检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑结构学报 2024年第2期45卷 74-81页

作者：赵晖王杰堂赵金泽刘发起王蕊太原理工大学土木工程学院山西太原030024 哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

闭口型再生混凝土组合楼板兼具组合结构的优点与固废利用的特点,但高温下再生混凝土热工和力学性能与普通混凝土有明显差别,进一步造成了相应结构构件火灾下抗火性能的差异。为此,对闭口型再生混凝土组合楼板基于承载能力的耐火极限进... 详细信息

闭口型再生混凝土组合楼板兼具组合结构的优点与固废利用的特点,但高温下再生混凝土热工和力学性能与普通混凝土有明显差别,进一步造成了相应结构构件火灾下抗火性能的差异。为此,对闭口型再生混凝土组合楼板基于承载能力的耐火极限进行了试验与有限元研究,主要参数为再生粗骨料取代率、板型与荷载水平,分析挠度与不同位置处的温度发展,并建立了适用于该类楼板耐火极限简化计算方法。结果表明:受火90 min后,压型钢板与混凝土未发生分离,组合楼板保持了较好整体性;压型钢板闭口位置温度明显低于受火面底钢板,相同位置处再生混凝土组合板温度低于普通混凝土板;耐火极限受取代率的影响较小,再生混凝土组合板相对普通混凝土板耐火极限提高幅度在1.2%~9.2%,且远超过一级耐火极限90 min的要求;考虑钢板闭口部分受弯承载力贡献提出了耐火极限简化计算式,其可较好地预测组合板耐火极限。

关键词：闭口型压型钢板再生混凝土受火试验耐火极限抗火性能

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人工智能时代混凝土结构耐久性诊断研究进展

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建筑结构学报 2024年第2期45卷 1-13页

作者：罗大明李凡牛荻涛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

受服役环境的影响,混凝土结构普遍存在性能劣化严重、耐久性不足等问题。对在役混凝土结构进行诊断,准确识别混凝土结构损伤特征,高效评估其服役寿命,已成为保障混凝土结构服役安全的重大需求。以人工检测、传感器监测为主的诊断方法效... 详细信息

受服役环境的影响,混凝土结构普遍存在性能劣化严重、耐久性不足等问题。对在役混凝土结构进行诊断,准确识别混凝土结构损伤特征,高效评估其服役寿命,已成为保障混凝土结构服役安全的重大需求。以人工检测、传感器监测为主的诊断方法效率低下、准确性较差,难以满足实际工程结构服役安全科学诊断的要求。人工智能可为各领域研究与应用提供创新驱动力,与混凝土结构耐久性诊断技术深度融合,为混凝土结构全寿命周期的智慧运维提供新的方法。通过分析传统混凝土结构耐久性诊断技术的不足与人工智能技术的优势,从混凝土结构耐久性损伤智能感知、耐久性演化智能预测和耐久性状态智能评估等三个方面总结了人工智能在混凝土结构耐久性诊断中的应用。结果显示:人工智能技术为混凝土耐久性损伤检测与监测提供了新思路,结合传统混凝土材料损伤劣化理论,形成混凝土耐久性劣化进程与服役寿命智能预测方法,建立混凝土结构耐久性智能诊断体系,将是未来结构工程领域的重要发展方向。

关键词：混凝土结构深度学习损伤检测智能诊断寿命预测

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列车荷载作用下新型预应力路基振动特性研究

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岩石力学与工程学报 2023年第11期42卷 2847-2860页

作者：董俊利冷伍明徐方张期树李忠阮波姚康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 中南林业科技大学土木工程学院湖南长沙410004 湖南铁院土木工程检测有限公司湖南长沙410004

掌握预应力路基在列车荷载作用下的工作性状和加固机制可为其工程设计提供技术参考。通过开展1∶5的缩尺模型试验,探究列车轴重和预应力对路基加速度响应的影响,并建立预应力路基三维动力有限元模型,重点分析预应力路基加速度场的分布... 详细信息

