基于OOA-VMD-SVD的结构振动信号降噪研究

1

作者 赵锐 卢西旺 岳子翔 《中国测试》 北大核心 2025年第10期148-159,共12页

为了解决建筑结构振动信号监测过程中存在的大量随机噪声问题,针对钢梁实测数据提出一种基于鱼鹰优化算法(OOA)的变分模态分解(VMD)联合奇异值分解(SVD)的新型降噪方法(OOA-VMD-SVD)。该方法首先基于仿真数据,利用鱼鹰优化算法,并结合... 为了解决建筑结构振动信号监测过程中存在的大量随机噪声问题,针对钢梁实测数据提出一种基于鱼鹰优化算法(OOA)的变分模态分解(VMD)联合奇异值分解(SVD)的新型降噪方法(OOA-VMD-SVD)。该方法首先基于仿真数据,利用鱼鹰优化算法,并结合能量熵判定机制,确定VMD分解层数K和二次惩罚因子α两个最优参数,从而有效抑制模态混叠现象;其次,利用皮尔逊系数判定机制区分有用信号分量与噪声分量,再采用SVD对有用信号分量进行降维;最后,对两次降噪保留的有用信号进行重构,得到降噪后的信号,并用钢梁实验和监测数据进行验证。仿真和钢梁实验结果表明,与小波软硬阈值法、VMD及VMD-小波降噪方法相比,OOA-VMD-SVD方法能够显著提高信噪比,对于监测数据也能更加有效地保留信号中的有用信息,为结构健康监测中的信号处理提供了一种高效、稳定的降噪方案。 展开更多

关键词 结构振动信号 变分模态分解 能量熵 奇异值分解 降噪

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地震作用下网架结构失效模式的判定方法

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作者 乐风江 陈崧 +2 位作者 杨富儒 方希兵 赵文 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2024年第3期64-71,共8页

利用增量动力分析方法,采用多段梁单元对无缺陷网架、考虑节点几何缺陷网架、杆件几何缺陷网架以及综合考虑节点和杆件几何缺陷的网架整体结构在地震作用下的响应进行了研究。对比表明:综合考虑节点和杆件几何缺陷会加速网架结构的失效... 利用增量动力分析方法,采用多段梁单元对无缺陷网架、考虑节点几何缺陷网架、杆件几何缺陷网架以及综合考虑节点和杆件几何缺陷的网架整体结构在地震作用下的响应进行了研究。对比表明:综合考虑节点和杆件几何缺陷会加速网架结构的失效进程,施加几何缺陷没有改变网架在同一地震激励下的失效模式。从结构响应的角度,根据网架结构特征点加速度位移曲线、位移时程曲线以及网架塑性杆件比例,提出了地震作用下判别网架结构失效模式的具体标准:若网架跨中位移时程曲线发生明显跳跃,网架塑性杆件占比较小且小于一定限值,可判定网架发生动力稳定失效。若网架跨中位移时程曲线无明显跳跃但逐渐发散,且网架塑性杆件占比较高并大于一定限值,可判定网架发生强度型失效。 展开更多

关键词 网架结构 杆件失稳 失效模式 几何缺陷 动力失稳

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新疆达坂城风区顺风向脉动风功率谱

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作者 王逸豪 赵锐 +2 位作者 淡丹辉 奉泽华 冯磊 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第3期1161-1169,共9页

为研究新疆乌鲁木齐所处达坂城风区的复杂脉动风环境,基于实测风场风速数据分析并拟合了该风区的顺风向脉动风功率谱。结果表明:以反比例函数拟合山区峡谷地形平均风速与湍流强度的关系误差较小;山区峡谷地形湍流积分尺度分布较离散,但... 为研究新疆乌鲁木齐所处达坂城风区的复杂脉动风环境,基于实测风场风速数据分析并拟合了该风区的顺风向脉动风功率谱。结果表明:以反比例函数拟合山区峡谷地形平均风速与湍流强度的关系误差较小;山区峡谷地形湍流积分尺度分布较离散,但整体随平均风速的增大而增大;考虑地形系数的Kaimal修正谱在含能区和惯性子区间能较好地表征实测谱,在耗能区选用三参数拟合描述实测谱效果良好;选用过渡函数来描述惯性子区间与耗能区接触区域的功率谱,拟合效果较为理想。可见达坂城风区具有特殊顺风向脉动风特性,以修正谱和拟合谱分段构成的函数模型可用于表征该风区顺风向脉动风功率谱。 展开更多

