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基于CFD/CSD耦合分析的内置竖向挡板TLD高层建筑风振控制研究
1
作者 孙连杨 吴玖荣 +2 位作者 钟文坤 傅继阳 黄鹏 《振动工程学报》 北大核心 2025年第2期292-301,共10页
调谐液体阻尼器(TLD)是高层建筑风振控制常用的阻尼器。纯水TLD系统的阻尼比较小,在其内部增设内置挡板,可显著增加其阻尼比而提高振动控制效果。本文基于计算流体动力学(CFD)开源软件OpenFOAM对带竖向挡板的TLD系统内的液体晃荡进行CF... 调谐液体阻尼器(TLD)是高层建筑风振控制常用的阻尼器。纯水TLD系统的阻尼比较小,在其内部增设内置挡板,可显著增加其阻尼比而提高振动控制效果。本文基于计算流体动力学(CFD)开源软件OpenFOAM对带竖向挡板的TLD系统内的液体晃荡进行CFD仿真,并以第三代风振控制Benchmark模型为计算实例,对其风致响应进行计算结构动力学(CSD)时程分析,在此基础上开发了基于CFD/CSD耦合作用的TLD-高层建筑风振控制数值算法,对顶部设置带有竖向挡板的TLD系统的高层建筑的风振控制性能进行研究,分析了此类TLD系统对高层建筑风致响应的控制效率。不同重现期风荷载下的仿真结果表明,此类TLD系统对结构风致响应的控制效果显著。与实时混合实验的结果进行对比,验证了文中提出的数值算法具有较高的精确度。 展开更多
关键词 风振控制 高层建筑 内置竖向挡板TLD CFD/CSD耦合作用分析
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非均匀质量高层结构风振基底剪力计算研究
2
作者 周云 周和鸿 吴玖荣 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期65-73,共9页
针对荷载规范中顺风向等效静力风荷载计算公式难以准确评估非均匀质量的高层结构基底剪力,提出竖向空间相关性折算系数η_(z)和质量转换系数m_(cn),分别考虑了多自由度体系与无限自由度体系两者竖向空间相关性的差异和质量非均匀分布对... 针对荷载规范中顺风向等效静力风荷载计算公式难以准确评估非均匀质量的高层结构基底剪力,提出竖向空间相关性折算系数η_(z)和质量转换系数m_(cn),分别考虑了多自由度体系与无限自由度体系两者竖向空间相关性的差异和质量非均匀分布对基底剪力的影响,对规范方法进行改进,结合两个算例进行验证;同时分析振型系数、建筑高度和地貌类型对η_(z)的影响.研究表明:竖向空间相关性折算系数η_(z)能反映多自由度体系与无限自由度体系两者竖向空间相关性的差异对基底剪力的影响,算例考虑该影响与否的误差分别为1.2%和2.8%;质量转换系数m_(cn)能反映质量非均匀分布对基底剪力的影响,算例考虑该影响与否的误差为小于5%和等于28.5%;两系数结合规范方法可准确计算非均匀质量高层结构风振基底剪力.η_(z)随着地面粗糙度增加和建筑高度增加而增大,随着指数型振型系数的指数增大而减小;η_(z)参数分析的最小值为0.922,误差可达5%以上;当设计不考虑多自由度体系和无限自由度体系两者竖向空间相关性的差异对基底剪力的影响时,按多自由度体系计算是偏于安全的.针对不同工程,质量转换系数m_(cn)取值需根据具体楼层质量与振型系数计算确定. 展开更多
关键词 高层建筑 荷载规范 基底剪力 竖向空间相关性折算系数 质量转换系数
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含分层CFRP层合板结构的振动频率与剩余压缩强度的关联性研究 被引量：3
3
作者 郭静静 张芝芳 +1 位作者 罗子微 刘文迪 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第1期38-44,共7页
