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基于神经网络的跨越地裂缝框架结构地震损伤及预测研究
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作者 熊仲明 熊俊龙 +1 位作者 王泽坤 陈轩 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期362-371,共10页
为开展特殊地质环境下结构的损伤分析,以一跨越西安f4地裂缝的五层框架结构为研究对象,基于振动台试验和ABAQUS有限元分析结果,进行了BP神经网络模型的模型训练,选取变形和能量组合形式的双参数损伤模型计算结构损伤指标,采用加权系数法... 为开展特殊地质环境下结构的损伤分析,以一跨越西安f4地裂缝的五层框架结构为研究对象,基于振动台试验和ABAQUS有限元分析结果,进行了BP神经网络模型的模型训练,选取变形和能量组合形式的双参数损伤模型计算结构损伤指标,采用加权系数法,开展了构件、楼层、结构三个层面的损伤预测分析,给出了不同地震作用下结构损伤程度评估。结果表明:地裂缝场地结构表现出明显上下盘效应,结构首层为薄弱层。BP神经网络损伤预测值与有限元计算值在不同工况下均较为一致,其对于构件、层间、整体结构损伤指数预测最大误差分别为8.86%、5.66%、7.57%,该研究成果为跨越地裂缝结构的性能评估提供一种准确且高效的研究方法。 展开更多
关键词 地裂缝 框架结构 数值分析 神经网络 损伤预测
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基于MTS加载系统及OpenFresco网络平台的远程协同子结构拟动力试验方法研究 被引量：7
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作者 马磊 隋龑 +1 位作者 强一 王亚明 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2018年第2期115-120,共6页
西安建筑科技大学结构与抗震实验室和新疆大学结构实验室合作,以一个两层三跨钢框架结构为试验对象,进行了国内首例跨省远程协同子结构混合仿真拟动力试验。试验结果表明:OpenFresco网络平台通讯性能良好,数据远程传输消耗时间可忽略;... 西安建筑科技大学结构与抗震实验室和新疆大学结构实验室合作,以一个两层三跨钢框架结构为试验对象,进行了国内首例跨省远程协同子结构混合仿真拟动力试验。试验结果表明:OpenFresco网络平台通讯性能良好,数据远程传输消耗时间可忽略;通过两所大学实验室测得的力、位移、加速度等试验数据的对比分析,表明该试验系统具有良好的精确性及稳定性;通过OpenFresco网络平台,能够准确远程控制异地实验室的MTS试验系统进行协同工作,从而完成结构简单的子结构混合仿真拟动力试验,为下一步进行大型、复杂结构的子结构混合仿真拟动力试验提供了必要的理论和实践基础。 展开更多
关键词 远程协同 子结构 混合仿真 拟动力试验 OpenFresco OPENSEES NAVIGATOR
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跨地裂缝带支撑RC框架结构振动台试验研究 被引量：6
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作者 熊仲明 陈轩 +2 位作者 王赟 熊威扬 张朝 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期86-95,共10页
为研究跨地裂缝结构在地震作用下的灾害控制措施,以一个跨越西安f4地裂缝的5层RC框架结构为研究对象,通过对非一致性地震激励下跨地裂缝无支撑结构和不同布置形式的带支撑结构进行数值分析对比,找出了跨地裂缝结构的薄弱位置,确定了合... 为研究跨地裂缝结构在地震作用下的灾害控制措施,以一个跨越西安f4地裂缝的5层RC框架结构为研究对象,通过对非一致性地震激励下跨地裂缝无支撑结构和不同布置形式的带支撑结构进行数值分析对比,找出了跨地裂缝结构的薄弱位置,确定了合理的支撑布置方案,并以此为依据设计并完成了一个缩尺比为1∶15的跨地裂缝带支撑结构振动台试验,分析了不同工况下跨地裂缝带支撑结构的抗震性能,得到了该结构在不同地震激励下的破坏形态、动力特性和动力响应规律。研究结果表明:地裂缝的存在增大了跨地裂缝结构的动力响应,且上盘对结构的影响大于下盘;该支撑布置提高了跨地裂缝结构的抗侧刚度,减小了结构在地裂缝和地震共同作用下的动力反应;同时,支撑在结构破坏前发生屈服,其屈服变形不仅耗散了地震能量,降低了结构损伤,而且实现了多道抗震设防,使跨地裂缝结构得到了有效保护。该研究成果为跨越地裂缝结构灾害控制提供了科学依据。 展开更多