关键词 顺风向脉动风 湍流强度 湍流积分尺度 风功率谱密度 风谱拟合

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基于BWM+BP神经网络的在役中小跨径桥梁安全风险智能评估模型研究

4

作者 赵锐 田志强 宋宇涵 《世界桥梁》 北大核心 2025年第5期97-104,共8页

为克服传统桥梁安全风险评估过程的主观性及由于桥梁系统复杂带来的不确定性,基于桥梁检测数据,提出基于最优最劣法(BWM)+BP神经网络的在役中小跨径桥梁安全风险智能评估模型。首先,在现行桥梁检测评价规范基础上,以各结构部件的病害作... 为克服传统桥梁安全风险评估过程的主观性及由于桥梁系统复杂带来的不确定性,基于桥梁检测数据,提出基于最优最劣法(BWM)+BP神经网络的在役中小跨径桥梁安全风险智能评估模型。首先,在现行桥梁检测评价规范基础上,以各结构部件的病害作为安全风险评估体系中的底层指标,构建安全风险评估指标体系;然后,采用BWM法和德尔菲法,利用专家经验确定病害层指标权重,结合模糊综合评判法对桥梁检测样本数据进行前处理;最后,利用BP神经网络对处理后的样本进行训练,根据训练结果,分别用遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)对BP神经网络优化后对比,构建最优评估模型。将该评估模型应用于墩那高速新疆伊犁州某段某中桥,对其进行安全风险评估,以验证其适用性。结果表明:运用BWM+BP神经网络的在役中小跨径桥梁安全风险智能评估模型在一定程度上克服了检测报告样本中评价不准确和局限问题,同时削弱了BP神经网络训练大量样本的需求;GA优化的BP神经网络模型比PSO优化精度更佳、鲁棒性更好,准确率达96.49%;相比现行规范,运用该模型进行在役中小跨径桥梁安全风险评估,能改善病害叠加评分过低的问题,评估结果更符合实际情况。 展开更多

关键词 中小跨径桥梁 最优最劣法 BP神经网络 遗传算法 粒子群算法 智能评估模型 安全风险评估

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热氧老化下叠层轮胎隔震垫动力响应分析

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作者 张广泰 周金诺 +1 位作者 吴锐 陆东亮 《地震工程学报》 北大核心 2025年第1期1-9,共9页

基于前期对叠层轮胎隔震垫(STP)热氧老化下力学性能的研究,建立两层砌体隔震结构和非隔震结构模型,采用非线性时程分析法分析经过0、25、50、75及100 a热氧老化后的STP在实际工况下的隔震性能。结果表明,安装了STP的隔震结构相比于非隔... 基于前期对叠层轮胎隔震垫(STP)热氧老化下力学性能的研究,建立两层砌体隔震结构和非隔震结构模型,采用非线性时程分析法分析经过0、25、50、75及100 a热氧老化后的STP在实际工况下的隔震性能。结果表明,安装了STP的隔震结构相比于非隔震结构层间剪力降低了44.20%~54.80%,顶层加速度降低了26.90%~36.50%,且经历不同年限热氧老化后STP仍保持着较好的隔震性能;隔震连接处STP滞回曲线饱满,耗能能力稳定,热氧老化后滞回耗能有所上升。用时程分析法计算出隔震结构在STP老化年限50 a内的平均水平减震系数均小于0.5,可满足《建筑隔震设计标准(GB/T 51408—2021)》中上部结构降低1度进行抗震设计的要求,因此建议STP的安全使用年限为50 a。 展开更多

关键词 叠层轮胎隔震垫 隔震性能 时程分析法 老化性能

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层间粘结废旧轮胎隔震垫水平力学性能设计值取值

6

作者 张广泰 陈锐 +2 位作者 张军福 赵建新 盛瑞 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第10期1499-1507,共9页