纤维增强复合材料层合结构在生产和使用过程中容易出现分层损伤,为研究分层损伤对复合材料层合结构压缩强度的影响,本文对含有不同预制分层缺陷的复合材料层合板进行了模态测试,提取固有频率,并通过静强度压缩试验得到剩余压缩强度。主... 纤维增强复合材料层合结构在生产和使用过程中容易出现分层损伤,为研究分层损伤对复合材料层合结构压缩强度的影响,本文对含有不同预制分层缺陷的复合材料层合板进行了模态测试,提取固有频率,并通过静强度压缩试验得到剩余压缩强度。主要研究了在复合材料层合板的中间界面预埋不同尺寸的穿透型分层对其固有频率及剩余压缩强度的影响。基于ABAQUS平台建立了含预制分层的复合材料结构有限元模型,将仿真结果与试验结果进行对比,验证了仿真模型。采用有限元模型进一步分析分层损伤对频率以及剩余压缩强度的影响。结果表明:试件的固有频率随预制分层损伤面积增加而下降;与无初始损伤试件相比,含有预制分层的试件,其压缩破坏的位置主要集中在预制分层缺陷的铺层,且随预制分层的尺寸变化呈现不同程度的分层扩展;改变层合板的铺层时,随着分层损伤尺寸增加,复合材料层合板的压缩强度与其固有频率均逐渐下降;试验和仿真分析皆表明复合材料层合板的固有频率与其剩余压缩强度具有定量的关联性,但关联性受铺层影响,改变铺层将导致二者的指数关系发生变化。 展开更多
关键词 复合材料 分层 固有频率 剩余压缩强度 振动
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调谐液柱阻尼器-结构系统风致振动响应的CFD/CSD耦合分析方法
4
作者 黄鹏 吴玖荣 +2 位作者 傅继阳 孙连杨 王加雷 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期236-245,254,共11页
针对调谐液柱阻尼器(tuned liquid column damper, TLCD)难以建立其精确的非线性理论分析模型,且其力学性能试验成本高和耗时长等问题,首先采用计算流体动力学(CFD)数值模拟方法,对TLCD系统的力学性能和动力特征进行仿真模拟,在此基础... 针对调谐液柱阻尼器(tuned liquid column damper, TLCD)难以建立其精确的非线性理论分析模型,且其力学性能试验成本高和耗时长等问题,首先采用计算流体动力学(CFD)数值模拟方法,对TLCD系统的力学性能和动力特征进行仿真模拟,在此基础上进一步提出了基于计算流体动力学/计算结构动力学(CFD/CSD)耦合分析方法,求解带TLCD系统的高层建筑结构的风致动力响应。通过开展某一TLCD系统在特定底部激励下的力学性能和动力特性试验,得到其内液体晃荡的自由液面波高和晃动力时程,验证了CFD数值模拟方法可以准确地分析TLCD水箱内液体的非线性晃动特征。随后对风工程领域广泛采用的76层建筑结构振动控制Benchmark模型,假设其顶部设置TLCD系统时主体结构在三种风速重现期(10、50和100年)风速对应的横风向动力风荷载激励下的风致控制效率,采用提出的CFD/CSD耦合分析方法,进行了数值仿真模拟分析。耦合分析结果表明,TLCD系统对Benchmark模型的风致加速度、速度和位移响应均有一定的控制效果,对加速度响应的控制效果要优于对位移响应的控制效果。该研究方法可为复杂TLCD系统对高层建筑的风振控制分析提供有效的参考。 展开更多
关键词 调谐液柱阻尼器(TLCD) 高层结构 风振控制 计算流体动力学(CFD) 计算结构动力学(CSD) CFD/CSD耦合分析方法
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珠海中心台风风效应现场实测及风洞试验研究
5
作者 吴朝源 刘宇杰 +2 位作者 何运成 贺映候 傅继阳 《广州大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第2期25-34,共10页
