检索结果-内蒙古大学图书馆

土木工程学报 2024年

作者：朱劲松王彦磊张源天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室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大学建筑工程学院

通过分析混凝土水化、混凝土内部湿热耦合传输及其与外界环境湿热交换过程，构建了基于多孔介质有效应力理论与B4理论的混凝土时变本构模型，考虑长期预应力损失，开发了湿-热-力多场耦合分析ABAQUS子程序，实现了环境温湿度与荷载耦合... 详细信息

通过分析混凝土水化、混凝土内部湿热耦合传输及其与外界环境湿热交换过程，构建了基于多孔介质有效应力理论与B4理论的混凝土时变本构模型，考虑长期预应力损失，开发了湿-热-力多场耦合分析ABAQUS子程序，实现了环境温湿度与荷载耦合作用下预应力钢筋混凝土梁长期变形数值分析，通过500天持续加载下普通混凝土及预应力混凝土梁试验对数值分析结果进行了验证。研究结果表明：本文方法可较准确地预测梁内部温湿度、混凝土应变、预应力以及跨中挠度变化规律，考虑环境温湿度变化对混凝土时变行为的影响后，对各梁跨中挠度预测结果的均方误差比B4模型及JTG 3362-2018规范平均小0.20 mm2及0.48 mm2，整体预测效果更好。本研究所提方法可为混凝土桥梁长期下挠分析提供理论参考。

关键词：预应力混凝土梁长期变形环境温湿度混凝土收缩徐变数值仿真湿-热-力耦合

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高层钢框架结构破坏模式识别及均匀损伤控制方法研究

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工程力学 2023年

作者：石运东沈弘毅谭翰铭丁阳李忠献天津大学建筑工程学院天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室

本文提出了一种以地震动特征参数为指标的高层钢框架结构破坏模式识别准则，并以层间均匀损伤为目标，研究了基于粘滞阻尼器的高层钢框架结构破坏模式控制方法。基于20组地震动数据分析，以结构最大层间位移角的变化规律定义不同地震动... 详细信息

本文提出了一种以地震动特征参数为指标的高层钢框架结构破坏模式识别准则，并以层间均匀损伤为目标，研究了基于粘滞阻尼器的高层钢框架结构破坏模式控制方法。基于20组地震动数据分析，以结构最大层间位移角的变化规律定义不同地震动作用下高层钢框架结构的破坏模式；进一步讨论了结构振型参与权重对破坏模式的影响；最后，为优化破坏模式，分析了粘滞阻尼器布置方案对不同高层钢框架结构破坏模式的控制效果。结果表明：所分析的不同高层钢框架结构的破坏模式与结构前两阶振型周期对应地震加速度反应谱值与相应振型参与系数乘积之比相关，可分为低层破坏模式和中高层破坏模式两类。本文方法对低层破坏模式和中高层破坏模式的识别准确率分别达到85%和92%。所提出的粘滞阻尼器布置方案可使两类破坏模式趋于层间均匀损伤，受控后布置阻尼器楼层的层间位移角幅值差由0.024rad降至0.002rad，整体层间变形均匀度由0.37降至0.11。

关键词：高层钢框架结构破坏模式加速度反应谱均匀损伤粘滞阻尼器

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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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水合物开采储层出砂影响因素的试验研究

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地下空间与工程学报 2024年第S2期20卷 692-700,721页

作者：加瑞郝岱恒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

出砂是影响天然气水合物安全高效开采的关键因素之一。根据我国南海天然气水合物储层的颗粒级配配制了储层试样,利用冰粒代替水合物,通过自行研制的室内模型试验装置研究了影响水合物开采储层出砂的主要因素,分析了不同储层黏粒含量、... 详细信息

出砂是影响天然气水合物安全高效开采的关键因素之一。根据我国南海天然气水合物储层的颗粒级配配制了储层试样,利用冰粒代替水合物,通过自行研制的室内模型试验装置研究了影响水合物开采储层出砂的主要因素,分析了不同储层黏粒含量、降压幅度和防砂层粒径时的储层出砂量、防砂层挡砂量和过砂量以及储层和防砂层渗透率的变化情况。结果表明:(1)储层黏粒含量越高,储层出砂量越小,防砂层挡砂量和过砂量也越小,防砂层挡砂率越小、过砂率越大,储层渗透率的增幅越小,防砂层渗透率的降幅越小;(2)降压幅度越大,储层出砂量越大,防砂层挡砂量和过砂量也越大,防砂层挡砂率越小、过砂率越大,储层渗透率的增幅越大,防砂层渗透率的降幅越大;(3)防砂层粒径增大,储层出砂量变化不大,防砂层挡砂量减小、过砂量增大,防砂层挡砂率减小、过砂率增大,储层渗透率的变化不大,防砂层渗透率的降幅减小。

关键词：水合物冰粒出砂黏粒含量降压幅度防砂层粒径

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基于GA-LSTM的桥梁缆索腐蚀钢丝力学性能预测模型

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东南大学学报(自然科学版) 2025年第1期55卷 140-145页

作者：缪长青吕悦凯万春风东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189 东南大学土木工程学院南京211189