在已提出的废旧轮胎隔震垫基础上,在设计压应力P为3、4、5 MPa下开展了水平力学性能试验和有限元分析,对其水平等效刚度、屈服后刚度和等效阻尼比随设计压应力和第二形状系数变化的规律进行分析,并确定了三者的具体取值方法。水平力学... 在已提出的废旧轮胎隔震垫基础上,在设计压应力P为3、4、5 MPa下开展了水平力学性能试验和有限元分析,对其水平等效刚度、屈服后刚度和等效阻尼比随设计压应力和第二形状系数变化的规律进行分析,并确定了三者的具体取值方法。水平力学性能试验结果表明:层间粘接废旧轮胎隔震垫的水平等效刚度和屈服后刚度随设计压应力和第二形状系数的增大而增大,二者存在下限值分别可确定为0.5和0.37 kN·mm^(-1)。同时,二者的取值呈现扇面分布的规律。等效阻尼比的变化与设计压应力和第二形状系数无明显关系,但其取值可确定为0.09~0.15之间。根据层间粘接废旧轮胎隔震垫的水平等效刚度和屈服后刚度的取值规律,通过ABAQUS建立层间粘接废旧轮胎隔震垫的有限元模型,建立了层间粘接废旧轮胎隔震垫水平等效刚度和屈服后刚度取值扇面的计算公式。 展开更多

关键词 层间粘接废旧轮胎隔震垫(LBSTP) 水平等效刚度 屈服后刚度 等效阻尼比 设计压应力 第二形状系数

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层间黏结废旧轮胎隔震垫破坏机制与力学性能

7

作者 张广泰 陈韵竹 +2 位作者 张军福 聂凡淇 陈辉 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第5期157-165,共9页

为了将隔震技术推广应用至低层村镇建筑,研发一种造价低廉、制造工艺简单的层间黏结废旧轮胎隔震垫(LBSTP)。选用3种高韧性黏结剂,以层间黏结的方式对废旧轮胎隔震垫(STP)进行增韧补强,并开展黏结破坏试验和力学性能试验。观察废旧轮胎... 为了将隔震技术推广应用至低层村镇建筑,研发一种造价低廉、制造工艺简单的层间黏结废旧轮胎隔震垫(LBSTP)。选用3种高韧性黏结剂,以层间黏结的方式对废旧轮胎隔震垫(STP)进行增韧补强,并开展黏结破坏试验和力学性能试验。观察废旧轮胎黏结剥离与黏结剪切的破坏现象,结合黏结破坏机制,对LBSTP力学性能进行分析。结果表明:V-SC2000黏结剂强度最高而延展性最差,鱼珠牌万能胶强度最低而延展性最好,且与压剪试验中LBSTP角部翘曲的受拉黏结破坏现象对应;卫力固-801黏结剂黏结的LBSTP-2竖向极限承载力显著高于其他支座;LBSTP-2的极限剪应变为150%,相比STP提升了50%,且具有更强的耗能能力和复位能力。LBSTP呈现出良好的力学性能,研究成果可为废旧轮胎隔震垫在村镇隔震技术中的应用提供理论参考。 展开更多

关键词 层间黏结废旧轮胎隔震垫 废旧轮胎隔震垫 黏结破坏机制 力学性能

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冻融循环作用下再生骨料自密实混凝土抗冻性能及损伤本构模型建立

8

作者 魏建修 刘清 +2 位作者 闫浩 何博文 崔晶波 《混凝土》 北大核心 2025年第4期90-97,106,共9页

为研究在冻融环境下再生骨料自密实混凝土(RCASCC)的损伤变化规律,进行了冻融试验,并根据不同冻融循环次数(0次、25次、50次、75次、100次、125次、150次)下再生骨料自密实混凝土质量损失率、相对动弹性模量及抗压强度损失率,同时对RCA... 为研究在冻融环境下再生骨料自密实混凝土(RCASCC)的损伤变化规律,进行了冻融试验,并根据不同冻融循环次数(0次、25次、50次、75次、100次、125次、150次)下再生骨料自密实混凝土质量损失率、相对动弹性模量及抗压强度损失率,同时对RCASCC损伤程度的定量分析。进一步分析了冻融循环作用下再生骨料自密实混凝土棱柱体的应力-应变曲线的变化规律;然后,基于等应变理论及Weibull损伤理论,建立了以动弹性模量表示的冻融损伤模型,并根据经典的应力-应变曲线对冻融损伤模型进行了优化及验证。结果表明:随着冻融循环次数的增加,RCASCC质量损失率先减小后增加,相对动弹性模量及抗压强度值均逐渐减小,应力-应变曲线峰值应力随冻融循环次数的增加峰值应力逐渐减小,峰值应变逐渐增加。与试验结果比较,建立的冻融损伤模型能够较好地拟合本试验及其他学者应力-应变曲线上升及下降段,模型参数能够较好地反映混凝土的脆性及延性特征,该模型可为RCASCC在冻融环境下的试验及理论研究提供借鉴。 展开更多

