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人工智能在土木工程领域的应用研究现状及展望 被引量:31
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作者 刘红波 张帆 +1 位作者 陈志华 王龙轩 《土木与环境工程学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第1期14-32,共19页
作为新一代产业变革的核心驱动力,人工智能是全面提高土木工程领域数字化、自动化、信息化和智能化的重要方法。为全面了解人工智能在土木工程中的发展及应用,定性分析了人工智能的基本研究领域,定量分析了人工智能在土木工程设计、制... 作为新一代产业变革的核心驱动力,人工智能是全面提高土木工程领域数字化、自动化、信息化和智能化的重要方法。为全面了解人工智能在土木工程中的发展及应用,定性分析了人工智能的基本研究领域,定量分析了人工智能在土木工程设计、制造、养维护阶段的研究现状,利用CiteSpace可视化工具深入挖掘人工智能在土木工程中存在的问题、发展瓶颈和研究趋势,并给出相应的解决办法及研究思路。通过文献综述发现,土木工程领域已展开了大量人工智能研究,但各阶段智能化发展不均衡,实际应用也存在一定局限性,需深入探索神经网络、大数据、深度学习等智能技术在土木工程全生命周期的交叉融合,促进土木工程领域人工智能研究的协同发展。 展开更多
关键词 土木工程 人工智能 智能设计 智能建造 智能养维护
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前期不同施工扰动程度下结构性黏土中基坑开挖对邻近隧道的影响分析 被引量:1
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作者 加瑞 姜宇轩 +1 位作者 郑刚 雷华阳 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第8期801-809,共9页
盾构隧道施工扰动会导致周围结构性黏土的应力状态改变和结构破损,因此有必要研究前期不同隧道施工扰动程度下基坑开挖对邻近隧道的影响.采用可以考虑结构性的软黏土本构模型S-CLAY1S,通过数值模拟分析了不同隧道施工扰动程度下周围土... 盾构隧道施工扰动会导致周围结构性黏土的应力状态改变和结构破损,因此有必要研究前期不同隧道施工扰动程度下基坑开挖对邻近隧道的影响.采用可以考虑结构性的软黏土本构模型S-CLAY1S,通过数值模拟分析了不同隧道施工扰动程度下周围土体的应力状态和结构性变化情况,进而分析了前期不同施工扰动程度下基坑开挖引起的地表沉降、隧道管片位移和管片内力.数值模拟结果表明:隧道施工扰动程度越大,隧道周围土体的应力比以及结构破损的程度和范围就越大,管片的线收缩分别为1%、2%、3%和4%时地表沉降最大值分别为10.6 mm、29.9 mm、50.9 mm和72.6 mm;前期隧道施工扰动程度越大,基坑开挖引起的地表沉降、支护结构的水平位移和管片位移就越大,而基坑开挖后的管片弯矩和轴力越小;在相同前期施工扰动程度下,初始胶结参数χ_(0)越大,基坑开挖引起的地表沉降、支护结构水平位移和管片位移的最大值以及基坑开挖后的管片轴力最大值就越大;前期隧道施工扰动引起的土体应力水平增大和结构性减弱会导致基坑开挖时作用在支护结构上的侧向土压力增大,因此在进行基坑开挖对邻近隧道影响分析时,应考虑前期隧道施工历史对土体应力状态和力学性质改变的影响. 展开更多
关键词 结构性黏土 施工扰动 结构破损 应力状态 基坑开挖 邻近隧道
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基于三轴不排水有效应力路径的结构性剑桥模型的修正研究
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作者 加瑞 李逸群 +1 位作者 雷华阳 姜宇轩 《岩土工程学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期115-124,共10页
