检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2024年

作者：王秋维刘彪史庆轩刘顺豪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

针对普通混凝土(NC)梁承载力有限，结合超高性能混凝土（UHPC）优越的力学性能，提出了一种沿截面高度将UHPC和NC组合得到的UHPC-NC组合梁。通过UHPC-NC组合梁的四点弯曲试验，探究了不同截面形式和UHPC高度对组合梁承载力、延性等弯曲... 详细信息

针对普通混凝土(NC)梁承载力有限，结合超高性能混凝土（UHPC）优越的力学性能，提出了一种沿截面高度将UHPC和NC组合得到的UHPC-NC组合梁。通过UHPC-NC组合梁的四点弯曲试验，探究了不同截面形式和UHPC高度对组合梁承载力、延性等弯曲性能的影响；详细阐明了组合梁的破坏模态和工作机理；得到了UHPC-NC组合梁UHPC层的合理界限高度；建立了组合梁极限弯矩计算模型。研究结果表明：UN-B和UN-T组合梁破坏模式存在明显差异；相较于NC梁，UN-B组合梁的开裂荷载、屈服荷载及极限荷载明显提高，且与UHPC高度呈正相关；UN-T组合梁因充分利用了UHPC的韧性，表现出比UHPC梁更优异的延性和变形能力；基于平截面假定和应力图形等效方法建立的UN-B和UN-T组合梁极限弯矩计算模型能够精确计算组合梁的弯矩值，试验值与计算值误差小于10%。

关键词：超高性能混凝土(UHPC) UHPC-NC组合梁抗弯性能界限高度计算方法

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基于多种深度学习模型的压气机弯掠叶片颤振特性预测

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航空动力学报 2025年第4期40卷 160-171页

作者：刘玉鹏刘勇李云珠谢永慧张荻西安交通大学能源与动力工程学院复杂服役环境重大装备结构强度与寿命全国重点实验室西安710049 西安交通大学能源与动力工程学院热流科学与工程教育部重点实验室西安710049 北京航天动力研究所北京100076

针对压气机中由非定常流固耦合导致的叶片颤振问题,提出了一种基于深度学习的多物理场预测及颤振特性识别方法,采用多种深度学习算子构建了一套从压气机弯掠叶片设计变量至叶片表面的三维物理场参数,再到颤振特性的端到端预测方法。分... 详细信息

针对压气机中由非定常流固耦合导致的叶片颤振问题,提出了一种基于深度学习的多物理场预测及颤振特性识别方法,采用多种深度学习算子构建了一套从压气机弯掠叶片设计变量至叶片表面的三维物理场参数,再到颤振特性的端到端预测方法。分别对比了UNet、Fourier neural operator(FNO)、Transformer和Gaussian mixture model(GMM)这4种深度学习模型,其中结合多头线性自注意力机制和傅里叶层的Transformer模型在三维叶片表面物理场分布预测和气动阻尼系数识别任务中均具有更高的预测精度。Transformer模型物理场预测平均相对偏差约为0.005,最大相对偏差约为0.05,颤振参数和气动阻尼最小值预测的相对偏差在±7.5%以内,其中50%以上的相对偏差在±2.5%以内,相对偏差绝对值的平均值小于3%,并且可以在7 ms内完成32个算例的预测。

关键词：压气机弯掠叶片颤振气动阻尼深度学习

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低屈服点钢沙漏形钢棒阻尼器力学性能研究

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工程力学 2024年

作者：连鸣周玉浩苏明周李伟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

由LYP225低屈服点钢材制成的沙漏型钢棒阻尼器（LYP225-HBD）可用作结构中的耗能元件，以有效增强结构的地震耗能能力，最大限度地减少主要结构构件的地震损伤。首先，对两个LYP225-HBD试件进行了低周往复加载试验。LYP225-HBD表现出稳... 详细信息

由LYP225低屈服点钢材制成的沙漏型钢棒阻尼器（LYP225-HBD）可用作结构中的耗能元件，以有效增强结构的地震耗能能力，最大限度地减少主要结构构件的地震损伤。首先，对两个LYP225-HBD试件进行了低周往复加载试验。LYP225-HBD表现出稳定、饱满的滞回曲线和出色的耗能能力；在滞回和疲劳加载过程中，阻尼器的破坏主要表现为耗能段裂纹发展引起的断裂；经过11倍屈服位移循环加载30圈后，仍能正常工作；在疲劳加载过程中，各项疲劳性能指标均满足相关规范要求；建立的初始刚度及屈服承载力计算公式与试验结果吻合较好，为LYP225-HBD的初步设计和参数优化提供了支持。利用ABAQUS建立了有限元分析模型，并通过试验验证了模型的准确性，对15个LYP225-HBD模型进行了参数分析。结果表明：LYP225-HBD的形状显著影响其承载能力、耗能能力和失效模式；随着耗能段内外径之比的增加，耗能段塑性发展区域减小，耗能能力降低，超强系数增大，建议内外径之比取0.45～0.55；随着耗能段长径比的增加，LYP225-HBD的承载力、刚度退化系数和耗能能力逐渐降低，建议长径比不超过4.75。本文的研究结果可为LYP225-HBD在建筑结构中的实际应用提供了参考。

