检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2024年第18期43卷 173-185页

作者：马金凤刘铭劼天津大学建筑工程学院天津300350 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350 天津大学中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室天津300350

针对弦支穹顶结构在地震作用下的动力响应问题,提出采用黏弹性阻尼器替换弦支穹顶结构撑杆的振动控制方法,基于结构力学原理推导了弦支穹顶结构上弦节点静力位移公式,提出了黏弹性阻尼器参数刚度系数K、阻尼系数C的理论公式,借助有限元... 详细信息

针对弦支穹顶结构在地震作用下的动力响应问题,提出采用黏弹性阻尼器替换弦支穹顶结构撑杆的振动控制方法,基于结构力学原理推导了弦支穹顶结构上弦节点静力位移公式,提出了黏弹性阻尼器参数刚度系数K、阻尼系数C的理论公式,借助有限元软件针对结构跨度、结构矢跨比、阻尼器参数、替换杆件类型、替换撑杆位置进行参数化分析。结果表明,替换阻尼器参数选用理论计算值的减振效果优于对照组,验证了阻尼器参数理论公式适用于弦支穹顶结构振动控制,最优替换杆件类型为结构的竖向撑杆,最优减振率可达72.46%。

关键词：弦支穹顶振动控制黏弹性阻尼器阻尼器参数理论分析

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围压作用下碱激发混凝土的本构模型与破坏准则

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硅酸盐学报 2023年第8期51卷 1920-1927页

作者：刘杉石晓贝郝逸飞天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350 河北工业大学天津市装配式建筑与智能建造重点实验室天津300400

作为一种极具潜力的可持续建筑材料,碱激发混凝土(AAC)可能处于复杂应力状态,但是目前AAC三轴压缩性能的研究所考虑的约束率较低且忽略了试件强度影响。针对不同强度的AAC开展常规三轴压缩试验(约束率范围为0~1.4),研究AAC在围压作用下... 详细信息

作为一种极具潜力的可持续建筑材料,碱激发混凝土(AAC)可能处于复杂应力状态,但是目前AAC三轴压缩性能的研究所考虑的约束率较低且忽略了试件强度影响。针对不同强度的AAC开展常规三轴压缩试验(约束率范围为0~1.4),研究AAC在围压作用下的破坏模式、力学性能、本构模型和破坏准则。结果表明:随着围压增加,AAC的破坏模式由脆性转变为伪延性。AAC强度越高,三轴压缩强度提高地更显著,但变形能力较弱。现有硅酸盐水泥混凝土(PCC)的三轴压缩本构模型会极大高估AAC在峰值应力时的轴向应变。基于试验数据,提出了AAC的三轴压缩本构模型和破坏准则。

关键词：碱激发混凝土三轴压缩本构模型破坏准则

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振动台试验饱和机制砂模型土动力特性研究

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土木工程学报 2024年第3期57卷 110-122页

作者：韩庆华王永超刘铭劼李浩斌天津大学中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室天津300350 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350 天津大学建筑工程学院天津300350

根据饱和砂土-结构相互作用振动台试验的相似性要求,对饱和砂土的相似性要求进行探讨,提出以机制砂作为通用的饱和砂土模型材料。通过动力三轴分级循环加载试验,研究饱和机制砂模型土的最大动剪切模量Gmax、动剪切模量比G/Gmax-γ曲线... 详细信息

根据饱和砂土-结构相互作用振动台试验的相似性要求,对饱和砂土的相似性要求进行探讨,提出以机制砂作为通用的饱和砂土模型材料。通过动力三轴分级循环加载试验,研究饱和机制砂模型土的最大动剪切模量Gmax、动剪切模量比G/Gmax-γ曲线、阻尼比λ-γ曲线、孔压比ru-ΔW曲线的变化范围,得到其动力本构模型参数随有效粒径d10、不均匀系数Cu、曲率系数Cc和相对密度Dr的变化规律和拟合公式,并根据相似要求和拟合公式分不同情况给出饱和机制砂模型土的配制方法。与文献中多种原型砂土的相似性分析表明,饱和机制砂模型土可以对大部分原型砂土有效实现动力特性相似和液化特性相似,证明其广泛适用性。

