预制ECC耗能墙-框架结构抗震性能分析与评价

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作者 汪君 马高 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1348-1358,共11页

工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)具有受拉应变硬化和多缝稳态开展的特性,可以作为一种理想的耗能材料,将ECC材料应用于预制墙板的塑性铰区形成一种新型预制ECC耗能墙板,并将其用于预制剪力墙-框架结构中。... 工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)具有受拉应变硬化和多缝稳态开展的特性,可以作为一种理想的耗能材料,将ECC材料应用于预制墙板的塑性铰区形成一种新型预制ECC耗能墙板,并将其用于预制剪力墙-框架结构中。基于OpenSees仿真平台,采用多垂直杆单元构建预制ECC耗能墙板模型并进行参数分析,对某12层预制ECC耗能墙-框架结构进行静力弹塑性分析和动力时程分析,研究预制ECC耗能墙板对框剪结构抗震性能的影响。结果表明:预制ECC耗能墙板的极限承载力和耗能能力相较于普通预制剪力墙分别提高了35%和31%;静力弹塑性分析和易损性分析结果进一步验证了ECC材料对框剪结构抗震性能的改善作用;在近场脉冲型地震波作用下预制ECC耗能墙-框架结构抗震性能的改善效果最为明显,ECC适用于近断层结构的抗震应用;在造价上,预制ECC耗能墙-框架的成本相较于RC剪力墙-框架结构仅提高2.1%,因此配置ECC耗能墙是一种有效且经济的结构抗震性能提升方案。 展开更多

关键词 预制ECC耗能墙板 框架-剪力墙结构 静力弹塑性分析 易损性分析 近场地震动

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含粗骨料超高性能混凝土与钢筋黏结性能研究 被引量：2

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作者 黄远 吴仁迪 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期170-179,共10页

在超高性能混凝土(UHPC)中加入粗骨料可以有效地解决UHPC自身收缩大、成本高等问题.为了研究弯曲应力状态下含粗骨料超高性能混凝土(UHPC-CA)与钢筋的黏结性能,对12根UHPC-CA搭接梁式试件进行4点弯曲加载试验,并采用钢筋开槽粘贴应变片... 在超高性能混凝土(UHPC)中加入粗骨料可以有效地解决UHPC自身收缩大、成本高等问题.为了研究弯曲应力状态下含粗骨料超高性能混凝土(UHPC-CA)与钢筋的黏结性能,对12根UHPC-CA搭接梁式试件进行4点弯曲加载试验,并采用钢筋开槽粘贴应变片的方式测量了沿搭接钢筋长度方向黏结应力,研究其分布规律.主要研究参数包括粗骨料粒径、粗骨料含量、搭接长度以及保护层厚度.试验结果表明,试件破坏以劈裂破坏为主.粗骨料对钢筋的黏结性能具有双重影响,一方面,骨料与钢筋的互锁机制能增强机械咬合力,提升黏结强度;另一方面,骨料的加入会增加材料的不均匀程度,对黏结性能产生不利影响.5~10 mm粒径的骨料对黏结性能的影响比10~15 mm粒径的骨料更显著,当骨料含量达到800 kg/m^(3)时,钢筋黏结应力沿搭接长度方向的分布变得更均匀.增大钢筋搭接长度和增加混凝土保护层厚度均能增强对黏结强度的保持作用,从而提高试件的峰后黏结强度.提出了考虑粗骨料特征参数的UHPC-CA劈裂黏结强度计算表达式,计算结果与试验结果吻合良好. 展开更多

关键词 超高性能混凝土 粗骨料 黏结性能 梁式试验 搭接

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全装配式延性节点混凝土框架子结构抗连续倒塌试验研究 被引量：3

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作者 廖莎 王振生 +2 位作者 周云 裴熠麟 易伟建 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期50-60,共11页