室内外试验和工程实践都表明天然沉积黏土具有一定的结构性,因此建立结构性本构模型对准确预测天然黏土的力学响应和解决实际岩土工程问题具有重要意义。首先,基于结构性黏土的三轴固结不排水试验的有效应力路径对结构性剑桥(SCC)模型... 室内外试验和工程实践都表明天然沉积黏土具有一定的结构性,因此建立结构性本构模型对准确预测天然黏土的力学响应和解决实际岩土工程问题具有重要意义。首先,基于结构性黏土的三轴固结不排水试验的有效应力路径对结构性剑桥(SCC)模型进行了两点改进:(1)对附加孔隙比Δe的计算公式进行了修正,可以准确模拟结构性黏土超过临界状态线后的有效应力路径;(2)考虑了屈服面内的塑性即亚屈服特性,可以较好地模拟屈服面内的有效应力路径然后,利用修正结构性剑桥(MSCC)模型对结构性黏土的侧限压缩试验、三轴固结不排水和三轴固结排水试验进行了模拟计算,并与试验结果和SCC模型的计算结果进行了对比分析,结果表明MSCC模型可以更好地模拟结构性黏土的三轴不排水有效应力路径以及侧限压缩和三轴固结排水试验的应力应变曲线。最后,对MSCC模型中的参数β(屈服面内塑性变形参数)、p'_(yi)(初始结构屈服应力)、Δe_(i)(初始附加孔隙比)、b(结构破损速率)、γ(剪切引起结构破损的参数)和ω(反映结构性对塑性流动准则的影响)进行了参数敏感性分析,结果表明参数β影响结构性黏土屈服面内的有效应力路径,参数p'_(yi)影响峰值强度,参数Δe_(i)影响残余强度,参数b和γ影响峰值后的强度衰减速率,参数ω影响强度开始衰减时的偏应变大小。 展开更多
关键词 结构性黏土 结构性剑桥模型 有效应力路径 亚屈服 附加孔隙比
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人工地聚物结构性土的结构性评价及力学特性研究
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作者 雷华阳 安涛 +2 位作者 王磊 曹庆国 马天禄 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第S2期133-138,共6页
结构性对土体的变形和强度特性有着不可忽视的影响。利用偏高岭土地聚物制备了一种新型人工结构性土,分析和评价了新型人工结构性土的结构性特征;此外,通过三轴剪切试验进一步探究了人工地聚物结构性土的力学特性。研究结果表明:与重塑... 结构性对土体的变形和强度特性有着不可忽视的影响。利用偏高岭土地聚物制备了一种新型人工结构性土,分析和评价了新型人工结构性土的结构性特征;此外,通过三轴剪切试验进一步探究了人工地聚物结构性土的力学特性。研究结果表明:与重塑土相比,人工地聚物结构性土的结构屈服应力和孔隙指数均显著增大,且增长幅度明显高于传统水泥结构性土,表明人工地聚物结构性土的结构性特征更为突出;此外,随着偏高岭土地聚物含量的增加,人工地聚物结构性土的应力-应变关系逐渐呈现出“强软化”特征,破坏形态逐渐过渡为剪切破坏,说明其内部已形成明显的骨架结构。 展开更多
关键词 人工地聚物结构性土 水泥结构性土 结构屈服应力 应力-应变关系 结构性特征
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基于子结构和多构件响应的钢框架结构爆炸损伤快速评估方法
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作者 丁阳 程迪佳 崔健 《振动与冲击》 北大核心 2025年第17期136-142,共7页
爆炸下钢框架结构可能发生损伤甚至倒塌,为便于灾后尽快做出结构修复或拆除的决策,亟待研究钢框架结构爆炸损伤程度快速准确评估方法。当前用于结构爆炸响应快速分析的子结构方法在确定边界条件时需建立整体结构模型,且子结构选取范围过... 爆炸下钢框架结构可能发生损伤甚至倒塌,为便于灾后尽快做出结构修复或拆除的决策,亟待研究钢框架结构爆炸损伤程度快速准确评估方法。当前用于结构爆炸响应快速分析的子结构方法在确定边界条件时需建立整体结构模型,且子结构选取范围过大,导致计算效率低;针对整体结构,尚未提出有效的损伤评估方法。基于此,首先研究用于钢框架结构爆炸响应快速分析的子结构方法,包括子结构范围选取和边界条件确定,验证子结构方法的准确性和高效性;基于子结构方法分析不同参数钢框架结构的爆炸响应规律,建立结构损伤指标和多构件爆炸响应之间的关系,提出基于多构件响应的结构爆炸损伤评估方法,验证该评估方法的准确性和高效性。结果表明:对于典型钢框架结构,基于子结构的和整体结构的钢框架结构倒塌机制和破坏模式基本相同,两者损伤程度相差仅约10%,快速评估方法计算效率提高了96%。 展开更多
