检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2024年

作者：谢剑彭肇龙徐福泉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北京市既有建筑改造工程技术研究中心(天津分中心) 天津大学建筑工程学院/滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室中国建筑科学研究院有限公司

不同材料之间良好的黏结性能是保证其共同受力的基础，也是影响构件力学性能、变形性能的重要因素。有限元分析方法作为试验研究的一种有效补充，诸多学者常采用不同的单元来模拟材料间的界面黏结行为。在总结归纳5种常用黏结单元优缺... 详细信息

不同材料之间良好的黏结性能是保证其共同受力的基础，也是影响构件力学性能、变形性能的重要因素。有限元分析方法作为试验研究的一种有效补充，诸多学者常采用不同的单元来模拟材料间的界面黏结行为。在总结归纳5种常用黏结单元优缺点及适用条件的基础上，针对混凝土植筋系统的特殊性，提出采用内聚力单元模拟复杂黏结界面的方案，并对不同建模方案下的模拟结果进行对比分析，结果表明：除0厚度内聚力接触外，0厚度单元方案、有厚度单元方案和双界面方案结果均与试验曲线吻合较好，其中双界面模型方案更能准确地模拟植筋系统不同界面的黏结破坏模式。进一步采用双界面模型深入分析胶-筋破坏中双界面的黏结切应力发展和变形规律，重现破坏全过程，深入分析了胶-筋破坏机理并解释了荷载-滑移曲线中的刚度软化现象，充分验证了双界面模型方案用于植筋系统有限元分析的优势和适用性。

关键词：植筋系统有限元分析黏结单元内聚力单元黏结机理

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尼龙6填料对碳纤维-环氧树脂复合材料力学与摩擦磨损性能的提升机制

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复合材料学报 2023年第9期40卷 5011-5025页

作者：田经纬白艳博李承高咸贵军哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090

碳纤维-环氧树脂复合材料具有高强高模、耐腐蚀、抗疲劳等优异性能,作为结构材料被广泛用于土木工程中。尼龙6具有良好的断裂韧性、自润滑性、减摩耐磨性等优点,将其作为填料加入至短切碳纤维-环氧树脂复合材料中有望大幅提升材料的力... 详细信息

碳纤维-环氧树脂复合材料具有高强高模、耐腐蚀、抗疲劳等优异性能,作为结构材料被广泛用于土木工程中。尼龙6具有良好的断裂韧性、自润滑性、减摩耐磨性等优点,将其作为填料加入至短切碳纤维-环氧树脂复合材料中有望大幅提升材料的力学和摩擦磨损性能。本文采用尼龙6改性短切碳纤维-环氧树脂复合材料,基于树脂基体优选方法制备了一种力学性能优异、耐高温且具有低摩擦系数和低磨损速率的高性能复合材料。试验研究了添加尼龙6对复合材料的热、力学及摩擦磨损性能的影响,结合微观形貌与结构分析,揭示了尼龙6对复合材料性能提升机制。研究发现,添加7.5wt%尼龙6后,复合材料的拉伸断裂韧性提升了199%,断裂破坏模式由脆性断裂转变为韧性断裂,拉伸断口形貌由“平原状”转变为“沟壑状”,玻璃化转变温度提升了15.2℃。添加10wt%尼龙6可以显著降低复合材料的摩擦系数(~80%)、磨损速率(~53%)、划痕宽度(~22%)、线粗糙度(~15%),耐磨损性能提升机制归因于尼龙6可在摩擦表面协助形成一层均匀致密的润滑隔离膜,使磨损类型由严重的疲劳磨损变为轻微的粘着磨损或磨粒磨损。

关键词：复合材料环氧树脂碳纤维尼龙6 力学性能摩擦磨损性能磨损机制

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不同连接的暗柱预制空心剪力墙抗震性能

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第7期50卷 97-108页

作者：张锡治马相刘岳阳章少华李磊于敬海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

为探索高效合理的暗柱预制空心剪力墙连接方式,解决连接施工和质量检验困难的问题,提出了3种水平接缝连接方式:暗柱通过竖向附加钢筋贯通连接、U形钢筋间接搭接及钢节点连接.通过3个暗柱预制空心剪力墙和1个现浇空心剪力墙的拟静力试验... 详细信息

为探索高效合理的暗柱预制空心剪力墙连接方式,解决连接施工和质量检验困难的问题,提出了3种水平接缝连接方式:暗柱通过竖向附加钢筋贯通连接、U形钢筋间接搭接及钢节点连接.通过3个暗柱预制空心剪力墙和1个现浇空心剪力墙的拟静力试验,研究了各试件的抗震性能与水平缝工作性能.结果表明,各试件均呈现压弯破坏特征,实现了预期的强剪弱弯目标.预制试件的延性系数在4左右,与现浇试件相比,各预制试件耗能与变形能力稍弱.各预制试件极限位移角为1/56~1/67,弹塑性变形能力满足现行规范要求.试件水平接缝处易形成贯通裂缝,但水平抗剪构造可满足抗剪需求.分析了基于规范计算试件抗弯承载力的适用性,并提出了考虑水平缝影响的抗弯承载力计算方法.