关键词：饱和机制砂动三轴试验动力特性液化特性相似性模型土配制

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大跨度索穹顶结构半主动振动控制分析

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 17-24页

作者：韩庆华张晓龙芦燕罗奇星天津大学中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室天津300350 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350 天津大学建筑工程学院天津300350

为了实现大跨空间结构半主动振动控制,提出了一种基于模糊控制算法的半主动振动控制方法.以某体育馆大跨度索穹顶屋盖为分析对象,建立了基于台站与地震信息的地震动记录选择集,采用研发的新型压电摩擦阻尼器,开展索穹顶结构被动控制研究... 详细信息

为了实现大跨空间结构半主动振动控制,提出了一种基于模糊控制算法的半主动振动控制方法.以某体育馆大跨度索穹顶屋盖为分析对象,建立了基于台站与地震信息的地震动记录选择集,采用研发的新型压电摩擦阻尼器,开展索穹顶结构被动控制研究.将地面加速度和结构变形量2个指标作为控制参数,进行索穹顶结构半主动振动控制分析.结果表明:被动控制时不同地震动强度下结构峰值加速度、最大相对变形量的最小减振率平均值仅分别为3.7%和-1.6%;半主动控制下的压电摩擦阻尼器能够适应不同强度地震动,有效降低结构的峰值加速度和峰值位移,且峰值加速度减振率平均值为20.0%~41.9%,最大相对变形量减振率平均值为12.0%~19.0%.

关键词：压电摩擦阻尼器索穹顶半主动控制地震响应模糊控制

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基于深度学习的建筑用短粗拉索索力智能识别

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建筑结构学报 2023年第9期44卷 204-213页

作者：刘红波王龙轩郭刘潞张帆陈志华天津大学建筑工程学院天津300072 河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

准确识别拉索的索力大小对评估预应力结构的健康状态具有重要意义。频率振动法可以较精确地测量桥梁结构中细长拉索的索力,但对建筑用短粗拉索的索力测量精度较低。为此,对建筑中常用的密闭索及高钒索开展在预应力作用下的动态响应试验... 详细信息

准确识别拉索的索力大小对评估预应力结构的健康状态具有重要意义。频率振动法可以较精确地测量桥梁结构中细长拉索的索力,但对建筑用短粗拉索的索力测量精度较低。为此,对建筑中常用的密闭索及高钒索开展在预应力作用下的动态响应试验,以获取拉索在不同索力下的动态响应数据,基于试验数据提出了可智能识别建筑用拉索索力的深度学习模型。模型以采集的原始频谱数据及拉索各项几何参量为特征输入,采用多通道融合的1D卷积神经网络(CNN)及深度神经网络(DNN)。分析结果表明:训练后的模型在测试集上识别的索力值与实际索力值间的平均绝对误差值仅为5.05%,均方误差值仅为0.35%;在测试集随机的6个取样点上索力值的决定系数为0.9854,索力误差均小于10%。与已有索力计算实用公式和机器学习算法进行对比,由索力误差百分比及决定系数的评估结果发现所提出的深度学习模型的索力识别精度更高。

关键词：建筑拉索深度学习索力识别神经网络频率振动法

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盾构隧道施工扰动对隧道与车站地震响应的影响分析

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地震工程学报 2025年第1期47卷 69-81页

作者：加瑞杨岗郑刚李青茁许敬明天津大学建筑工程学院天津300350 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350

盾构隧道施工扰动会改变隧道周围土体的应力状态和力学性质,从而影响隧道与车站后期的地震响应。通过数值模拟,分析不同程度的应力状态改变和剪切模量衰减对地震时隧道周围土体、管片结构以及车站结构地震响应的影响。结果表明:(1)应力... 详细信息