关键词 钢框架结构 爆炸损伤 快速评估方法 子结构 多构件响应
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不同胶结和孔隙比结构性黏土的三轴固结不排水试验研究
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作者 加瑞 王明辉 +1 位作者 李逸群 楚振兴 《工程地质学报》 北大核心 2025年第5期1920-1931,共12页
室内外试验表明部分天然沉积黏土具有较强的结构性,而黏土的结构性会直接影响地基的变形及稳定性计算,因此对结构性黏土的力学特性进行深入研究具有重要的工程意义。本文在扰动土样中添加水泥和盐粒,在室内通过击实法人工制备了具有不... 室内外试验表明部分天然沉积黏土具有较强的结构性,而黏土的结构性会直接影响地基的变形及稳定性计算,因此对结构性黏土的力学特性进行深入研究具有重要的工程意义。本文在扰动土样中添加水泥和盐粒,在室内通过击实法人工制备了具有不同胶结强度和初始孔隙比的高岭结构性黏土和天津结构性黏土试样,对不同胶结和孔隙比的结构性黏土进行了三轴固结不排水试验。试验结果表明:(1)当试样的胶结强度较小和初始孔隙比较大时,在固结阶段可能会导致试样的胶结发生破坏、孔隙比产生较大程度的减小。在实际工程中应考虑前期施工扰动对结构性黏土的胶结强度和孔隙比的影响。(2)试样剪切前的胶结强度越大、孔隙比越小,在相同轴向应变下的偏应力越大,试样的峰值强度越大,应力-应变曲线的应变软化特征越明显,应力路径中偏应力的最大值越大。(3)试样达到峰值强度时还存在结构性时,具有结构破损阶段的应力路径。高岭结构性黏土呈现出先剪缩后剪胀的趋势,表现出过渡性土的相变行为。天津结构性黏土只表现出剪缩的趋势,应力路径先向左上方移动,然后由于结构破损向左下方移动。 展开更多
关键词 结构性黏土 胶结强度 初始孔隙比 应力-应变曲线 应力路径
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不同CO_(2)相态咸水层碳封存盖层突破压力实验研究
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作者 淡文栋 李铱 +4 位作者 王福刚 胡智凯 刁玉杰 马鑫 刘廷 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第10期141-150,共10页
【目的】CO_(2)突破压力作为表征咸水层盖层封闭性能的核心参数,对于保障CO_(2)地质封存工程的安全性与封存潜力评估具有重要的科学意义与应用价值。然而,目前针对不同相态(超临界态、液态、气态)CO_(2)赋存条件下突破压力的变化规律与... 【目的】CO_(2)突破压力作为表征咸水层盖层封闭性能的核心参数,对于保障CO_(2)地质封存工程的安全性与封存潜力评估具有重要的科学意义与应用价值。然而,目前针对不同相态(超临界态、液态、气态)CO_(2)赋存条件下突破压力的变化规律与作用机制仍缺乏系统研究,尚未形成具有普适性的可靠结论。【方法】选取天然低渗透非饱和砂岩岩心为实验对象,采用逐步法,开展不同CO_(2)相态条件下13组突破压力实验,深入探究不同相态条件下CO_(2)突破压力的变化规律。【结果和结论】结果表明,CO_(2)相态与突破压力之间没有直接的大小关系。在本次实验条件下,任一相态过渡点的CO_(2)突破压力均大于单一相态条件下的CO_(2)突破压力。在单一CO_(2)相态条件下,CO_(2)突破压力随着压力的增大而减小,且两者呈现出指数函数关系。压力对超临界态CO_(2)的突破压力影响程度最大,对气态CO_(2)的突破压力影响程度最小。压力对CO_(2)突破压力的影响是由CO_(2)-水系统界面张力、CO_(2)-水-岩石系统润湿性(接触角)、密度差、两相黏度比协同作用引起的。敏感性分析结果表明,黏度比是CO_(2)突破压力的显著影响因素,贡献比例达39.9%。通过对lg Ca-lg M驱替稳定性相图进行分析,进一步确定了黏滞力是影响本研究实验结果的主导因素。结合具体盆地地层压力数据及工程场地应用实际,认为本研究实验条件与工程实际相符。研究结果对准确评估咸水层CO_(2)地质封存量和指导目标选址等方面有重要参考价值。 展开更多
关键词 CO_(2)相态 突破压力 黏滞力 CO_(2)地质封存 咸水层
