检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2024年第6期41卷 130-144页

作者：马高覃春雄王瑶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(湖南大学) 长沙410082

为精准预测全灌浆套筒失效模式(钢筋拉断、钢筋拔出),该文提出一种基于知识和数据联合驱动的全灌浆套筒失效模式预测方法。根据348例全灌浆套筒试验数据,通过机器学习回归算法与规范公式分别得到全灌浆套筒灌浆连接承载力预测值与钢筋... 详细信息

为精准预测全灌浆套筒失效模式(钢筋拉断、钢筋拔出),该文提出一种基于知识和数据联合驱动的全灌浆套筒失效模式预测方法。根据348例全灌浆套筒试验数据,通过机器学习回归算法与规范公式分别得到全灌浆套筒灌浆连接承载力预测值与钢筋极限抗拉承载力计算值,并基于领域知识建立两者与失效模式关系的特征参数,将其与试验数据组成新的数据库。基于新的数据库,通过机器学习分类算法对全灌浆套筒失效模式自动预测。研究结果表明,随机森林算法对全灌浆套筒灌浆连接承载力与失效模式均具有最好的预测效果。相比其他全灌浆套筒失效模式预测方法,该文提出的知识和数据联合驱动预测方法更具竞争力,总体分类准确率可达到94.3%。结合Shapley additive explanations (SHAP)方法和Partial dependent plot (PDP)方法对预测结果进行解释,审视各参数对失效模式的影响。SHAP与PDP的解释结果都表明钢筋锚固长度与灌浆料抗压强度是对失效模式影响最大的两个试验参数,其中PDP解释结果还给出两者影响失效模式转化的临界值,分别为6.01 d(d为钢筋直径)、80.87 MPa。

关键词：全灌浆套筒失效模式知识驱动数据驱动结果解释

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受力筋搭接钢筋混凝土梁受弯性能试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第1期50卷 1-10页

作者：易伟建刘晨曦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

为研究钢筋搭接接头对钢筋混凝土梁受弯性能的影响,验证现有钢筋搭接长度修正系数是否能满足混凝土结构设计规范(GB 50010—2010)的正常使用极限状态限值要求,以钢筋搭接长度和搭接百分率为变量,完成了16根两点集中荷载作用下受力钢筋... 详细信息

为研究钢筋搭接接头对钢筋混凝土梁受弯性能的影响,验证现有钢筋搭接长度修正系数是否能满足混凝土结构设计规范(GB 50010—2010)的正常使用极限状态限值要求,以钢筋搭接长度和搭接百分率为变量,完成了16根两点集中荷载作用下受力钢筋搭接钢筋混凝土简支梁受弯性能试验.对试件的裂缝发展、裂缝宽度、裂缝间距、破坏形态、受弯承载力和跨中挠度等进行了观测.试验结果表明:搭接百分率及钢筋搭接长度对试验梁的承载能力及变形有较大影响,钢筋搭接长度较大的梁试件均能满足承载能力要求;在使用阶段荷载下,试验梁的跨中挠度均满足限值要求,但钢筋搭接长度较小的梁裂缝宽度不满足限值要求.基于试验数据并考虑搭接百分率及钢筋搭接长度两个参数,给出了钢筋搭接梁最大裂缝宽度与钢筋无搭接梁最大裂缝宽度的关系,并提出了钢筋搭接长度修正系数的建议值,以此为基础对我国混凝土结构设计规范及美国ACI 318规范的合理性进行了探讨.

