检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2022年第15期41卷 244-251页

作者：李晓璇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

换流变压器是特高压换流站中的关键设备,为了评估其抗震性能及地震易损性,对某±800 kV换流变压器建立精细化有限元模型,通过时程响应分析研究其地震作用下响应特征和潜在失效模式;利用多样条易损性分析方法得到其地震易损性曲线,... 详细信息

换流变压器是特高压换流站中的关键设备,为了评估其抗震性能及地震易损性,对某±800 kV换流变压器建立精细化有限元模型,通过时程响应分析研究其地震作用下响应特征和潜在失效模式;利用多样条易损性分析方法得到其地震易损性曲线,并研究了在阀侧套管升高座顶部设置落地支架以提高其抗震性能的可行性。结果表明:换流变压器的阀侧套管基频低于1 Hz,在地震作用下易产生过大的顶部位移响应;而从根部应力角度而言,网侧套管相较阀侧套管地震易损性更高。研究结果表明,换流变压器套管变形失效模式的发生概率高于其强度失效模式。在阀侧升高座端部设置落地支架,可以降低阀侧套管升高座顶部的加速度响应;考虑变形、强度双重失效模式下,增设支架可以有效降低换流变压器的地震易损性。

关键词：换流变压器有限元地震易损性多样条分析加固措施

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基于三维数字图像相关法的焊接空心球节点的力学性能试验研究

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建筑钢结构进展 2023年第6期25卷 35-42页

作者：刘红波杨文婷杜鹏陈志华河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038 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

为了克服传统接触式测量难以获取完整位移及应变场的分布与发展的弊端,探索了采用三维数字图像相关法(3D-DIC)跟踪焊接空心球节点位移和应变的分布与发展的可行性与可靠性。使用三维数字图像相关法观测一个焊接空心球受压损伤节点和一... 详细信息

为了克服传统接触式测量难以获取完整位移及应变场的分布与发展的弊端,探索了采用三维数字图像相关法(3D-DIC)跟踪焊接空心球节点位移和应变的分布与发展的可行性与可靠性。使用三维数字图像相关法观测一个焊接空心球受压损伤节点和一个焊接空心球受拉损伤节点的轴心抗压试验的压缩过程,获得两个试件在试验过程中的位移场与应变场,揭示了焊接空心球节点的受力特点和失效机理,并将观测的位移场和应变场与宏观试验现象进行了比较。试验表明:三维数字图像相关法可以测量加载过程中焊接空心球节点的位移场和应变场的变化规律,并且与宏观试验现象吻合较好。由此证明了三维数字图像相关法可应用于大型焊接球节点的力学性能试验研究的可靠性。

关键词：三维数字图像相关法焊接空心球节点轴压试验位移场应变场

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基于混凝土损伤模型的盾构隧道极限承载力研究

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中南大学学报（自然科学版） 2022年第11期53卷 4310-4325页

作者：施成华王祖贤刘建文雷明锋彭立敏彭铸中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075

提出一种基于损伤的盾构隧道极限承载力分析方法,引入一种基于能量的应力分解的双标量弹塑性损伤本构模型以描述混凝土材料的损伤劣化行为,而后基于三维非连续接触模型构建盾构隧道精细化数值计算模型,最后,通过与足尺模型试验结果对比... 详细信息

提出一种基于损伤的盾构隧道极限承载力分析方法,引入一种基于能量的应力分解的双标量弹塑性损伤本构模型以描述混凝土材料的损伤劣化行为,而后基于三维非连续接触模型构建盾构隧道精细化数值计算模型,最后,通过与足尺模型试验结果对比验证本文方法的有效性。研究结果表明:本文方法得到的荷载-收敛变形曲线和结构损伤开裂模式与试验结果较吻合,能够较好地反映加载过程中的结构变形、内力的传递、损伤演化过程、失效模式以及应力重分布等;隧道结构的失效破坏过程可分为线弹性阶段、屈服-损伤阶段和失效破坏阶段,在试验加载制度下,模拟出的阶段Ⅰ和Ⅱ的荷载限值分别为227.62 kN和418.12 kN,收敛变形限值分别为0.17%Dt和1.34%Dt(Dt为隧道直径);当隧道收敛变形达到规范规定限值0.60%Dt时,拱顶、拱底和两侧拱腰出现多条纵向离散裂纹,拱顶接头螺栓进入屈服状态,接头塑性铰已具雏形;盾构隧道结构的失效模式表现为拱顶和拱腰接头螺栓屈服、混凝土开裂最终形成多个接头塑性铰而被破坏。