关键词：低屈服点钢沙漏型钢棒阻尼器滞回性能疲劳性能数值分析

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锈蚀L形钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究

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振动工程学报 2024年

作者：阮升郑山锁张欣李浩冲罗雨欣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

为研究不同钢筋锈蚀程度与轴压比对锈蚀L形钢筋混凝土（RC）剪力墙抗震性能的影响规律，采用干湿循环-外加电流加速锈蚀方法，对5榀剪跨比为2.5的L形RC剪力墙试件进行加速锈蚀试验，随后进行拟静力加载。试验结果表明：随锈蚀程度增大... 详细信息

为研究不同钢筋锈蚀程度与轴压比对锈蚀L形钢筋混凝土（RC）剪力墙抗震性能的影响规律，采用干湿循环-外加电流加速锈蚀方法，对5榀剪跨比为2.5的L形RC剪力墙试件进行加速锈蚀试验，随后进行拟静力加载。试验结果表明：随锈蚀程度增大，试件承载力逐渐降低，正向（翼缘受拉）承载力降幅大于负向（翼缘受压），试件变形能力、耗能能力发生不同程度的劣化，刚度退化不断加剧，正向峰值点剪切变形占比增大；当锈蚀程度相同时，随轴压比增大，锈蚀试件正向破坏向小偏心受压破坏发展，正向承载力先增大后减小，负向承载力逐渐增大，且负向承载力增幅更大，试件变形能力逐渐减小，正向变形能力减小幅度更大，试件耗能能力、剪切变形及其占比均逐渐减小。

关键词：钢筋混凝土剪力墙拟静力试验抗震性能钢筋锈蚀干湿循环

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湿热老化对碳纤维增强复合材料力学和摩擦磨损性能的影响

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复合材料学报 2025年第4期42卷 1872-1884页

作者：田经纬齐肖郭瑞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 长三角碳纤维及复合材料技术创新中心常州213126

碳纤维增强复合材料(CFRP)具有轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳、耐磨损等优点,已经成为新型的先进海洋工程结构材料。本文研究了湿热老化对CFRP热/力学(拉伸、弯曲、短梁剪切性能)和摩擦磨损性能影响规律,结合微观形貌与结构分析,揭示CFRP... 详细信息

碳纤维增强复合材料(CFRP)具有轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳、耐磨损等优点,已经成为新型的先进海洋工程结构材料。本文研究了湿热老化对CFRP热/力学(拉伸、弯曲、短梁剪切性能)和摩擦磨损性能影响规律,结合微观形貌与结构分析,揭示CFRP在60℃蒸馏水浸泡长达90 d的力学和摩擦磨损性能退化机制。研究发现,湿热老化使得CFRP拉伸、弯曲和短梁剪切强度最大退化幅值为5.8%、13.0%和20.9%,归因于湿热老化过程水分子破坏了树脂高分子树脂链氢键和部分共价键,导致CFRP内部产生缺陷并丧失对纤维束横向约束,最终引起纤维/树脂界面脱粘。此外,湿热环境CFRP热力学和粘弹性行为呈现非线性变化规律,归因于积极的树脂后固化和消极的湿热老化耦合效应。与浸泡前相比,老化15、30、60和90 d后CFRP的平均摩擦系数(COFs)依次降低了23.8%、35.0%、43.7%和53.8%,归因于扩散CFRP内部水分子摩擦过程中充当了摩擦润滑剂,缓解了CFRP/研磨球界面磨损程度;湿热老化90d后CFRP的磨损速率(Ws)和磨损宽度(WSW)较老化前增加了254.6%和114.9%,归因于与树脂基体形成新氢键的水分子处于结合水状态,导致树脂分子链间作用力减小及其内部微裂纹不断萌生,引发严重的疲劳磨损。

关键词：环氧树脂碳纤维复合材料湿热老化力学性能摩擦行为磨损机制

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单板焊接空心球节点受拉承载性能研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第1期57卷 1-10页

