检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2025年第2期44卷 210-220页

作者：李立峰赵智唐嘉豪王柠湖南大学土木工程学院长沙410082 风工程与桥梁工程湖南省重点实验室长沙410082

利用超高性能混凝土(ultra high performance concrete, UHPC)材料特性,提出一种针对预制拼装桥墩的重力灌浆构造,即采用UHPC灌浆并依靠立柱自身重力完成拼接的插槽式连接构造。为研究该形式桥墩的抗震性能,设计完成了三个桥墩的拟静力... 详细信息

利用超高性能混凝土(ultra high performance concrete, UHPC)材料特性,提出一种针对预制拼装桥墩的重力灌浆构造,即采用UHPC灌浆并依靠立柱自身重力完成拼接的插槽式连接构造。为研究该形式桥墩的抗震性能,设计完成了三个桥墩的拟静力试验,分别为整体现浇墩Z1、新型插槽式连接墩P1及现有“I型”连接墩P2,并采用OpenSees有限元软件做模拟分析,与试验结果对比分析。结果表明:三个桥墩的破坏形式一致,均为弯曲破坏;Z1墩与P1墩滞回曲线呈梭形,滞回环较为饱满,且相同位移加载循环下的滞回路径较为吻合,P2墩接口处钢筋与混凝土间黏结滑移影响较大,导致滞回环面积减小,桥墩整体滞回耗能能力降低;P1墩的耗能能力较Z1墩和P2墩分别提升7.0%、10.7%,呈现峰值荷载小、失效速率慢、极限位移大、滞回耗能多的骨架趋势。试验结果与有限元模拟结果较为吻合,抗震性能参数差幅在10.0%以内,新型插槽式连接墩可应用于实际工程。

关键词：预制拼装桥墩拟静力试验抗震性能超高性能混凝土(UHPC) 连接构造

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近地面大长宽比跟踪式光伏阵列风洞试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第11期51卷 43-52页

作者：贺佳廖教宇张肖雄胡美妃张芮洋陈政清风工程与桥梁工程湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

为明确近地面风场对跟踪式光伏结构风荷载取值的影响,本文基于风洞试验和计算流体力学(CFD)模拟对单排光伏组件的倾角、风向角、离地高度展开分析,并在此基础上研究了多排光伏阵列在不同风向角下,其遮挡效应对体型系数取值的影响.结果表... 详细信息

为明确近地面风场对跟踪式光伏结构风荷载取值的影响,本文基于风洞试验和计算流体力学(CFD)模拟对单排光伏组件的倾角、风向角、离地高度展开分析,并在此基础上研究了多排光伏阵列在不同风向角下,其遮挡效应对体型系数取值的影响.结果表明:单排光伏组件的表面风压符合梯形分布方式;多排光伏阵列中上游组件对下游的遮挡程度会随倾角的增大而增长,且后排光伏组件体型系数随着前排遮挡的增多逐渐趋于稳定;离地高度对光伏组件及阵列的体型系数存在一定的影响.

关键词：光伏阵列风洞试验 CFD模拟体型系数结构荷载

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板式电涡流阻尼单元的平面阻尼特性研究

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东南大学学报(自然科学版) 2025年第2期55卷 317-325页

作者：陈政清刘昕伯黄智文郭文超曹益文张弘毅湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室长沙410082 湖南大学桥梁工程安全与韧性全国重点实验室长沙410082 湖南大学土木工程学院长沙410082

研究了板式电涡流阻尼单元(planar eddy current damper,PECD)的阻尼特性随平面振动方向的变化规律。首先,推导了PECD发生相对平移运动时电涡流阻尼力的理论计算公式,发现PECD相对平移运动产生的电涡流阻尼力并不一定与速度方向完全相反... 详细信息

研究了板式电涡流阻尼单元(planar eddy current damper,PECD)的阻尼特性随平面振动方向的变化规律。首先,推导了PECD发生相对平移运动时电涡流阻尼力的理论计算公式,发现PECD相对平移运动产生的电涡流阻尼力并不一定与速度方向完全相反,其在平面直角坐标系上的2个分量可由一个2×2的平面阻尼系数矩阵与相对速度向量的乘积唯一确定。其次,分别选取4种典型永磁阵列的PECD,采用电磁有限元方法计算了它们的平面阻尼系数矩阵和阻尼力随速度方向的变化,验证了上述阻尼力理论计算公式的正确性,并提出了PECD的等效阻尼系数概念。然后,针对等效阻尼系数各向同性的PECD,在保证永磁体高度和投影面积不变的条件下,分析了其阻尼系数随永磁体数量和永磁体行、列间距的变化规律。最后,开展了阻尼系数各向同性PECD的阻尼系数测试试验,进一步验证了理论分析和有限元仿真的正确性。