为研究全装配式干节点连接的钢筋混凝土框架结构的抗连续倒塌性能,采用1/2缩尺比例设计了两榀全装配式(PC)试件进行静载试验研究.其中装配式结构在梁柱节点处采用高强螺栓-延性杆-锚固板的连接方式,其中PC1试件未设置牛腿,PC2试件采用... 为研究全装配式干节点连接的钢筋混凝土框架结构的抗连续倒塌性能,采用1/2缩尺比例设计了两榀全装配式(PC)试件进行静载试验研究.其中装配式结构在梁柱节点处采用高强螺栓-延性杆-锚固板的连接方式,其中PC1试件未设置牛腿,PC2试件采用暗牛腿,另外结合一榀本团队开展的现浇框架结构RC试件进行对比研究.对两个试件分别进行了中柱移除状态下的竖向加载拟静力试验,并对加载过程中测试所获得的结构极限承载力、应变响应、变形性能及失效破坏模式依次进行了分析.试验结果表明,与RC试件中既存在压拱效应又存在悬链线效应相比,两个PC试件中只存在压拱效应阶段,表明该类型全装配式结构的抗倒塌能力相对不足.同时PC1和PC2试件的极限承载力分别为RC试件在压拱效应阶段峰值荷载的95%和123%,相应的极限位移仅为RC试件的48%和61%.试验过程中,PC试件的受力及变形区域则主要集中在节点连接处,其材料利用率相对有限,PC试件则因节点区域内延性杆与锚固板连接处发生断裂而失效. 展开更多

关键词 全装配式结构 延性杆节点 连续倒塌 拟静力试验 失效模式

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基于精细化有限元模型的混凝土框架结构动力倒塌承载力 被引量：4

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作者 周云 胡锦楠 +1 位作者 朱正荣 罗先明 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期51-61,共11页

为评估混凝土框架结构在柱子突然失效时在动力荷载作用下的承载能力,以研究团队开展的现浇(RC)和全装配式(PC1明牛腿插销节点)混凝土框架子结构中柱移除多级重复倒塌动力试验为基础,通过初级垮塌荷载工况下位移响应曲线的拟合,校核了论... 为评估混凝土框架结构在柱子突然失效时在动力荷载作用下的承载能力,以研究团队开展的现浇(RC)和全装配式(PC1明牛腿插销节点)混凝土框架子结构中柱移除多级重复倒塌动力试验为基础,通过初级垮塌荷载工况下位移响应曲线的拟合,校核了论文中用ABAQUS软件建立的框架子结构精细有限元分析模型的准确性,并利用拆除构件法对框架结构的抗连续倒塌性能进行了损伤量化评估.由于研究团队试验是多次重复垮塌试验,无法获取RC和PC1(明牛腿插销节点)试件一次倒塌所承受的荷载,对于全装配式(PC2暗牛腿插销节点)未进行动载试验,根据准确校验模型利用试算法分别预测了RC、PC1和PC2框架结构的最终破坏荷载,并对三者的破坏模式和损伤情况进行了对比分析.破坏时,RC梁柱损伤严重,梁端钢筋拉断,装配式梁端连接区混凝土被压溃,插销杆被剪断,且现浇试件的抗倒塌能力明显高于全装配试件,此外还发现,通过加强装配式结构的角钢能提高其抗倒塌承载能力. 展开更多

关键词 混凝土框架结构 连续性倒塌 有限元分析 破坏模式 动力响应

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基于数字图像相关理论的非接触式结构位移测量方法 被引量：22

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作者 周云 程依婷 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1-9,共9页

为实现结构的位移及挠度测量,开展了基于数字图像相关算法的亚像素位移测量研究.采用改进初值的亚像素算法确定待测结构目标位置的基于像素的位移,利用相机标定方法将基于像素的位移转换为工程单位.在数字图像处理技术的基础上对编写的... 为实现结构的位移及挠度测量,开展了基于数字图像相关算法的亚像素位移测量研究.采用改进初值的亚像素算法确定待测结构目标位置的基于像素的位移,利用相机标定方法将基于像素的位移转换为工程单位.在数字图像处理技术的基础上对编写的程序进行数值仿真试验,位移计算结果与理论值吻合良好,验证了该程序测量精度的可靠性.搭建视觉位移测量系统,为了验证该系统的有效性,对钢框架结构模型开展了视觉测量系统和激光位移计的对比试验;研究了相机与待测结构之间的距离对视觉测量系统精度的影响.利用该系统测量消防通道桥梁的跨中挠度,结果表明,视觉测量系统具备非接触、低成本和便于实施远距离测量等优势,可实现以毫米级精度进行结构位移测量.该测量方法在工程结构变形测量中具有较好的应用前景. 展开更多

