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基于多尺度均匀化的钢筋混凝土柱偏心受压性能模拟研究
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作者 李维康 王江 许斌 《应用力学学报》 北大核心 2025年第5期1119-1128,共10页
基于等效均匀化理论,通过建立细观数值模型和细观均匀化数值模型,多尺度模拟研究混凝土骨料的细观因素对钢筋混凝土柱偏心受压力学行为的影响。结果表明:模拟结果与参考试验结果吻合良好,从构件层次验证了细观均匀化数值模型的有效性;... 基于等效均匀化理论,通过建立细观数值模型和细观均匀化数值模型,多尺度模拟研究混凝土骨料的细观因素对钢筋混凝土柱偏心受压力学行为的影响。结果表明:模拟结果与参考试验结果吻合良好,从构件层次验证了细观均匀化数值模型的有效性;细观数值模型和细观均匀化数值模型均能有效反映骨料的随机分布对钢筋混凝土偏心受压力学性能和损伤分布的影响;与细观数值模型相比,细观均匀化数值模型对骨料不同形状的敏感性较差;细观均匀化数值模型可以节省计算空间,提高计算效率。 展开更多
关键词 钢筋混凝土柱偏心受压 细观数值模型 细观均匀化数值模型 骨料的细观因素
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用于夹层梁静动力及屈曲分析的新型组合结构单元
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作者 林建平 陈昆 +2 位作者 潘剑超 王冠楠 冯倩 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期518-528,共11页
推导出新型组合结构单元,用于考虑界面滑移的3层部分作用夹层组合梁的静动力及屈曲特性分析.基于铁木辛柯梁理论,建立考虑夹层梁部分作用效应的能量原理.针对其受力特性,在节点位移、横截面转角和界面滑移插值时均采用含内部自由度的高... 推导出新型组合结构单元,用于考虑界面滑移的3层部分作用夹层组合梁的静动力及屈曲特性分析.基于铁木辛柯梁理论,建立考虑夹层梁部分作用效应的能量原理.针对其受力特性,在节点位移、横截面转角和界面滑移插值时均采用含内部自由度的高阶插值函数,以解决含界面有限元数值分析中常遇到的“滑移锁定”现象.通过变分原理得到夹层梁的刚度矩阵、质量矩阵以及几何刚度矩阵的显示表达式.基于MATLAB编译相应夹层结构的有限元程序并验证其准确性.对不同截面3层夹层组合梁进行不同荷载条件和边界条件下的静动力及屈曲特性分析,并探讨不同夹层组合梁跨高比和不同界面抗剪连接刚度下的计算结果及其误差的变化规律.所推导的显示表达式新型组合结构单元计算效率高,并便于推广应用于其他有限元程序或商业软件子程序中. 展开更多
关键词 夹层组合梁 部分作用 静动力分析 刚度矩阵 质量矩阵 铁木辛柯梁理论
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基于压电波动测量的套筒灌浆缺陷检测试验 被引量:3
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作者 乔龙西 肖扬 +4 位作者 罗晓生 张国文 许云鹏 许斌 夏颂 《压电与声光》 CAS 北大核心 2022年第6期955-960,共6页
套筒灌浆连接是当前装配式建筑中受力钢筋的主要连接方式,其灌浆质量是影响装配式混凝土结构性能的关键因素之一。运用压电陶瓷材料的驱动和传感功能,该文提出了一种基于波动分析的套筒灌浆缺陷主动检测方法,并通过试验验证其可行性,通... 套筒灌浆连接是当前装配式建筑中受力钢筋的主要连接方式,其灌浆质量是影响装配式混凝土结构性能的关键因素之一。运用压电陶瓷材料的驱动和传感功能,该文提出了一种基于波动分析的套筒灌浆缺陷主动检测方法,并通过试验验证其可行性,通过数值模拟分析其机理。在套筒连接钢筋表面粘贴压电片,测量健康试件和设置有不同尺寸缺陷试件上压电陶瓷传感器的输出信号,并对小波包能量进行分析和比较。结果表明,灌浆缺陷导致压电陶瓷传感器输出信号的电压幅值增大,小波包能量指标与套筒灌浆缺陷尺寸大小相关。该法能对套筒内灌浆缺陷进行有效检测。 展开更多