关键词 再生骨料自密实混凝土 应力-应变曲线 冻融循环 损伤模型

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盐渍土环境下聚丙烯纤维混凝土柱抗震性能 被引量：2

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作者 鲁海波 张广泰 +2 位作者 刘诗拓 李雪藩 韩霞 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期111-121,共11页

为了研究盐渍土环境耦合荷载下聚丙烯纤维锂渣混凝土(PLiC)柱的抗震性能,以侵蚀天数、轴压比、耦合应力比为主要变量,设计并制作8根PLiC柱试件和3根钢筋混凝土(RC)柱试件.采用8.3%(质量分数)NaCl+10%(质量分数)Na2SO4的溶液,浸泡施加持... 为了研究盐渍土环境耦合荷载下聚丙烯纤维锂渣混凝土(PLiC)柱的抗震性能,以侵蚀天数、轴压比、耦合应力比为主要变量,设计并制作8根PLiC柱试件和3根钢筋混凝土(RC)柱试件.采用8.3%(质量分数)NaCl+10%(质量分数)Na2SO4的溶液,浸泡施加持续荷载后的试件.在浸泡侵蚀完成后,分别对11根试件进行低周往复循环荷载试验,分析各试件的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、延性及刚度退化等,明确PLiC柱和RC柱在不同变量下延性及耗能能力的变化规律.结果表明,PLiC柱的耐盐渍土侵蚀性能优于RC柱.随着侵蚀时间的增加,PLiC柱和RC柱耗能能力均出现先下降后上升的趋势,延性均持续下降,PLiC柱的下降幅值小于RC柱.当轴压比从0.2增加至0.3时,PLiC柱在相同加载位移时的总耗能增大.随着耦合应力比的增大,试件的耗能、刚度退化均呈现下降的趋势. 展开更多

关键词 盐渍土环境耦合荷载作用 聚丙烯纤维锂渣混凝土(PLiC) 低周往复荷载 抗震性能

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BFRP与新疆杨木界面粘结滑移力学性能分析 被引量：1

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作者 周玲 刘清 +1 位作者 马生强 韩霞 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期183-192,共10页

【目的】具有独特特性的杨树被广泛地种植在北半球,新疆杨是中国新疆的主要木材材料。但是,杨树具有影响其最终承载力的缺陷。本研究旨在了解影响玄武岩纤维布(BFRP)与新疆杨木界面粘结滑移因素,为BFRP在古建筑,乡村建筑和城镇建筑中杨... 【目的】具有独特特性的杨树被广泛地种植在北半球,新疆杨是中国新疆的主要木材材料。但是,杨树具有影响其最终承载力的缺陷。本研究旨在了解影响玄武岩纤维布(BFRP)与新疆杨木界面粘结滑移因素,为BFRP在古建筑,乡村建筑和城镇建筑中杨木柱和梁的修复和加固提供技术参考和理论基础。【方法】采用单剪试验与1/2桥电测试验方法研究BFRP的粘结长度与新疆杨木界面的力学性能。【结果】1)BFRP-新疆杨木的粘结界面主要有2种破坏模式:BFRP被拉断和BFRP因相对木纤维产生较大滑移而剥离。界面剥离破坏发生在新疆杨木试快的表层并伴随粘结界面的木纤维被BFRP连带撕扯下来。2)BFRP与新疆杨木粘结界面的应变分布从荷载端到自由端呈现出逐渐减小的趋势。在较低的荷载水平下,BFRP的应变主要在受力端附近发展,随着荷载的增加,应变发展沿粘结长度从受力端逐渐向自由端转移。3)当玄武岩纤维布的宽度和厚度相同时,在一定范围内,BFRP的粘结长度越长,玄武岩纤维布与新疆杨木间的极限粘结承载力越大。但值得注意的是对于较长的粘结长度,只有部分粘结长度会参与BFRP布和木材之间的力传递。基于试验结果,BFRP布与新疆杨木的有效粘结长度为120 mm。4)BFRP-新疆杨木界面粘结剪应力-滑移曲线基本上为抛物线形状。其中上升段可以用二次抛物线表达,下降段近似可以用Logistic表达。【结论】BFRP可以用于新疆杨木构件的加固。试验中新疆杨木试块均选自无木节、无裂缝的良好材料,今后将进一步试验分析带有木节部位的木材与BFRP的有效粘结长度的关系,同时研究木材横纹对有效粘结长度的影响。 展开更多