关键词 非接触测量 数字图像相关 位移 数字图像处理

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基于ETM的震损RC框架抗震性能快速评估及FRP加固方案比选

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作者 马高 姜雪灿 贾立哲 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第3期602-610,共9页

近年来,地震造成大量建筑结构损伤事件时有报道,开展震损结构抗震性能评价与加固研究工作已成为地震灾区的紧迫需求。本研究旨在考虑地震动持时影响,运用耐震时程法,对震损结构、FRP加固震损框架结构的抗震性能进行评估,并快速确定最优... 近年来,地震造成大量建筑结构损伤事件时有报道,开展震损结构抗震性能评价与加固研究工作已成为地震灾区的紧迫需求。本研究旨在考虑地震动持时影响,运用耐震时程法,对震损结构、FRP加固震损框架结构的抗震性能进行评估,并快速确定最优FRP加固震损结构方案。首先,建立震损框架的OpenSees数值模型,随后生成多种不同持时的耐震加速度时程曲线(ETA),运用耐震时程法(ETM)和增量动力分析法(IDA)计算结构在地震作用下的响应。对比ETM与IDA法得到的易损性曲线,可验证耐震时程法分析震损结构抗震性能的有效性。在此基础上,对不同类型的FRP加固震损框架结构进行抗震性能评估,综合考虑经济性、效率性等因素,选出最优加固方案。本研究表明,ETM能够高效分析和评估结构抗震性能,显著降低IDA法的计算成本,可为震损结构的抗震性能评估与加固设计提供重要支撑。 展开更多

关键词 耐震时程法 震损结构 持时 易损性 抗震性能 FRP加固

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基于压电材料的钢筋砼-钢组合塔筒损伤监测 被引量：9

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作者 周天翔 许斌 +1 位作者 李彦贺 蒋凡 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期961-964,969,共5页

钢筋混凝土-钢组合塔筒作为一种新型的风电塔架形式,其混凝土段的开裂对其使用寿命具有重要影响,对其混凝土段的开裂进行监测具有重要意义。该文提出了一种基于压电陶瓷激励的应力波测量的钢筋混凝土塔段的开裂监测方法,以某钢筋混凝土... 钢筋混凝土-钢组合塔筒作为一种新型的风电塔架形式,其混凝土段的开裂对其使用寿命具有重要影响,对其混凝土段的开裂进行监测具有重要意义。该文提出了一种基于压电陶瓷激励的应力波测量的钢筋混凝土塔段的开裂监测方法,以某钢筋混凝土-钢塔筒缩尺模型为对象,以布置在钢筋混凝土塔筒表面的压电陶瓷片为激励器,利用布置在钢筋混凝土塔筒不同高度位置的压电陶瓷片作为传感器,实现在不同水平往复加载下的应力波的测量。对混凝土塔段从裂缝开始出现直至构件最终破坏整个过程各压电陶瓷片的响应进行分析,并定义损伤指标。结果表明,定义的指标不仅可较好反应裂缝实际出现位置,且与加载等级相关,所提出的监测方法可对钢筋混凝土塔段裂缝的发生和发展过程进行有效监测。 展开更多

关键词 压电陶瓷 钢筋混凝土-钢组合风电塔筒 应力波 损伤指标 裂缝检测

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结构可恢复性与加固效益评估方法——以BRB加固RC框架为例 被引量：6

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作者 陈凌辉 马高 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2021年第5期176-185,共10页

为量化评估加固前后结构的可恢复能力及其投资与效益关系,文中结合不同柱端弯矩增大系数ηc的RC框架采用防屈曲约束支撑加固的工程应用,系统的给出可恢复性评价以及加固效益评估理论体系。采用蒙特卡罗方法,在考虑RC框架剩余功能、恢复... 为量化评估加固前后结构的可恢复能力及其投资与效益关系,文中结合不同柱端弯矩增大系数ηc的RC框架采用防屈曲约束支撑加固的工程应用,系统的给出可恢复性评价以及加固效益评估理论体系。采用蒙特卡罗方法,在考虑RC框架剩余功能、恢复函数形式、恢复时间以及地震动不确定性的基础上得到加固前后结构可恢复性指标。结合结构的损失提出加固效益指标计算方法,基于该指标评价加固方法在服役期内的经济效益。研究结果表明:在相同地震动强度下,ηc越大,结构可恢复水平越高;随着地震动强度增大,结构可恢复能力先缓慢下降后快速下降;加固后结构可恢复性显著提高,且地震动强度越大,结构可恢复性相对增长率越大;在相同服役年限内,ηc越大,加固的经济效益越明显;结构服役年限越长,加固的性价比越高。 展开更多