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近断层地震作用下腐蚀环境中框架结构易损性分析
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作者 杨福剑 赵浩楠 +3 位作者 马天畅 易刚 纪建华 李小双 《金属矿山》 北大核心 2025年第7期195-206,共12页
矿山开挖过程中释放的粉尘、湿气、化学物质以及矿石中伴随的腐蚀性介质(如硫化物)共同作用形成了复杂的腐蚀环境,对矿山工程附近的建筑结构具有不利影响。为量化材料腐蚀与近断层地震动作用对钢筋混凝土(RC)结构抗震性能的影响,以一栋... 矿山开挖过程中释放的粉尘、湿气、化学物质以及矿石中伴随的腐蚀性介质(如硫化物)共同作用形成了复杂的腐蚀环境,对矿山工程附近的建筑结构具有不利影响。为量化材料腐蚀与近断层地震动作用对钢筋混凝土(RC)结构抗震性能的影响,以一栋位于腐蚀环境中的6层RC框架结构为研究对象,探讨地震与环境腐蚀共同作用下结构抗震性能的变化。基于数值模拟与概率分析方法,引入5种腐蚀工况(0%、5%、10%、15%、20%)开展地震易损性评估,并选取层间位移角作为结构损伤指标,量化分析了不同腐蚀程度和地震强度下的结构性能退化机理。研究结果表明:近断层地震作用下结构的失效概率高于远场地震,高腐蚀率会导致在相同峰值加速度(Peak Ground Acce leration,PGA)条件下失效概率显著增加;远场地震的累积损伤效应更为显著,而腐蚀对易损性的影响在近断层和远场地震中表现差异较小。矿山环境对建筑结构易损性具有多方面影响,其中化学腐蚀的直接作用尤为显著。因此,在结构设计与管理中需充分考虑腐蚀环境的影响,以保障建筑结构的安全性与耐久性。 展开更多
关键词 地震易损性 RC框架结构 近断层地震 材料腐蚀 数值模拟 矿山环境
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石亭江底栖动物群落结构季节变化与生态评价
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作者 李松忆 郑珊 周雄冬 《人民长江》 北大核心 2025年第1期67-73,共7页
汶川地震后石亭江山前河段冲刷严重,对河流生态产生重要影响,然而目前尚缺乏对山前冲刷河段的定量生态评价。选取石亭江、绵远河和湔江为研究对象,根据2021年秋季(10月)和2022年夏季(7月)采集的大型无脊椎底栖动物样本与环境观测数据,... 汶川地震后石亭江山前河段冲刷严重,对河流生态产生重要影响,然而目前尚缺乏对山前冲刷河段的定量生态评价。选取石亭江、绵远河和湔江为研究对象,根据2021年秋季(10月)和2022年夏季(7月)采集的大型无脊椎底栖动物样本与环境观测数据,分析了石亭江底栖动物群落结构、多样性、功能摄食类群和功能习性类群的季节变化特点。结果表明:石亭江秋季共采集底栖动物54种,隶属4门6纲35科,夏季共采集到底栖动物33种,隶属1门1纲18科,其中牧食收集者为优势程度最大的功能摄食类群,捕食者的优势程度最小,秋季固着型生物的优势程度最大,夏季蔓生型生物的优势程度最大,攀爬型生物的优势程度在秋季和夏季均为最小。基于底栖动物完整性评价的多参数(MMI)指数,将3条河流栖息地斑块的生态质量划分为极差、差、中等、良好和极好5个等级。结果显示:3条河流栖息地斑块生态质量整体为良好,局部为中等;绵远河与湔江的栖息地斑块生态质量整体高于石亭江;秋季石亭江栖息地斑块的生态质量好于夏季。 展开更多
关键词 大型无脊椎底栖动物 季节变化 功能摄食类群 功能习性类群 多参数(MMI)指数 石亭江
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岩土与地下工程结构韧性评价与控制 被引量:47
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作者 郑刚 程雪松 +7 位作者 周海祚 张天奇 于晓旋 刁钰 王若展 衣凡 张文彬 郭伟 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期1-38,共38页