关键词：预制空心剪力墙预制暗柱水平接缝抗震性能拟静力试验

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基于深度学习的桥梁非线性气动力模型研究

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桥梁建设 2023年第3期53卷 16-24页

作者：张文明冯丹典葛耀君东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京210096 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

为准确模拟桥梁断面气动力的非线性特性和流体记忆效应,构建了基于深度学习的非线性气动力降阶模型。引入前馈神经网络(FNN)和长短时记忆(LSTM)网络2种深度学习框架,利用CFD强迫振动数值模拟获取非线性气动力数据,采用谐波叠加法合成强... 详细信息

为准确模拟桥梁断面气动力的非线性特性和流体记忆效应,构建了基于深度学习的非线性气动力降阶模型。引入前馈神经网络(FNN)和长短时记忆(LSTM)网络2种深度学习框架,利用CFD强迫振动数值模拟获取非线性气动力数据,采用谐波叠加法合成强迫振动位移信号;结合2种框架的结构特征,以断面位移为输入、气动力为输出,针对性构建了用于网络训练、验证和测试的数据集。以某三塔悬索桥钢箱梁断面为例,分别建立基于FNN和基于LSTM网络的气动力降阶模型,并针对不同频率、自由度的强迫振动和自由振动等工况,评估对比了模型的性能。结果表明:2种降阶模型均可较好地模拟任意合理振动工况下断面非线性气动力,计算效率较数值模拟有极大提升,其中,基于LSTM网络的降阶模型具备更优的非线性气动力模拟性能。

关键词：桥梁工程非线性气动力深度学习前馈神经网络长短时记忆网络数值模拟

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盾构隧道环间接头非线性转动刚度解析解

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工程力学 2025年

作者：任容宇张志伟程雪松李德茂冀叶涛熊田芳郑刚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土木工程系中铁隧道局集团路桥工程有限公司中铁第六勘察设计院集团有限公司

纵向轴力、纵向螺栓受拉屈服和管片受压屈服会引起盾构隧道环间接头转动刚度显著非线性变化，现有接头转动刚度理论模型通常忽略螺栓和管片的塑性变形以及隧道横向性能，导致在隧道承受较大外荷载的工况中高估其接头转动刚度从而低估其... 详细信息

纵向轴力、纵向螺栓受拉屈服和管片受压屈服会引起盾构隧道环间接头转动刚度显著非线性变化，现有接头转动刚度理论模型通常忽略螺栓和管片的塑性变形以及隧道横向性能，导致在隧道承受较大外荷载的工况中高估其接头转动刚度从而低估其环间张开量进而影响其结构安全评估。为此首先将螺栓和管片衬砌视为弹塑性材料，考虑隧道环缝分别处于弱拉弯、纯弯和压弯三种轴力-弯矩耦合受力情景，将环缝弯曲变形状态划分为7种变形模式。其次基于严格的隧道横断面椭圆化参数方程分别推导环缝处于各弯曲变形模式下的接头转动刚度解析解。然后通过对比既有弹性解和三维精细化数值模拟结果验证所提解析解的准确性，并以纯弯情景为例进一步研究隧道横向性能及环缝影响范围对接头转动刚度的影响。研究结果表明，所提解的退化形式与既有弹性解及数值结果间均具有较好的一致性；螺栓屈服前，环间张开量、环间转角与环间弯矩在环缝处于纯弯情景下均呈线性正相关，而在弱拉弯和压弯情景下均呈非线性正相关；但当螺栓屈服后在三种情景下均呈现显著的非线性正相关。螺栓屈服后弯矩的进一步增加会导致弱拉弯、纯弯和压弯受力情景下接头张开量的突变增加。此外相较于螺栓屈服，管片受压屈服对截面中性轴高度和接头转动刚度影响较小。参数分析结果表明：隧道横向椭圆化变形的增大会引起接头转动刚度的线性减小，且会引起受压区管片先于受拉区螺栓屈服；环缝影响范围小于等于螺栓长度时，影响范围的增大会导致接头转动刚度的急剧降低；而当环缝影响范围大于螺栓长度时，影响范围的增大会引起接头转动刚度的略微线性减小，且会增大受压区管片屈服对应的弯矩。该文提出的接头非线性转动刚度模型可直接应用于纵向梁-弹簧模型的求解中。