高层建筑具有柔度大、基频低的特点,对风的作用十分敏感,台风影响下高层建筑风效应一直以来是结构风工程领域的热点问题。文章基于高度330 m的珠海中心大厦健康监测系统及风洞试验平台开展了高层建筑风效应的系列研究,重点考察了中高幅... 高层建筑具有柔度大、基频低的特点,对风的作用十分敏感,台风影响下高层建筑风效应一直以来是结构风工程领域的热点问题。文章基于高度330 m的珠海中心大厦健康监测系统及风洞试验平台开展了高层建筑风效应的系列研究,重点考察了中高幅振动下的高层建筑模态参数随振幅的变化、建筑周边来流风场反演及大量级范围内雷诺数(Re)效应对异形截面超高层建筑风效应的影响等业内现有研究依然薄弱的几个方面。结果表明,大厦的结构模态参数处于统计模型的可靠性区间内。基于风压数据的风场预测模型具有较高的预测精度,为超高层建筑台风风效应精细化研究提供了重要的研究基础,而风洞试验结果也表明了风压的Re依赖性与截面复杂的整体特征及其局部细节密切相关。 展开更多
关键词 结构动力特性 模态参数 来流风场反演 风洞试验 Re效应
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被动行走式悬索桥主缆检修可移动平台研究
6
作者 田奎 廖博深 陈司航 《广州建筑》 2025年第2期55-59,共5页
为解决悬索桥主缆检修平台使用中损害主缆、难以选择牵引固结点等问题,本文提出一种悬索桥主缆检修可移动平台。通过分析传统主缆检修平台的问题和缺点,结合悬索桥自身结构特点,本文采用被动行走式方案,并对其牵引钢丝绳固定点加以优化... 为解决悬索桥主缆检修平台使用中损害主缆、难以选择牵引固结点等问题,本文提出一种悬索桥主缆检修可移动平台。通过分析传统主缆检修平台的问题和缺点,结合悬索桥自身结构特点,本文采用被动行走式方案,并对其牵引钢丝绳固定点加以优化,将其自由端固定在与索夹立柱连接的固结梁上。采用有限元软件Midas构建参数化模型,对平台抗风性能和行走安全性进行研究。结果表明:该悬索桥主缆检修可移动平台解决了此类检修平台难以选择牵引钢丝绳固结点的问题,具备避免破坏主缆、结构简单、通用性强等优势。有限元计算中车架横梁、挂篮最大组合应力分别为108.2 MPa、40.3 MPa,均小于200 MPa;挂篮最大位移为2.526 mm;抗倾覆系数为2.4,均满足规范要求。本悬索桥主缆检修可移动平台在主缆检修中有较好的推广和应用价值。 展开更多
关键词 悬索桥 主缆 移动平台
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高层建筑抗风优化设计和风振控制相关问题研究 被引量：13
7
作者 傅继阳 吴玖荣 徐安 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期13-33,43,共22页
高层建筑由于自振周期长、阻尼小,其高柔的特征使其对风荷载特别敏感,风荷载是沿海地区超高层建筑的主要水平控制荷载,因此在强/台风作用下,其抗风设计须在满足规范安全要求的前提下,同时又要经济实用和结构性能高效,为此,开展高层建筑... 高层建筑由于自振周期长、阻尼小,其高柔的特征使其对风荷载特别敏感,风荷载是沿海地区超高层建筑的主要水平控制荷载,因此在强/台风作用下,其抗风设计须在满足规范安全要求的前提下,同时又要经济实用和结构性能高效,为此,开展高层建筑抗风优化和风振控制方面的研究具有十分重要的现实意义。该文在对高层建筑抗风优化设计和风振控制研究现状做简要介绍的基础上,首先根据风荷载的特点,着重研究了考虑风速风向联合概率分布和基于可靠度及性能化的高层建筑抗风设计方法,采用最优准则法,以结构的总重或总造价为目标函数,以顶部位移、层间侧移以及顶部风致加速度为约束条件,对高层建筑结构杆件截面抗风优化设计的相关问题进行了研究。同时为提高基因遗传智能优化算法的收敛速度和获得最可能优化解,该文提出了传统基因遗传的改进算法(如基于改进罚函数及分级遗传算法)用于结构抗风优化设计。在结构拓扑抗风优化方面,则主要引入分层优化的概念,对变密度法和改进动态进化率的双向渐进拓扑优化方法,应用于抗风结构的拓扑构型优化算法进行了相关研究。通过实例分析验证了上述结构抗风优化算法的高效和正确性。在风振控制方面,该文结合摩擦摆系统和调谐质量阻尼器各自的优点,提出了摩擦摆调谐质量阻尼器(FPS-TMD)被动控制系统,对其力学和动力特性,以及高层建筑顶部带FPS-TMD系统的风振控制理论,进行了相关研究。以结构控制第三代Benchmark模型为实例,研究顶部带FPS-TMD系统的高层建筑风振控制效果,同时结合该文开发的基于小型电振动台的实时混合实验测试平台,采用风振控制实时混合实验结果与理论模拟计算结果的对比,验证了该文提出的FPS-TMD被动控制系统,应用于高层建筑风振控制的有效性。 展开更多