关键词 新疆杨木 BFRP 拉拔试验 粘结滑移

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装配整体式框架结构多尺度分析和力学性能研究 被引量：6

11

作者 马青萍 王辉明 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2022年第1期15-21,143,共8页

以某装配整体式钢筋混凝土框架结构为例,结合有限元程序ABAQUS,建立该结构的多尺度有限元模型,利用MPC多点约束方式实现多尺度界面连接,同时建立精细化实体单元模型和宏观梁单元模型作为对比参照。以结构试验为基础,从结构振动模态分析... 以某装配整体式钢筋混凝土框架结构为例,结合有限元程序ABAQUS,建立该结构的多尺度有限元模型,利用MPC多点约束方式实现多尺度界面连接,同时建立精细化实体单元模型和宏观梁单元模型作为对比参照。以结构试验为基础,从结构振动模态分析、静力弹塑性分析、动力学时程分析三个方面考察了这三种模型的计算精度、效率及该装配式结构的力学性能,结果表明:这三种模型计算得到的结构承载力、滞回曲线、骨架曲线与试验结果符合较好,其中多尺度模型在准确、高效完成整体结构计算的同时对关键局部构件进行了精细化计算,在耗费计算机资源和计算时间方面占有综合优势,为装配式结构的工程设计和结构分析提供理论依据。 展开更多

关键词 装配式结构 多尺度分析 多点约束方法 有限元

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基于BOLL通道法的结构监测数据识别处理方法

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作者 马国杰 赵锐 +2 位作者 淡丹辉 盖杰 焦元其 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第27期11753-11758,共6页

在大跨度空间结构非均匀温度场的监测数据处理中常常需要处理温度数据,但是传统的温度识别处理方法在处理非均匀温度场数据时过于粗糙,无法较好地保留温度场的数据细节。因此通过BOLL通道(Bollinger bands)法巧妙引入第三方数据与原始... 在大跨度空间结构非均匀温度场的监测数据处理中常常需要处理温度数据,但是传统的温度识别处理方法在处理非均匀温度场数据时过于粗糙,无法较好地保留温度场的数据细节。因此通过BOLL通道(Bollinger bands)法巧妙引入第三方数据与原始数据构建上下轨线,求取偏离值得到改进型BOLL通道法完成对非均匀温度场异常温度识别处理。同时与对比了移动平均线法和三西格玛准则在数据识别处理的优劣。研究结果表明:改进型BOLL通道法在识别处理非均匀温度场数据方面的最大优势在于具有独特的区域自适应性,在识别异常温度值的同时较好地保留非均匀温度场的突变温度细节,并且可以同时处理漂移温度数据和跳点温度数据。实际处理异常温度的精度优于移动平均线法和三西格玛准则,应用于非均匀温度场数据处理方面具有较大优势。 展开更多

关键词 大跨度空间结构 数据识别 BOLL通道 非均匀温度场

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网片材料增强土坯砖墙抗震性能有限元分析研究

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作者 伊力夏提·阿不都西库尔 沙吾列提·拜开依 +1 位作者 张耀文 郭星辰 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2023年第1期105-114,共10页