关键词：盾构隧道环间接头非线性转动刚度螺栓弹塑性管片弹塑性纵向弯曲变形

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模块化钢框架-带新型抗倾覆方式冷弯薄壁型钢组合墙结构抗震性能研究

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工程力学 2025年

作者：王清霖苏明周叶继红中国矿业大学土木工程灾变与智能防控省高校重点实验室中国矿业大学徐州市工程结构火安全重点实验室西安建筑科技大学土木工程学院西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室

在模块化钢框架-冷弯薄壁型钢组合墙结构（MSS-CFSW）中，倾覆弯矩主要由钢框架承担，为简化抗拔件的构造方式，提出一种内填组合墙的新型抗倾覆方式。考虑组合墙与钢框架四边连接和两边连接两种情况，对采用新型抗倾覆方式的2榀MSS-CFS... 详细信息

在模块化钢框架-冷弯薄壁型钢组合墙结构（MSS-CFSW）中，倾覆弯矩主要由钢框架承担，为简化抗拔件的构造方式，提出一种内填组合墙的新型抗倾覆方式。考虑组合墙与钢框架四边连接和两边连接两种情况，对采用新型抗倾覆方式的2榀MSS-CFSW结构单榀框架试件进行低周往复加载，并将试验结果与设置抗拔件的试件进行对比。采用新型抗倾覆方式的MSS-CFSW结构单榀框架可有效避免墙体倾覆破坏，其水平承载力和抗侧刚度分别变化了-6.7%～0.7%和-0.7%～19.6%，延性系数提高了1.7%～48.1%，且新型抗倾覆方式不影响耗能能力，可采用多颗自攻螺钉连接作为内填组合墙的新型抗倾覆方式。通过数值模拟得到多颗自攻螺钉连接的受力及其分布，提出相关设计方法，并对试件中新型抗倾覆方式进行验算，表明该设计方法具有可行性。

关键词：模块化钢结构冷弯薄壁型钢组合墙体新型抗倾覆方式拟静力试验抗震性能

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一种改进的三维地震动混合模拟方法—以雄安新区宽频带地震模拟为例

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工程力学 2025年

作者：巴振宁熊何赛赵靖轩张郁山梁建文滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室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大学土木工程系天津大学国际工程师学院中国地震灾害防御中心

区域尺度三维宽频带地震动时空场结果是工程结构抗震设计及城市防震减灾规划的重要依据。本文通过在随机有限断层方法中修改震源项的辐射花样使其表达高频（1 Hz～10 Hz）地震动的三维方向性，同时结合谱元法的低频（0.1 Hz～1 Hz）三... 详细信息

区域尺度三维宽频带地震动时空场结果是工程结构抗震设计及城市防震减灾规划的重要依据。本文通过在随机有限断层方法中修改震源项的辐射花样使其表达高频（1 Hz～10 Hz）地震动的三维方向性，同时结合谱元法的低频（0.1 Hz～1 Hz）三维模拟结果建立了三分量宽频带混合地震动模拟方法，并以雄安新区为例说明了上述方法的可靠性及优势。具体而言，本文首先选取雄安新区内活动性较强的徐水-大城断裂作为震源，应用本文提出的混合方法合成了宽频带地震动时空场结果；其次，将混合方法结果与频率波数域（FK）方法结果及NGA-West2地震动衰减方程进行比较，检验了其合理性的同时体现了其模拟宽频带地震动的优势；最后，给出了雄安新区地震动峰值加速度、峰值速度和不同周期下的反应谱空间三分量分布结果。结果显示，徐水-大城断裂Mw6.3级设定地震近场宽频带地震动体现了方向性效应、上盘效应等近断层地震动效应；雄安新区的容城县南部、安新县北部和雄县西南部的PGA超过区域基本地震动加速度峰值，容城县南部、安新县北部烈度也将超过雄安新区现行抗震设防烈度Ⅷ度。上述研究结果可为雄安新区的抗震设防工作提供一定的参考。

关键词：改进随机有限断层法谱元法宽频带地震动合成雄安新区徐水-大城断裂

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基于LOB的大型养路机械施工调度工期最短-资源均衡优化

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铁道科学与工程学报 2025年第1期22卷 381-391页

作者：邱实杨波波王劲王卫东刘贤华孙颖中南大学土木工程学院湖南长沙410075 重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075 中南大学轨道交通基础设施智能监控研究中心湖南长沙410075

最短工期和最优资源均衡是大型养路机械施工调度需要满足的两大重要目标。在实际工作中,为防止频繁的资源使用高峰或资源使用低谷现象出现,需要科学配置资源使资源的使用尽量保持均衡,但资源均衡往往会增加项目总工期。在经典的资源受... 详细信息