作者：陈志华蔡汝锐刘红波温锁林天津大学建筑工程学院天津300072 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300072 河北工程大学土木工程学院邯郸056038

单板焊接空心球节点常用做弦支穹顶上部结构连接拉杆或拉索的节点,单板主要承受拉力并传递至焊接空心球,为了满足工程设计的要求,需对其受拉承载性能进行研究.通过试验,研究了不同参数的单板焊接空心球节点轴拉状态下的受力性能和破坏机... 详细信息

单板焊接空心球节点常用做弦支穹顶上部结构连接拉杆或拉索的节点,单板主要承受拉力并传递至焊接空心球,为了满足工程设计的要求,需对其受拉承载性能进行研究.通过试验,研究了不同参数的单板焊接空心球节点轴拉状态下的受力性能和破坏机理,建立有限元模型并进行验证,该模型能较好地反映单板焊接空心球节点轴拉性能,通过有限元模型参数化分析揭示了节点尺寸、加劲肋、单板尺寸等参数对其力学性能的影响规律,并提出单板焊接空心球轴拉承载力计算公式.研究结果表明:单板焊接空心球在轴拉作用下为应力集中导致的剪切强度破坏,破坏发生在单板端部与空心球连接处,表现为焊接空心球被撕裂;有限元应力云图得出破坏时沿着单板平面内拉力方向的剪应力起主要作用;单板焊接空心球节点的受拉承载力随单板宽度及空心球壁厚的增大而明显增大,空心球直径的增大会使承载力略有降低,单板的厚度增加使节点承载力略有提高,单板的高度对节点承载力的影响较小,空心球内设置加劲肋能使承载力提高至少20%;基于参数化提出的单板焊接空心球节点的受拉承载力计算公式能简便地计算出单板焊接空心球节点的承载力,相对误差在±15%以内,满足工程设计误差要求.研究工作可为今后外接单板的焊接空心球节点分析设计提供参考.

关键词：单板焊接空心球节点数值模拟轴拉性能承载力

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砂性地层中植物胶改性泥浆性质及渗透成膜试验研究

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岩土工程学报 2023年第2期45卷 394-401页

作者：雷华阳施福硕刘旭崔溦天津大学土木工程系天津300350 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300350 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300350

目前广泛使用高分子材料和膨润土制作的泥浆存在降解难度大、容易造成环境污染问题,选取琼胶、瓜尔胶天然增稠剂代替传统高分子材料制作新型泥浆,探究新型泥浆在砂性地层中成膜效果。研究结果表明,琼胶、瓜尔胶具有较好的增稠效果、降... 详细信息

目前广泛使用高分子材料和膨润土制作的泥浆存在降解难度大、容易造成环境污染问题,选取琼胶、瓜尔胶天然增稠剂代替传统高分子材料制作新型泥浆,探究新型泥浆在砂性地层中成膜效果。研究结果表明,琼胶、瓜尔胶具有较好的增稠效果、降滤失效果、胶体率更易提升至100%,与传统增稠剂CMC相比瓜尔胶增稠效果更强;琼胶、瓜尔胶可使泥浆从未成膜转变为形成渗透带型泥膜、促进泥浆在地层中成膜,降低泥浆在地层渗透成膜过程中的前期滤失量和泥膜的渗透系数,进而降低在地层中的总滤失量,可以作为一种新型天然泥浆添加剂使用。

关键词：琼胶瓜尔胶泥浆砂性地层

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UHPC免拆模板-RC梁受弯性能试验研究与理论分析

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土木工程学报 2024年

作者：黄杰王朋史庆轩王斌戎翀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

为了克服传统模板支撑和拆卸时工序繁琐、模板周转率低以及不环保的缺点，本文采用UHPC模板代替传统模板作为构件的永久模板。对7根UHPC免拆模板组合梁（UCB）试件以及1根普通钢筋混凝土（RC）梁对比试件进行了受弯性能试验研究。研究... 详细信息

