行性和可信性。

关键词：钢筋混凝土框架抗震性能刚性地基假定土-结构相互作用 Pushover分析时程分析

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高强灌浆料与钢筋黏结滑移试验研究

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地震工程与工程振动 2022年第2期42卷 52-61页

作者：黄远韩冰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

高强灌浆料被普遍用于装配式混凝土结构节点连接,用以提高钢筋连接的锚固性能。文中采用控制变量法设计了87个中心拔出试件来探究抗压强度、钢筋强度等级、钢筋直径、横向配箍和黏结长度等因素对钢筋-灌浆料黏结性能的影响。结果表明:... 详细信息

高强灌浆料被普遍用于装配式混凝土结构节点连接,用以提高钢筋连接的锚固性能。文中采用控制变量法设计了87个中心拔出试件来探究抗压强度、钢筋强度等级、钢筋直径、横向配箍和黏结长度等因素对钢筋-灌浆料黏结性能的影响。结果表明:提高灌浆料的抗压强度(85.8~122.7 MPa)不能提高黏结强度,这区别于以往混凝土拔出试验的研究结论;对于钢筋屈服前拔出和屈服后拔出2种破坏模式试件,提高钢筋强度等级仅对后者的黏结强度有提升作用;增加钢筋直径将降低黏结强度;设置箍筋并改变箍筋密度对拔出破坏试件的黏结强度没有影响;随着黏结长度的增加,黏结强度先增加后减小。通过参数分析提出黏结强度和峰值滑移的计算公式,计算值与试验结果吻合良好。

关键词：高强灌浆料钢筋连接中心拔出黏结强度峰值滑移

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现浇与装配整体式混凝土框架子结构抗震屈服机制和影响因素分析

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地震工程与工程振动 2019年第5期39卷 137-146页

作者：张望喜邓俊杰庞博徐帅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410012 湖南大学土木工程学院湖南长沙410012

“强柱弱梁”屈服机制对混凝土框架结构的抗震性能有着至关重要的影响。在参数和模型验证的基础上,本文通过6个现浇和3个装配整体式混凝土框架子结构有限元模型,分析了裂缝分布、钢筋应力和破坏特征,研究了楼板、柱端弯矩放大系数以及... 详细信息

“强柱弱梁”屈服机制对混凝土框架结构的抗震性能有着至关重要的影响。在参数和模型验证的基础上,本文通过6个现浇和3个装配整体式混凝土框架子结构有限元模型,分析了裂缝分布、钢筋应力和破坏特征,研究了楼板、柱端弯矩放大系数以及叠合梁板叠合面的摩擦系数对混凝土框架子结构“强柱弱梁”屈服机制的影响。研究发现:在现浇框架子结构中,现浇楼板使梁端的塑性损伤大幅度降低,柱端钢筋的应力值大大增加,不利于“强柱弱梁”屈服机制的形成;当采用较大的柱端弯矩放大系数时,有效地实现“强柱弱梁”屈服机制;在装配整体式框架子结构中,叠合面摩擦系数的变化,并不会改变框架子结构的屈服机制,但会影响其抗侧承载能力和结构整体性。

关键词：屈服机制装配整体式框架子结构柱端弯矩放大系数结构整体性

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钢筋混凝土剪力墙塑性铰长度

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地震工程与工程振动 2019年第2期39卷 79-88页

作者：黄远洪露露万雄伟胡晓芳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

在基于性能的结构抗震设计框架内,塑性铰长度的大小能反映相应的剪力墙延性和耗能能力的强弱,同时也是衡量结构抗震性能的重要指标。本文采用***建立了钢筋混凝土剪力墙的精细有限元分析模型,并采用试验数据对分析模型进行验证,有限元... 详细信息

在基于性能的结构抗震设计框架内,塑性铰长度的大小能反映相应的剪力墙延性和耗能能力的强弱,同时也是衡量结构抗震性能的重要指标。本文采用***建立了钢筋混凝土剪力墙的精细有限元分析模型,并采用试验数据对分析模型进行验证,有限元计算结果与试验结果吻合较好,说明了本文剪力墙有限元模型的合理性。在此基础上,研究了剪力墙截面高度、剪力墙高度、轴压比、中间墙体横向分布钢筋的配筋率、混凝土强度、纵向钢筋强度、边缘约束构件纵向钢筋配筋率等参数对塑性铰长度影响。分析结果表明,剪力墙塑性铰长度随着剪力墙截面高度、剪力墙高度、边缘约束构件纵向钢筋配筋率的增大而增大,随着轴压比、水平分布钢筋配筋率、混凝土强度、纵向钢筋强度的增大而减小。其中剪力墙截面高度、剪力墙高度和轴压比是主要的影响因素。基于参数分析结果提出了一个计算剪力墙塑性铰长度的简化公式,简化公式计算结果与试验结果吻合良好,表明简化计算公式合理可靠,可供工程设计参考。

关键词：剪力墙精细有限元分析塑性铰长度抗震性能简化公式

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纵墙开洞的砌体结构抗震性能多因素分析

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地震工程与工程振动 2023年第2期43卷 42-55页