盾构隧道施工扰动会改变隧道周围土体的应力状态和力学性质,从而影响隧道与车站后期的地震响应。通过数值模拟,分析不同程度的应力状态改变和剪切模量衰减对地震时隧道周围土体、管片结构以及车站结构地震响应的影响。结果表明:(1)应力状态改变程度越大(地层应力释放率越大),隧道周围土体的初始剪应力越大,隧道底部土体的剪应变越大,超静孔隙水压力越大;同时,地震引起的管片弯矩和轴力越大(应力释放率30%时地震引起的左拱肩峰值管片弯矩和轴力增量分别是应力释放率10%时的165%和527%),车站侧墙和柱的相对水平位移越大。(2)剪切模量衰减程度越大,隧道周围土体的剪切模量越小,隧道周围土体越软,隧道底部土体的剪应变越大,超静孔隙水压力越大;同时,地震引起的管片弯矩和轴力越小(模量衰减大时地震引起的左拱肩峰值管片弯矩和轴力增量分别是模量无衰减时的67%和40%),车站侧墙和柱的相对水平位移越小。因此,盾构隧道的施工扰动程度对后期隧道与车站的地震响应有明显影响,在隧道与车站的抗震设计时应考虑盾构隧道前期施工对周围土体应力状态及力学性质改变的影响。

关键词：盾构隧道施工扰动应力状态模量衰减地震响应

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桩-承台不同连接方式下的桩基-结构动力响应离心机振动台试验研究

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建筑结构学报 2025年第1期46卷 204-211,222页

作者：郑刚张文彬赵继辉周海祚天津大学建筑工程学院天津300350 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350

桩与承台之间通常采用刚性连接形式,然而在地震作用下刚性连接附近易发生应力集中,导致桩基发生破坏。同时,桩基是隐蔽工程,破坏后难以进行检测与修复。因此,对桩基-结构动力进行响应离心机振动台试验,研究刚性、半刚性和垫层三种桩-承... 详细信息

桩与承台之间通常采用刚性连接形式,然而在地震作用下刚性连接附近易发生应力集中,导致桩基发生破坏。同时,桩基是隐蔽工程,破坏后难以进行检测与修复。因此,对桩基-结构动力进行响应离心机振动台试验,研究刚性、半刚性和垫层三种桩-承台连接形式对上部结构与桩基的动力响应特征及受力分布规律的影响,并开展浅基础形式作为变形的对比组研究。结果表明:地震作用下,相较于桩-承台刚性连接,半刚性连接和垫层连接方式均可有效降低上部结构动力加速度响应;刚性与半刚性连接形式下,虽会出现较大的上部结构净位移,但显著限制基础转动与平动位移;垫层连接具有隔振作用,可显著减少上部结构净位移,然而由于承台与桩体无抗拉连接,基础的转动与平动位移显著;加速度幅值较大时(apg=0.3g)基础转动位移增量明显,易发生基础与地基脱离的现象;在桩体受力性能方面,桩-承台半刚性连接和垫层连接通过减弱上部的惯性力,可分别降低桩顶弯矩和桩身弯矩,对防止桩基发生弯曲破坏起到有益作用。

关键词：桩-承台系统刚性连接半刚性连接垫层连接离心机振动台试验动力响应

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基于Davidenkov本构模型的三维沉积盆地非线性地震动谱元法模拟

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岩土工程学报 2024年第7期46卷 1387-1397页

作者：巴振宁赵靖轩桑巧稚梁建文滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350 天津大学中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室天津300350 天津大学土木工程系天津300350 同济大学地下建筑与工程系上海200092

为研究三维沉积盆地内低波速土体非线性反应对近断层地震动的影响,实现基于物理的全过程(震源破裂-地震波传播-复杂场地效应-近地表土体非线性反应)三维复杂场地地震动模拟,在谱元SPECFEM3D程序中进行二次开发,采用目前具有丰富工程应... 详细信息

