检索结果-内蒙古大学图书馆

复合材料学报 2022年第11期39卷 5074-5085页

作者：原野王震宇王代玉哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150090 结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 烟台大学土木工程学院烟台264005

对采用新型封闭缠绕式玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)箍筋的混凝土梁进行了三点加载试验,考察了箍筋形式、纵筋配筋率、剪跨比、箍筋间距对配置新型封闭缠绕式GFRP箍筋混凝土梁受剪性能的影响规律。试验结果表明,新型封闭缠绕式GFRP箍... 详细信息

对采用新型封闭缠绕式玻璃纤维增强树脂复合材料(GFRP)箍筋的混凝土梁进行了三点加载试验,考察了箍筋形式、纵筋配筋率、剪跨比、箍筋间距对配置新型封闭缠绕式GFRP箍筋混凝土梁受剪性能的影响规律。试验结果表明,新型封闭缠绕式GFRP箍筋的弯曲段强度与平直段受拉强度之比达到0.81,是拉挤成型箍筋的2.07倍。剪跨比和箍筋间距相同时,新型封闭缠绕式GFRP箍筋混凝土梁的受剪性能更好,其材料利用效率显著高于拉挤成型箍筋。梁的抗剪承载力随纵筋配筋率增加的提高幅度不大,但梁的延性有较明显改善。当箍筋间距为75 mm,新型封闭缠绕式GFRP箍筋的应变显著增大,同时对剪压区混凝土产生一定的约束作用,提升了受剪承载力。采用中国(GB 50608−2020)、美国(ACI 440.1R-15)、加拿大(CSA S806-12)、英国(BISE−1999)和日本(JSCE−1997)五种纤维增强树脂复合材料(FRP)筋混凝土结构设计规范计算的受剪承载力显著低于试验值,建议适当提高新型封闭缠绕式GFRP箍筋的断裂应变限值。

关键词：受剪性能混凝土梁 FRP筋剪跨比箍筋

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考虑收缩徐变影响的两跨钢-混凝土连续组合梁长期性能预测方法

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建筑科学与工程学报 2023年第2期40卷 50-58页

作者：王庆贺王仕奇谷凡尤广迪戴蕊宏沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168 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

为量化混凝土翼板收缩徐变对多跨钢-混凝土连续组合梁长期性能的影响,提出相应的预测方法,基于现有两跨连续组合梁长期试验结果对典型的组合梁设计方法进行适用性评述;在此基础上,基于龄期调整的有效模量法并考虑混凝土的收缩徐变、开... 详细信息

为量化混凝土翼板收缩徐变对多跨钢-混凝土连续组合梁长期性能的影响,提出相应的预测方法,基于现有两跨连续组合梁长期试验结果对典型的组合梁设计方法进行适用性评述;在此基础上,基于龄期调整的有效模量法并考虑混凝土的收缩徐变、开裂及组合梁界面相对滑移的综合影响,提出两跨连续组合梁长期中支座弯矩与跨中挠度的计算公式,并采用长期试验结果验证预测方法的可靠性;进一步对比不同混凝土翼板类型(收缩徐变分布模型)对组合梁长期性能的影响。结果表明:采用龄期调整的有效模量法模拟混凝土徐变特征,考虑收缩产生的附加弯矩,采用折减刚度考虑混凝土开裂与界面滑移的影响,提出的两跨连续组合梁长期性能计算公式,可有效预测组合梁长期中支座弯矩分布与跨中挠度,计算结果与试验结果最大相差25.3%;混凝土的收缩变形对组合梁长期性能影响显著,当不考虑混凝土收缩变形时,组合梁中支座弯矩与跨中挠度仅分别为试验值的41.1%和60.6%;组合梁长期性能设计时,应根据楼板类型采用不同的收缩徐变模型,针对钢筋混凝土楼板采用均匀收缩、均匀徐变模型,针对组合楼板采用非均匀收缩、非均匀徐变模型。

关键词：钢-混凝土组合梁长期性能预测方法收缩徐变

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高层RC框架-剪力墙结构地震风险与抗震韧性评估

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建筑结构学报 2022年第S01期43卷 31-42页

作者：董尧徐铭阳吕大刚哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 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 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黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学地震灾害防治应急管理部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

高层RC框架-剪力墙的地震损失巨大且震害时有发生,为揭示结构抵御地震风险能力的差异性,以高层RC框架-剪力墙结构为研究对象,采用PKPM按现行规范设计了典型RC框架-剪力墙结构,以OpenSees为有限元分析平台,采用考虑弯-剪耦合作用的改进... 详细信息

