检索结果-内蒙古大学图书馆

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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双阻尼模型调谐质量阻尼器在随机激励下的减震性能研究

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工程力学 2025年第1期42卷 103-115页

作者：向越谭平贺辉陈倩敏广州大学土木工程学院广东广州510006 广州大学工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广东广州510006 湖南工学院土木与建筑工程学院湖南衡阳421002

该文提出黏滞阻尼与滞变阻尼共同作用的双阻尼模型调谐质量阻尼器(Dual Damping Tuned Mass Damper,DD-TMD),并对白噪声作用下DD-TMD进行减震优化研究。讨论了DD-TMD的构成、优势和应用范围,并总结了DD-TMD的力学机理。提出适用于DD-TMD... 详细信息

该文提出黏滞阻尼与滞变阻尼共同作用的双阻尼模型调谐质量阻尼器(Dual Damping Tuned Mass Damper,DD-TMD),并对白噪声作用下DD-TMD进行减震优化研究。讨论了DD-TMD的构成、优势和应用范围,并总结了DD-TMD的力学机理。提出适用于DD-TMD的H_(2)优化方法,并通过数值寻优得到了最优参数和基于稳定区域的DD-TMD参数优化方法。此外,通过DD-TMD的H_(2)优化方法进一步得到了DD-TMD的等效附加黏滞阻尼比,为工程设计奠定应用基础。以变摩擦摆式调谐质量阻尼器(Variable Friction Pendulum Tuned Mass Damper,VFP-TMD)为DD-TMD的实际应用算例,通过20条地震波检验所提出的优化方法对地震激励的减震性能影响。结果表明:H_(2)优化下的DD-TMD可以提供与常规黏滞阻尼TMD相当的控制效果。采用DD-TMD可以通过随机理论成功模拟与常摩擦阻尼等效的黏滞阻尼,并为带有初始摩擦的VFP-TMD提供有效可靠的优化设计方法。相较于前人所做的数值寻优方法,按照DD-TMD模型优化的VFP-TMD可以提供更加优异的减震控制效果且阻尼耗能能力提高了16.6%。

关键词：结构减震控制调谐质量阻尼器双阻尼模型 H2优化等效附加黏滞阻尼比

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混凝土全寿命周期固碳技术研究进展

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材料导报 2025年第2期39卷 75-82页

作者：杨海涛练鑫晟柳苗孙国文王伟石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室石家庄050043 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院石家庄050043

混凝土制备产生的碳排放占建筑业碳排放的28%,固碳技术成为实现“双碳”目标的关键。混凝土固碳技术是指利用CO_(2)与混凝土孔溶液中碱金属离子(如Ca^(2+)和Mg^(2+))或水化产物的碳化反应生成稳定的碳酸盐来实现CO_(2)的封存。碳化反应... 详细信息

混凝土制备产生的碳排放占建筑业碳排放的28%,固碳技术成为实现“双碳”目标的关键。混凝土固碳技术是指利用CO_(2)与混凝土孔溶液中碱金属离子(如Ca^(2+)和Mg^(2+))或水化产物的碳化反应生成稳定的碳酸盐来实现CO_(2)的封存。碳化反应会影响孔溶液、孔结构和水化产物的特性,进而影响混凝土的力学和耐久性能。本文围绕混凝土全寿命周期(拌合、养护、服役、二次利用),对混凝土固碳技术进行总结,对不同固碳技术的碳化机理、技术特点和固碳潜力进行了论述。拌合阶段注入CO_(2)可促使混凝土主动碳化,但会消耗能量并产生新的碳排放。碳化养护可提高混凝土早期强度,但致密的碳化产物限制了碳化的进一步发展。服役阶段的碳化无需人为干预,固碳潜力大,但其碳化速率较低。二次利用阶段的碳化不仅可实现CO_(2)封存,还可改善再生骨料的品质。对现有技术进行优化、引入新材料和新结构形式有助于提升全寿命周期混凝土的CO_(2)封存效率。

关键词：混凝土全寿命周期固碳碳化机理碳化养护 “双碳”

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竖向荷载作用下加筋埋地管道力学与变形行为细观分析

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西南交通大学学报 2025年第1期60卷 119-127页

