检索结果-内蒙古大学图书馆

土木工程学报 2024年

作者：周凯鹏易伟建湖南大学土木工程学院湖南省工程结构损伤诊断重点实验室

弯折钢筋常被用来保证梁筋在框架端节点中的可靠锚固。为研究往复作用对弯折钢筋锚固性能的影响，以往复幅值比、锚固长度、混凝土强度、箍筋用量、钢筋直径和轴压比为变量，完成了14根拟梁柱端节点往复加载试验。通过弯折钢筋表面开槽... 详细信息

弯折钢筋常被用来保证梁筋在框架端节点中的可靠锚固。为研究往复作用对弯折钢筋锚固性能的影响，以往复幅值比、锚固长度、混凝土强度、箍筋用量、钢筋直径和轴压比为变量，完成了14根拟梁柱端节点往复加载试验。通过弯折钢筋表面开槽贴片的方法，测量了弯折钢筋应变分布，并将弯弧段锚固力分离为弯弧段黏结力和劈裂压力。试验结果表明：所有试件均发生侧保护层劈裂破坏，且侧保护层劈裂破坏由弯弧段极限劈裂压力控制；往复加载导致弯折钢筋锚固承载力平均下降8%，最大降幅达到20%，且各试件的极限劈裂压力降幅与锚固承载力降幅相近；往复加载所引起的锚固承载力损伤随着往复幅值比和轴压比的增大而增大，随钢筋直径的增加而减小，而锚固长度、箍筋用量和混凝土强度对锚固承载力损伤无明显影响。试验数据分析还表明我国规范GB50010-2010和美国规范ACI318-19的弯折钢筋抗震锚固长度公式能保证在钢筋拉断前不发生锚固破坏。而欧洲抗震规范Eurocode 8的相关规定难以保证延性抗震（DCH）所对应的锚固性能要求。

关键词：弯折钢筋抗震性能锚固承载力设计规范锚固长度

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基于多尺度模型的装配整体式混凝土框架结构抗震性能分析

引用

重庆大学学报 2023年第10期46卷 61-70页

作者：张望喜王冠杰庞博易伟建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

装配工艺的要求和连接接缝的引用使装配式混凝土结构的数值模拟分析面临新的挑战,计算效率与模拟精度之间的矛盾变得更加突出。基于通用有限元软件ABAQUS,采用多尺度建模,模拟分析了装配整体式混凝土框架结构的抗震性能。首先,基于装配... 详细信息

装配工艺的要求和连接接缝的引用使装配式混凝土结构的数值模拟分析面临新的挑战,计算效率与模拟精度之间的矛盾变得更加突出。基于通用有限元软件ABAQUS,采用多尺度建模,模拟分析了装配整体式混凝土框架结构的抗震性能。首先,基于装配整体式混凝土梁柱子结构的试验数据,验证了多尺度单元界面连接方法的正确性。然后,对装配整体式混凝土框架结构的多尺度模型进行了静力推覆分析和动力弹塑性时程分析,并与现浇混凝土框架结构的地震响应和损伤情况进行比较。结果表明,多尺度建模能有效提高计算精度并降低计算成本,很好地模拟装配整体式混凝土框架结构的破坏特征和整体结构的抗震性能;与现浇结构相比,装配整体式框架结构在单向静力推覆作用下抗侧刚度更小、延性更好,在7度罕遇地震作用下抗震性能相近,顶层最大位移增大了3.8%;多尺度建模方法可用于装配式混凝土结构分析。

关键词：装配整体式框架多尺度模型静力推覆分析时程分析抗震性能

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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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预制拼接槽型UHPC柱偏心受压性能试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第1期51卷 55-66页

作者：周云周易李剑潘恒杜宗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 中建三局第一建设工程有限责任公司湖北武汉430040

为研究预制拼接槽型UHPC柱在受压条件下的力学性能及其影响因素,开展2根整浇UHPC柱及14根预制拼接槽型UHPC柱在不同拼接形式、不同偏心受压方向及不同偏心距下的轴心或偏心受压试验研究.通过考察试件的极限承载力、破坏形态、轴向及侧... 详细信息

为研究预制拼接槽型UHPC柱在受压条件下的力学性能及其影响因素,开展2根整浇UHPC柱及14根预制拼接槽型UHPC柱在不同拼接形式、不同偏心受压方向及不同偏心距下的轴心或偏心受压试验研究.通过考察试件的极限承载力、破坏形态、轴向及侧向变形性能,研究了拼接方式、偏压方向和偏心距对其静力性能的影响.试验结果表明:钢纤维延缓了UHPC的开裂,增强了试件的变形能力,但预制拼接槽型UHPC柱在轴压和小偏压荷载下仍表现出明显脆性破坏特征;在该试验中,偏压柱的破坏形态主要为小偏心受压破坏及大偏心受拉破坏;在相同偏心距下,不同拼接形式、不同偏心受压方向的柱体破坏形态及承载能力表现趋于一致;在相同尺寸与配筋下,预制拼接槽型UHPC柱承载力随偏心距的增加而减小.最后,通过对比试件承载力试验值和我国现行规范理论计算值,定性地指出了现行规范的局限性.本文试验数据可为预制拼接槽型UHPC柱设计提供参考.