高层RC框架-剪力墙的地震损失巨大且震害时有发生,为揭示结构抵御地震风险能力的差异性,以高层RC框架-剪力墙结构为研究对象,采用PKPM按现行规范设计了典型RC框架-剪力墙结构,以OpenSees为有限元分析平台,采用考虑弯-剪耦合作用的改进多垂直杆模型,建立了RC框架-剪力墙的宏观等效模型,运用并行-多条带分析(parallel multi-strip analysis,PMSA)方法计算其地震易损性,通过比较各构件的易损性参数判断构件破坏次序。采用FEMA P-58方法和性能评定计算工具(performance assessment calculation tool,PACT)对结构在地震作用下的直接经济损失、修复时间和人员伤亡数量三个指标进行基于强度和基于时间的地震损失风险评估。结果表明:虽然天花板及其附属构件破坏造成的直接经济损失不大,但修复时间很长;采用GB/T 38591—2020《建筑抗震韧性评价标准》,对五种不同设防水平的RC框架-剪力墙进行抗震韧性评级,说明我国当前以“一致危险”为设防目标的建筑在抗震能力上具有较大的差异性,有必要推行“一致风险”的抗震设计理念。

关键词：框架-剪力墙结构地震易损性地震损失地震风险抗震韧性

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后张预应力摇摆墙动力耗能机制分析

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哈尔滨工业大学学报 2022年第10期54卷 31-39页

作者：王嘉玮周威中国地震局地震工程与工程振动重点实验室(中国地震局工程力学研究所) 哈尔滨150080 结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090

为分析后张预应力摇摆墙的墙-基摇摆碰撞冲击阻尼在地震动能量输入中的能量耗散贡献。基于ABAQUS建立摇摆墙精细化模型,结合模态分析确定摇摆墙结构动力特性,模拟发生大侧移下摇摆墙自由衰减振动,获得墙顶位移、速度和加速度动力时程响... 详细信息

为分析后张预应力摇摆墙的墙-基摇摆碰撞冲击阻尼在地震动能量输入中的能量耗散贡献。基于ABAQUS建立摇摆墙精细化模型,结合模态分析确定摇摆墙结构动力特性,模拟发生大侧移下摇摆墙自由衰减振动,获得墙顶位移、速度和加速度动力时程响应,以摇摆墙恢复系数作为冲击阻尼量化指标,综合评价了不同高宽比和预应力水平摇摆墙的包含碰撞耗能多机制耗能能力。结果表明:所提出的模型能够精确还原摇摆墙试验模型的动力响应;高宽比对摇摆墙动力特性影响显著,减小高宽比可明显提高碰撞耗能占比,最高为78.3%;初始预应力水平对摇摆墙动力特性和自由衰减振动响应影响并不明显,但可显著提高耗能能力,将耗能占比提高至36.8%。

关键词：后张预应力摇摆墙自由衰减振动碰撞耗能动力响应

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考虑湿度时效分布影响的再生混凝土收缩预测模型

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建筑结构学报 2023年第S02期44卷 447-456页

作者：王庆贺许迪舜杜威张逸超沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168 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 中建铁投路桥有限公司华中分公司江西南昌330038

为预测单面传湿边界条件下再生混凝土内部收缩变形的时效分布,结合传湿学基本理论与CEB-FIP 90规范中建议公式,建立再生混凝土水分扩散系数的表达式,并采用现有的相对湿度分布实测数据验证表达式的准确性;在此基础上进行参数分析,量化... 详细信息

为预测单面传湿边界条件下再生混凝土内部收缩变形的时效分布,结合传湿学基本理论与CEB-FIP 90规范中建议公式,建立再生混凝土水分扩散系数的表达式,并采用现有的相对湿度分布实测数据验证表达式的准确性;在此基础上进行参数分析,量化再生粗骨料取代率与湿度边界条件等因素对再生混凝土内部相对湿度分布的影响;引入混凝土自由收缩与相对湿度的数学关系,建立并验证再生混凝土在单面湿度边界条件的收缩变形时效分布模型。研究结果表明:考虑再生粗骨料取代率影响提出的再生混凝土水分扩散系数公式,可有效预测再生混凝土内部相对湿度分布,预测结果与实测结果相差在15%以内;再生粗骨料取代率和湿度边界条件对混凝土内部相对湿度分布的影响明显,取代率为100%的混凝土较取代率为0%的混凝土中部湿度增大0.6%~4.2%,相同厚度时,单面传湿条件下混凝土内部相对湿度的不均匀分布程度较双面传湿条件时更明显;基于相对湿度分布提出的混凝土收缩分布模型,可有效预测单面传湿条件下的再生混凝土收缩分布,预测结果与实测结果相差在15%以内。

