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复合型金属橡胶的静力学模型研究
1
作者 余慧杰 侯伟平 +1 位作者 陈成 倪维宇 《机械强度》 北大核心 2025年第7期152-158,共7页
在静态力学试验的基础上,建立一种复合型金属橡胶(Composite-Metal Rubber,C-MR)的理论模型。采用一种新型制备工艺制备C-MR,对其进行静态力学试验。结合编织型金属橡胶(Wove-Metal Rubber,W-MR)和缠绕型金属橡胶(Tangled-Metal Rubber,... 在静态力学试验的基础上,建立一种复合型金属橡胶(Composite-Metal Rubber,C-MR)的理论模型。采用一种新型制备工艺制备C-MR,对其进行静态力学试验。结合编织型金属橡胶(Wove-Metal Rubber,W-MR)和缠绕型金属橡胶(Tangled-Metal Rubber,T-MR)的静力学模型,建立了C-MR的力学模型,并研究了不同编缠比对C-MR力学特性的影响。试验数据和理论模型对比结果表明,该理论模型能够有效预测C-MR的力学特性。并且发现,编缠比对C-MR的力学特性有显著影响,编缠比越大,C-MR的刚度和阻尼特性越大。研究结论可为C-MR的制备和应用提供理论支持。 展开更多
关键词 复合型金属橡胶 静态力学试验 力学特性 力学模型
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桩板式桥梁管桩框架抗震性能试验和数值模拟研究
2
作者 朱俊 江信焱 +2 位作者 杨大海 屈宏雅 李建中 《世界桥梁》 北大核心 2025年第3期48-55,共8页
为了解采用预应力高强混凝土管桩的桩板式桥梁管桩框架(简称PHC管桩框架)抗震性能及其影响因素,以某桩板式桥梁为背景,通过拟静力试验和数值模拟相结合的方式,研究背景桥梁连续墩处PHC管桩框架的破坏模式和滞回特性,在验证数值模型的有... 为了解采用预应力高强混凝土管桩的桩板式桥梁管桩框架(简称PHC管桩框架)抗震性能及其影响因素,以某桩板式桥梁为背景,通过拟静力试验和数值模拟相结合的方式,研究背景桥梁连续墩处PHC管桩框架的破坏模式和滞回特性,在验证数值模型的有效性后,分析管桩初始预应力轴压比和普通钢筋配筋率对PHC管桩框架抗震性能的影响规律并给出设计建议。结果表明:在拟静力加载下,PHC管桩框架因管桩底部预应力筋拉断而破坏,PHC管桩框架的滞回圈面积较小、耗能能力差;利用纤维截面单元及粘结-滑移单元建立的数值分析模型可以合理反映PHC管桩框架的破坏模式、滞回特性和位移能力;管桩初始预应力轴压比和普通钢筋配筋率对PHC管桩框架的抗震性能影响较大;在抗震设计时,可适当降低管桩的初始预应力轴压比或提高管桩的普通钢筋配筋率以增加PHC管桩框架的位移能力,进而提高结构的抗震性能。 展开更多
关键词 桩板式桥梁 PHC管桩框架 抗震性能 初始预应力轴压比 普通钢筋配筋率 拟静力试验 数值模拟
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地铁列车动静态气密性指数关系动模型试验研究
3
作者 熊小慧 禹霖 +1 位作者 夏玉涛 李杨 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第2期72-81,共10页
地铁列车动静态气密性关系研究对于列车气密性设计和提升乘客舒适性具有重要意义。考虑到全尺寸试验成本高、难以控制测试条件,采用缩比动模型试验的方法研究地铁列车的动静态气密性指数关系。构建具有密封舱结构、气密性可调的新型1∶2... 地铁列车动静态气密性关系研究对于列车气密性设计和提升乘客舒适性具有重要意义。考虑到全尺寸试验成本高、难以控制测试条件,采用缩比动模型试验的方法研究地铁列车的动静态气密性指数关系。构建具有密封舱结构、气密性可调的新型1∶20缩比地铁列车模型,开展系统的静、动态气密性试验。结果表明:静态气密性指数与缩比列车模型的泄漏面积之间存在指数为-1.0041的幂律关系;列车模型动态气密性指数自头车向尾车不断增大,且4种泄漏孔模型下,头车至尾车动态气密性指数的增幅比例随列车模型泄漏面积的增大而增大,分别为338%,391%,400%和580%;头车测点的动、静态气密性指数比值受列车模型泄漏面积变化的影响较小,而中间车和尾车测点的动、静态气密性指数比值随泄漏面积的增大呈上升趋势;4种泄漏孔模型下,头车、中间车及尾车的动、静态气密性指数比值分别在0.15~0.26,0.28~0.54,0.49~0.98区间内。 展开更多