关键词：钢筋混凝土梁搭接接头抗弯承载力裂缝挠度搭接长度

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融合InSAR技术与大数据的城市建筑群结构变形风险评估——以台北市为例

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土木工程学报 2024年

作者：周云陈建炜郝官旺朱诗琪易伟建湖南大学湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室

高效的城市建筑群变形风险监测是提高建筑韧性从而提高城市韧性的重要方法。本研究以台北市为例，将InSAR测量技术与城市历史温度数据、地下水位数据、GNSS监测数据、光学卫星影像、城市实景三维图像等大数据结合，提出了一种大范围、... 详细信息

高效的城市建筑群变形风险监测是提高建筑韧性从而提高城市韧性的重要方法。本研究以台北市为例，将InSAR测量技术与城市历史温度数据、地下水位数据、GNSS监测数据、光学卫星影像、城市实景三维图像等大数据结合，提出了一种大范围、低成本、可持续的城市建筑群安全风险多尺度分析方法。在城市级广域尺度层面，利用PSI技术获取了该地区从2019年1月到2024年2月的大范围变形，并利用GNSS测站数据验证了变形观测结果，揭示了地表变形与地下水位变化的高度正相关性。根据异常地表变形趋势识别风险区域后，在片区级中域尺度层面，本研究利用综合SAR卫星升降轨影像分析的反距离权重插值法获取某风险变形区域的异常变形场，发现隧道施工导致地下水位变化是该区域异常变形的主要原因。在建筑级局域尺度层面，本研究提出结合结构损伤风险和整体变形风险的建筑风险评估方法，提高了建筑风险的识别精度。与传统利用宏观变形指标评估建筑风险的方法相比，本研究所提出的方法体系可以得到更加准确、全面的建筑风险评估结果。

关键词：结构健康监测多尺度监测 PSI技术 IDW插值法变形模式建筑风险评估

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CFRP约束圆钢管高强混凝土短柱轴压试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2021年第5期48卷 47-54页

作者：秦鹏周昱李开琼易伟建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

为研究混凝土强度、径厚比、CFRP(碳纤维增强复合材料)层数及CFRP包裹方式等参数对CFRP约束圆钢管混凝土轴压静力性能的影响,进行了6个圆钢管混凝土短柱和18个CFRP-钢管混凝土短柱的轴压对比试验.研究发现CFRP的约束对圆钢管混凝土承载... 详细信息

为研究混凝土强度、径厚比、CFRP(碳纤维增强复合材料)层数及CFRP包裹方式等参数对CFRP约束圆钢管混凝土轴压静力性能的影响,进行了6个圆钢管混凝土短柱和18个CFRP-钢管混凝土短柱的轴压对比试验.研究发现CFRP的约束对圆钢管混凝土承载力有较显著的提升,且承载力的提高幅度随着CFRP的增加而增加.钢管高强、超高强混凝土短柱的破坏形态呈现为剪切破坏,延性较差,CFRP的约束可以改善其延性,且CFRP层数越多延性越好.半包CFRP试件性能接近于全包CFRP试件性能.随径厚比增大,CFRP约束效果下降.若黏结良好,试件失效前,CFRP与钢管能保持协同工作;最后选取了3个经典的CFRP约束钢管混凝土轴压承载力公式进行验算,发现基于CFRP和钢管双重约束的公式能较好地预测其承载力.

关键词： CFRP 钢管高强混凝土轴压短柱延性半包CFRP

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半潜式浮式风机平台绕流力学特性与尾流分析

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湖南大学学报（自然科学版） 2020年第7期47卷 1-9页

作者：邓露刘建祥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

柱体绕流是海洋工程领域的重要问题.流体绕经海洋平台所产生的周期性涡脱会造成平台往复运动,这将加剧平台系泊结构疲劳损伤,降低结构疲劳寿命.为研究多柱式浮式风机平台绕流的力学特性,厘清尾流之间的干扰机理,采用Delayed Detached Ed... 详细信息

柱体绕流是海洋工程领域的重要问题.流体绕经海洋平台所产生的周期性涡脱会造成平台往复运动,这将加剧平台系泊结构疲劳损伤,降低结构疲劳寿命.为研究多柱式浮式风机平台绕流的力学特性,厘清尾流之间的干扰机理,采用Delayed Detached Eddy Simulation(DDES)方法分析了半潜式浮式风机平台在不同来流角和流速下的力学特性,从相干结构层面研究了尾流干扰机理,并分析了立柱尾流之间的空间相关性.结果表明:下游立柱的阻力系数平均值随流速变化而有较大波动;流场相干结构以流向涡和发夹涡为主;相干结构之间的相互作用是导致尾流干扰的原因;上下游立柱尾流具有不同的相干结构,但两者仍有较强的空间相关性.研究结果可为深入理解多柱式海洋平台绕流现象提供理论参考.