关键词：盾构隧道混凝土弹塑性损伤本构模型极限承载力三维非连续接触模型

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铁路基床底层风积沙填料长期动力稳定性研究

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铁道科学与工程学报 2024年第6期21卷 2284-2294页

作者：马梦倩聂如松钱冲阮波祁延录中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075 新疆铁道勘察设计院有限公司新疆乌鲁木齐830011

为了研究铁路基床底层风积沙填料的长期动力稳定性,以和若铁路某试验段路基为研究对象,开展现场动力响应试验,试验车速分别为5,20和30 km/h,轴重分别为14.5 t和23.5 t,分析动应力随列车速度、轴重及沿深度的变化规律,基于现场测试和以... 详细信息

为了研究铁路基床底层风积沙填料的长期动力稳定性,以和若铁路某试验段路基为研究对象,开展现场动力响应试验,试验车速分别为5,20和30 km/h,轴重分别为14.5 t和23.5 t,分析动应力随列车速度、轴重及沿深度的变化规律,基于现场测试和以往动三轴试验成果,将临界动应力和累积塑性变形作为评价参数,分别从动强度和动变形2个方面评价和若铁路基床底层风积沙填料的长期动力稳定性。研究结果表明:1)当列车以不大于30 km/h的速度运行时,车速对基床动应力值的影响很小,但轴重的影响十分显著,不同轴重作用下动应力衰减系数沿深度的变化曲线基本重合,动应力经过基床表层衰减约39.7%,传递至基床底层底面衰减约84.6%。2)在和若铁路基床底层范围内,列车荷载产生的动应力为12.86~53.05 kPa,小于风积沙临界动应力66.02~100.21 kPa,从动强度角度来说,风积沙用作铁路基床底层填料满足长期动力稳定性要求。3)基于基床填料的累积塑性应变模型,采用分层总和法计算了和若铁路基床层的累积塑性变形,结果发现列车荷载作用下基床变形主要集中在第1个月,累积变形量为13.59 mm,小于规范允许的月沉降量25 mm,从动变形角度来说,风积沙用作铁路基床底层填料满足长期动力稳定性要求。研究成果可为沙漠地区路基填料选择及基床结构设计提供参考。

关键词：风积沙基床底层长期动力稳定性临界动应力累积塑性变形

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传统风格建筑塔式结构振动台试验及动力分析

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建筑结构学报 2024年第12期45卷 19-30页

作者：薛建阳凌怀泉戚亮杰宋江蓝卢酩宇西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055

为研究传统风格建筑塔式结构在地震作用下的动力响应和抗震性能,以西安天人长安塔为研究对象,设计并制作了缩尺比为1/15的模型结构并对其开展模拟地震振动台试验。通过白噪声扫频获得该模型在不同水准地震作用后的自振频率、阻尼比等动... 详细信息

为研究传统风格建筑塔式结构在地震作用下的动力响应和抗震性能,以西安天人长安塔为研究对象,设计并制作了缩尺比为1/15的模型结构并对其开展模拟地震振动台试验。通过白噪声扫频获得该模型在不同水准地震作用后的自振频率、阻尼比等动力特性和刚度退化规律,并研究了不同水准地震作用下结构的动力放大系数、楼层位移及层间位移角、楼层剪力等动力响应。试验结果表明:在罕遇地震作用后模型结构损伤范围相对较小,楼板混凝土开裂主要集中在柱脚附近;结构自振频率和刚度随输入峰值加速度的增大逐渐降低,而阻尼比逐渐增大;结构顶部的动力放大系数明显高于其他楼层的;楼层剪力整体分布随高度的增加呈减小趋势,同一楼层上暗层的层间剪力较明层的大。采用OpenSees软件对模型结构建立有限元模型,并对天人长安塔原型结构进行了抗震性能评估。计算结果表明:8度多遇地震作用下结构的最大层间位移角为1/782,两个方向上基底剪重比分别为3.57%和3.78%;8度罕遇地震作用下,最大层间位移角为1/128,满足现行规范的限值要求。