掌握预应力路基在列车荷载作用下的工作性状和加固机制可为其工程设计提供技术参考。通过开展1∶5的缩尺模型试验,探究列车轴重和预应力对路基加速度响应的影响,并建立预应力路基三维动力有限元模型,重点分析预应力路基加速度场的分布特性及预应力加固机制。结果表明:(1)在列车动荷载循环加卸载作用下,路基竖向加速度响应的波峰和波谷均在小范围内波动变化,可采用波峰和波谷均值来反映路基的长期振动程度;(2)路肩位置处竖向加速度峰值随列车轴重和预应力的增加分别呈线性递增关系和指数型衰减关系,建立了描述加速度峰值、列车轴重和预应力三者关系的经验模型;(3)路基竖向加速度峰值与预应力水平存在高度相关性,且加速度响应沿路基横向与深度方向传播时衰减明显,侧压力板周边区域受预应力的影响程度显著高于路基内部区域;(4)水平预应力可减小路基的竖向振动,通过调整预应力大小和增大路基坡率等措施,可实现对路基核心区域的有效加固。研究结果对于进一步了解预应力路基的加固机制具有一定参考意义。

关键词：路基工程预应力路基模型试验加速度响应数值仿真加固机制

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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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不同胶结和孔隙比结构性黏土的人工制备及压缩特性研究

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工程地质学报 2025年

作者：加瑞王明辉乔小利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交通运输部天津水运工程科学研究院

室内外试验表明部分天然沉积黏土具有较强的结构性（粒间胶结和大孔隙），而黏土的结构性会直接影响地基的变形计算，因此对不同胶结和孔隙比结构性黏土的压缩特性进行深入研究具有重要的工程意义。本文综述了室内人工制备结构性黏土的... 详细信息

室内外试验表明部分天然沉积黏土具有较强的结构性（粒间胶结和大孔隙），而黏土的结构性会直接影响地基的变形计算，因此对不同胶结和孔隙比结构性黏土的压缩特性进行深入研究具有重要的工程意义。本文综述了室内人工制备结构性黏土的制样材料，归纳了击实法和固结法制备结构性黏土的主要步骤，并推导了不同胶结和孔隙比结构性黏土制备时所需制样材料质量的计算公式。通过侧限压缩试验研究了胶结和孔隙比对结构性黏土压缩特性的影响，试验结果表明在相同初始孔隙比条件下，随着水泥掺量的增加，结构屈服应力逐渐增大；水泥掺量（胶结强度）越大，结构性黏土的结构破损速率越大；在相同水泥掺量条件下，初始孔隙比越小，结构屈服应力越大；初始孔隙比越大，高岭结构性黏土的结构破损速率相对越大，即超过结构屈服应力后的压缩指数越大。

关键词：结构性黏土胶结强度初始孔隙比压缩特性结构屈服应力水泥掺量

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疲劳加载历史对型钢再生混凝土黏结性能的影响

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土木工程学报 2024年第9期57卷 1-10页

作者：白国良马金凤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

型钢再生混凝土结构既可以实现废弃骨料的再生利用,又具有较高的刚度、承载力及良好的抗震性能,是一种兼顾节能环保与结构性能的新型组合结构。为了研究疲劳加载历史对型钢再生混凝土黏结性能的影响,文章设计了梁式试件,并研制了一种带... 详细信息

型钢再生混凝土结构既可以实现废弃骨料的再生利用,又具有较高的刚度、承载力及良好的抗震性能,是一种兼顾节能环保与结构性能的新型组合结构。为了研究疲劳加载历史对型钢再生混凝土黏结性能的影响,文章设计了梁式试件,并研制了一种带有球铰的梁式加载装置,先对试件进行了以加载频率和应力水平为关键参数的200万次疲劳加载,而后进行静力加载。试验结果表明:试件最终破坏模式为静力荷载作用下的黏结滑移破坏,证明文章的试件设计和加载方案的有效性。经历疲劳加载后,试件的破坏过程与原静力试验相似;型钢应变和滑移沿锚固长度方向上的分布规律与原静力试验相同,均在荷载上升段呈负指数分布,在荷载下降段呈线性分布;一定范围内,增大应力水平和加载速率,试件剩余承载力降低。