建设韧性城市和韧性社会是现代城市、社会安全与可持续发展的重大需求。由于岩土介质材料和外荷载的不确定性、岩土与地下工程结构脆弱性及土-地下水-结构物相互作用复杂性,大量岩土与地下工程结构属于低韧性结构,国内外深基坑、盾构隧... 建设韧性城市和韧性社会是现代城市、社会安全与可持续发展的重大需求。由于岩土介质材料和外荷载的不确定性、岩土与地下工程结构脆弱性及土-地下水-结构物相互作用复杂性,大量岩土与地下工程结构属于低韧性结构,国内外深基坑、盾构隧道、桩基、路堤等工程出现大范围破损甚至连续垮塌的事故时有发生,且事故后难以恢复,但其连续破坏机理及韧性设计方法却缺乏研究。工程韧性提升的目的是保障工程的高可靠性、低灾害后果性和灾后快速恢复性。建立岩土与地下工程韧性安全评价与控制理论体系,提高单体地下工程、相关联的地下工程系统和城市大尺度上的岩土与地下工程的韧性,提升其对灾害或意外事件的抵御、适应和恢复能力,对于我国建设韧性城市、保障建设工程安全具有重要意义。文章梳理了韧性理念与评价方法发展现状,在此基础上从是否考虑失效概率、是否考虑意外情况下的防连续破坏能力、是否考虑意外灾害后的恢复能力角度,将保障工程系统韧性的现有设计方法分为四个层次:即单一安全系数设计、可靠度设计、鲁棒性设计(防连续破坏韧性设计)和可恢复性设计,并逐一对其在岩土与地下工程领域的研究进展进行总结和分析。在此基础上,针对岩土与地下工程连续垮塌问题,重点以基坑工程、盾构隧道工程和复合地基工程为例介绍和讨论了防连续破坏韧性研究进展,以期为建立系统的岩土与地下工程韧性设计理论与框架提供参考。 展开更多
关键词 岩土与地下工程 基坑工程 盾构隧道 韧性 连续破坏 可靠度 鲁棒性 可恢复性
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基坑工程与地下工程安全及环境影响控制 被引量:292
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作者 郑刚 朱合华 +1 位作者 刘新荣 杨光华 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1-24,共24页
随着城市中基坑工程与地下工程的建设规模和建设难度的增大及环境条件的日益复杂化,对基坑工程与地下工程的安全以及其施工过程对环境的影响控制提出了更高的要求。回顾了近年来国内外基坑工程与地下工程技术的发展;对软弱土、高水位、... 随着城市中基坑工程与地下工程的建设规模和建设难度的增大及环境条件的日益复杂化,对基坑工程与地下工程的安全以及其施工过程对环境的影响控制提出了更高的要求。回顾了近年来国内外基坑工程与地下工程技术的发展;对软弱土、高水位、富水粉、砂土层中的基坑工程和地下工程施工造成的环境影响及引发的灾害进行了分类;在此基础上对我国基坑与地下工程施工变形控制及工程安全控制策略进行了系统总结。 展开更多
关键词 基坑工程 地下工程 变形 稳定 环境影响 安全 灾害
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大跨度索穹顶结构半主动振动控制分析 被引量:5
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作者 韩庆华 张晓龙 +1 位作者 芦燕 罗奇星 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期17-24,共8页
为了实现大跨空间结构半主动振动控制,提出了一种基于模糊控制算法的半主动振动控制方法.以某体育馆大跨度索穹顶屋盖为分析对象,建立了基于台站与地震信息的地震动记录选择集,采用研发的新型压电摩擦阻尼器,开展索穹顶结构被动控制研究... 为了实现大跨空间结构半主动振动控制,提出了一种基于模糊控制算法的半主动振动控制方法.以某体育馆大跨度索穹顶屋盖为分析对象,建立了基于台站与地震信息的地震动记录选择集,采用研发的新型压电摩擦阻尼器,开展索穹顶结构被动控制研究.将地面加速度和结构变形量2个指标作为控制参数,进行索穹顶结构半主动振动控制分析.结果表明:被动控制时不同地震动强度下结构峰值加速度、最大相对变形量的最小减振率平均值仅分别为3.7%和-1.6%;半主动控制下的压电摩擦阻尼器能够适应不同强度地震动,有效降低结构的峰值加速度和峰值位移,且峰值加速度减振率平均值为20.0%~41.9%,最大相对变形量减振率平均值为12.0%~19.0%. 展开更多
关键词 压电摩擦阻尼器 索穹顶 半主动控制 地震响应 模糊控制