关键词 地铁列车 动静态气密性指数 泄漏面积 缩比列车模型 动模型试验
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带扩大桩靴桩侧同步灌浆预制桩承载力试验研究
4
作者 王奎华 耿少寒 +3 位作者 许应豪 吴君涛 邱尚印 黄山 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期79-87,共9页
为了满足当前社会对于桩基础日益增长的低成本、高强度的需求,提出了一种新桩型——带扩大桩靴桩侧同步灌浆预制桩基础.该新桩型具有低耗高效的优势,一方面该桩型施工步骤简便,施工设备常规,便于工程推广应用;另一方面底部扩大桩靴增加... 为了满足当前社会对于桩基础日益增长的低成本、高强度的需求,提出了一种新桩型——带扩大桩靴桩侧同步灌浆预制桩基础.该新桩型具有低耗高效的优势,一方面该桩型施工步骤简便,施工设备常规,便于工程推广应用;另一方面底部扩大桩靴增加了桩的有效直径,提高了桩端承载力,同时水泥浆液渗入周围土体中,可改善桩土接触面特性,进而提高桩侧摩阻力.为进一步探明带扩大桩靴桩侧同步灌浆预制桩基础的承载特性,本文开展室内模型试验进行研究.试验结果表明,带扩大桩靴桩侧同步灌浆模型桩在桩顶受压时,桩基承载力明显高于等截面常规桩,而且桩侧水泥浆液凝固后,其承载力将进一步提升.本研究揭示了新桩型的承载机理,显示了新桩型承载能力的优越性.相关研究结果可以为新桩型工程实践提供理论支撑. 展开更多
关键词 桩基础 扩大桩靴 桩侧灌浆 承载力 静载荷模型试验
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加载速率对沥青混凝土力学性能影响的三轴试验研究
5
作者 高磊 邓刚 +3 位作者 张延亿 刘诚 李泽发 努尔哈斯木·穆哈买提汗 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第S1期826-831,共6页
为研究加载速率因素对沥青混凝土试样力学性能的影响规律,选择4种加载速率进行了沥青混凝土静三轴试验。结果表明,加载速率对沥青混凝土力学性能有较为显著的影响,试验应力应变曲线随加载速率、围压呈现一定规律性变化。在相同试验温度... 为研究加载速率因素对沥青混凝土试样力学性能的影响规律,选择4种加载速率进行了沥青混凝土静三轴试验。结果表明,加载速率对沥青混凝土力学性能有较为显著的影响,试验应力应变曲线随加载速率、围压呈现一定规律性变化。在相同试验温度和围压条件下,偏应力随着加载速率的增大而增大。在不同围压的低速段条件下,加载速率的变化对沥青混凝土最大偏应力的影响较为明显。在相同加载速率和温度条件下,偏应力随着围压的增大而增大,最大偏应力值也随着围压的增大而逐渐增大,并且基本呈现出线性关系。加载速率对邓肯张模型参数也有显著的影响,随着加载速率的增大,模型参数k、n和黏聚力c呈增长趋势,内摩擦角φ随着加载速率的增大呈减小趋势,并逐渐趋于稳定。对比邓肯张模型参数计算曲线和试验曲线,说明邓肯张模型不能反映材料应变软化特征。 展开更多
关键词 沥青混凝土 静三轴试验 应力应变曲线 邓肯张模型
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基于静力推覆试验的土体-沉管隧道反应机制研究
6
作者 程新俊 徐琨鹏 +3 位作者 景立平 崔杰 李亚东 梁海安 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第7期1443-1453,共11页
