检索结果-内蒙古大学图书馆

振动．测试与诊断 2023年第5期43卷 850-858,1033,1034页

作者：马嘉霈袁笙哲肖军华李航潘越苏志鹏同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室上海201804 广西交通设计集团有限公司南宁530029

为了研究漏表面波法对高铁无砟轨道层间脱空检测的适用性,建立脱空特征指标,通过含层间脱空的板式无砟轨道实尺模型进行试验,建立空气‑无砟轨道耦合有限元模型,分析不同工况下的冲击响应声场分布特征;进一步对漏表面波信号进行希尔伯特... 详细信息

为了研究漏表面波法对高铁无砟轨道层间脱空检测的适用性,建立脱空特征指标,通过含层间脱空的板式无砟轨道实尺模型进行试验,建立空气‑无砟轨道耦合有限元模型,分析不同工况下的冲击响应声场分布特征;进一步对漏表面波信号进行希尔伯特‑黄变换,保留高频特征信号至第1阶本征模函数(intrinsic mode function,简称IMF_(1)),分解低频干扰信号至高阶本征模函数,提出以IMF_(1)能量为特征指标的层间脱空判识方法。研究结果表明:随着脱空长度和脱空至荷载冲击点距离的增大,漏表面波IMF_(1)能量分布呈现正相关变化趋势;IMF_(1)能量对CRTSII型板式无砟轨道板中CA砂浆层脱空0.2~0.5 m较为敏感,基于漏表面波的CA砂浆层脱空检测具备一定理论可行性。

关键词：板式无砟轨道脱空识别漏表面波本征函数第1阶本征模函数能量

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型钢混凝土T形柱-钢筋混凝土板新型节点冲切性能研究

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土木工程学报 2023年第6期56卷 1-13页

作者：薛建阳张炜张翀赵飞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

为研究型钢混凝土(SRC)T形柱-钢筋混凝土(RC)板节点冲切性能,对3个T形SRC柱-RC板节点和2个方形SRC柱-RC板节点进行了竖向荷载作用下的冲切破坏试验。试验变量包括板厚、柱截面形状和有无柱帽。试验结果表明,所有试件耗能能力较弱,均发... 详细信息

为研究型钢混凝土(SRC)T形柱-钢筋混凝土(RC)板节点冲切性能,对3个T形SRC柱-RC板节点和2个方形SRC柱-RC板节点进行了竖向荷载作用下的冲切破坏试验。试验变量包括板厚、柱截面形状和有无柱帽。试验结果表明,所有试件耗能能力较弱,均发生了脆性冲切破坏。柱截面形状的变化会导致冲切剪应力的分布更为复杂,出现应力集中现象。增加板厚和设置柱帽可以有效提高板柱节点的冲切承载力和残余承载力。此外,采用ABAQUS软件进行了数值模拟分析。数值计算结果和试验结果在荷载-位移响应、混凝土应变和破坏模式方面具有良好的一致性。参数分析结果表明,柱内型钢能发挥对板内钢筋的悬挂作用,改善板柱节点的残余承载力。但配钢率的增加对残余承载力的提升并不明显。T形柱的肢高肢厚比对节点冲切承载力的影响可以忽略,增大柱帽的平面尺寸与截面高度均能够提高节点冲切承载力,相比之下柱帽截面高度对于冲切承载力的影响更为明显。

关键词： T形柱板柱节点冲切承载力肢高肢厚比有限元分析

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带T形钢的内置钢管混凝土组合柱轴压性能研究

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建筑结构学报 2023年第2期44卷 37-49页

作者：王朋李龙堂史庆轩王斌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

为研究带T形钢的内置钢管混凝土组合柱(简称组合柱)的轴压性能,以T形钢翼缘宽度、翼缘厚度、腹板高度和体积配箍率、截面形式为试验参数,按照缩尺比例1∶3设计并制作了9个带T形钢的内置圆钢管混凝土组合柱、1个带T形钢的内置方钢管混凝... 详细信息