关键词 跨地裂缝结构 钢支撑 振动台 土与结构共同作用 抗震性能 灾害控制
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交通荷载作用下古建筑木结构柱顶水平速度计算研究 被引量：3
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作者 胡卫兵 杨佳 +1 位作者 吴严辉 孟昭博 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2019年第3期315-320,共6页
我国《古建筑防工业振动技术规范》中规定在对古建筑木结构进行评估时用古建筑木结构顶层柱顶容许水平振动速度作为评估参数,但在实际工程中,顶层柱顶的速度难以测试,而一层或二层等底层柱顶的水平振动速度通常比较容易测试.论文对交通... 我国《古建筑防工业振动技术规范》中规定在对古建筑木结构进行评估时用古建筑木结构顶层柱顶容许水平振动速度作为评估参数,但在实际工程中,顶层柱顶的速度难以测试,而一层或二层等底层柱顶的水平振动速度通常比较容易测试.论文对交通荷载作用下古建筑木结构进行分析,将古建筑木结构简化为剪切悬臂杆模型,利用最小势能原理建立了结构的侧移形状函数,利用形状函数建立了交通荷载作用下古建筑木结构柱顶水平振动速度幅值和各层水平振动速度幅值转换关系;论文通过对光岳楼在地面交通激励作用下进行了现场测试,验证了古建筑木结构柱顶水平速度幅值计算方法,为木建筑木结构的安全性评估提供了快速方法. 展开更多
关键词 古建筑木结构 最小势能原理 速度换算 交通荷载
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基于Elman神经网络算法的型钢再生混凝土结构粘结强度预测方法研究 被引量：7
5
作者 白国良 刘彪 +1 位作者 许振华 尹玉光 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2021年第16期35-41,共7页
为研究型钢再生混凝土结构的粘结破坏规律及利用Elman神经网络算法预测其粘结强度的方法,选取再生混凝土取代率、再生混凝土强度、再生混凝土埋置长度、型钢保护层厚度、箍筋直径及箍筋间距作为影响因素,设计并制作了36个型钢再生混凝... 为研究型钢再生混凝土结构的粘结破坏规律及利用Elman神经网络算法预测其粘结强度的方法,选取再生混凝土取代率、再生混凝土强度、再生混凝土埋置长度、型钢保护层厚度、箍筋直径及箍筋间距作为影响因素,设计并制作了36个型钢再生混凝土推出试件。通过推出试验获得了型钢再生混凝土结构的粘结破坏规律并定义了3个平均特征粘结强度。其次,基于试验结果将取代率为0,50%和100%的30个试件作为训练样本建立了型钢再生混凝土构件粘结强度的Elman神经网络模型,最后利用该模型对取代率为30%的9个试件的粘结强度进行了预测。与试验结果对比表明,建立的Elman神经网络模型能够准确地预测型钢再生混凝土结构的粘结强度,神经网络在结构工程领域具有较大的应用前景。 展开更多
关键词 型钢再生混凝土 粘结强度 ELMAN神经网络 粘结强度预测
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水平地震作用下大式带斗栱木结构古建筑的抗倒塌性能分析 被引量：3
6
作者 张锡成 胡成明 +2 位作者 吴晨伟 马赫迪 韩乙楠 《文物保护与考古科学》 北大核心 2020年第1期10-18,共9页
基于根据宋代《营造法式》制作的某单层单开间殿堂式木结构振动台模型,建立了考虑柱础滑移隔震、榫卯半刚性连接及斗栱减震性能的空间杆系有限元模型。通过模型的数值计算值与振动台实测数据之间的对比分析,验证了建模方法的正确性。提... 基于根据宋代《营造法式》制作的某单层单开间殿堂式木结构振动台模型,建立了考虑柱础滑移隔震、榫卯半刚性连接及斗栱减震性能的空间杆系有限元模型。通过模型的数值计算值与振动台实测数据之间的对比分析,验证了建模方法的正确性。提出了柱脚滑移倒塌的相对位移判定准则及柱架层间倒塌的最大层间位移角判定准则,并采用增量动力分析(IDA)方法对这两种倒塌机制进行研究。结果表明:木结构古建筑在普通地震波作用下不易出现柱脚滑移倒塌;层间倒塌为长周期地震波作用下最易出现的倒塌机制;相对于普通地震波而言,木结构古建筑受长周期地震波作用的影响更大。 展开更多