为了克服传统模板支撑和拆卸时工序繁琐、模板周转率低以及不环保的缺点，本文采用UHPC模板代替传统模板作为构件的永久模板。对7根UHPC免拆模板组合梁（UCB）试件以及1根普通钢筋混凝土（RC）梁对比试件进行了受弯性能试验研究。研究参数包括模板厚度、纵筋配筋率以及模板表面处理方式。结果表明：对UHPC模板的表面进行合理的处理，有助于提高组合梁的整体工作性能；采用UHPC免拆模板可有效提高构件的开裂荷载、峰值荷载以及刚度，组合梁的开裂荷载和峰值荷载分别提高了63% ～ 103%和6% ～ 15%，试件屈服时的刚度提高了23% ～ 41%；钢纤维的存在有效地抑制了组合梁中裂缝的发展；不同于RC梁，组合梁的裂缝表现出在原有裂缝端部的一侧产生新裂缝，新裂缝代替原有裂缝继续向上延伸的特点；RC梁屈服前，裂缝宽度和数量同步增长，屈服后，裂缝数量不再增加，裂缝宽度继续增长，而组合梁裂缝宽度与裂缝数量始终保持着同步增长；组合梁跨中截面应变沿截面高度的变化基本符合平截面假定。最后，基于平截面假定，建立了UHPC免拆模板组合梁的开裂荷载与屈服荷载的计算方法；基于有效截面惯性矩法，建立了组合梁短期刚度的计算方法。

关键词：组合梁 UHPC免拆模板试验研究受弯性能短期刚度

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近海大气环境下RC框架结构时变地震易损性分析

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自然灾害学报 2024年第1期33卷 197-211页

作者：郑山锁徐玉海杨松明铭可亮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

由于近海大气环境中存在的氯离子会侵蚀RC框架结构,造成材料性能不断劣化,最终降低了RC框架结构的抗震性能。为研究近海大气环境下RC框架结构地震损伤风险变化规律,基于钢筋均匀锈蚀模型及混凝土开裂前后钢筋锈蚀速率的变化规律,提出了... 详细信息

由于近海大气环境中存在的氯离子会侵蚀RC框架结构,造成材料性能不断劣化,最终降低了RC框架结构的抗震性能。为研究近海大气环境下RC框架结构地震损伤风险变化规律,基于钢筋均匀锈蚀模型及混凝土开裂前后钢筋锈蚀速率的变化规律,提出了一种改进的钢筋锈蚀率概率模型,并构建材料性能劣化模型。在此基础上,根据解析易损性分析理论,建立考虑氯离子侵蚀的近海大气环境RC框架结构时变易损性分析方法,并构建典型结构,分析不同损伤状态下的时变易损性曲线,评估其时变易损性与损伤状态。研究结果表明:当地震动强度指标取值相同时,各损伤状态结构在服役龄期内的地震易损性呈现出非线性增大趋势,抗震性能不断退化;以易损性指数作为结构损伤指标时,按照我国规范设计的RC框架结构,在30 a服役龄期内能够满足我国三性能抗震设防水准。

关键词：近海大气环境劣化模型地震易损性抗震性能 RC框架结构

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高延性混凝土与带肋钢筋黏结性能试验研究

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工程力学 2023年第3期40卷 78-87页

作者：邓明科范洪侃马福栋刘俊超张伟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 上海市建筑科学研究院有限公司上海市工程结构安全重点实验室上海200032

为研究高延性混凝土(HDC)与带肋钢筋的黏结性能,设计制作了20组试件。通过中心拔出试验,研究单调和重复荷载作用下试件的破坏形态及黏结滑移破坏机理,分析了HDC的抗压强度、纤维掺量、纤维种类及保护层厚度对带肋钢筋与HDC黏结性能的影... 详细信息

为研究高延性混凝土(HDC)与带肋钢筋的黏结性能,设计制作了20组试件。通过中心拔出试验,研究单调和重复荷载作用下试件的破坏形态及黏结滑移破坏机理,分析了HDC的抗压强度、纤维掺量、纤维种类及保护层厚度对带肋钢筋与HDC黏结性能的影响。结果表明:单调与重复荷载作用下,普通混凝土试件发生了脆性劈裂破坏,HDC试件发生劈裂和拔出破坏;试验结果表明,带肋钢筋与HDC的黏结强度随HDC抗压强度增加而提高;相同HDC抗压强度时,纤维掺量的增加可改善带肋钢筋与HDC的黏结性能;相比PP纤维,相同体积掺量的PE纤维与PVA纤维可有效限制混凝土内部径向裂缝的开展,提高带肋钢筋与HDC的黏结强度;依据破坏形态和黏结强度,得出临界相对保护层厚度为2.0;单调与重复荷载作用下,试件黏结强度比由纤维种类和相对保护层厚度主导,残余黏结强度比由抗压强度和纤维掺量主导;根据试验结果,建立了带肋钢筋与HDC的黏结强度计算公式和黏结-滑移本构模型。

关键词：高延性混凝土带肋钢筋重复荷载中心拔出试验黏结性

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