关键词：半潜式平台多柱绕流相干结构尾流干扰空间相关性

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屈服后钢筋黏结锚固性能试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2022年第3期49卷 79-89页

作者：易伟建郑明明湖南大学湖南省工程结构损伤诊断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

为研究屈服后钢筋黏结锚固性能,采用钢筋表面开槽埋置电阻应变片的方法测量钢筋的应变分布,以钢筋强度等级、混凝土强度、钢筋直径、保护层厚度、配箍率、锚固长度等为变量,完成了15个梁端式黏结锚固试验.试验结果表明:钢筋屈服后,加载... 详细信息

为研究屈服后钢筋黏结锚固性能,采用钢筋表面开槽埋置电阻应变片的方法测量钢筋的应变分布,以钢筋强度等级、混凝土强度、钢筋直径、保护层厚度、配箍率、锚固长度等为变量,完成了15个梁端式黏结锚固试验.试验结果表明:钢筋屈服后,加载端相对滑移显著增加,钢筋屈服段黏结应力明显减小,最大屈服渗透深度与钢筋所受约束和钢筋直径等因素有关.基于试验结果,统计回归得到了钢筋屈服后加载端相对滑移计算公式;同时提出一种计算钢筋屈服后锚固长度的方法,能有效地计算钢筋屈服后锚固长度.

关键词：黏结强度黏结滑移屈服渗透锚固长度试验研究

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钢筋混凝土框架中间层梁柱端节点弯折钢筋锚固性能试验研究

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建筑结构学报 2023年第2期44卷 262-272页

作者：周凯鹏易伟建周云湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 湖南大学湖南省工程结构损伤诊断重点实验室湖南长沙410082

在GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中钢筋基本锚固长度计算以钢筋屈服强度为基本变量,但抗震等级为三级及以上的结构所使用钢筋应满足强屈比不小于1.25的要求,钢筋基本锚固长度应保证钢筋进入强化阶段后仍能可靠锚固。为验证规范... 详细信息

在GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中钢筋基本锚固长度计算以钢筋屈服强度为基本变量,但抗震等级为三级及以上的结构所使用钢筋应满足强屈比不小于1.25的要求,钢筋基本锚固长度应保证钢筋进入强化阶段后仍能可靠锚固。为验证规范中弯折钢筋锚固相关规定的安全性并研究弯折钢筋锚固机理,在满足规范最低构造要求的条件下,采用钢筋表面开槽贴应变片的方法测量钢筋的应变分布,以钢筋强度等级、混凝土强度、保护层厚度、箍筋配置、轴压比、节点形式等为变量,对16个中间层梁柱端节点进行弯折钢筋屈服后锚固试验研究。研究表明:大部分角柱节点发生侧保护层剥落破坏;屈服后锚固承载力随着轴压比、混凝土强度、钢筋屈服强度和侧向约束程度增大而增大;最不利条件下,满足规范要求的弯折钢筋锚固长度不能满足强屈比达到1.25的要求。为满足GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中对钢筋锚固性能的需求,建议增设弯折钢筋锚固长度修正系数k,对于弯折钢筋锚固在边柱节点或轴压比不小于0.3的角柱节点,k=1.0;其余情况,k=1.1。

