检索结果-内蒙古大学图书馆

地震工程与工程振动 2022年第3期42卷 143-152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

为实现精准预测钢管混凝土剪力墙的破坏模式,文中基于机器学习对钢管混凝土剪力墙的破坏模式进行了预测,并对结果进行了解释与分析。采用SMOTE算法,使数据类间样本不均衡对模型预测性能造成的不利影响得到了改善。利用多种机器学习算法... 详细信息

为实现精准预测钢管混凝土剪力墙的破坏模式,文中基于机器学习对钢管混凝土剪力墙的破坏模式进行了预测,并对结果进行了解释与分析。采用SMOTE算法,使数据类间样本不均衡对模型预测性能造成的不利影响得到了改善。利用多种机器学习算法对钢管混凝土剪力墙的破坏模式进行预测并筛选出性能最优的模型,并基于SHAP法对预测结果进行解释,对特征参数在不同破坏模式中的影响进行了分析并结合试验结果进行佐证。研究结果表明:剪跨比λ是影响墙体破坏模式的一个主要因素,剪跨比λ越高发生弯曲破坏的概率越高,剪跨比λ越低发生剪切破坏的概率越高,只有在剪跨比λ适中时才会增加发生弯剪破坏的概率,并推高其对应破坏模式的Shapley值;腹板内的水平钢筋配筋指数、纵筋配筋指数越高,发生弯剪破坏的概率越低;边缘构件内的钢管配筋指数、与轴压比n越高,发生弯剪破坏的概率越高;在3种破坏模式中,弯剪破坏的预测难度最大。

关键词：钢管混凝土剪力墙破坏模式预测机器学习可解释性 SMOTE算法

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预制ECC耗能墙-框架结构抗震性能分析与评价

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防灾减灾工程学报 2024年第6期44卷 1348-1358页

作者：汪君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

工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)具有受拉应变硬化和多缝稳态开展的特性,可以作为一种理想的耗能材料,将ECC材料应用于预制墙板的塑性铰区形成一种新型预制ECC耗能墙板,并将其用于预制剪力墙-框架结构中。... 详细信息

工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)具有受拉应变硬化和多缝稳态开展的特性,可以作为一种理想的耗能材料,将ECC材料应用于预制墙板的塑性铰区形成一种新型预制ECC耗能墙板,并将其用于预制剪力墙-框架结构中。基于OpenSees仿真平台,采用多垂直杆单元构建预制ECC耗能墙板模型并进行参数分析,对某12层预制ECC耗能墙-框架结构进行静力弹塑性分析和动力时程分析,研究预制ECC耗能墙板对框剪结构抗震性能的影响。结果表明:预制ECC耗能墙板的极限承载力和耗能能力相较于普通预制剪力墙分别提高了35%和31%;静力弹塑性分析和易损性分析结果进一步验证了ECC材料对框剪结构抗震性能的改善作用;在近场脉冲型地震波作用下预制ECC耗能墙-框架结构抗震性能的改善效果最为明显,ECC适用于近断层结构的抗震应用;在造价上,预制ECC耗能墙-框架的成本相较于RC剪力墙-框架结构仅提高2.1%,因此配置ECC耗能墙是一种有效且经济的结构抗震性能提升方案。

关键词：预制ECC耗能墙板框架-剪力墙结构静力弹塑性分析易损性分析近场地震动

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预应力混凝土-钢组合塔架连接段应力模拟分析

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应用力学学报 2015年第6期32卷 999-1005 1103,1103页

作者：许斌李知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长沙410082

近年来,我国风电产业发展迅速,随着风电单机功率的不断提高,采用预应力混凝土-钢组合风电塔架优势明显。预应力混凝土-钢连接段对于整个预应力混凝土-钢组合风电塔架来说至关重要。本文提出一种新型钢法兰结合环向锚固钢板,径向加劲板... 详细信息

