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蝶形钢板阻尼器力学性能与几何参数优化研究
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作者 徐略勤 刘杰 +2 位作者 岳克锋 潘锐华 范磊 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第3期69-80,共12页
为了提升新型蝶形钢板阻尼器的耗能效率并优化其几何参数,首先推导了新型阻尼器的初始刚度和屈服力计算公式,然后采用拟静力试验对8个阻尼器试件的失效模式、力学参数和滞回性能进行了对比研究,最后通过67个模型的数值模拟分析,探讨了... 为了提升新型蝶形钢板阻尼器的耗能效率并优化其几何参数,首先推导了新型阻尼器的初始刚度和屈服力计算公式,然后采用拟静力试验对8个阻尼器试件的失效模式、力学参数和滞回性能进行了对比研究,最后通过67个模型的数值模拟分析,探讨了耗能肋宽度比a/b、高厚比H/t、耗能肋条数n、钢板片数N等参数对阻尼器力学性能的影响规律。结果表明:新型阻尼器力学性能稳定,滞回曲线饱满,极限位移角大于10%,最大等效黏滞阻尼比超过0.4,其力学性能与耗能肋条数n和钢板片数N成比例,便于标准化设计,且初始刚度、屈服力和等效屈服位移均具有良好的理论解析性,理论公式的平均计算误差分别为14.0%、8.4%、-10.9%;通过合理设计耗能肋的尺寸,可实现其全截面屈服的变形状态,使得钢材单位体积耗能量最大达0.217 J/mm^(3),当耗能肋几何参数满足a/b=0.25~0.50、H/t=20~30时,新型阻尼器可实现最优的耗能经济性。 展开更多
关键词 蝶形钢板阻尼器 耗能效率 几何参数 拟静力试验 数值模拟
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基于深度残差收缩网络的超声混凝土应力识别
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作者 郑罡 张智宇 +1 位作者 于吉港 宋林正 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第16期6869-6878,共10页
为研究混凝土梁应力的无损检测方法,提出一种基于深度残差收缩网络(deep residual shrinkage network,DRSN)的混凝土超声尾波应力识别算法(coda wave-DRSN,C-DRSN)。根据超声信号向量的高维特性,通过引入残差收缩块,使用软阈值函数和注... 为研究混凝土梁应力的无损检测方法,提出一种基于深度残差收缩网络(deep residual shrinkage network,DRSN)的混凝土超声尾波应力识别算法(coda wave-DRSN,C-DRSN)。根据超声信号向量的高维特性,通过引入残差收缩块,使用软阈值函数和注意力机制,降低信号噪声对测量应力精度的干扰,实现自适应识别并提取信号中应力特征,提高了识别准确率;对提取的信号特征进行可视化分析,从而建立特征与应力的映射关系。为验证所提方法的应力识别能力,分别采集混凝土工字梁在三点弯曲和偏心受压荷载作用下的超声尾波信号。结果表明:两种加载模式下,识别率均可达99%,表明该方法在超声混凝土梁应力识别方面具有可行性,与尾波干涉法相比,所提方法的准确率更高。 展开更多
关键词 无损检测 超声尾波 应力识别 混凝土 深度残差收缩网络(DRSN)
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近断层脉冲型地震作用下高速铁路桥梁-轨道系统响应分析 被引量:11
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作者 喻梅 吕佳伟 +3 位作者 贾宏宇 贾康 郑史雄 赵灿晖 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期138-146,共9页
为了研究在近断层脉冲型地震作用下高速铁路桥梁-轨道系统的动力响应规律,针对高速铁路线上最常用的简支梁形式结构,以某8×32.7 m高速铁路简支箱梁桥为例.建立了考虑简支梁与CRTS Ⅰ型板式无砟轨道之间相互作用的桥梁-轨道模型,讨... 为了研究在近断层脉冲型地震作用下高速铁路桥梁-轨道系统的动力响应规律,针对高速铁路线上最常用的简支梁形式结构,以某8×32.7 m高速铁路简支箱梁桥为例.建立了考虑简支梁与CRTS Ⅰ型板式无砟轨道之间相互作用的桥梁-轨道模型,讨论了具有破裂前方脉冲、滑冲脉冲、无脉冲型近断层地震动对桥梁-轨道系统的影响及扣件阻力改变时桥梁-轨道系统动力响应的变化.结果表明:三种脉冲类型地震动作用下钢轨的受力和变形规律保持一致,脉冲型地震动较无脉冲型地震动增加了约20%钢轨应力和位移.相对于轨道系统,桥墩对脉冲类型更为敏感,在破裂前方脉冲和滑冲脉冲地震作用下,桥墩的墩顶最大位移比无脉冲地震动分别增大了106.6%和148.6%,墩底弯矩和剪力也有明显增大,在进行高速铁路桥梁抗震设计时应考虑脉冲类型对桥梁结构的影响.扣件纵向阻力从5 kN/组增大到15 kN/组时,墩顶最大位移降低了10%,但钢轨应力和位移峰值约为原来的2倍. 展开更多