关键词：型钢再生混凝土梁式试件疲劳荷载黏结性能剩余承载力

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大型结构风效应流固耦合机器学习研究进展

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空气动力学学报 2025年

作者：张泽宇周旭曦许楠王浩炜杨子鉴庄简黎善武赖马树金陈文礼李惠哈尔滨工业大学土木工程学院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工业大学土木工程智能防灾减灾工业与信息化部重点实验室

随着计算技术与数据科学的迅速发展，机器学习为解决大型结构风效应中复杂流固耦合问题提供了全新的研究范式。本文系统综述机器学习在大型结构风效应领域的研究进展，涵盖了结构表面风压预测、结构风致响应分析与建模、气动力方程智能... 详细信息

随着计算技术与数据科学的迅速发展，机器学习为解决大型结构风效应中复杂流固耦合问题提供了全新的研究范式。本文系统综述机器学习在大型结构风效应领域的研究进展，涵盖了结构表面风压预测、结构风致响应分析与建模、气动力方程智能识别以及基于强化学习的结构振动控制四个主要研究方向。具体而言，结构表面风压预测方面，机器学习能够精准地挖掘结构表面复杂非线性风压场特征；结构风致响应分析与建模中，机器学习有效实现了大型结构异常大幅振动识别与精细化建模；对于气动力方程智能识别领域，基于数据驱动的机器学习方法大幅提高了非线性方程识别的自动化程度与准确性；在结构振动控制方面，强化学习实现了实时、高效的主动控制策略优化。然而，当前研究在数据融合、模型泛化性与物理可解释性方面仍存在明显不足。未来的研究需进一步融合物理机制与数据驱动模型，构建具备高泛化性、鲁棒性和物理解释能力的机器学习模型，推动结构风工程进一步智能化发展。

关键词：机器学习风工程结构风效应流固耦合振动控制

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基于改进Reddy型TSDT的弹性地基上FG-CNTRC板线性弯曲与自由振动无网格分析

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力学学报 2023年第6期55卷 1355-1370页

作者：陈卫方耀楚孙冰彭林欣南华大学土木工程学院湖南衡阳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

基于改进Reddy型3阶剪切变形理论(third-order shear deformation theory,TSDT)假设,考虑碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)转向及功能梯度材料的不均匀性,建立弹性地基上功能梯度碳纳米管增强复合材料(functionally graded carbon nanotube-reinforced composite,FG-CNTRC)板的线性弯曲和自由振动无网格分析模型.利用改进Reddy型TSDT推导FG-CNTRC板的势能和动能,给出弹性地基势能的表达式,再将其分别进行叠加,通过最小势能原理及Hamilton原理推导出弹性地基上FG-CNTRC板的线性弯曲和自由振动控制方程.采用稳定移动克里金插值(stabilized moving Kriging interpolation,SMKI)对问题域内的节点进行离散,该近似形函数的构造方法满足克罗内克条件,可以直接施加边界条件.文中首先给出基于三阶剪切变形理论的弹性地基FG-CNTRC板线性弯曲与自由振动无网格离散模型.随后通过基准算例,研究本文方法的有效性及精度问题.最后数值分析了CNTs的分布形式、转向角、体积分数、地基系数、宽厚比和边界条件等对FG-CNTRC板的线性弯曲及自振频率的影响.研究表明:采用本文方法计算FG-CNTRC薄板、中厚板、甚至厚板的线性弯曲和自振频率均具有较高的计算精度;随着CNTs体积分数和地基系数的增加,FG-CNTRC板结构刚度逐渐增大;FG-CTRC板结构刚度与宽厚比成正相关,厚度增加的剪切效应会让CNTs转向角对结构刚度的影响逐渐降低.