关键词 装配式钢筋混凝土结构 套筒灌浆缺陷 压电陶瓷 波动测量 小波包能量 试验研究
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矩形钢管砼截面内缺陷对不同路径波动测量的影响 被引量:1
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作者 柯钧豪 罗晓生 +4 位作者 张国文 许云鹏 王江 许斌 夏颂 《压电与声光》 CAS 北大核心 2022年第6期990-997,共8页
钢管混凝土结构在超高层建筑中的应用日益广泛,由于施工质量控制不到位及混凝土材料收缩等原因,其内部可能出现核心混凝土空洞缺陷及混凝土与钢管壁间的界面剥离缺陷,进而对其力学性能带来负面影响。该文针对矩形钢管混凝土截面的缺陷检... 钢管混凝土结构在超高层建筑中的应用日益广泛,由于施工质量控制不到位及混凝土材料收缩等原因,其内部可能出现核心混凝土空洞缺陷及混凝土与钢管壁间的界面剥离缺陷,进而对其力学性能带来负面影响。该文针对矩形钢管混凝土截面的缺陷检测,在表面粘贴压电陶瓷片进行测量,对这两种内部缺陷在不同测试路径上压电陶瓷片响应的影响进行试验和数值模拟分析。通过对健康、存在核心混凝土空洞和界面剥离缺陷的不同试件不同检测路径上压电传感器输出信号的比较,研究了缺陷对应力波传播的影响,并得到采用对测方式检测的敏感范围。结果表明采用对测方法可有效检测钢管混凝土缺陷,其敏感范围的确定具有工程意义。 展开更多
关键词 钢管混凝土结构 界面剥离 核心混凝土缺陷 无损检测 压电陶瓷 敏感范围
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基于机电阻抗法的套筒灌浆缺陷检测试验研究 被引量:3
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作者 周少杰 廖明浩 +2 位作者 李湘明 乔龙西 许斌 《压电与声光》 CAS 北大核心 2021年第6期809-813,共5页
该文针对预制装配式结构中灌浆套筒的灌浆质量检测问题,利用在套筒表面不同位置粘贴的压电陶瓷片,对具有不同程度灌浆缺陷的半灌浆套筒试件进行机电阻抗测量,建立缺陷评价指标,并对不同测点的缺陷评价指标与缺陷程度的关系进行了定量分... 该文针对预制装配式结构中灌浆套筒的灌浆质量检测问题,利用在套筒表面不同位置粘贴的压电陶瓷片,对具有不同程度灌浆缺陷的半灌浆套筒试件进行机电阻抗测量,建立缺陷评价指标,并对不同测点的缺陷评价指标与缺陷程度的关系进行了定量分析。试验结果表明,缺陷评价指标与灌浆缺陷程度相关,基于阻抗测量能有效检测出不同程度的人工模拟套筒灌浆缺陷。 展开更多
关键词 装配式混凝土结构 灌浆套筒 灌浆缺陷检测 压电陶瓷 机电阻抗测量
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内嵌耗能钢板的箱形钢桥墩抗震性能试验研究 被引量:2
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作者 陈赛剑 李海锋 +2 位作者 吕琨德 洪依萍 舒智 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期4032-4045,共14页
基于可恢复功能和装配式结构的设计理念,提出一种内嵌防屈曲耗能钢板的新型箱形钢桥墩结构。为探究此类箱形钢桥墩的抗震性能,设计3组共7个钢桥墩试件,并开展柱顶竖向恒定荷载以及柱顶水平往复荷载作用下的拟静力试验;对比分析新型钢桥... 基于可恢复功能和装配式结构的设计理念,提出一种内嵌防屈曲耗能钢板的新型箱形钢桥墩结构。为探究此类箱形钢桥墩的抗震性能,设计3组共7个钢桥墩试件,并开展柱顶竖向恒定荷载以及柱顶水平往复荷载作用下的拟静力试验;对比分析新型钢桥墩试件的滞回曲线、骨架曲线、强度与刚度退化规律、承载能力及耗能能力,进而获得内嵌耗能钢板、轴压比等因素对试件抗震性能的影响规律。研究结果表明:新型箱形钢桥墩根部内嵌防屈曲耗能钢板后,试件的局部屈曲变形明显减小,承载能力和抗震性能得到较大提升;与轴压试件相比,偏压试件的承载能力和延性较差,且其正向承载力大于反向承载力;轴压比对新型箱形钢桥墩抗震性能的影响较显著,试件的耗能能力随轴压比减小而提高;试件的承载能力随壁板强度增大而提高,但试件的延性变差;本文所提承载力计算公式准确性较高。 展开更多