关键词：调谐质量阻尼器电涡流阻尼振动控制阻尼系数

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基于表面能理论的粘结剂-UHPC粘结失效模式分析

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材料导报 2024年第14期38卷 131-137页

作者：李嘉肖鹏范思源周壹伍湖南大学土木工程学院长沙410082 湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室长沙410082

为探究粘结剂与UHPC的潜在粘结失效模式及其机理,通过表面能理论建立粘结剂-UHPC的粘附模型和剥落模型,提出粘结失效模式判断准则。选择四种常用界面粘结剂(热熔型改性环氧树脂202、高粘高弹沥青(宝利)、高粘高弹沥青PG-100和SBS改性沥... 详细信息

为探究粘结剂与UHPC的潜在粘结失效模式及其机理,通过表面能理论建立粘结剂-UHPC的粘附模型和剥落模型,提出粘结失效模式判断准则。选择四种常用界面粘结剂(热熔型改性环氧树脂202、高粘高弹沥青(宝利)、高粘高弹沥青PG-100和SBS改性沥青)作为研究对象。采用接触角法测算UHPC、粘结材料的表面能参数,并计算粘结剂的内聚功和剥落功、粘结剂-UHPC的界面粘附功和界面剥落功,依据失效模式判断准则确定粘结剂-UHPC体系的粘结失效类型。研究结果表明:四种粘结剂-UHPC的界面粘附功排序为树脂202>高粘沥青>沥青PG-100>SBS改性沥青;粘结剂内聚功排序为树脂202>SBS改性沥青>沥青PG-100>高粘沥青。无水条件下,四种粘结剂-UHPC体系的粘结剂内聚功远小于界面粘附功,为粘结剂内聚失效,粘结剂内聚功与拉拔强度具有较强的线性相关性。有水条件下,粘结剂的剥落功大于界面剥落功,失效类型为粘结剂内聚失效。通过附着力拉拔试验以及已有研究成果,综合分析和验证判定结果的有效性。本研究为探明粘结剂-UHPC粘结失效机理、改进粘结材料配伍性具有理论与实际意义。

关键词：超高性能混凝土粘结剂表面能失效模式粘结性能改性沥青改性环氧树脂

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柔性光伏系统颤振性能的节段模型试验研究

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土木工程学报 2024年第2期57卷 25-34页

作者：李寿英马杰刘佳琪陈政清湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室湖南长沙410082

柔性光伏支架的频率低、质量轻,极易在风荷载作用下发生大幅振动。以某实际柔性光伏项目为工程背景,借鉴桥梁抗风的研究经验,对该柔性光伏支架的颤振性能进行研究。首先,考虑严格的相似比关系,设计并制作了弹性悬挂节段模型系统,并对其... 详细信息

柔性光伏支架的频率低、质量轻,极易在风荷载作用下发生大幅振动。以某实际柔性光伏项目为工程背景,借鉴桥梁抗风的研究经验,对该柔性光伏支架的颤振性能进行研究。首先,考虑严格的相似比关系,设计并制作了弹性悬挂节段模型系统,并对其动力特性进行了测试;然后,进行不同光伏组件倾角(-39°~+39°)下的弹性悬挂节段模型测振风洞试验,研究光伏组件风致响应随风速的变化规律,得到各倾角下柔性光伏节段模型的颤振临界风速值,探讨2种气动措施对提高柔性光伏支架颤振稳定性的效果。结果表明:在0°~39°的正倾角工况下,柔性光伏支架的颤振临界风速随光伏组件倾角的增大,呈现先减小后增大的趋势,最小颤振临界风速出现在12°~21°光伏组件倾角范围内,折算成实际风速为9.6m/s;在-39°~0°的负倾角工况下,颤振临界风速随光伏组件倾角的增大,也呈现先减小后增大的趋势,最小颤振临界风速出现在-21°~-12°光伏组件倾角范围内,折算成实际风速为10.1m/s;设置中央稳定板的气动措施难以有效提高柔性光伏支架的颤振临界风速。

关键词：柔性光伏支架颤振节段模型风洞试验临界风速光伏组件倾角气动措施

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局部受热锈蚀预应力混凝土梁力学性能试验研究

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铁道科学与工程学报 2024年第2期21卷 681-696页