目前地下结构静力推覆试验仅限于土层一致变形,缺乏面向土层相对变形作用时地下结构抗震分析的试验方法。为此,设计了局部推覆试验机制,开展了土体-沉管隧道静力推覆模型试验,重点分析了沉管隧道、场地土的变形与受力特征,揭示了接头失... 目前地下结构静力推覆试验仅限于土层一致变形,缺乏面向土层相对变形作用时地下结构抗震分析的试验方法。为此,设计了局部推覆试验机制,开展了土体-沉管隧道静力推覆模型试验,重点分析了沉管隧道、场地土的变形与受力特征,揭示了接头失效模式,探讨了场地土-沉管隧道相互作用机制。试验结果表明:沉管隧道因柔性接头的作用,对场地的适应性强,随着土层相对变形的加剧,靠近推覆端与远离推覆端管节相同埋深处受到的土压力差最大可达71.6 kPa,管节之间发生明显的相对位移;接头失效时,破坏现象主要集中在靠近推覆端管节剪力键处,其层间位移角达1/223,而远离推覆端管节仅为1/1024;场地土-沉管隧道相互作用主要经历了场地土挤密、土层相对变形迅速发展及接头失效3个阶段,场地土挤密阶段管节本体刚度维持较好,靠近推覆端与远离推覆端土-结构相互作用系数发展缓慢,土层相对变形迅速发展阶段管节之间发生明显的相对位移,靠近推覆端土-结构相互作用系数突破1,远离推覆端土-结构相互作用系数仍发展较缓,接头失效阶段,靠近推覆端土-结构相互作用系数可达3.1,远离推覆端土-结构相互作用系数仅为0.67。研究成果可为沉管隧道抗震性能分析与地震风险评估提供试验依据与技术支撑。 展开更多
关键词 地下结构抗震 沉管隧道 静力推覆模型试验 接头 变形模式
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考虑多桩掩蔽的导管架平台井口区冰载荷模型试验研究
7
作者 付殿福 李伟 +3 位作者 张晖 张梦竹 高扬 朱本瑞 《中国海上油气》 北大核心 2025年第4期183-192,共10页
为分析平台桩腿对隔水套管区冰载荷的影响,针对渤海海域八桩直立型桩腿有井口区导管架平台典型结构,开展静冰载荷模型试验研究。基于目标海域海冰条件制备模型冰,开展八桩腿导管架平台不同冰攻角下静冰载荷模型试验研究,分析不同冰攻角... 为分析平台桩腿对隔水套管区冰载荷的影响,针对渤海海域八桩直立型桩腿有井口区导管架平台典型结构,开展静冰载荷模型试验研究。基于目标海域海冰条件制备模型冰,开展八桩腿导管架平台不同冰攻角下静冰载荷模型试验研究,分析不同冰攻角下隔水套管区冰排破坏模式及冰载荷变化;根据试验数据,引入了修正折减系数R,对Q/HSn 3000《中国海海冰条件及应用规定》标准中隔水套管区冰载荷计算方法进行修正。结果表明:①作用于隔水套管的冰载荷受海冰形态与作用面积的共同影响,在不同冰攻角下海冰破坏模式存在挤压、压屈以及二者的混合模式,在冰攻角为0°~90°时,井口区隔水套管受桩腿的掩蔽效应影响,冰力明显较小;在大于90°时,掩蔽作用减弱,作用面积增大,冰力明显增大;②Q/HSn 3000规范忽略八桩腿平台井口区布置的非对称性,计算得到的隔水套管冰力呈以冰攻角90°为中心的对称形态,而试验测试所得结果远小于规范推荐方法的计算结果,特别是在0°~90°冰攻角内,其载荷大小及演变规律与规范完全不同;③建议在计算井口区隔水套管冰力时,考虑桩腿的遮蔽与保护影响,当隔水套管区在“非直接”迎冰工况时,推荐冰力修正折减系数保守取0.4;“直接”迎冰工况时取0.6。研究成果为八桩腿导管架井口区冰荷载的精确评估提供了参考。 展开更多
关键词 八桩腿导管架平台 静冰载荷 模型试验 冰攻角 掩蔽效应 Q/HSn 3000 修正折减系数
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自复位方钢管混凝土框架-开缝钢板剪力墙抗震性能试验研究
8
作者 梁王赓 王先铁 +2 位作者 杨博乐 谢川东 吴佳欣 《土木工程学报》 北大核心 2025年第5期1-13,91,共14页
文章提出了一种采用后张拉式自复位柱脚节点的自复位方钢管混凝土框架-开缝钢板剪力墙,开缝钢板剪力墙仅与框架梁连接,侧边采用角钢加劲。对3榀1/3比例的单跨两层自复位方钢管混凝土框架-开缝钢板剪力墙进行了拟静力试验研究,对其受力... 文章提出了一种采用后张拉式自复位柱脚节点的自复位方钢管混凝土框架-开缝钢板剪力墙,开缝钢板剪力墙仅与框架梁连接,侧边采用角钢加劲。对3榀1/3比例的单跨两层自复位方钢管混凝土框架-开缝钢板剪力墙进行了拟静力试验研究,对其受力特性进行理论分析,提出了适用于自复位方钢管混凝土框架-开缝钢板剪力墙的恢复力模型。结果表明:自复位方钢管混凝土框架-开缝钢板剪力墙的滞回曲线呈典型的“双旗帜”形;2.00%层间位移角时,各试件的残余变形均在0.20%左右;主体构件完好,结构损伤集中于开缝钢板剪力墙,表现出良好的复位效果和耗能机制;保持开缝钢板剪力墙的厚度不变,增大缝间板带高宽比或宽厚比,结构的耗能能力降低,自复位性能提升;框架扩展导致柱构件变形不协调,梁构件产生额外轴力;恢复力模型与试验结果吻合较好,为结构后续分析和设计提供基础。 展开更多