关键词 高层建筑 风效应 抗风优化设计 风振控制 摩擦摆-调频质量阻尼器 实时混合实验
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斜拱曲梁桥人致振动舒适度与减振研究 被引量：12
8
作者 周健华 黄友钦 刘爱荣 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第S01期214-220,共7页
该文以首座跨越珠江的斜拱曲梁人行景观桥——广州海心桥为研究对象,系统开展其人致振动舒适度与减振控制研究。海心桥采用拱肋外倾10°的斜拱曲梁固结体系,其主拱跨度为198 m,矢跨比约为1/3.5。主桥跨中桥面宽15 m,桥面由圆弧型快... 该文以首座跨越珠江的斜拱曲梁人行景观桥——广州海心桥为研究对象,系统开展其人致振动舒适度与减振控制研究。海心桥采用拱肋外倾10°的斜拱曲梁固结体系,其主拱跨度为198 m,矢跨比约为1/3.5。主桥跨中桥面宽15 m,桥面由圆弧型快、慢行道组成。由于桥梁处于高密度人群区,且结构体系柔度大、受力复杂,人行舒适度问题很突出。为此,该文建立精细化3D有限元模型,通过特征值分析确定人振动荷载敏感频率范围,判别步行力敏感模态阶数,构建对应的步行力荷载。通过时域分析法获得对应的峰值加速度阈值以及舒适度指标完成了人行舒适度评价。提出了安装质量调谐阻尼器以提高桥梁舒适度等级的减振方案,并对阻尼器的安装位置、阻尼、刚度和质量进行了优化设计,有效提高了桥梁的人行舒适度。该文研究结果可为同类型桥梁的人行桥舒适度评价提供参考。 展开更多
关键词 斜拱曲梁人行桥 人行舒适度 时域分析法 减振控制 质量调谐阻尼器
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某百米级高层隔震结构风致效应研究 被引量：3
9
作者 谭佳俊 谭平 +1 位作者 吴玖荣 冯德民 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2023年第2期97-104,共8页
现行规范采用静力设计的方法可能对高层隔震结构的风致效应考虑不足,为此深入研究了高层隔震结构抗风设计与风致效应,结合现行规范提出高层隔震结构风致效应分析框架,并针对中国某百米级实际工程隔震结构展开风致效应的分析与评估。结... 现行规范采用静力设计的方法可能对高层隔震结构的风致效应考虑不足,为此深入研究了高层隔震结构抗风设计与风致效应,结合现行规范提出高层隔震结构风致效应分析框架,并针对中国某百米级实际工程隔震结构展开风致效应的分析与评估。结果表明:现行规范采用等效静力的计算方式低估了高层隔震结构实际所受的脉动风作用,通过风荷载时程分析发现,隔震层X、Y向的水平剪力相比风荷载标准值作用分别增加了23.8%和27.7%,但从设计的角度出发,现行规范取1.4的分项系数能满足隔震层抗风稳定性的要求;在10年一遇风荷载作用下,高层隔震结构顶部存在舒适度的问题,最大风振加速度达到16.2 cm·m^(-2),超出规范限值8%;在1年一遇风荷载作用下,高层隔震结构顶部的最大风振加速度达到7.6 cm·m^(-2),其居住舒适性更难以满足,高层隔震结构的舒适度问题在今后的抗风设计中应予以重视;提出的分析框架能较系统和全面地反映高层隔震结构风致效应,可为现行规范提供理论参考依据。 展开更多
关键词 高层隔震结构 抗风设计 风致效应 抗风稳定性 风振舒适度 数值模拟
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百米级高层隔震结构一体化设计及风振舒适度评估研究 被引量：2
10
作者 谭佳俊 谭平 +1 位作者 吴玖荣 冯德民 《华南地震》 2022年第2期84-92,共9页
