检索结果-内蒙古大学图书馆

应用力学学报 2025年第2期42卷 446-453页

作者：石南南亢志宽罗方慧李振宝王利辉赵卓北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124

为研究土壤分层对地震超材料减震性能的影响,通过数值模拟,计算了4种在不同土壤分层工况下地震超材料的能带结构和透射谱。分析了在4层土壤分层时,钢管与混凝土的高度和厚度等几何参数对地震超材料全带隙宽度的影响。将地震超材料与隔... 详细信息

为研究土壤分层对地震超材料减震性能的影响,通过数值模拟,计算了4种在不同土壤分层工况下地震超材料的能带结构和透射谱。分析了在4层土壤分层时,钢管与混凝土的高度和厚度等几何参数对地震超材料全带隙宽度的影响。将地震超材料与隔震沟耦合,分析了结构沿ΓX方向衰减地震表面波的能力。结果显示,随着土层底部约束的增强,各条能带逐渐向上方移动。因此在实际工程中,可以通过增强地震超材料底部约束,获得预期全带隙宽度。几何参数分析表明,单胞高度和钢管厚度对地震超材料全带隙宽度有显著影响。通过设计钢管尺寸,可以得到宽度高达7.132 Hz的全带隙,这对共振基频在10 Hz内的高层和超高层建筑的抗震保护具有重要意义。隔震沟与地震超材料耦合后可以衰减沿ΓX方向0.1~20 Hz内的地震表面波,这有利于实现对地震表面波的全方位控制。

关键词：地震超材料土壤分层低频带隙地震表面波透射谱

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单塔斜拉桥在船舶撞击下动力响应及防撞设计

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天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2025年第4期58卷 343-356页

作者：田力张晗奇天津大学建筑工程学院天津300350 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300350

首先,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立船-桥碰撞有限元模型,以附加质量模型考虑流体效应,利用落锤冲击试验验证了撞击作用下混凝土本构模型的有效性.其次,开展了不同撞击角度、不同船舶航速下船舶高速撞击斜拉桥桥塔数值模拟,分析了桥... 详细信息

首先,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立船-桥碰撞有限元模型,以附加质量模型考虑流体效应,利用落锤冲击试验验证了撞击作用下混凝土本构模型的有效性.其次,开展了不同撞击角度、不同船舶航速下船舶高速撞击斜拉桥桥塔数值模拟,分析了桥塔损伤、碰撞力、桥塔位移、桥面位移、索力变化等方面的差异,并将碰撞力与国内外规范公式进行对比分析.再次,研究了30.0节(1节=0.5144 m/s)船速下桥塔瞬时倒塌过程及桥塔受损后持续荷载作用下倒塌机理.最后,为桥塔设计一种以FRP和橡胶为主要材料的防撞装置,模拟分析其在降低桥塔动力响应方面的防撞效果.结果表明:当船舶以高速撞击斜拉桥桥塔时,船桥碰撞整体动力响应随撞击角度和船舶航速增大而增大;采用一些国内外规范中的碰撞力公式偏于不安全;船桥碰撞后斜拉索索力迅速增大,靠近桥塔处索力变化率最大;船速为30.0节时,桥塔在碰撞后发生桥塔肢腿错位断裂的倒塌;船速为25.0节时,塔柱已有较大损伤破口,桥塔在遭受船舶碰撞后向碰撞侧倾斜,在重力及桥面荷载的持续作用下桥塔侧向位移逐渐增大而发生桥塔倒塌;设计的防撞装置能有效避免桥塔损伤,能削减碰撞力峰值、塔顶侧向位移、桥面位移及桥塔能量,同时保护斜拉桥与船舶.

关键词：船-桥碰撞数值模拟附加质量动力响应防撞装置

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LNG储罐混凝土超低温冻融损伤演化规律

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建筑材料学报 2025年第1期28卷 58-64页

作者：谢剑司家伟亢二聪孙雅丹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

为明确泄漏工况下液化天然气(LNG)储罐混凝土超低温冻融损伤演化规律,进行了C50混凝土的超低温冻融试验,并与快速冻融试验结果进行对比,通过相对动弹性模量来评估LNG储罐混凝土的冻融损伤累积.结果表明:快速冻融试验无法真实反映LNG储... 详细信息

为明确泄漏工况下液化天然气(LNG)储罐混凝土超低温冻融损伤演化规律,进行了C50混凝土的超低温冻融试验,并与快速冻融试验结果进行对比,通过相对动弹性模量来评估LNG储罐混凝土的冻融损伤累积.结果表明:快速冻融试验无法真实反映LNG储罐混凝土在超低温冻融条件下的损伤演化规律;基于Weibull分布理论,建立了实验室模拟冻融循环条件与储罐泄漏工况下混凝土冻融损伤的等效关联,为后续相关研究提供理论基础.