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地铁运行对国家大型地震工程模拟研究设施的振动影响分析 被引量:2
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作者 巴振宁 符瞻远 +2 位作者 韩庆华 梁建文 刘又恺 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期1884-1897,共14页
天津地铁6号线紧邻天津大学北洋园校区,列车运行可能会对学校重要建(构)筑物产生不利振动影响。本文以距该线路较近的天津大学国家大型地震工程模拟研究设施为研究对象,对沿线场地以及设施建(构)筑物进行现场振动测试,研究了振动沿场地... 天津地铁6号线紧邻天津大学北洋园校区,列车运行可能会对学校重要建(构)筑物产生不利振动影响。本文以距该线路较近的天津大学国家大型地震工程模拟研究设施为研究对象,对沿线场地以及设施建(构)筑物进行现场振动测试,研究了振动沿场地的衰减规律和设施建(构)筑物内振动控制点的振动水平;建立了隧道-场地-设施建(构)筑物整体有限元模型,开展了有/无河道(实际存在河道)情况下,场地以及设施建(构)筑物振动仿真模拟分析,着重探讨了河道对场地和设施建(构)筑物的隔振情况。研究表明,由于天津软土场地及河道的影响,场地竖向加速度衰减显著,0~80 m衰减达97.33%;设施的大体积混凝土基础及其底部桩基设计有利于基础自身的振动控制;河道使得场地和设施大型振动台基础的加速度振幅分别降低40.87%和27.97%,场地频谱在0~20 Hz和40~70 Hz区间出现明显的“双峰”现象。 展开更多
关键词 地铁列车 现场振动测试 有限元分析 振动影响
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斜入射地震波下单层球面网壳土-结构相互作用及其地震响应分析 被引量:1
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作者 韩庆华 王月 +2 位作者 芦燕 李亚明 薛原 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期255-264,共10页
为分析斜入射地震波下单层球面网壳土-结构相互作用及其地震响应,采用等效节点力实现地震波输入,通过黏弹性人工边界处理无穷远辐射条件,分析了地震波类型、土体参数、入射角度等因素对单层球面网壳结构的土-结构相互作用及其地震响应... 为分析斜入射地震波下单层球面网壳土-结构相互作用及其地震响应,采用等效节点力实现地震波输入,通过黏弹性人工边界处理无穷远辐射条件,分析了地震波类型、土体参数、入射角度等因素对单层球面网壳结构的土-结构相互作用及其地震响应影响。结果表明:单层球面网壳结构在地震波入射一侧出现翘起,网壳总体沿入射方向发生旋转,当P波斜入射时支座位移差最大达0.514 m,为网壳跨度的1/250。当P波斜入射时,软弱土情况下网壳顶点位移比中硬土和中软土大,顶点位移随入射角增大呈现先增大后减小的趋势;当SV波入射时,中软土情况下网壳顶点位移比中硬土和软弱土大,顶点位移随入射角增大而增大。斜入射地震波下,考虑土-结构相互作用后网壳顶点位移增幅最大达5.5倍,网壳外圈位移增幅大于网壳跨中增幅。 展开更多
关键词 单层球面网壳结构 土-结构相互作用 斜入射P波 斜入射SV波 黏弹性人工边界
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盾构施工扰动对天津结构性黏土动力特性影响的试验研究 被引量:1
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作者 加瑞 杨岗 郑刚 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期768-778,共11页