关键词 自复位方钢管混凝土框架 开缝钢板剪力墙 拟静力试验 抗震性能 恢复力模型
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固体火箭发动机推压力信号光滑降噪模型
9
作者 邓泽奇 吴佳佳 +2 位作者 王飞 钱鸣 朱利勤 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第3期127-131,157,共6页
针对固体火箭发动机地面静止试验推压力信号中混杂的噪声,提出基于变分模态分解(VMD)算法的信号光滑降噪模型。首先通过VMD将原始信号分解成一系列相对平稳的限带内禀模态函数(BIMF),再基于傅里叶变换(FFT)得到各BIMF幅值谱图,剔除高频... 针对固体火箭发动机地面静止试验推压力信号中混杂的噪声,提出基于变分模态分解(VMD)算法的信号光滑降噪模型。首先通过VMD将原始信号分解成一系列相对平稳的限带内禀模态函数(BIMF),再基于傅里叶变换(FFT)得到各BIMF幅值谱图,剔除高频分量后重构得到降噪信号。最后通过某型号标准试验发动机实测推压力信号进行验证,结果表明所提出的光滑降噪模型能有效去除推压力信号中的高频噪声,提高信号的光滑程度,有利于后续数据处理和分析,具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 声学 固体火箭发动机 地面静止试验 变分模态分解 光滑降噪模型
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近海桥梁深长桩与软弱土相互作用拟静力试验研究
10
作者 陈永锋 《世界桥梁》 北大核心 2025年第3期64-71,共8页
为研究软弱土层对深长桩-土相互作用的影响,以某近海桥梁为背景,依据相似性原理制作深长群桩缩尺模型,进行拟静力试验,分析在水平荷载作用下处于软弱土层下深长桩的应变、弯矩、桩周土压力、桩周土孔隙水压力、滞回曲线和骨架曲线的变... 为研究软弱土层对深长桩-土相互作用的影响,以某近海桥梁为背景,依据相似性原理制作深长群桩缩尺模型,进行拟静力试验,分析在水平荷载作用下处于软弱土层下深长桩的应变、弯矩、桩周土压力、桩周土孔隙水压力、滞回曲线和骨架曲线的变化规律。结果表明:随着位移荷载的增加,深长桩桩周土体、桩身先后出现裂缝,加载到6.75倍桩体屈服位移时,桩顶处发生折断;加载过程中,桩身应变、桩身弯矩和桩周土压力峰值均出现在桩顶附近,软弱地基的土抗力发挥主要集中在浅层;桩周土孔隙水压力沿桩深方向逐渐增大,随着位移荷载的增加,桩周土孔隙水压力的增长速度较快;随着位移荷载的增加,桩身滞回曲线的滞回环形状由狭窄的线形变为梭形再向S形过渡,桩身滞回曲线在弹塑性阶段滞回环形状相对饱满;由于淤泥质土的耗能特性,等效粘滞阻尼系数的变化范围波动幅度较小,表明在软弱土层下深长桩具有相对稳定的能量耗散能力;桩身骨架曲线的刚度退化在加载初期比较剧烈,加载后期刚度退化速率较慢。 展开更多
关键词 桥梁工程 深长桩基 软弱土层 缩尺模型 桩-土相互作用 拟静力试验
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UHPC预制管混凝土组合桥墩抗震性能与恢复力模型研究
11
作者 欧智菁 柳子鸿 +2 位作者 曹磊 程郑杰 陈伟隆 《桥梁建设》 北大核心 2025年第2期50-57,共8页
为研究超高性能混凝土(UHPC)预制管混凝土组合桥墩(简称组合桥墩)的抗震性能及恢复力模型,设计并制作3根组合桥墩试件和1根普通钢筋混凝土桥墩试件进行拟静力试验,采用Abaqus软件建立组合桥墩有限元模型并进行参数拓展分析,研究不同参... 为研究超高性能混凝土(UHPC)预制管混凝土组合桥墩(简称组合桥墩)的抗震性能及恢复力模型,设计并制作3根组合桥墩试件和1根普通钢筋混凝土桥墩试件进行拟静力试验,采用Abaqus软件建立组合桥墩有限元模型并进行参数拓展分析,研究不同参数对组合桥墩抗震性能的影响;借鉴相关组合桥墩的骨架曲线计算方法,考虑不同参数对骨架曲线的影响,提出组合桥墩骨架曲线特征值计算方法,建立该类组合桥墩恢复力模型。结果表明:组合桥墩具有良好的抗震性能,提高UHPC强度和核心混凝土配筋可显著提高组合桥墩的水平承载力;轴压比、长细比、UHPC强度、预制管径厚比、体积配箍率对组合桥墩抗震性能的影响较大,纵筋配筋率对组合桥墩抗震性能的影响相对较小,建议组合桥墩的UHPC强度为140~180 MPa,预制管径厚比为6~10,体积配箍率为1%~2%;提出的组合桥墩恢复力模型计算得到的荷载~位移滞回曲线与试验值吻合较好,具有良好的适用性,可为该类桥墩的抗震优化设计和工程应用提供参考。 展开更多