关键词 可恢复性 防屈曲约束支撑 柱端弯矩增大系数 加固效益 蒙特卡罗方法

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BFRP约束损伤混凝土轴压试验与应力-应变关系 被引量：4

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作者 马高 陈晓煌 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期36-44,共9页

为研究BFRP(玄武岩纤维增强复合材料)层数、初始损伤对FRP约束混凝土轴压力学性能的影响,对14个素混凝土圆柱体进行轴压预加载,考虑3种初始损伤等级,随后采用3种BFRP层数包裹加固并再次进行轴压试验.试验发现BFRP约束损伤混凝土的极限... 为研究BFRP(玄武岩纤维增强复合材料)层数、初始损伤对FRP约束混凝土轴压力学性能的影响,对14个素混凝土圆柱体进行轴压预加载,考虑3种初始损伤等级,随后采用3种BFRP层数包裹加固并再次进行轴压试验.试验发现BFRP约束损伤混凝土的极限强度、极限应变分别为未约束混凝土的1.18~1.81倍和5.94~10.55倍;但与BFRP约束完好混凝土比较,其极限强度和初始弹性模量分别下降了7%~15%和38%~55%,极限应变则无明显差别.损伤混凝土经BFRP约束后其抗压强度和变形能力仍得到了改善,但损伤会降低BFRP约束混凝土的强度和初始弹性模量,且降低程度随损伤的增大而更明显.直接套用现有的FRP约束完好混凝土力学模型对损伤结构进行加固设计,会偏于不安全.基于试验结果和收集的文献数据,提出了可以考虑初始损伤影响的BFRP约束混凝土的强度模型、初始弹性模量模型和应力-应变关系模型,模型预测结果与试验结果吻合良好. 展开更多

关键词 FRP约束 初始损伤 强度模型 极限应变模型 应力-应变关系模型

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基于能量的主余震作用下RC框架损伤与震后性能评估 被引量：2

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作者 陈涛 马高 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2023年第4期161-170,共10页

地震发生后,震损结构能否承受强余震是震害调查与灾后重建中的重要问题。因此,准确评估主余震造成的结构损伤以及评估主震后震损结构的剩余倒塌能力至关重要。采用基于能量的地震损伤指标对结构损伤进行评估,以能量谱作为工程需求参数,... 地震发生后,震损结构能否承受强余震是震害调查与灾后重建中的重要问题。因此,准确评估主余震造成的结构损伤以及评估主震后震损结构的剩余倒塌能力至关重要。采用基于能量的地震损伤指标对结构损伤进行评估,以能量谱作为工程需求参数,再通过引入震损结构模型对结构在主余震作用下的累积损伤进行评估,建立主余震作用下结构整体损伤评估理论框架。然后,基于I V损伤指数对主余震下的结构损伤进行量化,得到震损结构的倒塌能力曲线,并确定结构剩余承受强余震的能力。以6层3跨钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架结构为例进行分析,结果表明:地震能量损伤指标法物理意义明确,可以从能量角度快速评价主余震下结构损伤;震损结构的剩余倒塌能力随着主震强度增加而逐渐降低;对于案例结构而言,主震下结构损伤小于0.32时可以认为震损结构是安全的可以承受强余震,介于0.32~0.52之间时,需要对震损结构加固修复,以保障余震安全。 展开更多

关键词 震损结构 地震能量损伤指标法 主余震序列 结构损伤评估 累积损伤

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基于InSAR技术的大跨桥梁温度变形监测研究 被引量：2

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作者 周云 危俊杰 +3 位作者 李剑 郝官旺 郑佳缘 朱正荣 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期39-50,共12页