《建筑隔震设计标准》(后简称《隔标》)是我国第一部专门指导隔震设计的国家级标准。由于目前基于新规范完成隔震设计的实际工程较少,尤其是百米级高层隔震结构在我国还尚属少见,为此针对某百米级住宅公寓楼实际工程展开研究,根据《隔... 《建筑隔震设计标准》(后简称《隔标》)是我国第一部专门指导隔震设计的国家级标准。由于目前基于新规范完成隔震设计的实际工程较少,尤其是百米级高层隔震结构在我国还尚属少见,为此针对某百米级住宅公寓楼实际工程展开研究,根据《隔标》完成隔震设计,并从经济性的角度出发,对比了一体化直接设计法与传统分部隔震设计法的配筋结果;最后结合现行规范对高层隔震结构的风振舒适度进行了评估。研究结果表明:一体化直接设计方法在显著提升隔震结构安全的同时还具有较好的经济性,即使隔震结构设防目标由小震提升至中震,即地震作用提升约3倍的前提下,该高层隔震结构总用钢量的增加仍控制在15%以内;百米级高层隔震结构在1年、10年风荷载作用下均出现了舒适度问题,最大风振加速度响应分别达到了10.3 gal和18.0 gal,超出规范限值71.7%和20%,在未来的隔震结构抗风设计中,高层隔震结构的风振舒适度问题应引起足够重视。 展开更多
关键词 高层隔震结构 隔震设计 经济性 数值模拟 风振舒适度
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华南地区台风全局化结构及风场特征实测研究
11
作者 何运成 傅继阳 +2 位作者 李秋胜 陈柏纬 陈雯超 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期129-146,共18页
基于探空气球、雷达风廓线仪等设备长期观测数据,对影响华南地区热带气旋的全局化结构及风场特征进行了实测研究。以典型台风为例,考察了系统水平及垂直主结构特征,揭示了台风双眼壁结构、眼壁置换现象以及登陆后结构的轴非对称变化特... 基于探空气球、雷达风廓线仪等设备长期观测数据,对影响华南地区热带气旋的全局化结构及风场特征进行了实测研究。以典型台风为例,考察了系统水平及垂直主结构特征,揭示了台风双眼壁结构、眼壁置换现象以及登陆后结构的轴非对称变化特征。提出了台风气压场水平轴非对称模型和垂直剖线模型,分析了台风气压场两关键参数(最大风速半径及Holland-B)数值分布特征及其与其他参数间的内在关系。采用复合分析技术,对不同来流状况下台风边界层风场特征进行研究,考察了风速剖线低空急流和风向随高度偏转的特征及其随径向距离和来流地貌的变化规律,建立了以低空急流为特征的台风垂直剖线经验模型,为精确化评估高层建筑风荷载提供数据和技术支撑。相关研究成果有助于深化对华南地区热带气旋全局化结构及风场特征的认识,并为合理评估该地区台风风灾害及构筑物台风风效应提供参考。 展开更多
关键词 台风 实测 全局化结构 风场 风剖线模型 轴非对称气压场
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天津高银117大楼风荷载的数值模拟研究 被引量：1
12
作者 李轶 邓挺 《广东建材》 2023年第8期83-86,122,共5页
基于CFX软件平台,采用RNG k-ε湍流模型对天津高银117大楼在近地风作用下的表面风压和气动荷载进行了数值模拟,并在边界层风洞中进行了刚性模型的同步测压试验。结果表明:数值模拟较好地反应超高层建筑的表面风压和气动荷载特征,与风洞... 基于CFX软件平台,采用RNG k-ε湍流模型对天津高银117大楼在近地风作用下的表面风压和气动荷载进行了数值模拟,并在边界层风洞中进行了刚性模型的同步测压试验。结果表明:数值模拟较好地反应超高层建筑的表面风压和气动荷载特征,与风洞试验结果吻合较好。数值模拟和实验相结合可以为天津高银117这类超高层建筑的抗风设计提供依据。 展开更多
关键词 超高层 数值模拟 风洞试验 风荷载
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CFRP约束钢管混凝土拱承载力试验研究 被引量：2
13
作者 王沁茹 付辉 黄永辉 《广州建筑》 2024年第1期31-34,共4页