关键词：混凝土 LNG储罐超低温冻融损伤抗冻性

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基于三轴不排水有效应力路径的结构性剑桥模型的修正研究

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岩土工程学报 2025年第1期47卷 115-124页

作者：加瑞李逸群雷华阳姜宇轩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

室内外试验和工程实践都表明天然沉积黏土具有一定的结构性,因此建立结构性本构模型对准确预测天然黏土的力学响应和解决实际岩土工程问题具有重要意义。首先,基于结构性黏土的三轴固结不排水试验的有效应力路径对结构性剑桥(SCC)模型... 详细信息

室内外试验和工程实践都表明天然沉积黏土具有一定的结构性,因此建立结构性本构模型对准确预测天然黏土的力学响应和解决实际岩土工程问题具有重要意义。首先,基于结构性黏土的三轴固结不排水试验的有效应力路径对结构性剑桥(SCC)模型进行了两点改进:(1)对附加孔隙比Δe的计算公式进行了修正,可以准确模拟结构性黏土超过临界状态线后的有效应力路径;(2)考虑了屈服面内的塑性即亚屈服特性,可以较好地模拟屈服面内的有效应力路径然后,利用修正结构性剑桥(MSCC)模型对结构性黏土的侧限压缩试验、三轴固结不排水和三轴固结排水试验进行了模拟计算,并与试验结果和SCC模型的计算结果进行了对比分析,结果表明MSCC模型可以更好地模拟结构性黏土的三轴不排水有效应力路径以及侧限压缩和三轴固结排水试验的应力应变曲线。最后,对MSCC模型中的参数β(屈服面内塑性变形参数)、p'_(yi)(初始结构屈服应力)、Δe_(i)(初始附加孔隙比)、b(结构破损速率)、γ(剪切引起结构破损的参数)和ω(反映结构性对塑性流动准则的影响)进行了参数敏感性分析,结果表明参数β影响结构性黏土屈服面内的有效应力路径,参数p'_(yi)影响峰值强度,参数Δe_(i)影响残余强度,参数b和γ影响峰值后的强度衰减速率,参数ω影响强度开始衰减时的偏应变大小。

关键词：结构性黏土结构性剑桥模型有效应力路径亚屈服附加孔隙比

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钢框架在火灾和爆炸联合作用下的破坏倒塌机理

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中南大学学报(自然科学版) 2025年第2期56卷 622-636页

作者：田力王剑飞天津大学建筑工程学院天津300350 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300350

为研究钢框架在火灾爆炸联合作用下的破坏倒塌机理,利用ANSYS/LSDYNA建立了5层2跨的钢框架有限元模型,采用隐式分析方法研究钢框架在火灾单独作用下的温度分布特征和结构响应,随后对综合考虑高温和高应变率效应的钢材本构模型进行有限... 详细信息

为研究钢框架在火灾爆炸联合作用下的破坏倒塌机理,利用ANSYS/LSDYNA建立了5层2跨的钢框架有限元模型,采用隐式分析方法研究钢框架在火灾单独作用下的温度分布特征和结构响应,随后对综合考虑高温和高应变率效应的钢材本构模型进行有限元验证,在得到可靠结果的基础上,采用显式分析方法对钢框架进行单独爆炸分析和火灾爆炸联合作用分析,得到其在不同火灾燃烧时间不同爆炸条件下的局部破坏特征以及整体响应情况。研究结果表明:在火灾作用下,钢材的弹性模量和屈服强度会发生退化,柱因承受的荷载超过高温下极限承载力而发生破坏,中柱因其承受的荷载最大而率先发生屈曲;发生爆炸时,火灾燃烧时间越长,构件温度越高,钢框架越易发生倒塌;在相同温度下,腹板作为迎爆面比翼缘作为迎爆面对结构的损伤更大;在单室火灾下,边中柱处发生爆炸钢框架抗倒塌能力最弱,中柱处爆炸框架抗倒塌能力最强,角柱处爆炸框架抗倒塌能力介于两者之间;在相邻双室火灾和四室火灾下中柱发生爆炸,火室上方混凝土板会因下部的梁发生剪切破坏而塌落;对角双室火灾下中柱处发生爆炸,钢框架因中柱和边中柱相继失效而倒塌。