作者：杨鸥刘智宇葛鹏吕博文风工程与桥梁工程湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

随着我国基础建设的发展,大量混凝土桥梁在恶劣环境影响下发生腐蚀和老化,腐蚀桥梁结构的灾害破坏机理研究对桥梁结构的运营安全具有重要意义。为研究已经锈蚀受损的桥梁在局部受热状态下的高温力学性能,设计10根预应力混凝土梁试件。... 详细信息

随着我国基础建设的发展,大量混凝土桥梁在恶劣环境影响下发生腐蚀和老化,腐蚀桥梁结构的灾害破坏机理研究对桥梁结构的运营安全具有重要意义。为研究已经锈蚀受损的桥梁在局部受热状态下的高温力学性能,设计10根预应力混凝土梁试件。其中对照组的2根试件在常温下加载,试验变量为预应力筋初始应力,试验组的8根试件在高温下加载,试验变量分别为钢筋锈蚀、预应力筋初始应力、初始荷载。首先,基于电化学原理对4根预应力混凝土梁进行钢筋加速锈蚀处理,然后利用复合高温试验炉对8根预应力混凝土梁(4根锈蚀、4根未锈蚀)在跨中进行三面受火试验。最后,采用数值方法对局部受热预应力混凝土梁进行了仿真分析。研究结果表明:局部受热条件下,预应力混凝土梁的承载能力会发生明显降低,下降幅度约为11.3%~14.9%;钢筋锈蚀导致的混凝土开裂会对预应力混凝土梁的抗火性能产生不利影响,主要表现为2个方面,1)相同试验条件下,锈蚀后的试件预应力增量更大;2)锈蚀试件在局部受热条件下承载能力下降幅度更大,约为19.4%~21.9%;增大预应力筋的初始应力可以减小预应力混凝土梁在局部受热时的高温蠕变变形;局部高温作用下预应力混凝土梁对初始荷载较为敏感,当试件初始荷载值提升20%时,三分点位移量约增大60%。研究成果可以为实际锈蚀桥梁的防火设计和灾后应急提供理论依据。

关键词：预应力混凝土梁局部受热钢筋锈蚀火灾试验温度场

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基于STC-SMA层间性能的沥青混合料设计与评估

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材料导报 2023年第5期37卷 120-127页

作者：李嘉秦时髦张恒龙湖南大学土木工程学院长沙410000 风工程与桥梁工程湖南省重点实验室长沙410000

为研究高韧性混凝土组合桥面沥青面层对层间黏结性能的影响,开展超高韧性混凝土(STC)-沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)复合试件斜剪试验和拉伸试验,探究矿料级配、胶结料类型和环境温度等因素对层间力学性能的影响规律;经过多次冻融循环,评... 详细信息

为研究高韧性混凝土组合桥面沥青面层对层间黏结性能的影响,开展超高韧性混凝土(STC)-沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)复合试件斜剪试验和拉伸试验,探究矿料级配、胶结料类型和环境温度等因素对层间力学性能的影响规律;经过多次冻融循环,评估水损害对层间黏结性能的劣化影响。结果表明,合理的混合料级配能提高STC-SMA黏结性能,SMA-13A级配层间黏结性能最佳;高弹高黏沥青胶结料有利于增强STC-SMA黏结性能,常温25℃和高温60℃条件下,相比SBS-SMA-13A,PG100-SMA-13A复合试件的层间剪切强度分别增加33.7%、55.9%,剪切断裂能分别增加41.2%和27.4%;层间拉伸强度分别增加15.5%、23.1%,拉伸断裂能分别增加27.0%、17.0%;环境温度对层间性能有显著影响,与常温相比,高温下STC-PG100-SMA-13A复合试件的层间剪切强度、拉伸强度的降幅分别为64.2%、77.5%。经过12次冻融循环后,PG100-SMA-13A复合试件的剪切强度、拉伸强度分别为1.75 MPa、1.00 MPa。PG100-SMA-13A无论是层间力学性能还是水稳定性均表现良好,因此,推荐采用PG100-SMA-13A作为高韧性混凝土组合桥面磨耗层,并建议将高温稳定性列于设计控制指标。

关键词：高韧性混凝土组合桥面层间性能剪切试验拉伸试验

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桥梁船撞研究进展综述:事故、分析与防护

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中国公路学报 2024年第5期37卷 38-66页

作者：樊伟钟正午王君杰夏烨吴昊吴青霖刘斌桥梁工程安全与韧性全国重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082 湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室湖南长沙410082 同济大学土木工程学院上海200092