钢管混凝土结构较弱的耐腐蚀性导致结构的承载能力降低,进而引发了重大的安全担忧。近年来,CFRP作为一种轻质高强的复合材料,因其能够有效提升结构的承载能力及耐腐蚀性而备受关注。本文通过对1根钢管混凝土拱和3根CFRP约束的钢管混凝... 钢管混凝土结构较弱的耐腐蚀性导致结构的承载能力降低,进而引发了重大的安全担忧。近年来,CFRP作为一种轻质高强的复合材料,因其能够有效提升结构的承载能力及耐腐蚀性而备受关注。本文通过对1根钢管混凝土拱和3根CFRP约束的钢管混凝土拱进行平面内五点加载试验,探究不同因素对结构构件承载能力的影响。通过有限元软件进行数值模拟以验证试验结果,确保模型的准确性和可靠性,为后续数值模拟和工程实践提供理论基础。 展开更多
关键词 纤维增强聚合物 压弯构件 试验研究
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振动信号数据预处理方法
14
作者 叶婉玲 饶瑞 《广州建筑》 2024年第5期11-15,共5页
振动信号是结构健康监测中一种主要的数据类型。从振动信号中可以识别出模态频率、阻尼等结构动力特性指标。但是从结构健康监测系统采集到的振动信号往往含有噪声和异常,这对结构动力特性指标的识别带来严重的影响。为了提高动力特性... 振动信号是结构健康监测中一种主要的数据类型。从振动信号中可以识别出模态频率、阻尼等结构动力特性指标。但是从结构健康监测系统采集到的振动信号往往含有噪声和异常,这对结构动力特性指标的识别带来严重的影响。为了提高动力特性指标的识别精度,文章根据结构振动信号的特点,提出一种结构健康监测场景的振动信号预处理方法。首先采用箱型图标注离群值,使用三次样条插值法插补缺失值;利用基于中心频率法的变分模态分解(VMD)对原始信号进行分解,通过峭度值筛选有效的本征模态函数分量(IMF),再将有效分量重构。通过模拟信号及工程实测信号两个案例考察该方法的预处理效果。结果显示,经过所提出方法处理的信号,其信噪比效果最佳,模态频率均能被精准识别。因此,文章提出的方法能对振动信号进行有效清洗,有利于提高动力特性指标识别精度。 展开更多
关键词 振动数据 数据预处理 箱型图 三次样条插值 变分模态分解
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高强钢管高强混凝土徐变特性试验研究 被引量：8
15
作者 黄永辉 刘爱荣 +2 位作者 傅继阳 朱书汉 饶瑞 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期204-212,256,共10页
高强钢管高强混凝土的应用越来越广泛,但目前对于其徐变特性的试验研究较少。该文对15根不同含钢率的高强钢管高强混凝土轴压短柱进行了365 d的收缩和徐变测试,并将试验结果与常用的徐变预测模型MC90、ACI209和MC2010等进行了对比。试... 高强钢管高强混凝土的应用越来越广泛,但目前对于其徐变特性的试验研究较少。该文对15根不同含钢率的高强钢管高强混凝土轴压短柱进行了365 d的收缩和徐变测试,并将试验结果与常用的徐变预测模型MC90、ACI209和MC2010等进行了对比。试验结果表明:高强钢管高强混凝土的徐变系数远小于素混凝土,当加载365 d后,素混凝土的徐变系数是高强钢管高强混凝土的2倍以上;含钢率对钢管混凝土试件的徐变有一定影响,徐变系数随着含钢率的增大而减小。在对比的3种常用徐变预测模型中,MC2010模型的徐变预测结果与试验结果吻合最好,可推荐用于高强钢管高强混凝土的收缩和徐变效应计算。此外,还将高强钢管高强混凝土与普通钢管混凝土的徐变试验结果进行了对比,结果表明,钢管混凝土的徐变随着核心混凝抗压强度的增加而减小。研究成果可为高强钢管高强混凝土轴心受压构件在正常使用阶段的徐变预测及徐变变形控制提供依据。 展开更多
关键词 高强钢管高强混凝土 收缩和徐变试验 徐变系数 徐变预测模型 普通钢管混凝土
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基础竖向多频参数激励下圆弧拱平面内动力失稳研究 被引量：10
16