关键词 木结构古建筑 杆系模型 抗倒塌性能 IDA曲线
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基于ABAQUS的钢管活性粉末混凝土短柱轴压受力性能研究 被引量：13
7
作者 王秋维 王杨 +1 位作者 张春尧 何晗欣 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期421-429,共9页
基于ABAQUS工作平台,建立已完成的钢管活性粉末混凝土(RPC)短柱试验试件的有限元模型,对其轴压荷载作用下的受力性能进行分析,将数值计算所得破坏形态、荷载-应变曲线、极限承载力与试验结果进行对比,两者吻合较好。基于此,进一步对钢管... 基于ABAQUS工作平台,建立已完成的钢管活性粉末混凝土(RPC)短柱试验试件的有限元模型,对其轴压荷载作用下的受力性能进行分析,将数值计算所得破坏形态、荷载-应变曲线、极限承载力与试验结果进行对比,两者吻合较好。基于此,进一步对钢管和RPC应力-应变曲线进行分析,探讨钢材强度、含钢率和RPC强度对柱轴压性能的影响。结果表明:随着钢材强度和含钢率增加,短柱的极限承载力和残余承载力提高,延性性能改善;RPC强度增加时,试件的极限承载力提高而残余承载力变化不大。最后,根据极限平衡理论建立短柱轴压承载力计算公式,其在0.18<ξ<2.62范围内适用性较好,可为工程设计提供参考。 展开更多
关键词 活性粉末混凝土 钢管约束 轴压性能 极限承载力 数值模拟
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考虑初始随机缺陷的橡胶混凝土破坏形态研究 被引量：5
8
作者 郭琦 吴梦 +1 位作者 孙虎平 罗麒锐 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2020年第6期806-812,共7页
以橡胶颗粒作为集料制备而成的橡胶混凝土生态材料,在改善延性性能的同时也改变了传统混凝土的缺陷形态.本文基于黏结裂缝模型,以橡胶混凝土的砂浆、粗骨料、橡胶颗粒、砂浆-橡胶界面、砂浆-骨料界面及砂浆-砂浆界面组成的六相材料细观... 以橡胶颗粒作为集料制备而成的橡胶混凝土生态材料,在改善延性性能的同时也改变了传统混凝土的缺陷形态.本文基于黏结裂缝模型,以橡胶混凝土的砂浆、粗骨料、橡胶颗粒、砂浆-橡胶界面、砂浆-骨料界面及砂浆-砂浆界面组成的六相材料细观构型为切入点,提出建立橡胶混凝土二维随机初始缺陷模型的方法,描述了典型破坏形态,并探讨了橡胶粒、不同位置初始缺陷含量对计算结果的影响程度.结果表明:随着粒径的减小,橡胶混凝土的抗拉强度增加;初始缺陷对橡胶混凝土的力学性能影响程度显著且随含量的增加呈线性降低,在数值模拟中,不可忽略. 展开更多
关键词 橡胶混凝土 初始缺陷 黏结裂缝模型 细观模型 数值模拟 小粒径
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跨地裂缝结构地震作用下的损伤分析与评估研究 被引量：6
9
作者 熊仲明 陈轩 +1 位作者 钟雅琼 张朝 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期40-49,共10页
为研究跨地裂缝结构地震作用下的损伤机理与评估方法,通过缩尺比例为1/15的五层跨地裂缝框架结构模拟振动台试验,获得了不同地震波作用下该结构的自振频率变化和裂缝发展规律;采用加权系数法对模型结构进行损伤评估分析,并验证了该评估... 为研究跨地裂缝结构地震作用下的损伤机理与评估方法,通过缩尺比例为1/15的五层跨地裂缝框架结构模拟振动台试验,获得了不同地震波作用下该结构的自振频率变化和裂缝发展规律;采用加权系数法对模型结构进行损伤评估分析,并验证了该评估方法的可行性和合理性。同时采用ABAQUS有限元软件建立了结构跨越地裂缝和处于无地裂缝场地两种分析模型,进行了在高烈度地震作用下跨地裂缝结构构件和整体损伤分布规律的研究,以确定跨地裂缝结构损伤位置和损伤程度的内在关系。研究结果表明:跨地裂缝结构构件损伤分布表现出明显的上、下盘规律,即距地裂缝相同位置处,地裂缝上盘的梁柱构件损伤指数均大于下盘构件;跨地裂缝结构底层损伤指数远大于其他楼层,底层是该类结构的薄弱层;在相同峰值加速度地震作用下,处于非地裂缝场地结构整体损伤指数小于跨地裂缝结构,地裂缝的存在加剧了上部结构的损伤破坏。 展开更多
关键词 跨地裂缝结构 振动台试验 有限元分析 损伤模型 损伤指数
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