为了确定一种适用于施工的经济性土坯砖墙增强方案,通过有限元软件ABAQUS,分别建模不同配置方式和不同配纤率的土坯砖墙增强模型,对试件施加竖向荷载和低周反复水平荷载,研究土坯砖墙体在地震作用下的破坏过程、破坏形态、滞回曲线和骨... 为了确定一种适用于施工的经济性土坯砖墙增强方案,通过有限元软件ABAQUS,分别建模不同配置方式和不同配纤率的土坯砖墙增强模型,对试件施加竖向荷载和低周反复水平荷载,研究土坯砖墙体在地震作用下的破坏过程、破坏形态、滞回曲线和骨架曲线的特征以及墙体的水平承载力和变形能力等。研究表明网片材料的加入使得土坯砖墙体内部应力重分布,弥补了土坯砖抗拉强度低的特点;无论配置方式变换还是配纤率变换,土坯砖墙的破坏模式依旧属于剪切破坏;通过量化网片复材增强土坯砖墙抗震性能,其最佳配纤层为间隔一皮砖配置,配纤率为0.338%。 展开更多

关键词 有限元方法 配筋率 土砌墙增强 玻璃纤维增强复合材料(GFRP) 低周期往复加载

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基于统一相场理论和内聚力模型的钢纤维混凝土损伤破坏细观研究

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作者 王辉明 单禹宁 吴国政 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第32期14003-14012,共10页

钢纤维已成为土木工程中应用需求不断增长的增强材料,因而钢纤维混凝土(steel fiber reinforced concrete,SFRC)的损伤、断裂也是工程中亟需解决的关键问题。基于最新提出的统一相场理论和内聚力模型,建立由钢纤维、骨料、砂浆及界面过... 钢纤维已成为土木工程中应用需求不断增长的增强材料,因而钢纤维混凝土(steel fiber reinforced concrete,SFRC)的损伤、断裂也是工程中亟需解决的关键问题。基于最新提出的统一相场理论和内聚力模型,建立由钢纤维、骨料、砂浆及界面过渡区构成的SFRC细观有限元模型并结合试验予以验证。针对单轴拉伸、三点弯曲等工况,考察钢纤维掺量和长度、骨料形状、初始切口缺陷等因素对SFRC抗拉和抗折性能的影响,对SFRC的力学性能及损伤破坏机理进行研究。结果表明:基于相场损伤模型和内聚力模型建立的SFRC细观有限元模型具有较好的准确性和可靠性;SFRC抗拉强度受钢纤维掺量的影响较大,在掺量取2%时性价比较高,比0.5%掺量时约提高34.2%,骨料形状和钢纤维长度的影响较小;SFRC抗折强度受钢纤维掺量及切口深度的影响较大,掺入0.2%、0.35%和0.5%的钢纤维使SFRC切口梁承载力分别提高了20.7%、38.9%和63.7%,相比切口深度为25 mm的SFRC切口梁,切口深度为40 mm和55 mm的SFRC切口梁承载力分别降低了19.9%和39.8%。供钢纤维混凝土工程分析和设计参考。 展开更多

关键词 钢纤维混凝土(SFRC) 统一相场理论 内聚力模型 损伤破坏 细观有限元

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冷热-荷载耦合下纤维锂渣混凝土柱偏心受压性能

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作者 张广泰 王鹏程 耿天娇 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第8期1-6,13,共7页

为研究冷热循环作用及耦合应力对纤维锂渣混凝土(PLiC)柱偏心受压性能的影响,制作6根PLiC柱和2根对照柱,将其施加0、0.10、0.20、0.35的耦合应力之后,经历0次、100次、200次、300次冷热循环作用后进行偏心受压静力试验,研究冷热循环次... 为研究冷热循环作用及耦合应力对纤维锂渣混凝土(PLiC)柱偏心受压性能的影响,制作6根PLiC柱和2根对照柱,将其施加0、0.10、0.20、0.35的耦合应力之后,经历0次、100次、200次、300次冷热循环作用后进行偏心受压静力试验,研究冷热循环次数、耦合应力比对PLiC柱偏心受压性能的影响。结果表明:单掺锂渣对试验柱的破坏形态、延性、开裂荷载和极限荷载影响均较小,而掺入1.2 kg/m^(3)的PLiC柱受压破坏时无明显混凝土压溃现象,且变形性能更好,延性提高24.7%、开裂荷载提高3.5倍、极限荷载提高24.73%;耦合应力比不变,冷热循环次数从100次增加到300次时,PLiC柱裂缝数量增加且呈现多而密的特点,延性系数提高8.6%,极限承载力下降33.56%;冷热循环200次时,耦合应力比从0.10增加到0.35,构件延性系数变化较小,极限承载力下降34.55%。试验中冷热循环温差为58℃,可为中国西部地区大温差环境下混凝土结构设计提供一定参考。 展开更多

