检索结果-内蒙古大学图书馆

地震工程与工程振动 2023年第4期43卷 161-170页

作者：陈涛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

地震发生后,震损结构能否承受强余震是震害调查与灾后重建中的重要问题。因此,准确评估主余震造成的结构损伤以及评估主震后震损结构的剩余倒塌能力至关重要。采用基于能量的地震损伤指标对结构损伤进行评估,以能量谱作为工程需求参数,... 详细信息

地震发生后,震损结构能否承受强余震是震害调查与灾后重建中的重要问题。因此,准确评估主余震造成的结构损伤以及评估主震后震损结构的剩余倒塌能力至关重要。采用基于能量的地震损伤指标对结构损伤进行评估,以能量谱作为工程需求参数,再通过引入震损结构模型对结构在主余震作用下的累积损伤进行评估,建立主余震作用下结构整体损伤评估理论框架。然后,基于I V损伤指数对主余震下的结构损伤进行量化,得到震损结构的倒塌能力曲线,并确定结构剩余承受强余震的能力。以6层3跨钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架结构为例进行分析,结果表明:地震能量损伤指标法物理意义明确,可以从能量角度快速评价主余震下结构损伤;震损结构的剩余倒塌能力随着主震强度增加而逐渐降低;对于案例结构而言,主震下结构损伤小于0.32时可以认为震损结构是安全的可以承受强余震,介于0.32~0.52之间时,需要对震损结构加固修复,以保障余震安全。

关键词：震损结构地震能量损伤指标法主余震序列结构损伤评估累积损伤

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钢筋半套筒灌浆连接高温后的力学性能试验研究和粘结滑移分析

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湖南大学学报（自然科学版） 2019年第11期46卷 33-42页

作者：张望喜何超张瑾熠邓曦王志强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 湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201

为避免装配式混凝土结构中钢筋半套筒灌浆连接在火灾后发生失效而造成严重后果,制作了27个14 mm钢筋半套筒灌浆连接试件,并通过高温后的单向静力拉伸试验研究其高温后的力学性能.试验结果表明,钢筋半套筒灌浆连接试件高温后存在钢筋拉... 详细信息

为避免装配式混凝土结构中钢筋半套筒灌浆连接在火灾后发生失效而造成严重后果,制作了27个14 mm钢筋半套筒灌浆连接试件,并通过高温后的单向静力拉伸试验研究其高温后的力学性能.试验结果表明,钢筋半套筒灌浆连接试件高温后存在钢筋拉断、钢筋刮犁式拔出2种破坏模式,且浇水冷却使试件更容易出现后一种破坏模式;试件在拉伸过程中灌浆端连接钢筋与套筒之间会产生相对滑移,且随着外部温度的升高滑移量呈现非线性的增长趋势;基于600℃高温后的试验结果,依据已有黏结强度公式,给出了避免试件灌浆段钢筋在高温后发生刮犁式拔出破坏的建议;通过对试件弹性阶段的钢筋滑移量进行近似分析,得到了高温后自然冷却条件下钢筋滑移量与温度的二次函数关系曲线.

关键词：半套筒灌浆单向静力拉伸试验高温后失效模式

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基于最大熵正则化的桥梁动态称重算法与试验验证

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中国公路学报 2024年第8期37卷 53-64页

作者：张龙威原璐琪邓露陈宁袁帅华湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201 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

车辆超载会对桥梁结构产生不可逆的损伤,降低桥梁的使用年限,严重时可直接导致桥梁垮塌。目前获取过桥车辆轴重的主要途径为商用桥梁动态称重系统。然而,商用桥梁动态称重系统的核心算法——Moses算法通过误差函数得到的轴重识别方程为... 详细信息