盾构隧道施工扰动会改变周围土体的应力、应变状态,破坏土的结构性,从而影响隧道后期的地震响应.通过共振柱试验和动单剪试验,分析了施工扰动对天津结构性黏土动剪切模量和阻尼比的影响.试验结果表明:施工扰动程度越大,平均应力归一化... 盾构隧道施工扰动会改变周围土体的应力、应变状态,破坏土的结构性,从而影响隧道后期的地震响应.通过共振柱试验和动单剪试验,分析了施工扰动对天津结构性黏土动剪切模量和阻尼比的影响.试验结果表明:施工扰动程度越大,平均应力归一化动剪切模量的初始值越小(应力释放程度较大的D4试样的平均应力归一化动剪切模量初始值为无应力释放的D1试样的74%),在相同剪应变下的归一化动剪切模量越小,动剪切模量的衰减速率越快,在相同剪应变下的阻尼比越大;土的结构性越弱,初始动剪切模量越小(无水泥掺量的B1试样的初始动剪切模量为4%水泥掺量的B4试样的59%),在相同剪应变下的动剪切模量越小,动剪切模量衰减速率越快,在相同剪应变下的阻尼比越大.盾构隧道施工扰动对结构性黏土动力特性的影响机理为:施工扰动会使结构性黏土的结构破损、结构性减弱,从而导致其归一化动剪切模量减小,动剪切模量衰减速率增大,阻尼比增大.因此,在进行盾构隧道抗震设计时应考虑前期施工扰动引起的结构性黏土的结构破损对动剪切模量的影响. 展开更多
关键词 结构性黏土 施工扰动 动剪切模量 阻尼比 共振柱试验
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考虑下部结构单层球面网壳的地震动参数与易损性分析
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作者 韩庆华 孙明阳 徐杰 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第3期29-40,共12页
目前大跨空间球面网壳结构的地震动参数研究与易损性分析多关注于上部结构,忽视了下部支承体系对整体结构的影响。为选取适于评估带下部结构肋环斜杆型单层球面网壳响应的地震动参数,以6个不同矢跨比、不同下部结构的单层球面网壳为模型... 目前大跨空间球面网壳结构的地震动参数研究与易损性分析多关注于上部结构,忽视了下部支承体系对整体结构的影响。为选取适于评估带下部结构肋环斜杆型单层球面网壳响应的地震动参数,以6个不同矢跨比、不同下部结构的单层球面网壳为模型,研究下部支承体系对球面网壳动力特性的影响,选取多条三维地震动作为输入对模型进行增量动力分析,从相关性、有效性和充分性三个方面对18个地震动参数进行分析评估。并基于大量算例失效时刻的特征响应,建立了考虑下部结构的单层球面网壳的地震损伤模型。结果表明:有无下部支承对结构基频影响较大,随着下部结构高度的增加,结构基频不断减小,无支承柱结构与带10 m支承柱结构的基频相差高达24%;加速度谱强度、峰值加速度与结构地震响应的相关性、有效性及充分性均优于其它地震动参数,可作为考虑下部结构肋环斜杆型单层球面网壳易损性分析的地震动参数。与此同时,在下部支承结构相同时,矢跨比小的网壳结构抗震性能更好,所致结构倒塌的临界荷载更大;支承高度对网壳抗震性能的影响并非呈线性关系,因此,在结构设计时应合理选取下部支承结构高度。 展开更多
关键词 下部结构 肋环斜杆型 球面网壳 地震动参数 损伤模型 易损性分析
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可液化粉土地层地铁车站结构地震响应分析
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作者 周强 陈斯 +3 位作者 汪云龙 赵继辉 周海祚 郑刚 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1331-1344,共14页
地震作用下地铁车站结构破坏一直是学术界广为关注的问题。受河流冲积和海水侵蚀等沉积环境影响,天津地区可液化粉土地层分布广泛,粉土液化会对地铁车站结构产生影响,但影响程度尚不清楚。目前,平行布置的地铁车站群作为典型交通枢纽,... 地震作用下地铁车站结构破坏一直是学术界广为关注的问题。受河流冲积和海水侵蚀等沉积环境影响,天津地区可液化粉土地层分布广泛,粉土液化会对地铁车站结构产生影响,但影响程度尚不清楚。目前,平行布置的地铁车站群作为典型交通枢纽,在城市建设中越来越普遍,车站群中临近双车站的抗震问题亟待研究。通过三轴试验研究黏粒含量对粉土静、动力特性的影响,基于塑性边界本构模型PM4Silt标定中不同黏粒含量粉土模型参数及基于有限差分分析,阐明低黏粒含量土层对地铁车站动力响应的不利影响,为可液化粉土地层车站选址提供建议;通过参数分析研究车站间距对临近车站相互作用的影响,揭示临近车站相互作用的影响范围,提供最优车站间距参考值。该研究可为临近车站设计提供理论依据。 展开更多
关键词 三轴试验 边界面模型 可液化粉土 临近地铁车站