关键词 纤维锂渣混凝土柱 冷热循环 耦合应力比 偏心受压性能

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大温差地区未铺装钢箱梁温度梯度预测和温度效应 被引量：1

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作者 麦尔旦·开萨尔 赵锐 +3 位作者 淡丹辉 邢俊杰 李春水 伊帕丽亚·阿布都维力 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第31期13592-13600,共9页

针对乌鲁木齐地区运营8~10年的钢箱梁桥已经出现裂缝的问题,对作为中国大温差地区的新疆乌鲁木齐地区未铺装钢箱梁桥进行温度监测。基于温度监测数据,用函数拟合的方式描述的钢箱梁太阳辐射下顶底板温差最大时的温度梯度分布模式。选用... 针对乌鲁木齐地区运营8~10年的钢箱梁桥已经出现裂缝的问题,对作为中国大温差地区的新疆乌鲁木齐地区未铺装钢箱梁桥进行温度监测。基于温度监测数据,用函数拟合的方式描述的钢箱梁太阳辐射下顶底板温差最大时的温度梯度分布模式。选用统计学的方法分析计算100年重现期的钢箱梁日照最不利温差标准值并得到最不利温度梯度模式。基于最不利温度梯度模式,利用Midas Fea NX有限元仿真软件进行最不利温度效应的仿真。研究结果表明:钢箱梁在日照作用下同时存在横向和纵向温度梯度。采用统计分析方法得到100重现期的竖向正温差标准值为29.8℃,高于中国相关现行规范线性插值得到未铺装钢箱梁竖向正温差值26℃。按此温度梯度模式作为温度荷载的有限元结果表明,温度作用下钢箱梁的温度应力达到甚至超过正常设计车辆荷载的应力水平。 展开更多

关键词 钢箱梁 温度梯度 统计分析 温度效应 有限元仿真

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基于物理信息神经网络的混凝土破坏准则深度学习研究

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作者 郭圣品 王辉明 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第9期28-34,共7页

混凝土破坏准则是工程结构设计和安全性评估的重要依据。结合一种新的深度学习框架--基于物理信息的深度学习神经网络,将混凝土破坏准则函数方程作为物理约束条件用来构造损失函数对应表征项,增加输入输出之间的物理信息驱动,更全面地... 混凝土破坏准则是工程结构设计和安全性评估的重要依据。结合一种新的深度学习框架--基于物理信息的深度学习神经网络,将混凝土破坏准则函数方程作为物理约束条件用来构造损失函数对应表征项,增加输入输出之间的物理信息驱动,更全面地反映各种因素之间的内在联系。利用大量试验数据,对深度学习模型进行训练,建立更为准确、适用性更广、更具泛化能力的混凝土破坏准则模型。结果表明:采用的物理信息深度学习神经网络模型,对混凝土破坏准则表达形式和参数有较好的优化识别能力和泛化能力,为规范修订、工程设计以及有限元数值模拟分析评估等提供参考。 展开更多

关键词 物理信息神经网络 深度学习 混凝土 破坏准则 结构安全性

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冷热循环下纤维混凝土与高强钢筋间粘结强度损伤模型 被引量：4

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作者 张广泰 李瑞祥 +2 位作者 刘诗拓 阿迪力·赛买提 耿天娇 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2021年第4期1193-1204,共12页

通过对普通混凝土(PC)、钢纤维混凝土(SFRC)、聚丙烯纤维混凝土(PFRC)与HRB500E钢筋进行冷热循环作用后的中心拉拔试验,研究不同类型混凝土的劣化机理,分析冷热循环对PC、SFRC、PFRC的质量损失、相对动弹性模量以及粘结强度的影响。试... 通过对普通混凝土(PC)、钢纤维混凝土(SFRC)、聚丙烯纤维混凝土(PFRC)与HRB500E钢筋进行冷热循环作用后的中心拉拔试验,研究不同类型混凝土的劣化机理,分析冷热循环对PC、SFRC、PFRC的质量损失、相对动弹性模量以及粘结强度的影响。试验结果表明:冷热循环后,混凝土的质量损失和动弹性模量损失增加,钢筋与混凝土的粘结强度下降;掺入钢纤维、聚丙烯纤维的试件,其粘结强度衰减有所减弱,并且聚丙烯纤维的抑制效果更为明显。结合试验数据,对国内外的Petersen模型、Xu模型和Wu模型进行对比分析,同时考虑冷热循环对相对动弹性模量和相对粘结强度的影响,基于Weibull概率分布理论和强度衰减模型,建立了纤维混凝土与高强钢筋间粘结强度劣化模型,并通过本文数据对其进行了验证,粘结强度实测值与计算值比值的平均值为0.97,标准差为0.07,两者吻合良好,可为冷热环境下纤维混凝土结构耐久性设计提供理论参考。 展开更多