关键词 近断层地震动 高速铁路 CRTSⅠ型板式无砟轨道 脉冲效应 桥梁-轨道系统
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隧道静力失稳的加卸载响应比判据及安全系数 被引量:1
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作者 谭绪凯 高峰 徐伟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1644-1653,I0007-I0010,共14页
为得到隧道的稳定性状态及静力失稳临界点的合理判定方法,将加卸载响应比(LURR)理论引入到隧道受力分析中,解析求解了对称荷载作用下圆形无衬砌隧道的非线性特性及其对应的LURR演化规律,证明了两者的关联性;基于施工及运营隧道不同的荷... 为得到隧道的稳定性状态及静力失稳临界点的合理判定方法,将加卸载响应比(LURR)理论引入到隧道受力分析中,解析求解了对称荷载作用下圆形无衬砌隧道的非线性特性及其对应的LURR演化规律,证明了两者的关联性;基于施工及运营隧道不同的荷载特性,提出了基于LURR理论的隧道静力稳定性分析方法,分别分析了施工隧道和运营隧道的稳定性及其LURR变化规律,提出了基于LURR理论的隧道静力失稳判据及其判定机理。研究表明:理论推导得到的隧道变形非线性特性的LURR表达式解析解和有限元解吻合度高;隧道在不同的稳定性阶段,洞周关键点变形的LURR表现出不同的变化规律,根据此变化规律的变化,可划分隧道不同的稳定性阶段;在体系失稳前,隧道局部薄弱区域的LURR增长率会出现异常变化,为隧道失稳前兆判据;基于隧道的极限承载状态,通过各阶段与极限承载阶段的荷载比得到隧道不同阶段的安全系数。提出了隧道静力失稳的LURR判定方法。 展开更多
关键词 隧道工程 加卸载响应比 静力失稳判定方法 安全系数 解析法
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单位分数跨集中阻尼弦本征解的结构及其性质 被引量:2
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作者 郑罡 王梦丽 +1 位作者 廖伟 张晓东 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期95-101,共7页
针对斜拉索-阻尼(器)系统,推导出阻尼(器)位于任意单位分数跨时(拉索1/n跨位置)系统超越频率方程的代数形式,根据代数基本定理讨论了系统本征解的结构,并结合4个算例分析解的性质.结果表明:1)本征解可归为n-1个解支.2)对于同一解支,各... 针对斜拉索-阻尼(器)系统,推导出阻尼(器)位于任意单位分数跨时(拉索1/n跨位置)系统超越频率方程的代数形式,根据代数基本定理讨论了系统本征解的结构,并结合4个算例分析解的性质.结果表明:1)本征解可归为n-1个解支.2)对于同一解支,各阶本征值实部(其相反数即单位时间对数衰减率)均相同,各阶本征值虚部(即频率)构成等差数列.3)根据频率随阻尼系数变化的特点,解支可分为三类:第一类解支的频率均依赖于阻尼;第二类解支的频率均不受阻尼影响;第三类解支的频率随阻尼系数的不同,具有第一类解支或第二类解支的特点,即随阻尼系数的增大,频率先随阻尼系数变化,到达某一临界值后为常数. 展开更多
关键词 拉索-阻尼(器)系统 本征解 解的结构
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混凝土梁中钢筋内部应变差及其与荷载的关系 被引量:1
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作者 刘思孟 白煜 吴彩星 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期861-867,共7页