关键词：火灾爆炸钢框架有限元分析连续倒塌

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7×7构型NiTi形状记忆合金绞线超弹性试验研究

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湖南大学学报(自然科学版) 2025年第3期52卷 213-227页

作者：周玉浩连鸣苏明周王颜凯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

重点探讨了单丝直径为1.0 mm的7×7构型超弹性形状记忆合金(SMA)绞线的力学性能,主要关注其回复能力和耗能能力.分析了热处理方案、应变幅值、循环加载、预训练和加载速率对SMA绞线的残余应变、能量耗散、等效黏滞阻尼比、强度和刚... 详细信息

重点探讨了单丝直径为1.0 mm的7×7构型超弹性形状记忆合金(SMA)绞线的力学性能,主要关注其回复能力和耗能能力.分析了热处理方案、应变幅值、循环加载、预训练和加载速率对SMA绞线的残余应变、能量耗散、等效黏滞阻尼比、强度和刚度的影响.此外,通过单调拉伸试验比较了SMA绞线与SMA丝材的抗拉强度和极限应变.结果表明,经过400℃下退火10 min后,SMA绞线具有出色的超弹性性能,应变回复率达到91.7%.在恒定应变幅值加卸载训练下,SMA绞线的力学性能逐渐趋于稳定,应在工程应用中予以考虑;通过预训练的方式可以显著提高SMA绞线的回复能力,未经热处理和退火10 min的试件在预训练后残余应变分别降低了47%和41%;当加载速率大于5×10^(-4)s^(-1)后,SMA绞线的滞回环形态对加载速率的变化不敏感;与SMA丝材相比,SMA绞线具有更好的延性和鲁棒性,适用于在大变形情况下提供足够的恢复力;试验结果为SMA绞线的工程应用提供了试验数据支持.

关键词：形状记忆合金绞线超弹性热处理方案预训练力学性能

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考虑水土参数变异性的盾构隧道开挖面支护力设计方法

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铁道科学与工程学报 2025年第1期22卷 259-271页

作者：胡子威雷明锋张运波肖凤龙杨鹏亮贾朝军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

随着隧道工程技术的发展,稳健性设计已成为确保工程安全与效率的关键。鉴于传统的确定性计算无法充分考虑地层和水力参数空间变异性对盾构隧道开挖面稳定性影响的问题,采用随机场理论,充分考虑地层参数的空间变异性及其自相关性的影响... 详细信息

随着隧道工程技术的发展,稳健性设计已成为确保工程安全与效率的关键。鉴于传统的确定性计算无法充分考虑地层和水力参数空间变异性对盾构隧道开挖面稳定性影响的问题,采用随机场理论,充分考虑地层参数的空间变异性及其自相关性的影响。基于极限上限分析定理,采用三维空间离散技术,构建不确定性条件下盾构隧道开挖面三维螺旋破坏机构模型。在此基础上,通过结合三维离散破坏机构的速度场和功率平衡方程,建立不确定性条件下盾构隧道开挖面支护力的计算方法,并与相关研究进行了对比验证。之后,开展了地层和水力参数不确定性对隧道开挖面失效概率的影响分析。在此基础上,提出适用于工程的盾构隧道开挖面支护力稳健性设计方法,并开发快速计算程序。最后,结合工程案例,应用所提出的设计方法进行分析设计,并与工程实践进行对比。研究结果表明:不确定性条件下盾构隧道开挖面支护力计算方法在确定性与不确定性分析中均可靠;孔隙水压力系数变异性的影响较摩擦角和黏聚力的变异系数更大;变异系数和自相关距离的增大使随机计算的支护力分布更离散。提出的盾构隧道开挖面支护力稳健性设计方法和工程实测结果吻合较好,可为相关工程施工与设计提供指导。

关键词：随机场理论开挖面稳定性三维上限分析稳健性设计

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塔吊回转视角下施工场景数字孪生高效建模方法

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土木工程学报 2025年第4期58卷 124-136页

作者：卢昱杰仲涛张修龙赵宪忠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

数字孪生模型能够在信息空间表达施工场景实体特征,是高效的施工信息化管理工具。然而当前复杂施工场地数字孪生建模存在时效滞后、自动化程度低等问题,难以满足施工场地逐日精细化管理的要求。因此提出了一种基于塔吊高空环视图像的复... 详细信息