作者：王志杰成彪杨广庆高古顺王贺石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043

为深入研究竖向荷载作用下土工格栅加筋埋地管道的防护效果,基于室内模型试验,建立离散元仿真分析模型,从细观层面探究竖向荷载作用下土工格栅加筋埋地管道与周围土体系统的力学响应与变形行为,揭示不同管道埋深与不同筋材埋深条件下,... 详细信息

为深入研究竖向荷载作用下土工格栅加筋埋地管道的防护效果,基于室内模型试验,建立离散元仿真分析模型,从细观层面探究竖向荷载作用下土工格栅加筋埋地管道与周围土体系统的力学响应与变形行为,揭示不同管道埋深与不同筋材埋深条件下,加载板荷载-沉降关系曲线、模型内部颗粒间接触力、颗粒位移与管道垂直径向变形等发展演化规律.研究结果表明:当管道埋深H较浅时(H=1.5D,D为管道模型外径),其极限承载力小于管道埋深较大的工况,虽然相同荷载作用下加载板沉降较小,但管道垂直径向变形较大;对管道上方进行土工格栅加筋后,模型系统承载力显著提高,管道垂直径向变形减小;土工格栅埋深越浅,加筋效果越显著,当土工格栅埋深从0.75B减小至0.25B时,极限承载力提高约57.2%,管道径向变形减小约27.9%.本研究从细观层面揭示了管道、土体与土工格栅之间的相互作用机理,实现土工格栅加筋防护埋地管道力学与变形行为的可视化.

关键词：埋地管道土工格栅力学行为变形特征离散元细观研究

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结合式主梁-翼板的主动气动控制优化与机理——PK箱梁断面颤振控制

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中国公路学报 2025年

作者：王子龙李珂魏晓军赵林同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室重庆大学土木工程学院中南大学土木工程学院同济大学桥梁结构抗风技术交通运输行业重点实验室广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西大学省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室

截止目前，PK箱梁分离流效应突出的主梁断面颤振主动控制规律未有清晰的认识，与此同时，为扩展和提高主动气动翼板颤振控制的适用范围和参数寻优效率，采用计算流体动力学（CFD）方法获取结合式PK箱梁主梁-翼板系统非定常气动力及其荷... 详细信息

截止目前，PK箱梁分离流效应突出的主梁断面颤振主动控制规律未有清晰的认识，与此同时，为扩展和提高主动气动翼板颤振控制的适用范围和参数寻优效率，采用计算流体动力学（CFD）方法获取结合式PK箱梁主梁-翼板系统非定常气动力及其荷载参数，采用分状态多频强迫振动法识别主梁-翼板系统气动参数并计算颤振临界风速，得到主动翼板颤振控制规律并获得最优控制参数。研究表明主动翼板改善PK箱梁颤振性能的主要原因是大幅提高了扭转运动关联的气动正阻尼，而耦合竖向运动产生的气动负阻尼受主动翼板运动影响较小。计算结果表明，PK箱梁的主动翼板最优控制参数与流线箱梁接近，PK箱梁在翼板振幅增益为2～6时颤振性能提高8.26%～ 30%。综上，结合式主动翼板对于偏钝体的PK箱梁断面同样具有较好的颤振性能提升作用。另一方面，在相同来流风速和翼板运动相位差下，不同振幅增益下的系统稳定位移不同。竖向位移变化较小，扭转位移则有所增大，这说明主动翼板在不同的振幅增益下，气动外形的改变不仅仅会改变系统颤振性能，还会对静三分力系数产生作用进而影响主梁静风和其他风振稳定性。

关键词：大跨桥梁颤振控制多频强迫振动主动翼板控制优化

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基坑倾斜桩梯级支护结构变形与内力分析

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建筑结构 2025年第4期55卷 132-138页

作者：郭景琢李松昊郑刚周海祚王金山中国建设基础设施有限公司北京100044 天津大学建筑工程学院天津300072 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