最短工期和最优资源均衡是大型养路机械施工调度需要满足的两大重要目标。在实际工作中,为防止频繁的资源使用高峰或资源使用低谷现象出现,需要科学配置资源使资源的使用尽量保持均衡,但资源均衡往往会增加项目总工期。在经典的资源受限项目调度情形下,以最小化工期为单一目标,资源均衡目标又很难实现,从而导致费用增加。本文针对大型养路机械施工作业的重复性特点,可以利用多个机组共同完成维修任务来加快维修速率,采用适合多工作队调度的LOB图来直观展示大型养路机械多机组的施工进展情况,并引入自然节奏和最佳工作队规模,确保工作队的闲置时间最少。同时以最小化工期、资源均衡为优化目标,加入工期、缓冲区、工作队连续性、时间依赖性、工作队可用性、资源6个约束,并采用线性加权法对双目标按照重要程度进行赋权,构建大型养路机械施工调度工期最短-资源均衡的双目标优化模型,并提出改进了搜索策略的约束规划算法对模型进行求解。以大型养路机械施工调度的2个案例作为验证:当工期优化效果逐渐降低时,资源均衡效果逐渐增强,优化后的施工调度方案明显缩短了工期,人力资源和机械资源均波动较小,验证了模型减少工期和均衡资源的有效性和优越性,具有良好的理论与实际应用价值。

关键词：大型养路机械 LOB 工期最小资源均衡约束规划

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混凝土结构低碳设计理论前瞻

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科学通报 2022年第28期67卷 3425-3438页

作者：肖建庄夏冰肖绪文李岩薛松涛周颖卢昱杰许碧莞同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室上海201804 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 同济大学土木工程学院上海200092 同济大学航空航天与力学学院上海200092 同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室上海201804 同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 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

国家"双碳"战略和建筑业低碳发展共识,呼唤混凝土结构的低碳设计理论.本文通过简述混凝土行业低碳转型的历史与趋势,提出气候变化挑战下混凝土结构-环境共生系统的设计新需求;在混凝土结构-环境动态耦合关系的量化表征中,剖... 详细信息

国家"双碳"战略和建筑业低碳发展共识,呼唤混凝土结构的低碳设计理论.本文通过简述混凝土行业低碳转型的历史与趋势,提出气候变化挑战下混凝土结构-环境共生系统的设计新需求;在混凝土结构-环境动态耦合关系的量化表征中,剖析了低碳设计从考虑可持续性的结构可靠性设计,到以双向设计为特征的结构可持续性设计的演进,将现有混凝土结构可持续性相关分析与设计方法融入低碳设计范畴,为气候变化下混凝土结构生命周期内的低碳排放与可靠服役性能提供保障;为实施低碳设计调控,结合本团队十余年的理论探索与实践,构筑混凝土结构3R+C减碳技术体系,挖掘现有典型低碳技术的减排潜力与推广前景.进一步,提出未来研究方向与建议,推动混凝土结构低碳设计创新发展与应用.

关键词：混凝土结构气候变化碳排放低碳设计理论结构可持续性结构-环境共生

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1100kV特高压变压器套管震后力学性能快速评估方法

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高电压技术 2022年第12期48卷 4904-4914页

作者：朱旺毛宝俊谢强同济大学土木工程学院上海200092 同济大学工程结构服役性能演化与控制教育部重点实验室上海200092

为了在震后迅速评估特高压变压器套管在地震中的受力状况,以经过1100 kV变压器套管振动台试验结果修正的有限元模型为对象,输入多组地震动得到套管关键位置的加速度、位移以及应力的响应峰值。以岭回归原理为基础建立岭回归模型用以预... 详细信息

为了在震后迅速评估特高压变压器套管在地震中的受力状况,以经过1100 kV变压器套管振动台试验结果修正的有限元模型为对象,输入多组地震动得到套管关键位置的加速度、位移以及应力的响应峰值。以岭回归原理为基础建立岭回归模型用以预测空气侧瓷套底部应力,利用主成分分析对加速度和位移数据进行降维处理,采用顺序取样和随机取样分别对岭回归模型进行训练及预测,并对比降维前后岭回归模型的预测能力。结果表明:套管关键位置地震响应峰值数据的前3个主成分即可反映原始数据的绝大部分信息;降维–岭回归模型能较为准确地预测空气侧瓷套底部应力峰值,拟合优度达到0.981,其中降维具有提高预测能力的作用,且采用一定次数的重复随机取样可得到更为稳定的预测结果。降维–岭回归模型无需在震后进行有限元模型的时程计算,是一种能在短时间内预测出空气侧瓷套底部应力峰值的震后力学性能快速评估模型。

关键词：特高压变压器套管震后评估降维主成分分析岭回归

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