为了精准捕捉桥梁缆索腐蚀钢丝的时变规律并预测其力学性能,开发了一种基于遗传算法(genetic algorithm, GA)优化的长短期记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络模型。该模型利用GA依次优化LSTM模型的迭代次数、隐藏层层数、神经... 详细信息

为了精准捕捉桥梁缆索腐蚀钢丝的时变规律并预测其力学性能,开发了一种基于遗传算法(genetic algorithm, GA)优化的长短期记忆(long short-term memory, LSTM)神经网络模型。该模型利用GA依次优化LSTM模型的迭代次数、隐藏层层数、神经元数量、窗口大小4个超参数,以预测不同腐蚀特征状态下钢丝的力学性能。将其与传统LSTM和GA-反向传播模型的预测结果进行比较。结果表明,GA-LSTM模型具有更高的预测精度和鲁棒性。在屈服强度与极限强度预测效果方面,均方根误差(root mean square error, RMSE)、平均绝对误差(mean absolute error, MAE)、决定系数分别提高约44%~61%、43%~57%、35%~92%。在屈服应变与极限应变预测效果方面,RMSE、MAE、决定系数分别提高约0~46%、7%~49%、12%~229%。所建立的模型可以作为一个有用的工具支持桥梁缆索腐蚀安全性评估工作。

关键词：桥梁缆索腐蚀钢丝力学性能预测时序预测神经网络遗传算法超参数优化

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人工智能在土木工程领域的应用研究现状及展望

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土木与环境工程学报（中英文） 2024年第1期46卷 14-32页

作者：刘红波张帆陈志华王龙轩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 河北工程大学土木工程学院河北邯郸056000

作为新一代产业变革的核心驱动力,人工智能是全面提高土木工程领域数字化、自动化、信息化和智能化的重要方法。为全面了解人工智能在土木工程中的发展及应用,定性分析了人工智能的基本研究领域,定量分析了人工智能在土木工程设计、制... 详细信息

作为新一代产业变革的核心驱动力,人工智能是全面提高土木工程领域数字化、自动化、信息化和智能化的重要方法。为全面了解人工智能在土木工程中的发展及应用,定性分析了人工智能的基本研究领域,定量分析了人工智能在土木工程设计、制造、养维护阶段的研究现状,利用CiteSpace可视化工具深入挖掘人工智能在土木工程中存在的问题、发展瓶颈和研究趋势,并给出相应的解决办法及研究思路。通过文献综述发现,土木工程领域已展开了大量人工智能研究,但各阶段智能化发展不均衡,实际应用也存在一定局限性,需深入探索神经网络、大数据、深度学习等智能技术在土木工程全生命周期的交叉融合,促进土木工程领域人工智能研究的协同发展。

关键词：土木工程人工智能智能设计智能建造智能养维护

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长三角一体化区域建筑业碳达峰预测与减排研究

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第8期52卷 1238-1249页

作者：卢昱杰何凌云李佩娴宋广翰杨晓露同济大学土木工程学院上海200092 同济大学工程结构性能演化与控制教育部重点实验室上海200092 同济大学建筑与城市规划学院上海200092 同济大学高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室上海200092

为研究长三角地区建筑业碳排放趋势及减排路径,建立了随机森林与回归分析相结合的建筑业碳排放模型,针对长三角地区进行了基准情景和减排情景分析。结果表明,长三角建筑业总体在2035年实现碳达峰,上海和浙江可以在未采取额外减排措施的... 详细信息

为研究长三角地区建筑业碳排放趋势及减排路径,建立了随机森林与回归分析相结合的建筑业碳排放模型,针对长三角地区进行了基准情景和减排情景分析。结果表明,长三角建筑业总体在2035年实现碳达峰,上海和浙江可以在未采取额外减排措施的情况下,于2030年前实现建筑业碳达峰。至2060年,常规减排措施可减少47.84%~60.99%的碳排放,其中“减少新建、以改代拆”的减排力度最大,可以减少13.54%~18.65%的碳排;一体化政策可以在常规减排的基础上再减少2.71%~18.34%的碳排;在各减排措施理想化实施的条件下,长三角各地建筑业需要借助外部措施(例如社会电力清洁化)再减排13.26%~17.12%,从而达到2060年碳中和。该结论可为其他一体化区域的建筑业低碳发展提供研究思路和依据。

关键词：区域一体化政策碳排放预测减排路径施工碳排放回归分析随机森林

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轻量化古建筑青砖损伤检测方法研究

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安全与环境学报 2025年第2期25卷 518-526页

作者：王茹林浩杰陈丽黄炜西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 结构工程与抗震教育部重点实验室西安710055

传统的古建筑青砖损伤检测通常采用人工识别的方式,存在工作量巨大、成本高等问题。为了解决该问题,提出一种轻量化古建筑青砖损伤检测算法(Lightweight Grey Bricks Damage Detection,Light-GBDD),并采用改进的轻量化FasterNet_T0模块... 详细信息