倾斜桩技术和梯级支护技术可不使用水平支撑达到节约工期、降低造价、保护环境的目的,但目前有关基坑倾斜桩梯级支护的变形特性及桩土相互作用研究较少。通过有限元软件PLAXIS 3D对典型倾斜桩梯级支护组合结构进行了4个设计参数分析;分... 详细信息

倾斜桩技术和梯级支护技术可不使用水平支撑达到节约工期、降低造价、保护环境的目的,但目前有关基坑倾斜桩梯级支护的变形特性及桩土相互作用研究较少。通过有限元软件PLAXIS 3D对典型倾斜桩梯级支护组合结构进行了4个设计参数分析;分析了大量工况下典型设计参数对一级支护为内斜斜直交替桩梯级支护结构变形影响,对桩身弯矩、轴力等桩土相互作用特点进行了分析。结果表明:基坑一级开挖深度H1存在最优值,其值与一、二级支护能力相关,当一级支护为斜直交替桩时可取为60%的基坑开挖深度;一级支护桩的变形随一、二级支护桩间距B和一级支护桩长度L1增加而减小;斜直交替支护桩斜桩倾角θ存在最优值,其值与一级支护桩长度L1和一、二级支护桩间距B相关。

关键词：基坑支护梯级支护斜直交替桩参数分析桩土相互作用

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囊体扩张主动控制桩基水平变形机理分析

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岩土工程学报 2025年第1期47卷 85-95页

作者：黄建友闫宇涛刁钰郑刚李凯贾建伟刘永超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(天津大学) 天津300072 中国建筑第五工程局有限公司湖南长沙410004 中国建筑第六工程局有限公司天津300457 天津建城基业集团有限公司天津300301

囊体扩张是一种新型地下结构变形主动控制技术,然而其在桩基变形控制机理方面尚未深入研究。采用有限元软件探究了囊体扩张控制桩基水平变形机理,分析了囊体扩张引起桩基和土体变形特性以及囊体-土体-桩体之间相互作用。结果表明:扩张直... 详细信息

囊体扩张是一种新型地下结构变形主动控制技术,然而其在桩基变形控制机理方面尚未深入研究。采用有限元软件探究了囊体扩张控制桩基水平变形机理,分析了囊体扩张引起桩基和土体变形特性以及囊体-土体-桩体之间相互作用。结果表明:扩张直径0.5 m的囊体对直径为1.2 m的桩可产生最大5.5 mm水平变形,控制效率为60%,囊体扩张对桩基水平变形控制效果良好。囊体扩张会引起邻近土体产生较大的超孔隙水压力,而孔压消散会导致土体压缩而降低桩基控制效率。当扩张距离较小时,桩径对囊体扩张控制效果影响显著。囊体扩张对桩径为0.4~1.6m的桩均有一定的变形控制效果,尤其适用于小直径桩基的变形控制。随扩张直径的增大,桩基最大水平位移近乎呈线性增大。此外,桩基水平变形随扩张距离增大而减小,但由于扩张对周围孔隙水压力影响范围有限,导致控制效率呈增大趋势。双排囊体扩张控制变形中“遮拦效应”和“反力效应”明显,控制桩基变形应遵循“先远后近,逐排扩张”的原则,以提高控制效果。

关键词：囊体扩张桩基变形控制机理分析

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装配式混合框架-偏心支撑结构抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2025年第1期46卷 51-60页

作者：张锡治马相章少华董泊军刘瑞珩鞠杰天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学建筑设计规划研究总院有限公司天津300072 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

装配式混合框架-偏心支撑结构是由偏心支撑与预制混凝土柱-钢梁混合框架组合而成。为研究其抗震性能,对2个设置偏心支撑的混合框架子结构(简称“偏心支撑子结构”)和1个作对比的混合框架共计3个单层单跨试件进行低周反复加载试验。以消... 详细信息