关键词：钢筋混凝土框架梁柱端节点弯折钢筋设计规范屈服后锚固试验锚固长度强屈比屈服渗透

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钢筋混凝土有腹筋梁受剪机理试验研究

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建筑结构学报 2022年第9期43卷 210-221页

作者：易伟建谭童湖南省工程结构损伤诊断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

为研究钢筋混凝土有腹筋梁的受剪机理,以剪跨比、混凝土强度等级、配箍率为变量,完成了集中荷载作用下16根钢筋混凝土简支梁受剪性能试验。为了避免过高的纵筋配筋率,采用HRB600级钢筋作为纵向受拉钢筋。通过在箍筋内部开槽预埋电阻应... 详细信息

为研究钢筋混凝土有腹筋梁的受剪机理,以剪跨比、混凝土强度等级、配箍率为变量,完成了集中荷载作用下16根钢筋混凝土简支梁受剪性能试验。为了避免过高的纵筋配筋率,采用HRB600级钢筋作为纵向受拉钢筋。通过在箍筋内部开槽预埋电阻应变片测量箍筋的应变,分别得到钢筋混凝土有腹筋梁中混凝土和箍筋承担的剪力。试验结果表明:剪跨比和混凝土强度等级对混凝土和箍筋分担的剪力在总剪力中所占比例有显著影响,且二者呈相反的变化趋势;当剪跨比较小时,配箍能提升混凝土的受剪承载力,但箍筋本身承担的剪力较小,箍筋甚至不能屈服;当剪跨比较大时,斜裂缝倾角小于45°,实际与裂缝相交的箍筋数量多于按45°计算的数量,箍筋承担的剪力增大。与无腹筋梁相比,大剪跨比(剪跨比为3)有腹筋梁中混凝土承担的剪力减小。在试验研究的基础上,收集了国内外369根有腹筋梁受剪承载力的试验数据,采用统计分析方法得到了有腹筋梁受剪承载力计算公式,其较GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》计算公式更加合理,计算结果也偏于安全。

关键词：有腹筋梁混凝土剪跨比箍筋受剪试验受剪承载力

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超高性能混凝土与钢筋劈裂黏结强度试验研究

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建筑结构学报 2024年第6期45卷 254-261页

作者：梁芮黄远新疆大学建筑工程学院新疆乌鲁木齐830047 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

超高性能混凝土(UHPC)作为一种新型复合材料,可增强与钢筋界面的黏结性能,减少黏结长度。目前,针对UHPC黏结性能的研究,大多采用拔出试验或搭接拉伸试验,难以模拟结构中梁和柱等弯曲受力构件的实际黏结情况,需要对弯曲应力状态下UHPC与... 详细信息

超高性能混凝土(UHPC)作为一种新型复合材料,可增强与钢筋界面的黏结性能,减少黏结长度。目前,针对UHPC黏结性能的研究,大多采用拔出试验或搭接拉伸试验,难以模拟结构中梁和柱等弯曲受力构件的实际黏结情况,需要对弯曲应力状态下UHPC与中长锚钢筋的黏结行为展开研究。为此,对17根搭接梁式试件进行四点弯曲加载试验,研究UHPC强度、纤维体积率、保护层厚度、搭接长度及搭接段箍筋配置对UHPC与钢筋黏结强度的影响。结果表明:UHPC梁式试件主要发生劈裂黏结破坏;增加UHPC强度和保护层厚度有助于提高黏结强度;黏结强度随搭接长度增加而减小;在搭接段配置箍筋可有效提高试件黏结强度,但箍筋对黏结强度的提高作用存在一个阈值,当达到阈值时,增加箍筋数量对黏结强度的提高将不再明显。此外,对现有黏结强度计算模型进行了评估,发现现有计算模型对UHPC劈裂黏结强度预测结果较为保守,离散程度偏大。在此基础上,提出了改进的UHPC劈裂黏结强度计算表达式,可准确反映各种设计参数对劈裂黏结强度的影响,计算结果与本文及相关文献试验结果之比的平均值为1.076,变异系数为0.149。

关键词：超高性能混凝土中长锚钢筋搭接梁式试验黏结性能劈裂黏结强度

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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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