关键词：预制拼接槽型UHPC柱轴心受压偏心受压受压试验极限承载力

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基于InSAR技术的大跨桥梁温度变形监测研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第3期51卷 39-50页

作者：周云危俊杰李剑郝官旺郑佳缘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 中建三局第一建设工程有限责任公司湖北武汉4300201

以国内某高速铁路钢拱桥为研究对象,选取2017—2018年期间59幅C波段Senti⁃nel-1号雷达卫星影像,利用PS-InSAR技术处理影像获得桥梁的视线向(Line of Sight,LOS)位移,根据SAR成像空间几何关系解算出支座的纵向位移.研究结果表明:支座纵... 详细信息

以国内某高速铁路钢拱桥为研究对象,选取2017—2018年期间59幅C波段Senti⁃nel-1号雷达卫星影像,利用PS-InSAR技术处理影像获得桥梁的视线向(Line of Sight,LOS)位移,根据SAR成像空间几何关系解算出支座的纵向位移.研究结果表明:支座纵向位移的时空特性与实际桥梁结构相符合,验证了PS-InSAR技术观测桥梁结构位移的可行性.建立支座纵向位移与温度的线性相关模型,并与结构健康监测系统的实测结果进行对比.两者吻合良好,相对误差控制在10%以内,验证了PS-InSAR测量桥梁结构位移的可靠性.利用有限元模拟温度作用下桥梁支座的位移变化,并与PS-InSAR位移时间序列进行对比.两者趋势基本一致,LOS向位移误差在[-10,10]mm,验证了PS-InSAR测量桥梁结构位移的准确性.

关键词：结构健康监测 PS-InSAR 大跨桥梁结构有限元方法温度变形监测

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考虑黏结滑移影响的叠合梁-现浇柱子结构承载性能多参数分析

引用

重庆大学学报 2025年第3期48卷 94-106页

作者：张望喜叶缘周靓杨学峰易伟建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 湘西民族职业技术学院湖南吉首416007

利用ABAQUS接口User Element(UEL)子程序,建立了分离式自计算单元长度的界面黏结单元BS1,该单元能按指定的黏结滑移关系工作。基于简化的Eligehausen黏结滑移本构,对叠合梁-现浇柱子结构试验开展了数值模拟,结果与试验吻合良好。同时,... 详细信息

利用ABAQUS接口User Element(UEL)子程序,建立了分离式自计算单元长度的界面黏结单元BS1,该单元能按指定的黏结滑移关系工作。基于简化的Eligehausen黏结滑移本构,对叠合梁-现浇柱子结构试验开展了数值模拟,结果与试验吻合良好。同时,验证了单元自计算长度的准确性,对比时间效率提高了25%。基于上述验证,建立30个叠合梁-现浇柱子结构模型,采用叠合梁现浇层厚度、T型翼缘板宽度、力作用方向等参数进行分析。结果表明,采用90°弯钩锚固和锚固板锚固的2种子结构,承载性能相差不大,延性相差约12%,宜优先选择90°弯钩锚固形式;承载力分析表明我国规范中对于叠合梁的T型翼缘板的宽度规定较国外规范更加可靠;地震作用下,力作用方向的改变,子结构前后承载力相差12%,变形能力相差55%,这种差异值得深入讨论。研究结果为考虑黏结滑移的装配式混凝土结构的数值分析提供了可靠参考。

关键词：界面单元叠合梁-现浇柱子结构黏结滑移锚固形式多参数分析

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新旧混凝土结合面剪切强度参数分析和计算研究

引用

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第1期51卷 112-125页

作者：张望喜叶缘张晨林泽宇陈乐球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 中国石油天然气股份有限公司湖南销售分公司湖南长沙410004

新旧混凝土结合面的抗剪强度是装配式混凝土结构和混凝土结构加固等领域重点关注的问题.基于搜集、整理的新旧混凝土结合面(以下简称结合面)的剪切试验数据库(含439个试件),对GB 50010―2010、ACI 318―19、Eurocode 2、PCI7th四个规范... 详细信息