以国内某高速铁路钢拱桥为研究对象,选取2017—2018年期间59幅C波段Senti⁃nel-1号雷达卫星影像,利用PS-InSAR技术处理影像获得桥梁的视线向(Line of Sight,LOS)位移,根据SAR成像空间几何关系解算出支座的纵向位移.研究结果表明:支座纵... 以国内某高速铁路钢拱桥为研究对象,选取2017—2018年期间59幅C波段Senti⁃nel-1号雷达卫星影像,利用PS-InSAR技术处理影像获得桥梁的视线向(Line of Sight,LOS)位移,根据SAR成像空间几何关系解算出支座的纵向位移.研究结果表明:支座纵向位移的时空特性与实际桥梁结构相符合,验证了PS-InSAR技术观测桥梁结构位移的可行性.建立支座纵向位移与温度的线性相关模型,并与结构健康监测系统的实测结果进行对比.两者吻合良好,相对误差控制在10%以内,验证了PS-InSAR测量桥梁结构位移的可靠性.利用有限元模拟温度作用下桥梁支座的位移变化,并与PS-InSAR位移时间序列进行对比.两者趋势基本一致,LOS向位移误差在[-10,10]mm,验证了PS-InSAR测量桥梁结构位移的准确性. 展开更多

关键词 结构健康监测 PS-INSAR 大跨桥梁结构 有限元方法 温度变形监测

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基于气象大数据的大跨桥梁温度效应预测方法 被引量：5

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作者 周云 郑佳缘 +3 位作者 郝官旺 危俊杰 李剑 朱正荣 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期164-176,共13页

为了提高结构健康监测的经济性,扩大其应用范围,提出了一种基于气象站大数据信息的大跨度桥梁结构温度场预测方法,从而实现轻量化和可持续性的桥梁温度场及温度变形计算.以某大跨钢拱桁架桥为研究对象,通过气象数据平台获取气象站大数... 为了提高结构健康监测的经济性,扩大其应用范围,提出了一种基于气象站大数据信息的大跨度桥梁结构温度场预测方法,从而实现轻量化和可持续性的桥梁温度场及温度变形计算.以某大跨钢拱桁架桥为研究对象,通过气象数据平台获取气象站大数据信息(包括天气、气温和风速信息),利用Elbadry等改进的凯尔别克辐射模型计算桥梁关键构件各表面受到的辐射强度,基于热交换传递理论计算结构热分析边界条件,结合有限元分析方法进行结构瞬态热分析,从而获得目标桥梁关键构件的时变温度场.温度场的计算结果与桥梁上实测温度在时间历程和结构竖向分布上均吻合良好,平均误差在3%以内.将计算得到的结构温度施加到桥梁结构整体有限元模型上,得到桥梁结构的温度变形,桥梁支座纵向位移的计算值与实测值吻合良好,平均误差在13 mm以内.验证了所提出的基于气象站大数据的桥梁结构温度场预测方法是可行的,利用该方法可进一步得到桥梁结构的温度变形. 展开更多

关键词 结构健康监测 温度场计算 数值模拟 大跨桥梁 气象大数据 温度变形

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新旧混凝土结合面剪切强度参数分析和计算研究 被引量：1

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作者 张望喜 叶缘 +2 位作者 张晨 林泽宇 陈乐球 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期112-125,共14页

新旧混凝土结合面的抗剪强度是装配式混凝土结构和混凝土结构加固等领域重点关注的问题.基于搜集、整理的新旧混凝土结合面(以下简称结合面)的剪切试验数据库(含439个试件),对GB 50010―2010、ACI 318―19、Eurocode 2、PCI7th四个规范... 新旧混凝土结合面的抗剪强度是装配式混凝土结构和混凝土结构加固等领域重点关注的问题.基于搜集、整理的新旧混凝土结合面(以下简称结合面)的剪切试验数据库(含439个试件),对GB 50010―2010、ACI 318―19、Eurocode 2、PCI7th四个规范所给结合面抗剪建议计算式进行对比分析.结果表明:在各参数的影响下,ACI结果的保证率表现最好,而Eurocode 2计算强度的拟合效果最好;在结合面宽度达到300~400 mm时,GB 50010―2010的表现最好,但安全富余均较低,相对误差最大达到9倍.对数据库进行参数分析,发现结合面剪切强度τ_(exp)存在尺寸效应,与结合面的沿剪切方向尺寸关联较大;且τ_(exp)与夹紧力ρfy有较好的相关性.基于分析结果,根据叠加计算理论,对计算式提出建议和修正:分析引入尺寸效应系数β;同时修正了摩擦系数μ;应用了数据库拟合的销栓力分段函数,极大值为6.6 MPa.经对比验算证明,修正计算式在有无插筋及各种粗糙度情况下的误差最小,拟合效果最好,可为工程应用提供参考. 展开更多