关键词 UHPC预制管组合桥墩 超高性能混凝土 抗震性能 恢复力模型 拟静力试验 有限元法
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PPC斜拉桥主梁多状态疲劳及疲劳后静力性能试验研究 被引量：1
12
作者 袁晟 颜东煌 +3 位作者 刘昀 彭坤帅 郭鑫 袁明 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期169-179,189,共12页
为研究大跨径部分预应力混凝土(PPC)斜拉桥主梁的抗疲劳性能,进一步探究混凝土斜拉桥主梁采用部分预应力设计的可行性及合理性,制作了斜拉桥缩尺节段模型,并对主梁采用部分预应力设计,开展4轮共4×250万次主梁具有不同初始损伤及带... 为研究大跨径部分预应力混凝土(PPC)斜拉桥主梁的抗疲劳性能,进一步探究混凝土斜拉桥主梁采用部分预应力设计的可行性及合理性,制作了斜拉桥缩尺节段模型,并对主梁采用部分预应力设计,开展4轮共4×250万次主梁具有不同初始损伤及带裂缝工作状态下的疲劳试验;疲劳试验结束后,以4种不同主梁裂缝宽度(0.1mm、0.2mm、0.3mm和0.5mm)为控制工序,反复加载一定倍数的等效活载至主梁裂缝宽度逐步达到0.5mm,以全面研究PPC斜拉桥主梁多状态疲劳后的受力性能。试验结果表明:在等效设计疲劳荷载作用下,主梁无初始损伤时,体系刚度基本无退化,主梁最大裂缝宽度预损伤分别为0.1mm、0.2mm时,跨中截面体系刚度下降量仅为3.35%、4.44%,且未发现裂缝张开;主梁带裂缝工作状态下,跨中截面体系刚度平缓下降7.46%,上峰值静载下,裂缝数量及高度略有增加,但卸载后裂缝均闭合,说明PPC斜拉桥具有良好的抗疲劳性能;疲劳后主梁大损伤静载试验中,主梁裂缝平稳发展,各工序反复加载过程中,主梁挠度、裂缝状态及斜拉索索力均具有较好的恢复能力,当主梁最大裂缝宽度为0.5mm时,荷载达到了7.49倍活载,斜拉桥体系仍然具有较大的剩余承载力。该文试验研究结果表明混凝土斜拉桥主梁采用部分预应力设计具有工程应用的可行性。 展开更多
关键词 混凝土斜拉桥 部分预应力 疲劳性能 静力性能 模型试验
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超高桥塔的气弹模型风洞试验及其等效静力风荷载 被引量：1
13
作者 李宇 冯朴 +1 位作者 李加武 付曜 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2024年第2期96-105,共10页
为研究超高桥塔的气弹模型风洞试验方法及其等效静力风荷载,根据某实际工程中的超高桥塔建立了有限元模型,进行了动力特性计算,进而设计了相应的气弹模型,并开展了风洞试验。在此基础上,开展了超高桥塔风致振动的非线性时程计算,并基于... 为研究超高桥塔的气弹模型风洞试验方法及其等效静力风荷载,根据某实际工程中的超高桥塔建立了有限元模型,进行了动力特性计算,进而设计了相应的气弹模型,并开展了风洞试验。在此基础上,开展了超高桥塔风致振动的非线性时程计算,并基于阵风荷载因子法,对比了以位移、内力和应力为单一目标的超高桥塔的等效静力风荷载。结果表明:斜风作用下的桥塔风致振动比较显著,其影响随着风速的增大而愈加明显;当风向角为75°~90°时,超高桥塔将在风速为35~50 m·s^(-1)的区间发生顺桥向的侧弯涡振,但幅值较小;基于应力的阵风荷载因子比基于位移或内力的阵风荷载因子更加稳定,这使得基于应力的等效静力风荷载要优于基于位移或内力的等效静力风荷载,比较适合于超高桥塔。 展开更多
关键词 超高桥塔 气弹模型 风洞试验 阵风荷载因子 等效静力风荷载
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考虑结合面特性影响的机床整机有限元静力学分析模型 被引量：5
14
作者 王豪 黄为彬 方兵 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第4期732-738,共7页