近年来,我国风电产业发展迅速,随着风电单机功率的不断提高,采用预应力混凝土-钢组合风电塔架优势明显。预应力混凝土-钢连接段对于整个预应力混凝土-钢组合风电塔架来说至关重要。本文提出一种新型钢法兰结合环向锚固钢板,径向加劲板的预应力混凝土塔段与钢塔段的连接段结构方案。以某大型风力发电塔架为例,利用大型有限元分析软件ABAQUS建立了在离塔架底部16米处的连接过渡段有限元模型,通过引入预应力并施加最不利设计荷载对模型进行了弹性以及基于混凝土塑性损伤本构模型的应力应变分析。结果表明:所提出的方案解决了在最不利荷载组合作用下传统法兰连接方案中混凝土受力不均匀以及其最大拉应力过大的问题;连接段中各种材料应力分布均满足要求,特别是混凝土中最大拉应力得到有效控制。所提出的连接过渡段结构方案为工程应用提供具备可行性的选择。

关键词：预应力混凝土-钢组合塔架有限元连接段弹性分析塑性分析塑性损伤模型

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基于分区软化拉压杆模型的矩形RC剪力墙水平承载力计算方法

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地震工程与工程振动 2022年第5期42卷 138-149页

作者：张博鸿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

为给出适合工程实践的矩形RC剪力墙水平承载力计算公式,文中依据软化拉压杆模型和墙体裂缝开裂特征对剪力墙的受力机理进行分析,将剪力墙受拉暗柱和腹板划分为弯剪区或斜压区,而受压暗柱划分为剪压区。在原软化拉压杆模型的基础上,提出... 详细信息

为给出适合工程实践的矩形RC剪力墙水平承载力计算公式,文中依据软化拉压杆模型和墙体裂缝开裂特征对剪力墙的受力机理进行分析,将剪力墙受拉暗柱和腹板划分为弯剪区或斜压区,而受压暗柱划分为剪压区。在原软化拉压杆模型的基础上,提出了考虑轴压力、剪跨比、水平分布筋、竖向分布筋影响的软化拉压杆模型拉杆控制概念和计算方法,并对受压暗柱采用抗剪原理计算其贡献,最终提出了考虑拉杆屈服和边压杆抗剪作用的分区软化拉压杆模型及计算方法,使原模型的适用范围由剪切破坏扩展为剪切和弯剪破坏。通过收集剪力墙试验数据库(剪切破坏剪力墙73片,弯剪破坏剪力墙169片)、规范公式、相关学者所提模型对文中提出的计算方法进行验证和比较。分析结果表明:文中方法相比其它方法不仅适用于剪切破坏类数据库还适用于弯剪破坏类数据库,在2类数据库中剪力墙水平承载力试验值/计算值的变异系数均明显低于其余方法,且其平均值在不同剪跨比区间过渡更为平稳,由此可见,文中提出的剪力墙分区工作机理及计算公式较为准确,可较好的考虑剪力墙剪切及弯剪耦合受力状态,为工程应用提供参考。

关键词：软化拉压杆模型矩形剪力墙水平承载力机理分析数据库弯剪耦合

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自攻螺钉双面剪切连接抗剪性能研究

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工程力学 2022年第9期39卷 81-94页

作者：邓露刘文豪刘定荣何钰龙刘艳芝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 北京定荣家科技有限公司北京101100

该文通过ABAQUS有限元软件对自攻螺钉双面剪切连接抗剪性能进行了研究,通过已有试验结果验证了有限元模型的准确性,基于此模型讨论了钢材强度等级、钢板厚度、螺钉直径以及不同中间钢板厚度对螺钉双面剪切连接的破坏模式和抗剪承载力的... 详细信息

该文通过ABAQUS有限元软件对自攻螺钉双面剪切连接抗剪性能进行了研究,通过已有试验结果验证了有限元模型的准确性,基于此模型讨论了钢材强度等级、钢板厚度、螺钉直径以及不同中间钢板厚度对螺钉双面剪切连接的破坏模式和抗剪承载力的影响。结果表明:螺钉双面剪切连接构件的破坏模式可分成3类,分别为:承压破坏、承压-剪切破坏和剪切破坏。螺钉双面剪切连接抗剪承载力随着钢材强度等级和钢板厚度的增加而提高并趋于稳定;随着螺钉直径的增加,螺钉双面剪切连接抗剪承载力呈线性增加;在一定范围增加中间钢板厚度也可显著提高螺钉双面剪切连接抗剪承载力。将数值模拟结果与中美欧规范计算值进行比较分析得出,当钢板发生承压破坏时,中国、欧洲和AISC规范公式计算值偏于保守,AISI规范计算值较接近有限元值;当螺钉发生剪切破坏时,AISI和中欧规范过于保守。AISC规范公式计算值与有限元值吻合较好,因此,当螺钉发生剪切破坏时,使用AISC规范公式计算具有一定参考价值。