作者：张望喜田慧吴昊李勃史佳佳易伟建湖南大学土木工程学院湖南长沙410012 湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室湖南长沙410012

多次震害资料表明大量砌体结构房屋在地震中严重损坏,而其中多数是由于开洞纵墙的抗震性能不足所引起的。为掌握影响开洞纵墙抗震性能的各类因素,在模型及参数合理性验证的基础上,基于ABAQUS软件建立了17片墙片模型与系列考虑不同构造... 详细信息

多次震害资料表明大量砌体结构房屋在地震中严重损坏,而其中多数是由于开洞纵墙的抗震性能不足所引起的。为掌握影响开洞纵墙抗震性能的各类因素,在模型及参数合理性验证的基础上,基于ABAQUS软件建立了17片墙片模型与系列考虑不同构造措施与房屋高度的整体结构模型,获得了开洞率、开洞方式、构造柱、水平系梁和窗边柱等参数对墙体抗震性能的影响,给出了构造柱的最佳配筋率、讨论了不同构造情况下多层砌体结构的适用烈度和高度。结果表明:中部构造柱对墙片的位移延性影响较大;墙体开洞会明显削弱墙片的变形能力和耗能能力,但洞口边缘的混凝土水平系梁和窗边柱能提高墙片的变形能力和延性;组合适当的构造措施,能提高砌体结构的使用范围。最终为纵墙开洞的砌体结构抗震性能设计和控制给出了措施和建议。

关键词：开洞纵墙砌体结构抗震性能有限元分析参数分析

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基于优化的残差网络的锈蚀钢筋图像分类

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东北大学学报（自然科学版） 2021年第11期42卷 1625-1633页

作者：方亮周云唐志泉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 湖南农业大学水利与土木工程学院湖南长沙410128 湖南大学信息科学与工程学院湖南长沙410082

通过实验研究提出一种基于残差网络(ResNet)的锈蚀钢筋分类方法,为开发锈蚀钢筋现场准确定量评价方法提供新思路和技术参考.以1478根直径12 mm和14 mm,锈蚀率1.45%~56.10%的钢筋为研究对象,利用工业相机在实验室条件下拍摄图像,结合数... 详细信息

通过实验研究提出一种基于残差网络(ResNet)的锈蚀钢筋分类方法,为开发锈蚀钢筋现场准确定量评价方法提供新思路和技术参考.以1478根直径12 mm和14 mm,锈蚀率1.45%~56.10%的钢筋为研究对象,利用工业相机在实验室条件下拍摄图像,结合数据增强技术,共获得23648张样本图像,并根据锈蚀率确定11类标签.基于深度卷积神经网络搭建ResNet结构,并利用Adam算法进行迭代优化,通过对比不同数据集的实验结果评估分类准确率和训练轮数.为验证所提方法的适用性,将不同直径钢筋的样本图像组合成6种数据集进行训练与测试.研究表明,经过100次迭代训练,针对6种数据集的钢筋锈蚀程度分类准确率均在93.2%以上,最高达98.8%.该方法支持混合直径的锈蚀钢筋高精度分类,具有良好的实际应用性.

关键词：锈蚀钢筋锈蚀率深度卷积神经网络图像分类残差网络

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基于卡尔曼滤波和递推最小二乘在部分观测信息下的参数识别法

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地震工程与工程振动 2019年第2期39卷 134-140页

作者：张肖雄贺佳许斌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湖南长沙410082 华侨大学土木工程学院福建厦门361021

有限观测信息下的参数识别是结构健康监测领域内的一个热点问题,传统的卡尔曼滤波(KalmanFilter,KF)不能识别结构参数,递推最小二乘法(RecursiveLeastSquareEstimation,RLSE)可用于参数识别,但需已知结构全部响应,为此提出一种基于KF和R... 详细信息

有限观测信息下的参数识别是结构健康监测领域内的一个热点问题,传统的卡尔曼滤波(KalmanFilter,KF)不能识别结构参数,递推最小二乘法(RecursiveLeastSquareEstimation,RLSE)可用于参数识别,但需已知结构全部响应,为此提出一种基于KF和RLSE的参数联合识别法,该方法首先利用部分自由度上的加速度响应观测值,通过KF估计下一步的系统响应信息,包括速度和位移响应;然后,基于该响应估计信息和当前步的结构参数估计值,根据运动平衡方程,获得下一步的加速度响应估计值;最后,利用已观测的有限加速度响应,获得改进的加速度响应向量,进而基于RLSE获得下一步的结构参数识别值。简支梁数值算例结果表明,该方法能准确识别结构参数,同时能实现系统响应的有效估计。

关键词：参数识别响应估计卡尔曼滤波递推最小二乘法有限观测

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冷弯薄壁型钢螺钉连接抗拔性能试验研究

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建筑结构学报 2021年第12期42卷 144-153页

作者：邓露杨远亮刘定荣黄远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 北京定荣家科技有限公司北京101100

为了研究钢板的材料强度、厚度以及螺钉外直径、内直径、螺纹间距、钻头处直径对冷弯薄壁型钢螺钉连接的拔出破坏模式和抗拔承载力的影响,选取板厚为0.8、1.0、1.2 mm的LQ550及板厚为0.8、1.5、2.0 mm的S350冷弯型钢,采用不同螺钉参数,... 详细信息