装配式混合框架-偏心支撑结构是由偏心支撑与预制混凝土柱-钢梁混合框架组合而成。为研究其抗震性能,对2个设置偏心支撑的混合框架子结构(简称“偏心支撑子结构”)和1个作对比的混合框架共计3个单层单跨试件进行低周反复加载试验。以消能梁段名义屈服剪力为变化参数,研究偏心支撑子结构的破坏模式和抗震性能指标。结果表明:偏心支撑子结构在水平地震作用下塑性变形主要集中在消能梁段,柱底塑性损伤较轻,其他构件基本保持弹性状态;偏心支撑子结构的承载力、初始刚度和耗能能力分别为混合框架的1.58倍、3.05倍、2.29倍,抗震性能提升显著;消能梁段名义屈服剪力提高30%,对应偏心支撑子结构的承载力、初始刚度分别提高10%、8%,两者位移延性系数基本一致。基于虚功原理得到偏心支撑子结构承载力计算方法,其相对误差在11%以内。

关键词：混合框架偏心支撑子结构装配式拟静力试验抗震性能承载力

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加筋折叠壳静力弯曲的移动最小二乘无网格法

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计算力学学报 2025年第1期42卷 106-114页

作者：陈卫彭林欣南华大学土木工程学院衡阳421001 广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西大学广西防灾减灾与工程安全重点实验室工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004

可展结构体系中的折板结构凭借高刚度-重量比、易拼接成型等特点,已广泛应用于实际结构工程中。相比折板而言,折壳具有几何形状多变、外观优美等特点。此外,加筋板壳结构中的筋条可以采用基于欧拉-伯努利梁(EBT)和铁木辛柯梁(TBT)理论... 详细信息

可展结构体系中的折板结构凭借高刚度-重量比、易拼接成型等特点,已广泛应用于实际结构工程中。相比折板而言,折壳具有几何形状多变、外观优美等特点。此外,加筋板壳结构中的筋条可以采用基于欧拉-伯努利梁(EBT)和铁木辛柯梁(TBT)理论框架下的计算方法。然而,当筋条跨高比达到一定限度时,EBT和TBT则不再满足工程精度需求。本文通过将筋条视为基于3D连续壳理论的长条形板或曲板,提出一种求解加筋折叠壳静力弯曲问题的移动最小二乘无网格法。首先,基于3D连续壳理论,通过映射技术将随动坐标系上的二维无网格节点信息映射到三维壳体中,采用移动最小二乘近似对曲面几何及位移场拟合,根据最小势能原理,推导出壳静力弯曲的离散方程;其次,采用完全转换法对离散方程进行修正;将经过修正后各壳的刚度矩阵和载荷列阵转换到整体坐标系上;最后,通过子结构法叠加得到整个加筋折叠壳结构的离散方程。通过折板壳、加筋板、加筋壳四个数值算例,将本文计算结果与ABAQUS有限元解进行对比,验证了本文方法计算加筋折叠壳静力弯曲的收敛性及准确性。

关键词： 3D连续壳理论移动最小二乘近似加筋壳折壳静力弯曲

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路堑积雪平台的作用机理及参数优化研究

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振动与冲击 2025年第7期44卷 114-123页

作者：马文勇郭世怡李赛张智博高毅詹子悦石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院石家庄050043 石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室石家庄050043 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心石家庄050043

风吹雪灾害会降低路面能见度同时造成积雪堆积。因此准确预测路堑内的雪浓度与积雪是路堑风吹雪灾害研究的重点。研究采用欧拉方法的混合多相流模型进行数值模拟,并基于典型全路堑的实测数据验证了模拟方法的正确性。模拟得到流场、壁... 详细信息

风吹雪灾害会降低路面能见度同时造成积雪堆积。因此准确预测路堑内的雪浓度与积雪是路堑风吹雪灾害研究的重点。研究采用欧拉方法的混合多相流模型进行数值模拟,并基于典型全路堑的实测数据验证了模拟方法的正确性。模拟得到流场、壁面摩擦速度、积雪以及能见度的分布情况。通过分析模拟结果揭示了积雪平台的防治机理,并提出最优的参数取值。结果表明:积雪平台可以产生低风速区域,有效地捕获雪粒从而减少路面积雪;路堑中风速小于0.05倍入口1 m高度处风速的区域可以反映路堑内的积雪分布;平台的最优参数取值为,上风侧边坡比1∶3、7/6倍的行车道路宽度、5/6倍的行车道路深度。

关键词：风吹雪全路堑积雪平台数值模拟参数优化

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