数字孪生模型能够在信息空间表达施工场景实体特征,是高效的施工信息化管理工具。然而当前复杂施工场地数字孪生建模存在时效滞后、自动化程度低等问题,难以满足施工场地逐日精细化管理的要求。因此提出了一种基于塔吊高空环视图像的复杂施工场景高效建模方法,旨在提高数字孪生建模的时效性和自动化程度。该方法将摄像头布设于回转式塔吊吊臂以获取场地的多视角图像进行建模,首先针对受限的图像采集路径,提出基于点线特征的多视角图像集质量评价方法,以优化数据采集方式从而提高图像集质量,其次通过融合场景几何先验的建模方法,基于输入图像创建具备真实尺度的几何模型,并采用基于高斯采样的施工场地点云去噪方法提升几何模型语义赋予的准确性。最后,以上海某高层住宅项目为例,验证了方法的适用性。结果表明,方法能够自动化地实现施工场地的几何建模与建筑结构语义赋予,且模型几何精度达分米级,完全满足逐日进度管理需求。此外,提出的在塔吊作业场景下的高效数字孪生建模方法具备很强的拓展性,对桥梁、隧道等其他复杂施工场景的数字孪生建模均有一定参考意义。

关键词：施工过程数字孪生三维重建多视角图像图像质量评价

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沥青发泡特性及温拌混合料水分敏感性综述

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吉林大学学报(工学版) 2025年第1期55卷 20-35页

作者：韦万峰孔令云禤炜安杨帆郭鹏重庆交通大学土木工程学院重庆400074 广西道路结构与材料重点实验室南宁530007 重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室重庆400074 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

本文基于沥青发泡特性及泡沫温拌沥青混合料水分敏感性的相关研究,阐述了沥青发泡机理,分析了沥青发泡效果影响因素、沥青发泡效果评价指标及发泡过程对沥青性质的影响;针对泡沫温拌沥青混合料存在抗水损害能力偏低的现实情况,指出沥青... 详细信息

本文基于沥青发泡特性及泡沫温拌沥青混合料水分敏感性的相关研究,阐述了沥青发泡机理,分析了沥青发泡效果影响因素、沥青发泡效果评价指标及发泡过程对沥青性质的影响;针对泡沫温拌沥青混合料存在抗水损害能力偏低的现实情况,指出沥青经过发泡之后,会有部分水分及泡沫残留在沥青之中,从不同角度剖析了水分对泡沫温拌沥青混合料沥青-集料黏附性的影响,并对泡沫温拌沥青混合料现存问题的解决途径进行了分析、总结与展望。现阶段,ER_(max)(最大膨胀率)、HL(半衰期)等评价沥青发泡效果的指标存在一定的局限性,且沥青发泡状态与混合料性能的相关性未明确,可利用激光测距、动态X射线摄影、图像处理等手段研究沥青发泡的全过程,分析相关发泡参数对泡沫沥青胶结料及混合料性质的影响。泡沫沥青胶结料残留水分的存在削弱了泡沫沥青与集料的黏结程度,这对混合料的水稳定性具有不利影响,量化泡沫沥青残留水分对泡沫沥青胶结料性质、泡沫沥青-集料黏附性的影响及提升泡沫温拌沥青混合料抗水损害能力是未来研究的重点。

关键词：道路工程泡沫沥青发泡特性温拌混合料水分敏感性黏附性

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顶推纠偏对无砟轨道的影响及工艺优化

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同济大学学报(自然科学版) 2025年第4期53卷 628-634页

作者：许玉德石梓煊邱俊兴同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 同济大学上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室上海201804

基于高速铁路无砟轨道纠偏工程,建立路基上CRTSⅡ型板式无砟轨道纠偏有限元模型。选取顶推纠偏典型方案,模拟不同顶推压力作用,分析无砟轨道结构力学与损伤行为。在此基础上,研究扩大解黏区和凿除宽窄接缝对纠偏的影响,并提出纠偏工艺... 详细信息

基于高速铁路无砟轨道纠偏工程,建立路基上CRTSⅡ型板式无砟轨道纠偏有限元模型。选取顶推纠偏典型方案,模拟不同顶推压力作用,分析无砟轨道结构力学与损伤行为。在此基础上,研究扩大解黏区和凿除宽窄接缝对纠偏的影响,并提出纠偏工艺优化建议。结果表明,轨道板假缝开裂是力学控制指标,保证部件不开裂的临界顶推压力为0.58 MPa,对应纠偏位移为1.50 mm。轨道板与宽窄接缝层间是损伤控制界面,保证层间不损伤的临界顶推压力为0.51MPa,对应纠偏位移为1.23 mm。若需提升单次纠偏位移,则建议将既有方案解黏区往两端各扩大3/4轨道板长,并在纠偏前对宽窄接缝进行凿除。

关键词：无砟轨道横向纠偏仿真计算拉应力刚度下降率

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