作者 钟子林 刘爱荣 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期53-64,共12页
地震波、冲击波、环境振动激励会通过地基基础传递到拱上,致使拱发生动力失稳失去承载能力。为深入研究拱在基础竖向激励下的动力稳定性,该文基于能量法,建立了基础竖向激励下圆弧拱平面内动力稳定能量方程,利用哈密顿原理得到了拱面内... 地震波、冲击波、环境振动激励会通过地基基础传递到拱上,致使拱发生动力失稳失去承载能力。为深入研究拱在基础竖向激励下的动力稳定性,该文基于能量法,建立了基础竖向激励下圆弧拱平面内动力稳定能量方程,利用哈密顿原理得到了拱面内径向和切向振动的耦合控制方程,求解了圆弧拱平面内失稳前的动轴力与动弯矩解析解。引入拱轴线不可压缩假设,解决了圆弧拱平面内动力控制方程的解耦问题。利用伽辽金法建立了基础竖向多频激励下圆弧拱平面内二阶常微分动力稳定方程,运用多尺度法推导了基础竖向多频激励下圆弧拱平面内动力失稳的临界激励频率解析公式,得到了圆弧拱同时发生一阶反对称参数共振和二阶正对称共振失稳的动力不稳定域,并利用有限元数值分析验证了理论解析解的正确性。进一步分析了拱矢跨比、长细比和圆心角对动力不稳定域的影响。 展开更多
关键词 圆弧拱 基础竖向多频激励 平面内失稳 多尺度法 动力不稳定域
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基于金字塔式LK光流法的桥梁吊杆索力测试与分析
17
作者 梁松贵 王霖 黄永辉 《广州建筑》 2025年第1期27-32,共6页
吊杆是桥梁结构的主要受力构件,需要定期对其进行索力检测。本文基于金字塔式LK光流法,以Shi-Tomasi角点为特征点,介绍了该方法的原理,对东莞龙涌人行桥的长、中、短吊杆进行非接触式索力测试,并与传统加速度传感器的测试结果进行对比,... 吊杆是桥梁结构的主要受力构件,需要定期对其进行索力检测。本文基于金字塔式LK光流法,以Shi-Tomasi角点为特征点,介绍了该方法的原理,对东莞龙涌人行桥的长、中、短吊杆进行非接触式索力测试,并与传统加速度传感器的测试结果进行对比,探究该方法的可靠性及日间与夜间、有无激振等因素对索力测试精度的影响。研究结果表明,本文索力测试方法精度可满足实际工程测量要求,且适用于日间与夜间,具有较好的工程应用价值。 展开更多
关键词 吊杆 索力测试 LK光流法 Shi-Tomasi角点 激振
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回收CFRP增强水泥的导电性能研究
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作者 吴震华 刘尧 张芝芳 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2022年第9期48-53,共6页
碳纤维增强复合材料(Carbon Fibre-Reinforced Polymer,简称“CFRP”)作为一种高性能材料,在多个领域中得到了广泛的应用,但由于CFRP在生产过程中会产生大量废弃边角料,这部分废弃物若不妥善处理会带来严重的环境问题,也会造成资源浪费... 碳纤维增强复合材料(Carbon Fibre-Reinforced Polymer,简称“CFRP”)作为一种高性能材料,在多个领域中得到了广泛的应用,但由于CFRP在生产过程中会产生大量废弃边角料,这部分废弃物若不妥善处理会带来严重的环境问题,也会造成资源浪费。本文将CFRP加工成型过程中的边角料废弃物进行处理后掺入水泥中,研究回收CFRP边角料对水泥力学性能和导电性能的影响。结果显示:合适的掺量会增强水泥的抗压和抗折性能;当回收CFRP在水泥中的掺量不高时,水泥电阻率的降低效果并不明显;当回收CFRP在水泥中的掺量达到4%时,水泥基材料电阻率急剧下降;当回收CFRP在水泥中的掺量继续增加时,水泥内部由回收CFRP中的碳纤维形成了一个搭接式的导电通路机制,电阻率已降低到最小且不随着龄期发生明显变化。研究还表明水泥电阻率随着水泥试块龄期的增长而升高,并且在干燥过程中水泥电阻率随着含水率的减少先升高再降低。当前的研究不单单可以解决CFRP浪费的问题,同样可以大大地缓解CFRP废弃物给人类带来的环境压力。 展开更多