关键词：改进Reddy型三阶剪切变形理论功能梯度碳纳米管增强复合材料板弹性地基稳定移动克里金插值线性弯曲自由振动

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基于强化学习的水下振动台时滞补偿与控制优化

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工程力学 2023年第12期40卷 65-75页

作者：汤继川李宁李忠献天津大学建筑工程学院天津300350 南洋理工大学土木与环境工程学院新加坡639798 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350 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) 天津300350

开展水下地震模拟振动台试验时,振动台多向振动受到的水体动力效应十分复杂、难于补偿,因而在试验前合理考虑台体实际加载能力与精度十分重要。该文考虑水深、激励频率和运动方向等因素,开展水-振动台系统控制性能的影响研究。通过实测... 详细信息

开展水下地震模拟振动台试验时,振动台多向振动受到的水体动力效应十分复杂、难于补偿,因而在试验前合理考虑台体实际加载能力与精度十分重要。该文考虑水深、激励频率和运动方向等因素,开展水-振动台系统控制性能的影响研究。通过实测数据辨识水-振动台系统的数学模型,提出基于模型的前馈补偿与强化学习结合的数据驱动混合控制方法。根据DDPG算法利用位移指令的误差数据离线训练Actor-Critic网络,并将之用于实时修正基于模型的补偿指令。通过与前馈补偿方法对比,开展了不同水深、激励频率和振动台运动方向的50组水下振动台测试验证及性能评价。结果表明:随着水深与激励频率增加,控制性能下降;水深对振动台垂直向运动影响更大;与基于模型方法相比,在水深2 m垂直向运动的设备最不利条件下,该文所提控制方法的性能指标J_(1)和J_(2)分别提升了6.54%和7.52%。所提方法在考虑水-振动台系统动力非线性控制时具有优良的时滞补偿性能,且是一种宽频带补偿方法。

关键词：水下振动台基于模型控制强化学习水-振动台动力相互作用时滞补偿优化

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锈蚀钢筋混凝土梁正截面受弯破坏模式及承载力简化计算方法

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建筑结构学报 2022年第6期43卷 1-10页

作者：姜超丁豪顾祥林张伟平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

为快速准确评估受拉纵筋锈蚀对钢筋混凝土梁正截面受弯承载力的影响,采用解析方法计算受弯破坏时锈蚀钢筋混凝土梁正截面应力和应变分布,识别并定义锈蚀钢筋混凝土梁的3个界限锈蚀率和6种正截面受弯破坏模式,提出预判破坏模式再计算承... 详细信息

为快速准确评估受拉纵筋锈蚀对钢筋混凝土梁正截面受弯承载力的影响,采用解析方法计算受弯破坏时锈蚀钢筋混凝土梁正截面应力和应变分布,识别并定义锈蚀钢筋混凝土梁的3个界限锈蚀率和6种正截面受弯破坏模式,提出预判破坏模式再计算承载力的锈蚀钢筋混凝土梁正截面受弯承载力简化计算方法。采用该简化方法,计算相关文献中235根锈蚀钢筋混凝土梁的正截面受弯承载力,并与试验结果对比,验证该简化方法的准确性。通过两个算例,分别研究初始超筋梁和初始适筋梁的正截面受弯破坏模式及承载力随受拉纵筋锈蚀率的变化规律。研究结果表明:随着受拉纵筋锈蚀率的增大,初始超筋钢筋混凝土梁的正截面受弯破坏模式按照从“类似超筋”、“类似适筋”、“类似超筋”到“类似少筋”依次转变;初始适筋钢筋混凝土梁的正截面受弯破坏模式按照从“类似适筋”、“类似超筋”到“类似少筋”依次转变;钢筋混凝土梁正截面受弯承载力近似呈多段线性降低,最终退化为素混凝土梁的开裂弯矩,转折点位置为界限及临界锈蚀率。

关键词：锈蚀钢筋混凝土梁正截面解析方法受弯破坏模式受弯承载力界限锈蚀率

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