关键词 新旧混凝土结合面 剪切强度 规范对比 参数分析 公式修正

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局部环向变厚度方钢管混凝土柱偏压力学性能研究

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作者 张望喜 廖宏臻 +3 位作者 解圆聪 张倚天 张瑾熠 易伟建 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1-11,共11页

针对海洋环境中飞溅区造成的钢管混凝土柱局部环向腐蚀现象,采用机械削减方式模拟钢管壁厚局部环向腐蚀,进行了7个方钢管混凝土柱偏压试验,揭示了削弱率和偏心率对其偏压承载力的影响,并通过数值模拟对削弱率进行拓展分析.提出了基于削... 针对海洋环境中飞溅区造成的钢管混凝土柱局部环向腐蚀现象,采用机械削减方式模拟钢管壁厚局部环向腐蚀,进行了7个方钢管混凝土柱偏压试验,揭示了削弱率和偏心率对其偏压承载力的影响,并通过数值模拟对削弱率进行拓展分析.提出了基于削弱率的偏压承载力降低系数,代入中、美规范进行偏压承载力计算.结果表明:钢管的局部环向变厚度严重削弱了方钢管混凝土柱的偏压承载力和侧向挠曲能力;较大的加载偏心率也降低了其偏压承载力,但增大了其侧向挠曲能力.引入偏压承载力降低系数后,根据中、美规范计算得到的偏压承载力与试验值均吻合较好;相比于我国规范,美国规范在计算偏压承载力时相对更加保守. 展开更多

关键词 方钢管混凝土 变厚度 偏压构件 有限元模拟 承载力计算修正

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预制拼接槽型UHPC柱偏心受压性能试验研究

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作者 周云 周易 +2 位作者 李剑 潘恒 杜宗 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期55-66,共12页

为研究预制拼接槽型UHPC柱在受压条件下的力学性能及其影响因素,开展2根整浇UHPC柱及14根预制拼接槽型UHPC柱在不同拼接形式、不同偏心受压方向及不同偏心距下的轴心或偏心受压试验研究.通过考察试件的极限承载力、破坏形态、轴向及侧... 为研究预制拼接槽型UHPC柱在受压条件下的力学性能及其影响因素,开展2根整浇UHPC柱及14根预制拼接槽型UHPC柱在不同拼接形式、不同偏心受压方向及不同偏心距下的轴心或偏心受压试验研究.通过考察试件的极限承载力、破坏形态、轴向及侧向变形性能,研究了拼接方式、偏压方向和偏心距对其静力性能的影响.试验结果表明:钢纤维延缓了UHPC的开裂,增强了试件的变形能力,但预制拼接槽型UHPC柱在轴压和小偏压荷载下仍表现出明显脆性破坏特征;在该试验中,偏压柱的破坏形态主要为小偏心受压破坏及大偏心受拉破坏;在相同偏心距下,不同拼接形式、不同偏心受压方向的柱体破坏形态及承载能力表现趋于一致;在相同尺寸与配筋下,预制拼接槽型UHPC柱承载力随偏心距的增加而减小.最后,通过对比试件承载力试验值和我国现行规范理论计算值,定性地指出了现行规范的局限性.本文试验数据可为预制拼接槽型UHPC柱设计提供参考. 展开更多

关键词 预制拼接槽型UHPC柱 轴心受压 偏心受压 受压试验 极限承载力

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UHPC增强短搭接RC构件承载力可靠度分析与加固建议

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作者 马高 马忍 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期605-615,共11页