关键词 回收CFRP 边角料 力学性能 电阻率 含水率
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CFRP层合板的二次低速冲击及剩余压缩强度试验研究 被引量：3
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作者 王景东 潘静雯 +2 位作者 张芝芳 江剑 黎健斌 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第12期240-247,共8页
以碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)层合板为研究对象,在结构的相同位置进行二次低速冲击,考察二次冲击时结构的动力响应和冲击后的剩余压缩强度,并与单次冲击的结果进行对比。在总冲击能量相同的前提下,采用... 以碳纤维增强复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)层合板为研究对象,在结构的相同位置进行二次低速冲击,考察二次冲击时结构的动力响应和冲击后的剩余压缩强度,并与单次冲击的结果进行对比。在总冲击能量相同的前提下,采用落锤法对CFRP层合板进行冲击试验,得到结构单次和二次冲击的动力响应、能量吸收规律。采用超声波C扫描技术观测CFRP层合板内部的冲击损伤后,对CFRP层合板进行剩余压缩强度试验。系统研究和对比了单次和二次冲击对CFRP层合板在结构动力响应、能量吸收、损伤情况和剩余强度的影响。结果表明:总冲击能量分别为20 J、30 J、40 J时,二次冲击层合板试件吸收的总能量分别是单次冲击的52.50%、67.56%、81.41%,损伤总面积分别是单次冲击的60.58%、64.59%、80.60%;单次冲击后结构的剩余压缩强度分别是二次冲击的76.76%、78.65%、92.40%。此外,CAI-冲击能量、CAI-吸收能量和CAI-损伤面积曲线均在20 J的冲击能量下存在拐点。 展开更多
关键词 纤维增强复合材料 二次低速冲击 剩余压缩强度 动力响应 能量吸收
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碱激发矿渣/粉煤灰净浆/砂浆力学性能研究 被引量：14
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作者 庄培镇 马玉玮 +2 位作者 罗甜恬 刘卫森 傅继阳 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第10期3578-3589,共12页
开展碱激发材料力学性能的研究有利于促进其在实际工程中的应用。本文研究了矿渣掺量及细骨料掺量对碱激发净浆/砂浆抗压强度、弹性模量及应力-应变曲线的影响。结果表明:矿渣的掺入能够显著提高碱激发净浆/砂浆的抗压强度和弹性模量;... 开展碱激发材料力学性能的研究有利于促进其在实际工程中的应用。本文研究了矿渣掺量及细骨料掺量对碱激发净浆/砂浆抗压强度、弹性模量及应力-应变曲线的影响。结果表明:矿渣的掺入能够显著提高碱激发净浆/砂浆的抗压强度和弹性模量;细骨料掺量增多会降低抗压强度,但会提高弹性模量。净浆28 d弹性模量在12.83~19.53 GPa,砂浆28 d弹性模量在18.72~23.10 GPa。细骨料掺量为40%(质量分数)时,砂浆峰值应力和峰值应变出现明显下降,弹性模量变大。采用分段式方程对碱激发矿渣/粉煤灰净浆/砂浆的应力-应变曲线进行拟合,拟合曲线与实测曲线吻合良好。拟合结果表明碱激发净浆/砂浆应力-应变下降段曲线随矿渣掺量与龄期增加而变陡,反映材料脆性增强,与上升段曲线规律一致。 展开更多
关键词 碱激发材料 矿渣 粉煤灰 力学性能 应力-应变 抗压强度 弹性模量 峰值应变
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