针对机床数字化设计中典型结合面建模精度误差较大的问题,提出了一种采用虚拟材料等效结合面静力学特性的方法,建立了考虑结合面特性影响的机床整机有限元静力学分析模型,并完成了相应的静刚度测试实验。首先,综合考虑了弹塑性变形机制... 针对机床数字化设计中典型结合面建模精度误差较大的问题,提出了一种采用虚拟材料等效结合面静力学特性的方法,建立了考虑结合面特性影响的机床整机有限元静力学分析模型,并完成了相应的静刚度测试实验。首先,综合考虑了弹塑性变形机制和摩擦力的影响,提出了一种新的结合面法向和切向刚度的分析模型;其次,根据不同类型结合面的特点,采用虚拟材料模拟结合面的刚度特性,建立了刚度特性与虚拟材料弹性模量和泊松比的关系,并将其应用于精密数控机床整机的静刚度分析;最后,开展了整机工艺系统的静刚度测试实验,得到了主轴末端X、Y、Z三个方向的刚度分别为26.60 N/μm、41.87 N/μm和40.17 N/μm,并将其与仿真数据进行了对比。研究结果表明:不考虑结合面影响的模型相对误差将近17%,而考虑结合面影响的模型相对误差在5%以内,验证了考虑结合面特性影响的机床整机有限元静力学分析模型的有效性;采用虚拟材料等效结合面静力学特性的方法可作为机床数字化设计的一种可行的方法。 展开更多
关键词 机床数字化设计 虚拟材料法 结合面静力学特性 静刚度测试 有限元静力学分析模型 弹塑性模型
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一种自复位摇摆墙的改进Bouc-Wen滞回模型 被引量：3
15
作者 苏醒 阎石 +1 位作者 付江监 孙祥磊 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期39-49,201,共12页
Bouc-Wen模型是一种可表征结构及构件刚度、强度退化等的多功能非线性光滑滞回模型,可广泛应用于各类结构滞回行为的描述。自复位摇摆墙(Self-centering rocking wall, SCRW)结构由于其优越的抗震和自复位性能,滞回曲线呈“旗帜型”。... Bouc-Wen模型是一种可表征结构及构件刚度、强度退化等的多功能非线性光滑滞回模型,可广泛应用于各类结构滞回行为的描述。自复位摇摆墙(Self-centering rocking wall, SCRW)结构由于其优越的抗震和自复位性能,滞回曲线呈“旗帜型”。为了更好地表征这种“旗帜型”滞回特性,在Bouc-Wen模型的基础上,建立一种具有较高精度和较好实用性的改进Bouc-Wen滞回模型。改进的Bouc-Wen模型参数是决定结构滞回性能力学特征的关键。由于该模型参数众多且选择范围不明确,为适应该类模型参数高效识别的需求,通过在MATLAB/Simulink环境中搭建程序框图,实现了对该理论模型控制参数的定性及定量分析,并运用遗传算法对10个SCRW试验结果进行参数识别,对识别结果进行统计分析,建立各参数与滞回曲线关键点的关系式,基于统计结果给出了各参数的建议取值范围;最后,通过SCRW拟静力试验对改进的滞回模型和参数取值范围进行了验证。结果表明:这种单自由度改进的Bouc-Wen滞回模型能较好地反映SCRW在往复荷载作用下无残余变形和强度、刚度退化特点的“旗帜型”滞回特性。所提出的参数取值范围显著提升了改进Bouc-Wen模型的识别精度与效率,识别过程对类似模型的参数识别具有参考价值。 展开更多
关键词 自复位摇摆墙 “旗帜形”滞回特性 改进Bouc-Wen模型 模型参数识别 拟静力试验
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基于村镇建筑的新型沙漠砂混凝土砌块墙体的抗震性能研究 被引量：2
16
作者 吴楠 王玉山 +2 位作者 王锐 牛爱宏 王迪 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期372-381,共10页