为了研究钢板的材料强度、厚度以及螺钉外直径、内直径、螺纹间距、钻头处直径对冷弯薄壁型钢螺钉连接的拔出破坏模式和抗拔承载力的影响,选取板厚为0.8、1.0、1.2 mm的LQ550及板厚为0.8、1.5、2.0 mm的S350冷弯型钢,采用不同螺钉参数,进行了287个试件的拔出试验。结果表明:1.0 mm及以上厚度板件主要发生螺纹剪切破坏,随着板厚增加,螺纹剪切破坏越明显;0.8 mm厚超薄板件主要发生钉孔挤压破坏,且螺钉直径越大、板材强度越低,钉孔挤压变形越显著。螺纹间距对抗拔承载力影响较小,抗拔承载力随着螺钉外直径增加而增大,内直径增大而减小,且二者对超薄板件的影响更大。对于自钻自攻螺钉应采用内直径与钻头处直径的较大值计算抗拔承载力,螺钉钻头处直径越小承载力越大。我国GB 50018—2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》中抗拔承载力计算公式对于螺钉连接LQ550高强钢板偏于不安全,尤其对于0.8 mm厚的超薄板件。最后,提出考虑钢板材料强度、厚度以及螺钉外直径、内直径、螺纹间距、钻头处直径的设计承载力计算式,其具有较好的适用性和可靠性。

关键词：冷弯薄壁型钢螺钉连接静力试验破坏模式抗拔承载力设计承载力计算式

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考虑渗流效应的深埋海底隧道围岩与衬砌结构应力场研究

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力学学报 2022年第5期54卷 1322-1330页

作者：金波胡明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

深埋海底隧道经常处于高水压工况,地下水渗流对隧道围岩及衬砌结构安全性有较大影响.本文提出了一种含衬砌深埋海底隧道力学模型,研究了海底隧道服役阶段地下水渗流对围岩及衬砌结构稳定性的影响机理.应用保角映射方法将包含海水与围岩... 详细信息

深埋海底隧道经常处于高水压工况,地下水渗流对隧道围岩及衬砌结构安全性有较大影响.本文提出了一种含衬砌深埋海底隧道力学模型,研究了海底隧道服役阶段地下水渗流对围岩及衬砌结构稳定性的影响机理.应用保角映射方法将包含海水与围岩弹性区的半无限域映射成圆环域,根据渗流边界条件建立了各界面间极坐标下的渗流方程,得到了海底隧道渗流场解析解.将渗流场以体积力形式作用到应力场中,根据应力边界条件建立了应力平衡方程,基于考虑中间主应力影响的Drucker-Prager(D-P)准则,得到了渗流效应影响下围岩与衬砌结构的弹塑性解析解.以深圳妈湾跨海通道工程为例,将解析解与有限元数值解进行了对比,验证了本文理论解的准确性,研究了渗流效应对隧道围岩与衬砌结构应力场的影响规律.最后,分析了海水深度与内水水头对塑性区半径的影响.研究结果表明:渗流效应对围岩与衬砌结构中的环向应力影响显著,径向应力随ρ增大呈非线性增长;随着海水加深,隧道承受水压不断加大,围岩塑性区范围显著增大;增加内水水头可以有效限制围岩塑性区发展,初始阶段限制效果明显,后续增加内水水头限制效果逐渐减弱.

关键词：深埋海底隧道渗流效应保角映射 Drucker-Prager准则弹塑性解析解

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局部环向变厚度方钢管混凝土柱偏压力学性能研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第5期51卷 1-11页

作者：张望喜廖宏臻解圆聪张倚天张瑾熠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 湖南建设投资集团有限责任公司湖南长沙410004

针对海洋环境中飞溅区造成的钢管混凝土柱局部环向腐蚀现象,采用机械削减方式模拟钢管壁厚局部环向腐蚀,进行了7个方钢管混凝土柱偏压试验,揭示了削弱率和偏心率对其偏压承载力的影响,并通过数值模拟对削弱率进行拓展分析.提出了基于削... 详细信息

针对海洋环境中飞溅区造成的钢管混凝土柱局部环向腐蚀现象,采用机械削减方式模拟钢管壁厚局部环向腐蚀,进行了7个方钢管混凝土柱偏压试验,揭示了削弱率和偏心率对其偏压承载力的影响,并通过数值模拟对削弱率进行拓展分析.提出了基于削弱率的偏压承载力降低系数,代入中、美规范进行偏压承载力计算.结果表明:钢管的局部环向变厚度严重削弱了方钢管混凝土柱的偏压承载力和侧向挠曲能力;较大的加载偏心率也降低了其偏压承载力,但增大了其侧向挠曲能力.引入偏压承载力降低系数后,根据中、美规范计算得到的偏压承载力与试验值均吻合较好;相比于我国规范,美国规范在计算偏压承载力时相对更加保守.

关键词：方钢管混凝土变厚度偏压构件有限元模拟承载力计算修正

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