基于可靠度研究超高性能混凝土(Ultra‐High Performance Concrete,UHPC)增强钢筋短搭接RC构件的失效模式与承载力特征。首先阐述了UHPC加固机理,建立了包含活恒荷载效应比、搭接系数m、UHPC强度、混凝土强度、钢筋型号、考虑水平地震... 基于可靠度研究超高性能混凝土(Ultra‐High Performance Concrete,UHPC)增强钢筋短搭接RC构件的失效模式与承载力特征。首先阐述了UHPC加固机理,建立了包含活恒荷载效应比、搭接系数m、UHPC强度、混凝土强度、钢筋型号、考虑水平地震作用的弯矩效应比和轴力效应比等关键参数的设计空间;确立分析RC构件承载力可靠度的功能函数,运用Monte Carlo法对设计空间中的关键参数组进行可靠指标计算,然后进行关键参数敏感性分析和计算结果拟合分区。结果表明:设计空间关键参数中,搭接系数、效应比、配筋率、钢筋型号和UHPC强度对可靠指标的影响均显著;UHPC不仅具有良好的承载力增强能力,还能改变失效模式,梁和柱屈服时可靠指标分别提高109.6%和12.9%,屈服时搭接系数分别为0.58和0.57;对于受弯RC梁(压弯柱),m>0.67(0.65)时,钢筋基本能屈服,建议采用UHPC加固;0.50(0.49)<m≤0.67(0.65)时,存在钢筋屈服和粘结失效两种情况,建议谨慎加固;m≤0.50(0.49)时,容易发生粘结失效,不建议采用UHPC加固。 展开更多

关键词 短搭接 UHPC加固 可靠度 Monte Carlo法 承载力

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基于无人机倾斜摄影技术的桥梁有限元逆向建模方法研究 被引量：10

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作者 周云 刘鹏 +3 位作者 郝官旺 朱正荣 潘恒 李剑 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期13-23,共11页

针对桥梁图纸缺乏或缺失,桥梁抗震分析中存在大量结构建模工作而其效率低下等问题,提出了一种基于无人机倾斜摄影技术的桥梁有限元逆向建模技术.首先参数化桥梁有限元建模过程,再引入基于运动恢复结构和多视图立体匹配算法的倾斜摄影技... 针对桥梁图纸缺乏或缺失,桥梁抗震分析中存在大量结构建模工作而其效率低下等问题,提出了一种基于无人机倾斜摄影技术的桥梁有限元逆向建模技术.首先参数化桥梁有限元建模过程,再引入基于运动恢复结构和多视图立体匹配算法的倾斜摄影技术,结合无人机多视角序列影像构建目标桥梁三维实景模型,引入非均匀有理B样条算法提取桥梁复杂结构曲面,获取桥梁几何数据.通过大数据信息和桥梁设计规范、设计标准图集、现场实测等调查方法获取无人机无法观测得到的桥梁内部结构参数,实现通过视觉外观、大数据信息和专家先验信息重建桥梁有限元模型.对长沙市巴溪洲大桥建立三维实景模型,验证模型误差低于2%;利用大数据信息和专家先验信息获取桥梁内部参数,基于实景模型重建目标桥梁有限元模型,验证有限元模型模态频率误差低于2%,静载挠度校验系数为0.57~0.79.研究结果表明:利用无人机倾斜摄影技术逆向建立的桥梁有限元模型可靠且精度较高,在桥梁健康监测和区域抗震分析领域具有较高的科学研究和工程实用价值. 展开更多

关键词 桥梁工程 有限元模型 倾斜摄影 逆向建模 无人机

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基于卡尔曼滤波改进压缩感知算法的车辆目标跟踪 被引量：19

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作者 周云 胡锦楠 +2 位作者 赵瑜 朱正荣 郝官旺 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期11-21,共11页