关键词 冷热循环 纤维混凝土 Weibull概率分布 粘结强度 损伤模型

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HPB300级箍筋混凝土梁扭曲裂缝宽度试验研究 被引量：2

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作者 乐风江 顾兴华 +2 位作者 云凤玲 赵文 崔立平 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2023年第6期101-110,共10页

对11根混凝土梁(10根HPB300级钢筋配箍的混凝土梁和1根HRB400级钢筋配箍的混凝土梁)进行了扭曲裂缝宽度试验研究,探讨了纯扭作用下箍筋与纵筋的应变对混凝土梁裂缝分布和裂缝宽度的影响规律,分析了纵筋配筋率、箍筋配筋率与箍筋间距等... 对11根混凝土梁(10根HPB300级钢筋配箍的混凝土梁和1根HRB400级钢筋配箍的混凝土梁)进行了扭曲裂缝宽度试验研究,探讨了纯扭作用下箍筋与纵筋的应变对混凝土梁裂缝分布和裂缝宽度的影响规律,分析了纵筋配筋率、箍筋配筋率与箍筋间距等因素与矩形截面混凝土纯扭构件裂缝宽度的相关性。结果表明:矩形截面混凝土纯扭构件的裂缝宽度与箍筋应变呈线性正比例增长,与箍筋间距、纵筋间距、截面高宽比直接相关,通过改变箍筋间距、纵筋间距改变配箍率、配筋率对扭曲裂缝宽度有较大影响;箍筋或纵筋的直径变化对矩形截面混凝土纯扭构件裂缝宽度的影响不大,在混凝土强度和截面高宽比相同的条件下,扭曲裂缝间距与总配筋率有关,总配筋率越大,裂缝间距越小;在适筋的配筋范围内,纯扭作用下裂缝倾角与配筋强度比没有明显关系;采用规范承载力公式设计的HPB300钢筋配箍的混凝土纯扭梁不能自然满足正常使用阶段最大裂缝宽度的限值要求。 展开更多

关键词 混凝土梁 纯扭试验 裂缝宽度 配箍率 箍筋间距

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老化-荷载作用下叠层轮胎隔震垫时变力学性能 被引量：2

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作者 张广泰 吴锐 +1 位作者 李雪藩 阿迪力·赛买提 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1180-1185,1193,共7页

为研究建筑结构设计基准期(50年)内叠层轮胎隔震垫(scrap tire rubber pads,STRP)竖向力学性能的时变规律,对61组7层STRP支座施加5 MPa竖向荷载并分别进行老化31,62,93,124和154 h的荷载耦合老化试验及普通老化试验.结合荷载耦合老化后... 为研究建筑结构设计基准期(50年)内叠层轮胎隔震垫(scrap tire rubber pads,STRP)竖向力学性能的时变规律,对61组7层STRP支座施加5 MPa竖向荷载并分别进行老化31,62,93,124和154 h的荷载耦合老化试验及普通老化试验.结合荷载耦合老化后轮胎的微观扫描电镜分析(SEM)及STRP的竖向力学性能试验,研究STRP在不同老化时间下的破坏特性、竖向承载力衰减,以及竖向刚度和竖向变形性能的退化规律.研究表明:在荷载耦合老化作用下STRP表面随老化时间的增加,裂缝扩展且局部轮胎内部炭黑外移析出,STRP竖向刚度逐渐增大,竖向变形性能变差,但极限承载力无明显改变. 展开更多

关键词 隔震 叠层废轮胎橡胶垫 老化-荷载耦合 力学性能 时变规律

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