关键词：再生混凝土再生粗骨料取代率湿度边界条件非均匀收缩预测模型

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含软弱土层的二维沉积盆地非线性地震反应分析

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地震工程与工程振动 2022年第4期42卷 133-141页

作者：温卫平陈树培白克生翟长海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 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黑龙江哈尔滨150090

沉积盆地对地震动具有明显的放大作用,我国许多城市如北京、成都和西安等位于沉积盆地或盆地边缘场地上,因此研究地震作用下的盆地效应对于这些城市的城市规划、防震减灾等具有重要意义。真实盆地地质条件复杂,常含有软弱土层、子盆地... 详细信息

沉积盆地对地震动具有明显的放大作用,我国许多城市如北京、成都和西安等位于沉积盆地或盆地边缘场地上,因此研究地震作用下的盆地效应对于这些城市的城市规划、防震减灾等具有重要意义。真实盆地地质条件复杂,常含有软弱土层、子盆地和小山包等地质构造,以含有软弱土层的沉积盆地为研究对象,基于ABAQUS有限元数值计算软件建立了二维动力有限元模型,对模型在地震作用下的放大效应进行了研究。结果表明:在盆地的大部分区域,软弱表层土的存在均放大了盆地表面的PGA,随着软弱表层土厚度的增加,边缘区域和中心区域的PGA放大系数均呈先减小,再增大,随后再减小的趋势;软弱夹层大体上削弱了盆地的放大作用,随软弱夹层厚度增加,盆地边缘和中央区域的PGA先增大后减小;软弱夹层埋深增加,盆地边缘和中央区域的PGA呈减小趋势。且出现第一峰值下降,第二峰值增加的现象,这一现象在埋深为30 m和40 m时尤为突出。

关键词：盆地效应软弱土层地震反应土的非线性本构模型

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城市电力系统设施抗震韧性研究进展

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世界地震工程 2025年第2期41卷 173-188页

作者：张芳宋冬冬对外经济贸易大学公共管理学院北京 100029 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智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室哈尔滨 150090

城市电力系统为整个城市安全稳定运行提供能源保障,建立韧性电网是打造韧性城市的必要条件,也是我国远景发展战略规划的重大举措.历年以来,电力设施在地震作用下损坏严重,造成了巨大的生命财产损失.因此,如何有效评估潜在地震威胁下电... 详细信息

城市电力系统为整个城市安全稳定运行提供能源保障,建立韧性电网是打造韧性城市的必要条件,也是我国远景发展战略规划的重大举措.历年以来,电力设施在地震作用下损坏严重,造成了巨大的生命财产损失.因此,如何有效评估潜在地震威胁下电力系统的抗震韧性水平,并提出科学合理的改进建议,对韧性城市的建设以及可持续发展具有重要的理论意义和实用价值.首先,介绍了韧性城市理念的发展历程,以电力系统为主要研究对象,阐述了抗震韧性的定义和内涵;其次,针对输电线路、电气设备、变电站,以及区域电网这四种研究对象,总结了国内外抗震韧性评估方法的研究成果.抗震韧性评估包括震后功能损失评估、应急响应过程模拟和长期恢复模拟三个阶段,其中功能损失表示设施或系统震后供电能力下降程度.针对每一种研究对象,还进一步总结了已有研究的局限性,并对未来的研究前景进行了展望.

关键词：抗震韧性输电线路电力设备变电站韧性电网

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工程输入地震动持时的人工智能预测方法

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哈尔滨工业大学学报 2022年第4期54卷 74-81页

作者：姚兰李爽中国地震局地震工程与工程振动重点实验室(中国地震局工程力学研究所) 哈尔滨150080 结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 哈尔滨150090

为提高结构地震反应分析的计算效率,可以仅将决定结构地震反应大小的地震动强烈震动段作为输入,因此研究对应于强烈震动段的持时预测方法具有意义。本文以地震动截取前后结构最大位移反应保持不变为标准,考虑结构进入塑性时导致的周期... 详细信息