关键词：传统塔式建筑天人长安塔振动台试验有限元分析动力响应

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基于重点区域采样深度神经网络代理模型的可靠性分析方法

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工程力学 2024年

作者：李宁张孝航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(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)

提出了一种自适应重点区域采样方法，通过建立深度神经网络代理模型，对结构可靠性进行评估。该自适应重点区域采样方法结合距离信息和概率分布信息，既可考虑极限状态面附近样本对结构可靠度存在较大影响，又可考虑样本空间全局概率分... 详细信息

提出了一种自适应重点区域采样方法，通过建立深度神经网络代理模型，对结构可靠性进行评估。该自适应重点区域采样方法结合距离信息和概率分布信息，既可考虑极限状态面附近样本对结构可靠度存在较大影响，又可考虑样本空间全局概率分布规律，从而协同局部搜索和全局探索的均衡。同时，为了避免采样点聚集导致的采样效率降低，提出了一种剔除候选点规则。最后，针对深度神经网络代理模型的特征，初始化采取均匀拉丁超立方实验设计，并给出可考虑深度神经网络预测结果有波动性的收敛准则，保证所提出算法收敛的鲁棒性。通过三个数值算例，验证本文方法在精度和效率方面均有较明显的优势。

关键词：结构可靠度自适应采样重点区域采样代理模型深度神经网络蒙特卡洛模拟

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神经网络驱动的桥梁主动气动翼板颤振智能控制优化

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中国公路学报 2023年第8期36卷 32-41页

作者：王子龙赵林崔巍方根深李珂葛耀君同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学桥梁结构抗风技术交通运输行业重点实验室上海200092 重庆大学土木工程学院重庆400045 重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045

通过风洞试验和数值模拟获得主动气动翼板优化控制参数需要庞大的试验和计算成本,并且难以得到最优的翼板控制参数。基于流线箱梁主动气动翼板颤振控制的风洞试验数据,以翼板与主梁扭转运动相位差为输入,颤振临界风速变化比例为输出建... 详细信息

通过风洞试验和数值模拟获得主动气动翼板优化控制参数需要庞大的试验和计算成本,并且难以得到最优的翼板控制参数。基于流线箱梁主动气动翼板颤振控制的风洞试验数据,以翼板与主梁扭转运动相位差为输入,颤振临界风速变化比例为输出建立BP人工神经网络模型,对神经网络进行训练得到了主动气动翼板颤振临界风速预测关系。结果表明:预测输出值和实际值之间误差为5%左右,相关系数为0.965;使用训练得到的人工神经网络模型以1°增量对0°~360°范围内的气动翼板相位差进行遍历计算,得到了两侧翼板相位差对主梁-翼板系统颤振性能的影响规律,当迎风侧翼板相位差位于180°~360°内时系统颤振性能得以提高,最优参数组合为迎风翼板相位差231°,背风侧翼板相位差63°;利用获得的最优气动翼板相位差参数组合,建立了主梁-翼板系统流固耦合模型,对试验和神经网络模型的最优参数的颤振控制效果进行验证,证明了神经网络对颤振控制预测的准确性。提出的通过数据量较少的试验数据训练构建人工神经网络模型,构建预测主梁-翼板系统颤振性能的理论框架,显著改善了颤振控制效果,实现了高精度主动气动翼板颤振的优化控制。

关键词：桥梁工程颤振控制人工神经网络主动翼板大跨桥梁智能控制

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角科斗栱轴压与抗震性能试验研究及数值分析

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建筑结构学报 2024年第3期45卷 174-186页

作者：薛建阳宋德军吴晨伟申宗源西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055

为研究角科斗栱的轴压与抗震性能,对2个足尺角科斗栱模型分别进行轴压与拟静力试验,得到了斗栱的破坏形态、荷载-位移曲线、滞回和骨架曲线、刚度和承载力退化、耗能能力及位移延性系数。结果表明:轴压荷载作用下,大斗鼓曲压溃,斜翘和... 详细信息