针对传统的基于压缩感知技术的目标跟踪算法存在的跟踪漂移问题,提出了一种采用改进压缩感知算法和卡尔曼滤波方法相结合的车辆目标跟踪算法.首先,通过传统压缩感知目标跟踪算法识别出本帧目标存在概率最大的区域得到观测值;其次,利用... 针对传统的基于压缩感知技术的目标跟踪算法存在的跟踪漂移问题,提出了一种采用改进压缩感知算法和卡尔曼滤波方法相结合的车辆目标跟踪算法.首先,通过传统压缩感知目标跟踪算法识别出本帧目标存在概率最大的区域得到观测值;其次,利用卡尔曼滤波预测本帧的跟踪轨迹得到预测值,通过卡尔曼滤波增益系数对预测值与观测值进行修正,获得最终目标跟踪结果;最后,在修正后的目标区域周围进行正负样本采样以实现朴素贝叶斯分类器更新,进而实现目标跟踪轨迹的实时更新.通过实验室试验以及野外实测验证了所提方法的可行性,相较于基于压缩感知技术的目标跟踪算法,本文所提方法的跟踪结果平均误差分别降低了48%和89%,跟踪轨迹更加趋近车辆真实运动轨迹. 展开更多

关键词 压缩感知 目标检测 目标跟踪 卡尔曼滤波 朴素贝叶斯分类器

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基于应变信号时频分析与CNN网络的车辆荷载识别方法 被引量：7

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作者 周云 赵瑜 +1 位作者 郝官旺 方亮 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期21-32,共12页

针对现有神经网络车辆荷载识别方法的识别精度不足且训练样本采集困难的问题,提出了一种基于应变信号时频分析与CNN网络的车辆荷载识别方法,对移动车辆总重进行荷载识别.首先,利用连续小波时频变换方法处理桥梁跨中应变信号,得到应变信... 针对现有神经网络车辆荷载识别方法的识别精度不足且训练样本采集困难的问题,提出了一种基于应变信号时频分析与CNN网络的车辆荷载识别方法,对移动车辆总重进行荷载识别.首先,利用连续小波时频变换方法处理桥梁跨中应变信号,得到应变信号的时频特征,并利用双线性插值算法将时频信号矩阵变为大小为64×64的数值矩阵,作为CNN网络的输入数据;其次,利用CNN网络的回归学习算法,在训练少量数值矩阵后直接建立应变响应与车辆荷载的映射关系,从而实现对未知车辆荷载的识别;最后,通过模拟试验发现虽然在不同路面粗糙度和噪声影响下,CNN网络的荷载识别结果会受到不同程度的影响,但在一定范围内的路面粗糙度和噪声影响下仍然能较精确地识别车辆荷载. 展开更多

关键词 CNN网络 时频分析 回归分析 车辆荷载识别

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钢筋轴线偏心半套筒灌浆连接高温后的单向拉伸试验研究 被引量：6

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作者 张望喜 王嘉 +3 位作者 赵学涛 李静贤 卢立星 曹亚栋 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期9-19,共11页

为研究火灾后带钢筋轴线偏心的半套筒灌浆连接(half grouted sleeve connection,HGSC)的单向受拉性能,对48个HGSC进行了单向静力拉伸试验,研究了钢筋轴线偏心和高温对不同钢筋直径的高温后HGSC力学性能的影响,并结合已有研究给出工程意... 为研究火灾后带钢筋轴线偏心的半套筒灌浆连接(half grouted sleeve connection,HGSC)的单向受拉性能,对48个HGSC进行了单向静力拉伸试验,研究了钢筋轴线偏心和高温对不同钢筋直径的高温后HGSC力学性能的影响,并结合已有研究给出工程意见.结果表明:高温后带钢筋轴线偏心的HGSC主要发生钢筋拉断破坏与钢筋拔出破坏,且随着钢筋轴线偏心率的增大和温度的升高,试件更可能发生钢筋拉断到拔出破坏的转变;钢筋轴线偏心会在高温基础上进一步影响连接性能,钢筋偏心试件的荷载最大下降至无缺陷试件的94%,滑移量最大增加至173%;建议对HGSC和含该连接的装配式混凝土结构进行设计、施工、火灾后性能评估与修复时,考虑火灾温度和钢筋轴线偏心率的影响,要求不出现钢筋拔出破坏,且破坏时钢筋与灌浆料之间没有明显滑移;焊接能有效地解决连接螺纹端加工质量不佳的问题. 展开更多

关键词 半套筒灌浆连接 钢筋轴线偏心 单向静力拉伸试验 高温 破坏形态 可靠性

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