为研究带T形钢的内置钢管混凝土组合柱(简称组合柱)的轴压性能,以T形钢翼缘宽度、翼缘厚度、腹板高度和体积配箍率、截面形式为试验参数,按照缩尺比例1∶3设计并制作了9个带T形钢的内置圆钢管混凝土组合柱、1个带T形钢的内置方钢管混凝土组合柱和1个十字形钢混凝土组合柱并对其进行轴压试验,研究组合柱的破坏形态、荷载-位移曲线、应变发展规律,并分析组合柱的受力机理和各参数对其轴压性能的影响;采用ABAQUS软件建立有限元模型,对比峰值荷载、峰值荷载时有限元与试验得到的组合柱的混凝土损伤和钢材破坏形态,在验证模型正确的基础上,进一步研究组合柱材料属性(混凝土强度、钢材强度)和几何参数(T形钢翼缘(腹板)尺寸、钢管径厚比)对其轴压性能的影响。研究结果表明:峰值荷载后,在箍筋和T形钢板的共同约束作用下,钢管外围混凝土性能得到改善,组合柱延性较好;钢管外围混凝土强度等级从C40提高至C80,峰值荷载提高25%~28%,而提高钢管内混凝土强度等级对提升峰值荷载效果不显著,建议钢管内混凝土强度不宜大于钢管外混凝土强度;钢管径厚比宜在10~18内取值,可显著改善该类组合柱的延性。

关键词：带T形钢组合柱轴压试验数值模拟轴压性能延性

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普拍枋对古建筑木柱侧向性能影响

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建筑结构学报 2023年第11期44卷 170-180页

作者：吴亚杰林和寿谢启芳王磊张利朋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

合理评估古建筑木结构抗震性能需要研究木柱的侧向性能。为此,开展了柱底不同支承条件古建筑木柱及木构架侧向加载试验,获取了设置及不设置普拍枋木柱的滞回曲线,评估了普拍枋对木柱力学性能的影响,提出考虑和不考虑普拍枋作用的古建筑... 详细信息

合理评估古建筑木结构抗震性能需要研究木柱的侧向性能。为此,开展了柱底不同支承条件古建筑木柱及木构架侧向加载试验,获取了设置及不设置普拍枋木柱的滞回曲线,评估了普拍枋对木柱力学性能的影响,提出考虑和不考虑普拍枋作用的古建筑木柱荷载-位移简化模型,基于简化模型开展了参数分析。研究表明:设置普拍枋,可使古建筑木柱至少提高140%侧向刚度以及97%侧向承载力,且能增加木柱约170%峰值荷载对应位移;普拍枋对浮搁础石木柱的承载力退化现象影响不明显,但显著改善了木枋支承木柱的承载力退化现象,对浮搁础石木柱和木枋支承木柱分别增加了19%和29%的累积耗能。所提荷载-位移简化模型与试验结果吻合良好,可用于古建筑木结构抗震分析;参数分析进一步表明,随着荷载的增加或木柱直径的减小,普拍枋对浮搁础石木柱的侧向刚度增强作用越显著;相对浮搁础石木柱,普拍枋对木枋支承木柱最大荷载的增强效果越显著。

关键词：古建筑木结构木柱普拍枋拟静力试验侧向性能支承边界简化模型

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水热力作用下铁路基床翻浆冒泥力学特征试验研究

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岩土力学 2024年第11期45卷 3304-3314页

作者：常文正王天亮王林石家庄铁道大学河北省交通安全与控制重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室河北石家庄050043

考虑基床水位线高度与冻融循环的影响,开展有砟轨道基床翻浆冒泥试验,分析动荷载作用下有砟轨道基床翻浆冒泥过程中水与细粒土迁移和泥浆形成特征。研究结果表明:在常温加载初期,水分自下而上发生迁移,随着动荷载的持续施加,基床填土内... 详细信息

考虑基床水位线高度与冻融循环的影响,开展有砟轨道基床翻浆冒泥试验,分析动荷载作用下有砟轨道基床翻浆冒泥过程中水与细粒土迁移和泥浆形成特征。研究结果表明:在常温加载初期,水分自下而上发生迁移,随着动荷载的持续施加,基床填土内部孔隙水压力逐渐消散,孔隙水压力梯度减小,各层土体含水率趋于稳定;水位线位于基床中部时,基床上部土体处于非饱和状态,体积含水率较小,仅为26%左右,未能发生细颗粒迁移,基床表层有效应力远大于0,未形成泥浆造成翻冒;水位线位于基床顶部时,颗粒迁移较为明显,且基床表层有效应力在荷载的作用下迅速减小到0以下,并发生翻浆冒泥现象;冻结加载相较于单向冻结,冻结锋面下降速率慢,水分迁移量更大;融化加载条件下,基床上部土体先于下部土体融化形成冻土夹层,由于冻土夹层阻隔,上部土体含水率较大,在荷载作用下基床表层有效应力迅速发展到负值,更易形成泥浆导致翻浆冒泥。