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弦支穹顶结构阻尼器替换撑杆振动控制研究
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作者 马金凤 刘铭劼 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期173-185,共13页
针对弦支穹顶结构在地震作用下的动力响应问题,提出采用黏弹性阻尼器替换弦支穹顶结构撑杆的振动控制方法,基于结构力学原理推导了弦支穹顶结构上弦节点静力位移公式,提出了黏弹性阻尼器参数刚度系数K、阻尼系数C的理论公式,借助有限元... 针对弦支穹顶结构在地震作用下的动力响应问题,提出采用黏弹性阻尼器替换弦支穹顶结构撑杆的振动控制方法,基于结构力学原理推导了弦支穹顶结构上弦节点静力位移公式,提出了黏弹性阻尼器参数刚度系数K、阻尼系数C的理论公式,借助有限元软件针对结构跨度、结构矢跨比、阻尼器参数、替换杆件类型、替换撑杆位置进行参数化分析。结果表明,替换阻尼器参数选用理论计算值的减振效果优于对照组,验证了阻尼器参数理论公式适用于弦支穹顶结构振动控制,最优替换杆件类型为结构的竖向撑杆,最优减振率可达72.46%。 展开更多
关键词 弦支穹顶 振动控制 黏弹性阻尼器 阻尼器参数 理论分析
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LNG储罐混凝土超低温冻融损伤演化规律 被引量:2
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作者 谢剑 司家伟 +1 位作者 亢二聪 孙雅丹 《建筑材料学报》 北大核心 2025年第1期58-64,共7页
为明确泄漏工况下液化天然气(LNG)储罐混凝土超低温冻融损伤演化规律,进行了C50混凝土的超低温冻融试验,并与快速冻融试验结果进行对比,通过相对动弹性模量来评估LNG储罐混凝土的冻融损伤累积.结果表明:快速冻融试验无法真实反映LNG储... 为明确泄漏工况下液化天然气(LNG)储罐混凝土超低温冻融损伤演化规律,进行了C50混凝土的超低温冻融试验,并与快速冻融试验结果进行对比,通过相对动弹性模量来评估LNG储罐混凝土的冻融损伤累积.结果表明:快速冻融试验无法真实反映LNG储罐混凝土在超低温冻融条件下的损伤演化规律;基于Weibull分布理论,建立了实验室模拟冻融循环条件与储罐泄漏工况下混凝土冻融损伤的等效关联,为后续相关研究提供理论基础. 展开更多
关键词 混凝土 LNG储罐 超低温 冻融损伤 抗冻性
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胶结砂土的静力触探模型试验及离散元模拟 被引量:1
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作者 加瑞 赵栋 +1 位作者 雷华阳 杨岗 《工程地质学报》 北大核心 2025年第2期722-732,共11页
在砂土中掺入水泥制备人工胶结砂土,通过自行研制的静力触探模型试验装置,研究了砂土颗粒间的胶结对静力触探结果的影响。试验结果表明:锥尖阻力q_(c)随着水泥掺量的增加而增大,q_(c)值的增加主要是由于胶结砂土的黏聚力增加引起的;根据... 在砂土中掺入水泥制备人工胶结砂土,通过自行研制的静力触探模型试验装置,研究了砂土颗粒间的胶结对静力触探结果的影响。试验结果表明:锥尖阻力q_(c)随着水泥掺量的增加而增大,q_(c)值的增加主要是由于胶结砂土的黏聚力增加引起的;根据q_(c)值估算胶结砂土的强度参数时,如果不考虑结构性的影响,将会高估胶结砂土的内摩擦角;初始剪切模量与锥尖阻力的比值G_(max)/q_(c)随着水泥掺量的增加而增大,因此可以根据G_(max)/q_(c)的大小定性评价砂土的结构性强弱。通过离散元模拟分析了颗粒间的胶结强度对q_(c)的影响机理。模拟结果表明:贯入会导致探杆附近颗粒间的胶结发生破坏,颗粒间的胶结强度越大,颗粒发生移动所需要的力越大,锥尖周围颗粒的接触力越大,因此q_(c)值随着胶结强度的增加而增大。研究结果可以为胶结砂土中静力触探测试数据的分析和应用提供理论指导。 展开更多
关键词 胶结砂土 静力触探 锥尖阻力 离散元模拟 胶结破坏
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