利用沙漠砂研发的蒸压加气混凝土砌块是一种新型砌体材料。为了研究这种新型砌块在村镇建筑中的应用,考虑在不同竖向压应力和构造柱的约束作用下,对4片沙漠砂蒸压加气混凝土砌块墙体开展拟静力试验,通过对比分析4片墙体在低周反复荷载... 利用沙漠砂研发的蒸压加气混凝土砌块是一种新型砌体材料。为了研究这种新型砌块在村镇建筑中的应用,考虑在不同竖向压应力和构造柱的约束作用下,对4片沙漠砂蒸压加气混凝土砌块墙体开展拟静力试验,通过对比分析4片墙体在低周反复荷载作用下的破坏特性、力-位移曲线、骨架曲线、刚度退化曲线及延性等性能指标。结果表明:1)墙体主要以剪切破坏为主,未设置构造柱墙体主裂缝沿约45°贯彻整个墙体,设置构造柱墙体主裂缝呈“倒八”字型,且当竖向压应力增大时,墙体的抗震承载力也随之增大,抗侧刚度有所提高,但延性随之减小;2)竖向压应力相同情况下,对比分析表明设置构造柱墙体的极限承载力约是素墙体的2.22倍,延性提高了约60%,且刚度也有所提升;3)基于主拉应力理论和库仑破坏理论分别建立了适用于该新型砌块墙体的抗震承载力计算公式,且库仑破坏理论建立的抗震承载力计算公式应用更合理;4)建立了恢复力模型骨架曲线,能够较好地反映沙漠砂蒸压加气混凝土砌块墙体的试验特点。 展开更多
关键词 沙漠砂蒸压加气混凝土砌块 构造柱 拟静力试验 抗震性能 承载力 恢复力模型
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静力模型优化分析简支T梁桥横向分布系数与刚度 被引量：1
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作者 董春彦 陈顺超 +3 位作者 彭文柏 江强 郑维龙 阳青成 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第28期12350-12356,共7页
鉴于桥梁荷载试验成本高且对试验人员专业性要求较高,为了能为桥梁监测提供更为贴合实况的理论数据,提出一种基于结构静力学试验测试结果修正理论参数的方法。该方法能考虑T梁间的剪切变形,比铰接T梁法更贴合梁间实际联系状况,提高了分... 鉴于桥梁荷载试验成本高且对试验人员专业性要求较高,为了能为桥梁监测提供更为贴合实况的理论数据,提出一种基于结构静力学试验测试结果修正理论参数的方法。该方法能考虑T梁间的剪切变形,比铰接T梁法更贴合梁间实际联系状况,提高了分析精度,降低了对试验人员专业性要求,并将该方法应用于有机玻璃铰接T梁桥模型的横向分布系数与刚度分析。结果表明:不考虑梁间剪力影响,在简化分析模型分析计算下,荷载横向分布影响线的计算结果与铰接T梁法一致,确保了所提简化模型与分析结果的准确性;该方法得到的荷载横向分布系数与实况契合度优于铰接T梁法,更能准确反映桥梁实际刚度;以有机玻璃模型静力实测响应值为基准,识别简化分析模型的关键控制参数,基于实测数据、修正后的理论模型及采用软件提取值计算得到的横向分布系数差异性较小,从而证实该方法能更好地反应桥梁实际刚度,为桥梁监测提供更为贴合实况的理论数据。可见静力模型优化分析简支T梁桥,在最不利荷载作用下的梁体下挠量优化率达27.71%,在3种工况下,下挠量最大梁体影响线数值优化率分别达到34.82%、13.07%和5.46%。 展开更多
关键词 静力学试验 模型修正 简化分析模型 横向分布系数 刚度 有机玻璃 简支T梁桥
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基于静力推覆试验的4车道公路隧道围岩压力计算模型研究
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作者 卢钦武 陈智威 +2 位作者 关振长 蔡建国 杨志伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3315-3323,共9页
以典型4车道公路隧道为原型,开展缩尺模型的静力推覆试验,重点关注地层位移、地层裂缝、围岩压力随推覆位移的发展规律,并与2车道隧道的试验结果展开对比。试验结果表明:(1)地层以起拱线为界发生相反方向位移进而产生裂缝,因此计算模型... 以典型4车道公路隧道为原型,开展缩尺模型的静力推覆试验,重点关注地层位移、地层裂缝、围岩压力随推覆位移的发展规律,并与2车道隧道的试验结果展开对比。试验结果表明:(1)地层以起拱线为界发生相反方向位移进而产生裂缝,因此计算模型中起裂点位置应由边墙底部修正为起拱线处。(2)地层在推覆作用下沿隧道环向平顺滑移且大角度偏转倾斜,因此计算模型中潜在滑移面应由恒定竖直修正为线性倾斜。在此基础上,探讨了围岩压力计算模型假定在4车道隧道中的适用性,提出适用于4车道公路隧道的围岩压力修正计算模型。研究成果可为4车道公路隧道的抗震计算/验算提供试验依据与技术支撑,为围岩压力计算模型的进一步完善提供参考。 展开更多