关键词：水热力耦合翻浆冒泥水土迁移泥浆形成

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基于整体效能的不等跨钢框架抗倒塌冗余设计

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建筑结构学报 2023年第2期44卷 86-99页

作者：郑玉辉钟炜辉谭政孟宝段仕超宋晓燕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

双跨梁的变形协调设计可使不等跨结构的抗倒塌效能得到充分发挥,以顶底角钢腹板双角钢(TSDWA)连接的不等跨钢框架结构为例,对冗余设计的具体方法展开研究。通过对两个1/3缩尺的两跨TSDWA连接组合梁柱子结构进行拟静力试验研究,对比等跨... 详细信息

双跨梁的变形协调设计可使不等跨结构的抗倒塌效能得到充分发挥,以顶底角钢腹板双角钢(TSDWA)连接的不等跨钢框架结构为例,对冗余设计的具体方法展开研究。通过对两个1/3缩尺的两跨TSDWA连接组合梁柱子结构进行拟静力试验研究,对比等跨试件与不等跨试件传力机理的差异,明确不等跨子结构承载力以及变形发展的控制参数。以此为基础,将设计需求转换为关键连接部件的性能设计,并给出具体设计方法。通过数值模型对冗余设计的作用机理进行验证,分析设计前后子结构受力行为的差异。结果表明:冗余设计对子结构的刚度与塑性承载力影响较小,主要提升了子结构的整体变形能力与大变形阶段的承载力,拓展了梁机制与悬索机制的发挥空间;经设计后模型双跨梁的变形协同系数均不低于0.9,明显高于原结构的;子结构达到双跨梁同时破坏的理想状态,可以使不等跨子结构的整体效能得以充分发挥。

关键词：不等跨钢框架顶底角钢腹板双角钢连接拟静力试验变形协调整体效能抗倒塌冗余设计

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考虑地震应变率效应的木材三维弹塑性损伤本构模型及其数值实现

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土木工程学报 2023年第3期56卷 22-31,43页

作者：张利朋谢启芳刘伊津张保壮吴亚杰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

木结构在服役过程中可能遭遇地震作用,木材表现出明显的地震应变率敏感性,需要建立考虑地震应变率效应的木材非线性本构模型。文章系统梳理已有研究中木材在不同地震应变率水平、不同纹理方向的试验结果,分析其不同纹理方向考虑应变率... 详细信息

木结构在服役过程中可能遭遇地震作用,木材表现出明显的地震应变率敏感性,需要建立考虑地震应变率效应的木材非线性本构模型。文章系统梳理已有研究中木材在不同地震应变率水平、不同纹理方向的试验结果,分析其不同纹理方向考虑应变率影响的强度与弹性模量绝对值统计规律性,建立木材考虑地震应变率效应的强度与弹性模量地震应变率影响系数表征模型。在此基础上,基于连续介质损伤力学建立考虑地震应变率效应的木材三维弹塑性损伤本构模型,编写相应的UMAT子程序,并将其嵌入ABAQUS有限元软件中。采用所建立的弹塑性损伤本构模型对木材进行顺纹与横纹受压加载模拟,模型结果与试验结果吻合较好,验证了所建本构模型及UMAT子程序的正确性。研究成果可为木结构的抗震分析与评估提供更符合实际的本构模型支持。

关键词：木材地震应变率应变率敏感性弹塑性损伤本构模型 UMAT子程序

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考虑嵌固端约束作用的RC柱纤维单元模型研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第3期50卷 80-91页

作者：王璐王秋维赵航西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 结构工程与抗震教育部重点实验室(西安建筑科技大学) 陕西西安710055

针对传统纤维单元未考虑嵌固端约束作用而导致钢筋混凝土(RC)柱的数值模拟精度降低问题,分析了嵌固端约束作用对RC柱破坏形态和传统纤维单元模拟精度的影响.选取文献中45根高剪跨比RC柱并建立实体单元模型进行数值模拟,结果表明建模方... 详细信息