为了探究钢筋应变梯度大小随着荷载变化而产生的影响,采用理论分析方法研究钢筋混凝土梁截面的应变分布,导出钢筋应变差公式,开展钢筋混凝土梁的有限元分析.分析表明:钢筋上、下缘应变差与截面中性轴处曲率和钢筋直径有关,而曲率与荷载... 为了探究钢筋应变梯度大小随着荷载变化而产生的影响,采用理论分析方法研究钢筋混凝土梁截面的应变分布,导出钢筋应变差公式,开展钢筋混凝土梁的有限元分析.分析表明:钢筋上、下缘应变差与截面中性轴处曲率和钢筋直径有关,而曲率与荷载有关.在此基础上,开展了钢筋混凝土梁模型试验研究.分析试验数据发现:在加载过程中,钢筋上、下缘应变差随荷载增大而变大;受压钢筋应变差与荷载之间的关系更清晰;定量上,同一根受压钢筋的上、下缘应变差比率可高达50%.研究结果表明:在测量混凝土结构中钢筋的应变时,需充分考虑钢筋内部应变梯度的影响. 展开更多
关键词 混凝土梁 钢筋应变 荷载 本构方程 平截面假定 截面曲率
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U形钢板-混凝土组合梁拼接节点受拉试验研究
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作者 严仁章 黄中河 +3 位作者 闫春玲 孙涛 万里源 王其明 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期973-987,共15页
空腹夹层板结构的U形钢板-混凝土组合下肋梁采用装配化施工时,将拼接节点设置于跨中位置具有受力明确、施工方便的优点,但拼接节点处的较大拉力也使其成为整个结构的薄弱区域.为研究U形钢板-混凝土组合下肋梁拼接节点的力学性能,设计了5... 空腹夹层板结构的U形钢板-混凝土组合下肋梁采用装配化施工时,将拼接节点设置于跨中位置具有受力明确、施工方便的优点,但拼接节点处的较大拉力也使其成为整个结构的薄弱区域.为研究U形钢板-混凝土组合下肋梁拼接节点的力学性能,设计了5组U形钢板-混凝土组合梁拼接节点足尺试验模型,开展了拉力荷载下的静载试验,通过与有限元模型进行对比分析,明确了拼接节点在拉力作用下的内力分布规律与破坏模式,揭示了栓钉布置形式、混凝土强度、钢筋直径等因素对拼接节点力学性能的影响规律.研究发现:U形钢板-混凝土拼接节点约71%荷载由U形钢板承担,29%荷载由纵向钢筋承担,且拉力作用下节点内力沿试件长度方向分布并不均匀;在极限荷载作用下,组合梁拼接节点的混凝土将发生劈裂破坏,U形钢板最大应力达到屈服强度的95%以上,并与混凝土发生剥离.此外,通过对比分析5组试件的试验结果以及有限元参数化分析结果,发现随着栓钉数量的增加,节点极限承载力提高4%~8%,且U形钢板底板应力随栓钉数量的增加而增加;而提高混凝土强度和增大面筋直径可减小U形钢板的应力,但减小幅度较小. 展开更多
关键词 组合结构 U形钢板-混凝土组合梁 拼接节点 试验研究
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开槽箱梁设置风障行车风环境模拟、试验与实测 被引量:4
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作者 吴风英 赵林 +1 位作者 曹丰产 葛耀君 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期20-31,共12页
为合理评估桥面风环境以保障行车安全,首先采用CFD方法对设置风障时开槽箱梁桥面行车风环境进行模拟,然后对西堠门大桥主梁节段模型表面局部进行风环境测试,并开展了桥面局部风环境现场实测验证,进一步对桥面风障进行优化比选,分析设置... 为合理评估桥面风环境以保障行车安全,首先采用CFD方法对设置风障时开槽箱梁桥面行车风环境进行模拟,然后对西堠门大桥主梁节段模型表面局部进行风环境测试,并开展了桥面局部风环境现场实测验证,进一步对桥面风障进行优化比选,分析设置风障条件开槽箱梁桥面风环境特点,采用CFD方法对设置不同风障型式的桥面局部风场进行模拟,分析不同车道位置处风速沿高度的变化规律,量化侧风折减系数随风障类型、高度和透风率的变化规律。结果表明:所采用的CFD数值模拟方法能够准确地模拟桥面风场特性并可再现桥面的局部风速演变趋势,分析误差在3%~9%之间,满足工程应用精度需求;设置风障对桥面风速分布的阻风改善效应显著,各车道风速折减率在30%~50%之间,风障的阻风有效区域与其横杆高宽比、高度、位置及透风率密切相关,其中风障透风率是决定风速折减效果的主要影响因素;除此之外,相较于整体式箱梁,由于开槽部位对来流具有的一定的分流作用,导致开槽断面下游主梁表面风速低于上游。 展开更多
关键词 开槽箱梁 风障 行车风环境 侧风折减系数 数值模拟 风洞试验 现场实测
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