传统的古建筑青砖损伤检测通常采用人工识别的方式,存在工作量巨大、成本高等问题。为了解决该问题,提出一种轻量化古建筑青砖损伤检测算法(Lightweight Grey Bricks Damage Detection,Light-GBDD),并采用改进的轻量化FasterNet_T0模块构建特征提取网络,以通过更少的模型参数完成损伤图像特征的提取;提出渐进卷积核空间金字塔池化模块(Gradual Convolutional Kernel Spatial Pyramid Pooling,GKSPP),用于降低由于最深层连续大核池化造成的细节特征信息丢失;通过特征金字塔网络和路径聚合网络构建特征融合网络,并引入卷积注意力模块(Convolutional Block Attention Module,CBAM),加强不同层级特征之间的关联,进而提高算法模型的检测精度;对v8DetectHead进行轻量化改进,进一步减少算法模型的参数量。最终,通过试验对Light-GBDD算法进行验证,试验结果显示,Light-GBDD算法较YOLOv8n算法在检测精度提高1.1百分点的情况下,参数量减少了69.1%,计算量降低了64.2%,存储量减少了66.7%,中央处理器(Central Processing Unit,CPU)推理帧数提高了100.9%,能够在移动设备上流畅运行。Light-GBDD算法有效降低了模型部署推理对计算设备的配置要求,实现了在低性能移动终端设备上的部署和推理。

关键词：安全工程古建筑青砖损伤检测深度学习轻量化

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不同纤维长度的混杂钢纤维混凝土本构模型

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建筑材料学报 2022年第10期25卷 1034-1039页

作者：霍琳颖毕继红赵云王照耀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300072

为了充分发挥不同长度纤维的桥接作用,在混凝土基体中加入不同长度的混杂钢纤维,构成混杂钢纤维混凝土.考虑混凝土开裂后钢纤维的脱黏全过程,利用黏结-滑移模型来模拟混杂钢纤维的增强作用,建立了混杂钢纤维应力与裂缝宽度的关系.考虑... 详细信息

为了充分发挥不同长度纤维的桥接作用,在混凝土基体中加入不同长度的混杂钢纤维,构成混杂钢纤维混凝土.考虑混凝土开裂后钢纤维的脱黏全过程,利用黏结-滑移模型来模拟混杂钢纤维的增强作用,建立了混杂钢纤维应力与裂缝宽度的关系.考虑到长、短钢纤维随裂缝扩展的黏结状态不同,将混杂钢纤维的增强作用分为3个阶段.基于经典的弥散开裂本构模型,将混杂钢纤维桥接作用视为应力增强,建立混杂钢纤维混凝土本构模型.将所提出的混杂钢纤维混凝土本构模型引入有限元软件Abaqus中,建立了混杂钢纤维混凝土四点弯曲试验有限元模型.通过比较试验数据与数值模拟结果,验证了所提出本构模型的正确性.

关键词：混杂钢纤维混凝土纤维桥接行为黏结-滑移模型本构模型

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岩土与地下工程结构韧性评价与控制

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土木工程学报 2022年第7期55卷 1-38页

作者：郑刚程雪松周海祚张天奇于晓旋刁钰王若展衣凡张文彬郭伟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

建设韧性城市和韧性社会是现代城市、社会安全与可持续发展的重大需求。由于岩土介质材料和外荷载的不确定性、岩土与地下工程结构脆弱性及土-地下水-结构物相互作用复杂性,大量岩土与地下工程结构属于低韧性结构,国内外深基坑、盾构隧... 详细信息

建设韧性城市和韧性社会是现代城市、社会安全与可持续发展的重大需求。由于岩土介质材料和外荷载的不确定性、岩土与地下工程结构脆弱性及土-地下水-结构物相互作用复杂性,大量岩土与地下工程结构属于低韧性结构,国内外深基坑、盾构隧道、桩基、路堤等工程出现大范围破损甚至连续垮塌的事故时有发生,且事故后难以恢复,但其连续破坏机理及韧性设计方法却缺乏研究。工程韧性提升的目的是保障工程的高可靠性、低灾害后果性和灾后快速恢复性。建立岩土与地下工程韧性安全评价与控制理论体系,提高单体地下工程、相关联的地下工程系统和城市大尺度上的岩土与地下工程的韧性,提升其对灾害或意外事件的抵御、适应和恢复能力,对于我国建设韧性城市、保障建设工程安全具有重要意义。文章梳理了韧性理念与评价方法发展现状,在此基础上从是否考虑失效概率、是否考虑意外情况下的防连续破坏能力、是否考虑意外灾害后的恢复能力角度,将保障工程系统韧性的现有设计方法分为四个层次:即单一安全系数设计、可靠度设计、鲁棒性设计(防连续破坏韧性设计)和可恢复性设计,并逐一对其在岩土与地下工程领域的研究进展进行总结和分析。在此基础上,针对岩土与地下工程连续垮塌问题,重点以基坑工程、盾构隧道工程和复合地基工程为例介绍和讨论了防连续破坏韧性研究进展,以期为建立系统的岩土与地下工程韧性设计理论与框架提供参考。

关键词：岩土与地下工程基坑工程盾构隧道韧性连续破坏可靠度鲁棒性可恢复性

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