车辆超载会对桥梁结构产生不可逆的损伤,降低桥梁的使用年限,严重时可直接导致桥梁垮塌。目前获取过桥车辆轴重的主要途径为商用桥梁动态称重系统。然而,商用桥梁动态称重系统的核心算法——Moses算法通过误差函数得到的轴重识别方程为病态方程,导致在轴距较近、路面较粗糙时存在过拟合的问题,而且进行轴重识别时未区分单个车轴轴重对轴重识别结果的贡献度,导致单轴轴重识别结果精度不高。为此,提出一种基于最大熵正则化的桥梁动态称重算法。首先,引入熵正则化项和与轴重分配相关的权重系数,建立误差函数;其次,计算误差函数的梯度,并将其代入非线性共轭梯度法的迭代公式,得到每个正则化参数对应的轴重;然后,将每个正则化参数对应的轴重代入Regińska公式中计算参数ψv,绘制λ-ψv曲线,得到曲线极小值对应的轴重,该轴重即为所需轴重值;最后,通过数值仿真和实桥测试验证最大熵算法识别结果的准确性和鲁棒性。结果表明:无论是数值仿真还是实桥测试,最大熵算法的轴重识别精度都优于Moses算法;尤其对于实桥测试,最大熵算法前轴的误差均值为27.1%,远低于Moses算法的36.3%。由此说明,新算法通过引入熵正则化项和权重系数,可以在一定程度上抑制方程的过拟合,消除部分动力效应干扰的影响,提高单轴轴重识别结果的精度,可以更好地应用于实际桥梁的车辆监管。

关键词：桥梁工程桥梁动态称重最大熵正则化轴重识别正则化参数实桥试验

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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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RPC预制管混凝土组合柱组合效应试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2017年第3期44卷 88-96页

作者：单波刘志肖岩胡源湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室湖南长沙410082 南京工业大学土木工程学院江苏南京211816 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

配有高强螺旋箍筋的活性粉末混凝土(RPC)预制管内浇筑混凝土,形成一种新型组合结构——RPC预制管混凝土组合柱(CFRT).对9个不同箍筋间距的CFRT,3个箍筋约束混凝土柱和3个RPC空管开展轴向抗压试验,研究RPC管与内部混凝土之间的组合效应,... 详细信息

配有高强螺旋箍筋的活性粉末混凝土(RPC)预制管内浇筑混凝土,形成一种新型组合结构——RPC预制管混凝土组合柱(CFRT).对9个不同箍筋间距的CFRT,3个箍筋约束混凝土柱和3个RPC空管开展轴向抗压试验,研究RPC管与内部混凝土之间的组合效应,以及箍筋间距对CFRT轴压性能的影响.结果表明:在荷载峰值下,组合柱中的RPC管没有出现明显的剥落现象,构件截面较为完整;CFRT柱的承载力显著高于对应的箍筋约束混凝土柱和RPC空管两者单独的承载力之和,在承载力上实现了超叠加;CFRT中配置的箍筋间距越小,组合柱的抗压性能越好;基于Mander模型和相应的简化,对CFRT的组合效应进行了分析,RPC管对组合柱的轴向承载力贡献在0.22~0.26之间,且随箍筋间距的增大而有提高的趋势,并提出了CFRT轴向承载力计算方法.

关键词：活性粉末混凝土(RPC) 约束高强箍筋轴向受压组合效应

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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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框支框架结构抗连续倒塌性能分析

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2023年第5期39卷 800-809页

作者：黄远陈庆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

目的研究框支框架结构的抗连续倒塌性能,为该类结构抗连续倒塌设计和研究提供参考。方法通过二次开发在ABAQUS中引入微平面模型,在对剪切试验以及框架抗连续倒塌试验合理验证的基础上,对框支框架结构进行受力分析,探究梁跨高比、结构侧... 详细信息

目的研究框支框架结构的抗连续倒塌性能,为该类结构抗连续倒塌设计和研究提供参考。方法通过二次开发在ABAQUS中引入微平面模型,在对剪切试验以及框架抗连续倒塌试验合理验证的基础上,对框支框架结构进行受力分析,探究梁跨高比、结构侧向约束、梁上集中荷载位置和大小对结构倒塌性能的影响。结果转换梁的跨高比从5增至7,结构压拱承载力下降了32.7%,剪切破坏时的位移增加了127%;结构无侧向约束时,易形成强梁弱柱结构,导致柱发生破坏;当梁上集中荷载从0.4F1增至1.3F1、与失效柱的距离从l_(n)/3增至2l_(n)/3,剪切破坏位移分别减小了74%和70%。结论在倒塌过程中,转换梁的抗剪承载力不断下降从而发生剪切破坏,迫使结构从压拱机制突变为悬链线机制,但悬链线承载力不足以抵抗竖向荷载,负弯矩区纵筋发生断裂致使结构失效。