近年来,桥梁船撞事故频发,船撞已成为桥梁失效的主要原因之一。为推动桥梁防撞设计方法的发展与桥梁防撞技术的进步,对近20年的桥梁船撞研究展开综述,评述重点涵盖风险评估、响应分析与防护措施3个方面。首先,从实际的桥梁抗撞需求出发... 详细信息

近年来,桥梁船撞事故频发,船撞已成为桥梁失效的主要原因之一。为推动桥梁防撞设计方法的发展与桥梁防撞技术的进步,对近20年的桥梁船撞研究展开综述,评述重点涵盖风险评估、响应分析与防护措施3个方面。首先,从实际的桥梁抗撞需求出发,搜集了中国2012~2022年桥梁船撞事故,总结出近年桥梁船撞事故所呈现出的4个新特征,弥补了这一时段中国船撞事故信息的缺失。然后,从研究方法的角度切入,介绍了桥梁船撞风险评估方法与响应计算方法,总结了试验法、接触有限元分析法、等效静力法和等效动力法这4种碰撞响应计算方法的发展动机、特点、应用场景及局限性。防护措施方面,着重梳理了浮式拦截系统与自浮式防撞装置这2种被动防撞措施的发展历程与构造特点,以及主动预警防护措施研究中所涉及的算法实现与更迭。最后,指出了当前桥梁船撞研究在考虑全要素分析、多灾害耦合、规范化设计等方面所面临的诸多挑战,并对桥梁船撞研究未来发展的主要方向做出展望。

关键词：桥梁工程桥梁船撞综述风险评估分析方法防撞措施

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少量观测量和未知激励下结构半主动控制研究

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噪声与振动控制 2025年

作者：贺佳张芮洋张肖雄李静贤廖教宇湖南大学土木工程学院风工程与桥梁工程湖南省重点实验室

大型土木工程结构振动控制问题受到学术界和工程界长期广泛关注。为保证振动控制效果，往往需要已知尽可能多结构状态信息。然而，由于客观条件限制，通常难以获取完整大型结构动力响应信息，此外，一些复杂条件下，同样难以获得外激励... 详细信息

大型土木工程结构振动控制问题受到学术界和工程界长期广泛关注。为保证振动控制效果，往往需要已知尽可能多结构状态信息。然而，由于客观条件限制，通常难以获取完整大型结构动力响应信息，此外，一些复杂条件下，同样难以获得外激励的实测信息。鉴于此，基于卡尔曼滤波（Kalman Filter,KF），利用有限观测信息，提出一种未知激励下的大型结构半主动控制方法。该方法首先通过投影矩阵获取隐式包含未知外激励的观测方程，进而应用KF原理重构结构的全部动力响应，同时采用最小二乘法估计未知外激励时程。接着，利用重构的响应信息并结合半主动控制算法，实时调整磁流变阻尼器（MR阻尼器）的阻尼力。通过对装配MR阻尼器的高层框架和大跨桁架结构算例进行数值分析，验证该方法在响应重构、荷载识别及振动控制方面的有效性。

关键词：振动与波半主动控制响应重构未知激励识别卡尔曼滤波

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基于绝对加速度观测量的地震动时程及结构参数识别研究

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地震工程与工程振动 2024年第5期44卷 118-124页

作者：贺佳李静贤张肖雄湖南大学土木工程学院湖南长沙410000 风工程与桥梁工程湖南省重点实验室湖南长沙410000

针对未知地震作用下框架结构的参数识别问题,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)的地震动时程反演与结构参数识别方法。首先,将首层底板的层间边界力视作未知外激力,利用未知激力下的EKF算法识别此未知激励以及... 详细信息

针对未知地震作用下框架结构的参数识别问题,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)的地震动时程反演与结构参数识别方法。首先,将首层底板的层间边界力视作未知外激力,利用未知激力下的EKF算法识别此未知激励以及其余层的剪切刚度;其次,采用傅里叶变换,从绝对加速度时程中获取结构基频,进而根据特征方程识别首层刚度系数;最后,基于识别的结构参数,进一步修正未知边界力,并结合Newmark-β法反演地震加速度时程。文中通过5层框架模型数值算例和振动台试验验证了本文算法的有效性。

关键词：地震动时程反演结构参数识别扩展卡尔曼滤波绝对加速度观测量

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