为提高结构地震反应分析的计算效率,可以仅将决定结构地震反应大小的地震动强烈震动段作为输入,因此研究对应于强烈震动段的持时预测方法具有意义。本文以地震动截取前后结构最大位移反应保持不变为标准,考虑结构进入塑性时导致的周期延长影响、高阶模态影响、估计结构屈服强度时存在不确定性的影响,提出了一种基于深度学习的地震动持时预测方法,该方法可以针对不同周期的结构给出相应的地震动持时预测结果。该深度学习模型以地震动参数和结构参数作为输入特征,对80280个样本进行训练和预测,将该模型用于分析4层结构和16层结构的最大层间位移角,并与广泛使用的工程输入地震动持时确定方法(95%Arias持时和75%Arias持时)所得结果进行比较。结果表明:本文方法和95%Arias持时方法用于4层结构时均表现良好,但用于16层结构时95%Arias持时方法的计算误差明显变大;75%Arias持时用于4层和16层结构时的计算误差均远高于本文方法。基于人工智能的地震动持时预测方法有望实现兼具计算效率高、较小计算误差和较强适用性的优点,是处理工程输入地震动的一种有效方法。

关键词：地震动持时时程分析计算效率深度学习最大位移反应

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大跨度气膜煤棚风致响应及风振系数试验研究

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建筑结构学报 2023年第5期44卷 18-27页

作者：陈昭庆赵军宾闫科晔武岳苏宁曾聪东北电力大学建筑工程学院吉林吉林132012 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 哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 交通运输部天津水运工程科学研究所天津300456

大跨度气膜煤棚结构对风荷载较为敏感且流固耦合效应明显,而其风致灾害机理仍不明确。为此,在B类地貌风场中进行了3种典型矢跨比的大跨度气膜结构气弹模型风洞试验,通过数字图像相关技术测量了不同矢跨比、风向角、内压、风速及是否加... 详细信息

大跨度气膜煤棚结构对风荷载较为敏感且流固耦合效应明显,而其风致灾害机理仍不明确。为此,在B类地貌风场中进行了3种典型矢跨比的大跨度气膜结构气弹模型风洞试验,通过数字图像相关技术测量了不同矢跨比、风向角、内压、风速及是否加索下的膜面位移、应变,并测量了不同拉索的应变,分析了结构的风致响应规律,给出了考虑流固耦合效应的的响应风振系数。研究结果表明:风荷载作用下,结构顶部向上隆起,迎风面及背风面凹陷明显,侧面向外变形较小;结构的迎风面及顶部的平均位移较大;增大初始内压、减小矢跨比或施加拉索,结构平均位移明显减小;随着风速增大结构内压减小明显。考虑流固耦合效应的大跨度气膜煤棚位移分区风振系数在1.2~1.3之间,最大主应力分区风振系数在1.1~1.4之间,拉索应力风振系数取1.5。

关键词：大跨度气膜煤棚流固耦合气弹模型风洞试验数字图像相关技术风振系数

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后张预应力混凝土摇摆墙非线性分析

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哈尔滨工业大学学报 2022年第4期54卷 9-17页

为分析后张预应力摇摆墙通过摇摆界面处墙趾的张合行为降低结构损伤和震后残余变形的特性,须解决墙趾节点约束释放后的局部行为、沿墙通长布置的后张无黏结预应力应力变化与摇摆机制关系等关键问题。结合非线性宏单元的思路,用多个轴压... 详细信息

为分析后张预应力摇摆墙通过摇摆界面处墙趾的张合行为降低结构损伤和震后残余变形的特性,须解决墙趾节点约束释放后的局部行为、沿墙通长布置的后张无黏结预应力应力变化与摇摆机制关系等关键问题。结合非线性宏单元的思路,用多个轴压弹簧模拟墙体与基础界面水平接缝开合行为及接缝区域力学特性,用共转桁架单元模拟预应力筋受力特征,提出了基于OpenSees的循环往复加载摇摆墙多弹簧模型,模拟的滞回特性、骨架曲线、耗能能力与试验结果吻合较好,3个试件水平承载力计算值及极限变形计算值与试验结果之比分别为1.042、0.996、1.061和0.993、0.998、0.995。实现了反映墙趾开合性能的受压区高度的高精度预测,并较好地模拟了反映其自复位性能的残余变形及预应力筋应力变化。分析结果显示:3个后张预应力混凝土摇摆墙试件在峰值侧移下残余侧移比分别仅为0.060%、0.121%、0.124%,且结构损伤小;应在保证结构变形能力和恢复能力的同时,提升其耗能能力。

关键词：后张预应力摇摆墙 OpenSees 非线性分析无黏结筋

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