为研究角科斗栱的轴压与抗震性能,对2个足尺角科斗栱模型分别进行轴压与拟静力试验,得到了斗栱的破坏形态、荷载-位移曲线、滞回和骨架曲线、刚度和承载力退化、耗能能力及位移延性系数。结果表明:轴压荷载作用下,大斗鼓曲压溃,斜翘和搭角正翘后带正心瓜栱开裂,荷载-位移曲线具有明显的密实段、弹性段、塑性段和强化段,刚度退化严重,残余变形较大;水平荷载作用下,大斗压溃劈裂,馒头榫挤压剪断,平板枋嵌压,搭角挑檐枋拔榫,斗栱滞回曲线和骨架曲线正负向不对称,刚度和承载力退化严重,而耗能和变形能力较高。分别建立了斗栱在轴压荷载与水平荷载作用下的数值模型,在模型合理性验证的基础上,分析了木材材性和摩擦系数对斗栱轴压与抗震性能的影响。参数分析表明:随顺纹抗压强度和摩擦系数的增加,斗栱的初始刚度基本不变,而承载力显著增大;横纹径向弹性模量对斗栱的初始刚度与承载力影响均不明显。

关键词：古建筑木结构角科斗栱轴压试验拟静力试验数值分析轴压性能抗震性能

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高强钢筋混凝土柱小偏心受压性能试验研究

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工程力学 2024年第3期41卷 82-90页

作者：马立成史庆轩王朋王秋维西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055

为研究高强钢筋混凝土柱小偏心受压性能,进一步推进高强钢筋在混凝土结构中的应用,针对HTRB630级高强钢筋,考虑配筋率、配箍率、箍筋间距和荷载偏心距等因素的影响,通过6根高强钢筋混凝土方形截面柱的小偏心受压试验,研究了该类构件的... 详细信息

为研究高强钢筋混凝土柱小偏心受压性能,进一步推进高强钢筋在混凝土结构中的应用,针对HTRB630级高强钢筋,考虑配筋率、配箍率、箍筋间距和荷载偏心距等因素的影响,通过6根高强钢筋混凝土方形截面柱的小偏心受压试验,研究了该类构件的破坏过程、破坏形态和变形能力,评估了钢筋的应力及其强度发挥水平。结果表明:受压区HTRB630级钢筋能够达到屈服强度,且塑性变形能够充分发挥;提高配箍率,可提高试件小偏心受压承载力;当配箍率超过1.50%时,对试件承载力提高不多,但在一定程度上能够改善试件的变形能力。考虑箍筋对混凝土的约束作用,参照中国现行规范的计算方法,给出了高强钢筋混凝土柱压弯承载力的计算方法,计算结果与试验值相比吻合较好,可为该类构件的正截面设计和规范修订时提供参考。

关键词： HTRB630级钢筋高强钢筋混凝土柱单调荷载试验偏压性能设计方法

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出踩与面宽方向柱头科斗栱抗震性能对比试验及数值分析

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土木工程学报 2024年第2期57卷 11-24页

作者：薛建阳宋德军吴晨伟张栋西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055

为研究加载方向对斗栱抗震性能的影响,文章基于地震作用的随机性和斗栱出踩与面宽方向的构造差异,对2个足尺柱头科斗栱分别沿出踩和面宽方向进行拟静力试验,得到斗栱的破坏模式、承载力、刚度与强度退化、耗能和变形能力。结果表明:斗... 详细信息

为研究加载方向对斗栱抗震性能的影响,文章基于地震作用的随机性和斗栱出踩与面宽方向的构造差异,对2个足尺柱头科斗栱分别沿出踩和面宽方向进行拟静力试验,得到斗栱的破坏模式、承载力、刚度与强度退化、耗能和变形能力。结果表明:斗栱在出踩和面宽方向分别加载时,大斗均相对平板枋滑移,馒头榫挤压剪断。出踩方向受力时单昂与桃尖梁相对滑移,面宽方向受力时整体明显转动。相比面宽方向受力的斗栱,出踩方向受力的斗栱具有更高的承载力、初始刚度和耗能能力,而变形能力较差。文章开展柱头科斗栱的数值分析,模拟结果与试验结果吻合较好,研究出踩和面宽不同加载方向、轴压荷载、木构件之间摩擦系数和木材弹性模量对其抗震性能的影响。结果表明:面宽方向是柱头科斗栱的最不利受力方向,其正负向承载力比出踩方向分别低19.21%和17.03%;轴压荷载和木构件之间摩擦系数越大,斗栱承载力越大,而木材顺纹弹性模量和横纹径向弹性模量对斗栱的初始刚度和承载力影响较小。

关键词：古建筑木结构柱头科斗栱水平加载方向抗震性能数值分析

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