关键词：框支框架结构抗连续倒塌剪切破坏微平面模型数值分析

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地震作用下损伤RC框架抗竖向倒塌分析

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建筑科学与工程学报 2020年第6期37卷 64-72页

作者：何庆锋聂玉莲邓颖婷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

为了研究存在损伤支撑构件的钢筋混凝土框架结构在地震作用下的竖向连续倒塌性能,从美国太平洋地震工程研究中心(PEER)数据库中选取了3条远场地震波、4条近场地震波以及1条人工地震波作为地震输入,利用等效轴力变化模拟损伤柱失效过程,... 详细信息

为了研究存在损伤支撑构件的钢筋混凝土框架结构在地震作用下的竖向连续倒塌性能,从美国太平洋地震工程研究中心(PEER)数据库中选取了3条远场地震波、4条近场地震波以及1条人工地震波作为地震输入,利用等效轴力变化模拟损伤柱失效过程,基于OpenSees有限元分析平台,采用时程分析法对中柱在地震作用下逐渐失效的平面框架结构的抗竖向倒塌性能进行了分析。结果表明:在8度罕遇地震(加速度峰值为0.4 g,g为重力加速度)作用下,损伤柱快速失效,在相同的失效时间下,竖向加速度峰值与地震波总能量竖向分量能显著增加结构竖向响应,从而加大结构的竖向倒塌风险;相对于不考虑地震作用时,考虑地震作用的中柱竖向位移峰值和中柱相邻梁端受拉钢筋应变峰值都明显增大;随着中柱失效时间的增大,动力效应的影响逐渐减弱,地震作用对剩余结构的影响逐渐减小。

关键词：抗竖向倒塌性能时程分析法损伤框架结构竖向地震作用失效过程 OpenSees

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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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装配整体式结构抗连续倒塌受力机制及影响因素分析

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建筑科学与工程学报 2019年第4期36卷 31-39页

作者：黄远陈桂榕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

为了研究压拱和悬链线阶段的受力机理,采用SAP2000软件建立了装配整体式框架(PCF)模型并用试验数据进行验证。在此基础上,建立了分析模型,选取A2模型对这2个阶段的受力机理进行了详细分析,然后将该阶段承载力与经典塑性铰理论承载力相比... 详细信息

为了研究压拱和悬链线阶段的受力机理,采用SAP2000软件建立了装配整体式框架(PCF)模型并用试验数据进行验证。在此基础上,建立了分析模型,选取A2模型对这2个阶段的受力机理进行了详细分析,然后将该阶段承载力与经典塑性铰理论承载力相比,定义了压拱和悬链线机制承载力提高系数η和ξ,研究了跨高比、层数、配筋率等参数对结构抗倒塌承载力的影响。结果表明:底部配筋率由0.44%增加到0.88%后,压拱机制承载力最大值Fu.a和悬链线机制承载力最大值Fu.c分别增加了37%和88.7%,η由1.25减少到1.22,ξ由1.06增加到1.45;顶部配筋率由0.66%增加到1.03%后,Fu.a增大了25%,η由1.25减少到1.20,而Fu.c变化很小,ξ由1.57减少到1.16;改变跨度导致跨高比由8增加到15时,Fu.a和Fu.c分别减小了67%和59%,η由1.33减小到1.18,ξ由1.44增加到1.59;改变梁高导致跨高比由8增加到15时,Fu.a和Fu.c分别减小了87.7%和59.9%,η由1.35减少到1.08,ξ由1.44增加到3.85;层数增加时,η减小,ξ增大;侧向约束的刚度对悬链线效应的影响较大,当柱相对抗弯刚度大或侧向约束的跨数多时,悬链线效应对抗力的提高更为显著。

关键词：装配整体式结构连续倒塌压拱机制悬链线机制影响因素

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