关键词 4车道公路隧道 缩尺模型试验 静力推覆试验 围岩压力 修正计算模型
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基于响应面法和ARO算法的桥梁有限元模型修正 被引量：1
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作者 杨宏印 姜良维 +2 位作者 顾箭峰 曹鸿猷 吴楠昊 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期9-17,共9页
针对桥梁结构模型修正过程中计算量大、全局寻优难等问题,提出一种基于响应面法和人工兔优化算法(artificial rabbits optimization, ARO)的桥梁有限元模型修正方法。该方法通过F检验法明确对结构响应影响显著的参数并建立响应面模型作... 针对桥梁结构模型修正过程中计算量大、全局寻优难等问题,提出一种基于响应面法和人工兔优化算法(artificial rabbits optimization, ARO)的桥梁有限元模型修正方法。该方法通过F检验法明确对结构响应影响显著的参数并建立响应面模型作为桥梁有限元模型的代理模型进行迭代计算,然后通过静动力联合修正法基于特征响应的响应面模型计算值和试验值构建目标函数,并通过人工兔优化算法对目标函数进行迭代计算进而获得精确的有限元模型参数。采用该方法对变截面连续刚构黄河特大桥有限元模型进行修正,结果显示:基于显著性分析结果建立的桥梁响应面模型相关系数大于0.98,且平均绝对误差低于0.05;模型修正后主梁关键截面竖向位移最大相对误差由32.97%降至5.72%,平均相对误差由20.67%降至3.61%,桥梁前3阶竖向自振频率平均相对误差仅为0.18%。可见,采用所提方法修正的模型能用于评价桥梁结构实际受力性能。 展开更多
关键词 桥梁工程 变截面连续刚构桥 有限元模型修正 F检验法 响应面法 静动力联合修正法
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基于元模型和自适应算法的卷状货物运输托盘多目标优化 被引量：2
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作者 潘帅 袁舜 +1 位作者 王振东 王戍培 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3540-3551,共12页
铁路卷状货物运输托盘设计、改进等工作往往依靠工程经验,通过仿真分析、实物检测的组合方式。然而,这种设计方法过于依赖个人经验,设计效率低,试验资源浪费严重,难以达到预期效果。为将传统设计思路转化为数学优化问题,引入元模型和自... 铁路卷状货物运输托盘设计、改进等工作往往依靠工程经验,通过仿真分析、实物检测的组合方式。然而,这种设计方法过于依赖个人经验,设计效率低,试验资源浪费严重,难以达到预期效果。为将传统设计思路转化为数学优化问题,引入元模型和自适应多目标优化算法对运输托盘进行设计、改进。建立托盘三维模型,制定装载加固方案,进行静载、冲撞工况仿真分析;对托盘进行强度试验(静载、冲击试验),检验仿真分析可靠性;采用SolidWorks和Ansys协同仿真技术,搭建参数驱动化CAE仿真环境;提出基于最大最小距离准则和ESP诱导协同优化的最优拉丁超立方取样方法,创建高维参数空间矩阵;以各工况许用应力、变形阈值为约束,建立多目标优化数学模型;比较不同元模型精度,选择GWO-BP神经网络,搭载自适应第三代非支配排序遗传算法(A-NSGA-Ⅲ)获得最佳参数组合,实现托盘轻量化、不同工况应力最小化。研究结果表明:以铁路RTKD款卷状货物运输托盘为例,进行多目标优化设计,发现托盘仿真分析与实际试验值误差均少于11%,仿真应力分布趋势与实测基本吻合;优化后,托盘质量减少27.97 kg,2种工况最大应力分别减少23.01 MPa和37.21 MPa,符合铁路货物安全运输需求。研究结果为同类型运输托盘的设计、改进提供了工程参考,对铁路卷状货物运输发展有重要促进作用。 展开更多
关键词 铁路卷状货物运输托盘 有限元 静载试验 冲击试验 元模型 A-NSGA-Ⅲ
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