关键词：自攻螺钉双面剪切连接数值模拟破坏模式抗剪承载力

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UHPC增强短搭接RC构件承载力可靠度分析与加固建议

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防灾减灾工程学报 2024年第3期44卷 605-615页

作者：马高马忍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

基于可靠度研究超高性能混凝土(Ultra‐High Performance Concrete,UHPC)增强钢筋短搭接RC构件的失效模式与承载力特征。首先阐述了UHPC加固机理,建立了包含活恒荷载效应比、搭接系数m、UHPC强度、混凝土强度、钢筋型号、考虑水平地震... 详细信息

基于可靠度研究超高性能混凝土(Ultra‐High Performance Concrete,UHPC)增强钢筋短搭接RC构件的失效模式与承载力特征。首先阐述了UHPC加固机理,建立了包含活恒荷载效应比、搭接系数m、UHPC强度、混凝土强度、钢筋型号、考虑水平地震作用的弯矩效应比和轴力效应比等关键参数的设计空间;确立分析RC构件承载力可靠度的功能函数,运用Monte Carlo法对设计空间中的关键参数组进行可靠指标计算,然后进行关键参数敏感性分析和计算结果拟合分区。结果表明:设计空间关键参数中,搭接系数、效应比、配筋率、钢筋型号和UHPC强度对可靠指标的影响均显著;UHPC不仅具有良好的承载力增强能力,还能改变失效模式,梁和柱屈服时可靠指标分别提高109.6%和12.9%,屈服时搭接系数分别为0.58和0.57;对于受弯RC梁(压弯柱),m>0.67(0.65)时,钢筋基本能屈服,建议采用UHPC加固;0.50(0.49)

关键词：短搭接 UHPC加固可靠度 Monte Carlo法承载力

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新型可恢复功能组合柱设计及其抗震性能研究

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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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基于ABAQUS考虑钢筋影响的混凝土构件收缩徐变分析

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重庆大学学报（自然科学版） 2019年第11期42卷 64-78页

作者：张望喜谢宏涛王雄谭泽腾湖南大学土木工程学院长沙410012 湖南大学工程结构损伤诊断湖南省重点实验室长沙410012

基于CEB-FIP(2010)模型采用MATLAB拟合徐变曲线,通过ABAQUS分析软件二次开发了收缩徐变计算程序。在参数验证的基础上,模拟计算了素混凝土及钢筋混凝土柱、单层三跨框架梁在不同参数影响下考虑徐变和收缩影响的竖向变形,提出了考虑钢筋... 详细信息

基于CEB-FIP(2010)模型采用MATLAB拟合徐变曲线,通过ABAQUS分析软件二次开发了收缩徐变计算程序。在参数验证的基础上,模拟计算了素混凝土及钢筋混凝土柱、单层三跨框架梁在不同参数影响下考虑徐变和收缩影响的竖向变形,提出了考虑钢筋影响的变形折减系数并分析了其影响参数,拟合了不同影响因素下柱的折减系数公式。结果表明:柱的尺寸、混凝土强度与折减系数为二次曲线关系,湿度、配筋率与折减系数为线性关系,轴压比对折减系数影响不大;梁的截面高度、混凝土强度、配筋率与折减系数为二次曲线关系,湿度与折减系数呈线性关系,梁上线荷载大小对折减系数影响不大;折减系数公式能很好地考虑钢筋对混凝土收缩徐变的影响。

关键词：收缩徐变钢筋影响折减系数

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考虑土-独立基础-结构相互作用的钢筋混凝土框架结构抗震性能研究

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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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基于能量的主余震作用下RC框架损伤与震后性能评估

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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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