新旧混凝土结合面的抗剪强度是装配式混凝土结构和混凝土结构加固等领域重点关注的问题.基于搜集、整理的新旧混凝土结合面(以下简称结合面)的剪切试验数据库(含439个试件),对GB 50010―2010、ACI 318―19、Eurocode 2、PCI7th四个规范所给结合面抗剪建议计算式进行对比分析.结果表明:在各参数的影响下,ACI结果的保证率表现最好,而Eurocode 2计算强度的拟合效果最好;在结合面宽度达到300~400 mm时,GB 50010―2010的表现最好,但安全富余均较低,相对误差最大达到9倍.对数据库进行参数分析,发现结合面剪切强度τ_(exp)存在尺寸效应,与结合面的沿剪切方向尺寸关联较大;且τ_(exp)与夹紧力ρfy有较好的相关性.基于分析结果,根据叠加计算理论,对计算式提出建议和修正:分析引入尺寸效应系数β;同时修正了摩擦系数μ;应用了数据库拟合的销栓力分段函数,极大值为6.6 MPa.经对比验算证明,修正计算式在有无插筋及各种粗糙度情况下的误差最小,拟合效果最好,可为工程应用提供参考.

关键词：新旧混凝土结合面剪切强度规范对比参数分析公式修正

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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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基于单曲扁壳理论的冷弯受压构件非弹性屈曲有限条法

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工程力学 2023年

作者：刘欢邓露何钰龙王维湖南大学土木工程学院湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室

有限条法作为一种半解析方法，被广泛用于薄壁结构的屈曲分析。大部分有限条法都基于Kirchhoff 和Mindlin板理论。然而，在分析带弯角的薄壁构件屈曲时，基于单曲扁壳理论的有限条法具有更快的收敛速度并能得到更准确的计算结果。目前... 详细信息

有限条法作为一种半解析方法，被广泛用于薄壁结构的屈曲分析。大部分有限条法都基于Kirchhoff 和Mindlin板理论。然而，在分析带弯角的薄壁构件屈曲时，基于单曲扁壳理论的有限条法具有更快的收敛速度并能得到更准确的计算结果。目前基于扁壳理论的有限条法适用于分析薄壁结构的弹性屈曲，并未考虑冷弯钢材的非线性应力应变关系。本文基于Marguerre扁壳理论和塑性变形理论，提出了一种分析冷弯型钢非弹性屈曲的有限条法。采用经典的Ramberg-Osgood应力应变关系模拟钢材的非线性行为。基于最小势能原理，得到了用于确定临界屈曲应力的正交值方程，并采用迭代法进行了求解。针对几种典型的工况，将本文模型所得结果与已有结果进行了对比，验证了本文模型的可行性和有效性。基于本文的模型分析了单曲扁壳和带弯角的冷弯薄壁和厚壁角钢、C型钢和方形空心型钢的非弹性屈曲问题，结果表明：非弹性屈曲应力与半波长的变化关系与弹性时的情况相似，但当屈曲应力接近和大于屈服应力时，非弹性屈曲应力显著小于弹性屈曲应力；对于冷弯薄壁型钢构件，弯角半径对非弹性屈曲应力的影响可以忽略不计。而对于冷弯厚壁型钢构件，弯角半径提高了构件的非弹性局部屈曲和局部-整体相关屈曲应力。

关键词：有限条法扁壳理论非弹性屈曲冷弯型钢塑性变形理论

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新型可恢复功能组合柱设计及其抗震性能研究

引用

自然灾害学报 2023年第2期32卷 32-42页

作者：马高王择文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

为实现框架结构震后性能的快速恢复,提出了一种有良好自复位能力且易于修复的新型可恢复功能组合柱。考虑钢绞线滑移及无粘结钢绞线的受力特征,采用OpenSees对柱抗震性能进行验证及参数分析。对不同设防烈度普通钢筋混凝土(reinforced c... 详细信息

为实现框架结构震后性能的快速恢复,提出了一种有良好自复位能力且易于修复的新型可恢复功能组合柱。考虑钢绞线滑移及无粘结钢绞线的受力特征,采用OpenSees对柱抗震性能进行验证及参数分析。对不同设防烈度普通钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)框架、钢绞线混凝土框架及应用可恢复柱的可恢复框架进行静力推覆及地震荷载下的残余位移及最大位移响应分析,得出各框架层间最大位移与残余位移的关系,并对比分析各框架在不同地震强度下的可恢复性能。结果表明:钢绞线配置率对可恢复柱的抗震性能有重要影响;7度设防RC框架应用可恢复柱后,底层梁柱塑性铰发展大幅减轻,延迟了框架的破坏,且其承载能力与自复位能力均高于8度设防RC框架;在地震作用下可恢复框架的失效概率最低,可恢复性最高,且地震作用越大,其相对于普通RC框架可恢复性的提升越为明显。

关键词：可恢复功能柱抗震性能可修复残余位移可恢复指标

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