关键词 箱形钢桥墩 耗能钢板 拟静力试验 抗震性能
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结构恢复力非参数化模型识别的改进容积卡尔曼滤波方法 被引量:1
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作者 杜义邦 许斌 +1 位作者 赵冶 邓百川 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期389-399,共11页
对地震等强动力荷载作用过程中结构损伤的发生发展过程进行识别,必须考虑结构行为的非线性。本文运用相对位移和相对速度的幂级数多项式表征结构恢复力模型,提出一种基于改进的容积卡尔曼滤波算法(Updated Cubature Kalman Filter, UCKF... 对地震等强动力荷载作用过程中结构损伤的发生发展过程进行识别,必须考虑结构行为的非线性。本文运用相对位移和相对速度的幂级数多项式表征结构恢复力模型,提出一种基于改进的容积卡尔曼滤波算法(Updated Cubature Kalman Filter, UCKF)和结构部分自由度上加速度响应时程的结构参数、未知响应及恢复力非参数化模型识别方法。以一个含磁流变阻尼器的多自由度数值模型为例,考虑20%的加速度响应测量噪声影响,识别出模型的结构参数、未知响应及阻尼力。并将本文方法所得结果分别与基于扩展卡尔曼滤波算法、传统容积卡尔曼滤波算法及含记忆衰退的扩展卡尔曼滤波算法所得结果进行比较。对一个带磁流变阻尼器的四层剪切型框架模型进行激振试验,基于部分自由度上的加速度响应时程实测值,识别出结构参数、未知动力响应以及阻尼器阻尼力的非参数化模型,通过与实测结果的比较,验证了本文方法的可行性。 展开更多
关键词 非线性恢复力 改进的容积卡尔曼滤波 非参数化识别 幂级数多项式 磁流变阻尼器
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实时混合试验鲁棒时滞补偿方法的数值研究 被引量:3
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作者 宁西占 黄伟 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期147-154,共8页
为解决实时混合试验系统中时变时滞严重影响试验稳定性和精度的问题,以基于混合灵敏度的H∞鲁棒控制方法设计反馈控制器,使试验系统具有稳定的动态特性;以多项式外插进一步消除时滞,并将其应用于线性Benchmark问题.为充分探讨所提方法性... 为解决实时混合试验系统中时变时滞严重影响试验稳定性和精度的问题,以基于混合灵敏度的H∞鲁棒控制方法设计反馈控制器,使试验系统具有稳定的动态特性;以多项式外插进一步消除时滞,并将其应用于线性Benchmark问题.为充分探讨所提方法性能,采用线性和非线性加载系统模型,开展了物理子结构为线性和非线性的虚拟实时混合试验研究.结果显示:作动器的实测位移均与期望位移几乎完全重合;与已有方法的对比显示,采用鲁棒时滞补偿的实时混合试验具有更小的误差;而对非线性物理子结构,试验系统的均方根误差和峰值误差均在0.6%~1.5%之间,且均方根误差大于10%和峰值误差大于6%的概率远小于0.05.研究结果表明,鲁棒时滞补偿方法可大幅提高实时混合试验的模拟精度,并具有较强的鲁棒性. 展开更多
关键词 实时混合试验 时滞 H∞控制 鲁棒性 不确定性
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