针对传统纤维单元未考虑嵌固端约束作用而导致钢筋混凝土(RC)柱的数值模拟精度降低问题,分析了嵌固端约束作用对RC柱破坏形态和传统纤维单元模拟精度的影响.选取文献中45根高剪跨比RC柱并建立实体单元模型进行数值模拟,结果表明建模方法合理可靠;进而剖析了嵌固端约束机理及嵌固端约束作用对RC柱承载力和延性性能的影响,明确了控制截面位置及其承载力计算方法,阐明了纤维单元数值积分点位置与控制截面位置、权系数与等效塑性铰长度的对应关系,提出控制截面位置计算公式和考虑嵌固端约束影响的等效塑性铰长度计算公式,建立了一种考虑固端约束影响的纤维单元模拟方法.通过对文献中45根RC试验柱的数值模拟分析,表明所提方法可合理考虑嵌固端约束影响,具有较好的适用性.

关键词：钢筋混凝土柱嵌固端约束纤维单元控制截面等效塑性铰长度数值模拟

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新型GaN与ZnO衬底ScAlMgO_(4)晶体的研究进展

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无机材料学报 2023年第3期38卷 228-242页

作者：张超逸唐慧丽李宪珂王庆国罗平吴锋张晨波薛艳艳徐军韩建峰逯占文同济大学物理科学与工程学院先进微结构材料教育部重点实验室上海200092 连城凯克斯科技有限公司无锡214000

二十一世纪以来,以氮化镓(GaN)和氧化锌(ZnO)为代表的第三代宽禁带(Eg>2.3 eV)半导体材料正成为半导体产业发展的核心支撑材料。由于GaN与ZnO单晶生长难度较大,成本较高,常采用外延技术在衬底材料上生长薄膜,因此寻找理想的衬底材料... 详细信息

二十一世纪以来,以氮化镓(GaN)和氧化锌(ZnO)为代表的第三代宽禁带(Eg>2.3 eV)半导体材料正成为半导体产业发展的核心支撑材料。由于GaN与ZnO单晶生长难度较大,成本较高,常采用外延技术在衬底材料上生长薄膜,因此寻找理想的衬底材料成为发展的关键。相比于传统的蓝宝石、6H-SiC、GaAs等衬底材料,铝镁酸钪(ScAlMgO_(4))晶体作为一种新型自剥离衬底材料,因其与GaN、ZnO具有较小的晶格失配(失配率分别为~1.4%和~0.09%)以及合适的热膨胀系数而备受关注。本文从ScAlMgO_(4)晶体的结构出发,详细介绍了其独特的三角双锥配位体结构与自然超晶格结构,这是其热学性质与电学性质的结构基础。此外,ScAlMgO_(4)晶体沿着c轴的层状结构使其具有自剥离特性,大大降低了生产成本,在制备自支撑GaN薄膜方面具有良好的市场应用前景。然而ScAlMgO_(4)原料合成难度较大,晶体生长方法单一,主要为提拉法,且与日本存在较大的差距,亟需开发新的高质量、大尺寸ScAlMgO_(4)晶体的生长方法来打破技术壁垒。

关键词： ScAlMgO_(4) 自剥离衬底晶格匹配晶体生长外延综述

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构件抗力与多层钢框架结构抗倒塌能力的关联性分析

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中南大学学报（自然科学版） 2023年第5期54卷 1990-2005页

作者：钟炜辉郑玉辉谭政孟宝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

讨论构件抗力与结构抗力的关联性,分别给出不同结构参数下(层数与跨数)层间抗弯能力、层间水平约束以及大变形阶段层间极限轴力的计算模型。借助构件性能指标并结合各层构件的实际受力状态(包括拉弯、受弯和压弯),得到多层框架起始屈服... 详细信息

讨论构件抗力与结构抗力的关联性,分别给出不同结构参数下(层数与跨数)层间抗弯能力、层间水平约束以及大变形阶段层间极限轴力的计算模型。借助构件性能指标并结合各层构件的实际受力状态(包括拉弯、受弯和压弯),得到多层框架起始屈服抗力、最终屈服抗力与极限抗力的计算式。通过可靠的数值模型对多层钢框架模型抗力评估过程的3个步骤进行验证与分析。研究结果表明,多层框架层间内力主要体现为小变形阶段层间抗弯能力与大变形阶段层间轴力的差异;计算结果与数值结果较为接近,该理论方法可体现层间内力的相互作用并建立构件与结构抗力之间的关系,为多层钢框架抗倒塌能力的评估与计算提供参考。

关键词：连续倒塌多层钢框架层间约束倒塌抗力理论计算

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