为研究三维沉积盆地内低波速土体非线性反应对近断层地震动的影响,实现基于物理的全过程(震源破裂-地震波传播-复杂场地效应-近地表土体非线性反应)三维复杂场地地震动模拟,在谱元SPECFEM3D程序中进行二次开发,采用目前具有丰富工程应用且适用于不同土类的三参数Martin-Seed-Davidenkov本构模型,结合已有的不规则加卸载准则,通过在程序中修改每个显式时间步下的应力增量,实现了土体剪切模量的实时更新和加卸载拐点的有效识别,将土体的非线性特性纳入到三维复杂场地地震动模拟中。首先将建立的三维模型通过施加合理边界退化至一维,与一维非线性动力分析软件DEEPSOIL的结果进行了对比,验证了开发的正确性;进而将开发的程序应用于中国滇西南地区施甸盆地的非线性地震动模拟,并与相应的线性结果进行了对比。结果显示,受土体非线性的影响,施甸地区PGA和PGV较线性结果峰值均降低,且非线性土体对PGV的影响更加明显,较线性结果最大降低约30%;沉积非线性使沉积内部观测点的速度及其反应谱幅值降低,且特征频率向长周期方向移动。

关键词：非线性地震反应三维沉积盆地 Davidenkov本构模型谱元法

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预应力UHPC-NC组合梁截面优化设计

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吉林大学学报（工学版） 2023年第11期53卷 3151-3159页

作者：朱劲松秦亚婷刘周强天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学滨海土木工程与安全教育部重点实验室天津300072

针对预应力超高性能混凝土-普通混凝土(UHPC-NC)组合梁结构的优化设计,提出了基于改进的自适应遗传算法的结构优化设计方法。优化设计以材料成本最小化为优化目标,以组合梁截面参数作为优化设计变量,并结合承载力及变形等约束条件,建立... 详细信息

针对预应力超高性能混凝土-普通混凝土(UHPC-NC)组合梁结构的优化设计,提出了基于改进的自适应遗传算法的结构优化设计方法。优化设计以材料成本最小化为优化目标,以组合梁截面参数作为优化设计变量,并结合承载力及变形等约束条件,建立预应力UHPC-NC组合梁的数学模型。通过优化算例表明,改进的自适应遗传算法具有较好的极值寻优能力和收敛性能。利用自适应遗传算法搜索求解预应力UHPC-NC组合梁最优设计参数,优化结果表明:优化后得到的组合梁截面参数取值合理,满足约束条件要求。

关键词：桥梁与隧道工程超高性能混凝土组合梁优化设计遗传算法预应力混凝土结构

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大跨度地锚式悬索桥弹塑性极限承载力分析

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公路交通科技 2023年第7期40卷 78-85,184页

作者：王子挺朱劲松天津大学建筑工程学院天津300072 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

为保证大跨度地锚式悬索桥在运营的安全,探究运营中可能出现的破坏模式,对其弹塑性极限承载力及各构件的破坏顺序进行了研究。以我国某免涂装耐候钢-混组合梁公路悬索桥为工程背景,利用梁格法,采用Mises屈服准则,考虑几何非线性和材料... 详细信息

为保证大跨度地锚式悬索桥在运营的安全,探究运营中可能出现的破坏模式,对其弹塑性极限承载力及各构件的破坏顺序进行了研究。以我国某免涂装耐候钢-混组合梁公路悬索桥为工程背景,利用梁格法,采用Mises屈服准则,考虑几何非线性和材料非线性,基于U.L.列式编制了杆系有限元计算程序。选择受力最不利构件确定了6种最不利荷载工况,对各工况下悬索桥的弹塑性极限承载力及各构件的破坏顺序进行了分析。最后对6种荷载工况下的安全性进行了分析,重点分析了工况3和5下主缆与吊索的承载能力富余程度。结果表明:随着荷载的增加,钢梁局部应力达到屈服应力时结构体系依然可以保持弹性状态,但当主缆应力达到屈服应力时,体系开始进入弹塑性阶段;6种工况下该桥各构件破坏顺序不同,工况1~3体系破坏顺序为加劲梁→吊索,破坏模式为局部破坏,工况4~5体系破坏顺序为加劲梁→吊索→主缆→主塔接近破坏,破坏模式为主缆破坏引起的整体破坏;不考虑材料非线性时,会高估悬索桥的极限承载力,在分析极限承载力时材料非线性应予重视;工况3加载时,当加劲梁破坏后,吊索安全储备为37.2%,工况5加载时,当加劲梁破坏后,主缆承载能力富余为9.5%。

关键词：桥梁工程极限承载力双重非线性地锚式悬索桥弹塑性破坏模式

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