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基础隔震结构附加变化型调谐质量惯容阻尼器的优化设计研究

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振动工程学报 2024年第8期37卷 1368-1376页

作者：叶昆杨启帆陈振明华中科技大学土木与水利工程学院湖北武汉430074 中建钢构股份有限公司广东深圳518118

在强震作用下基础隔震结构的隔震层将发生非常大的水平变形。已有研究表明采用在基础隔震结构的隔震层附加变化型调谐质量阻尼器(VTMD)的混合控制策略能够有效降低隔震层的水平变形需求,然而该混合控制策略最大的缺陷在于需要很大的调... 详细信息

在强震作用下基础隔震结构的隔震层将发生非常大的水平变形。已有研究表明采用在基础隔震结构的隔震层附加变化型调谐质量阻尼器(VTMD)的混合控制策略能够有效降低隔震层的水平变形需求,然而该混合控制策略最大的缺陷在于需要很大的调谐质量。考虑到惯容装置具有明显的质量放大效应,本文提出将惯容装置(Inerter)与VTMD中的阻尼器并联,从而形成具有较小调谐质量的变化型调谐质量惯容阻尼器(VTMDI),并将其附加在基础隔震结构的隔震层,基于随机振动的分析框架开展了VTMDI参数的优化设计研究。研究表明直接将基础隔震结构的上部结构层间变形作为优化目标的传统优化策略并不经济有效。为此,本文提出了一种基于两步优化法的优化策略,该优化策略首先确保附加VTMDI的基础隔震结构相对于附加相同阻尼的基础隔震结构具有更优的控制效果;然后确保附加VTMDI的基础隔震结构的上部结构层间变形最小。通过动力时程分析结果表明:两种优化策略都能有效降低隔震层的水平变形和上部结构的层间变形,同时不会导致调谐质量出现过大的运动行程,基于两步优化法的优化策略更为经济有效。

关键词：基础隔震结构惯容变化型调谐质量阻尼器随机振动优化设计两步优化法

装配式X形钢板活塞阻尼器受力性能试验及应用研究

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建筑结构学报 2024年第8期45卷 205-215页

作者：周方圆胡宇博叶昆吕云辉华中科技大学土木与水利工程学院湖北武汉430074

为了克服传统弯曲型、剪切型金属阻尼器无法在肘节式等位移放大装置安装使用的现状,提出一种基于X形钢板屈服耗能的装配式活塞阻尼器(X-shaped piston metal damper,XPMD),其由一组平行的金属环片(X形钢板为主要耗能元件)、内部传动杆... 详细信息

为了克服传统弯曲型、剪切型金属阻尼器无法在肘节式等位移放大装置安装使用的现状,提出一种基于X形钢板屈服耗能的装配式活塞阻尼器(X-shaped piston metal damper,XPMD),其由一组平行的金属环片(X形钢板为主要耗能元件)、内部传动杆及外部套筒共同组成。具有耗能功效的金属环片通过高强螺栓与内部传动杆及外部套筒相互连接,具有较好的装配性及易于更换的特点。通过试验系统研究了X形钢板端头宽度、缩颈宽度、纵向长度及厚度等参数对XPMD阻尼器滞回性能的影响规律,同时提出了XPMD阻尼器的理论力学评估模型。以多层框架为例,对比分析了在地震作用下安装XPMD阻尼器前后其位移响应、层间剪力的变化特点,验证了XPMD阻尼器对框架结构的减震效果。研究结果表明:在循环荷载作用下XPMD阻尼器具有稳定的滞回性能,在较小变形下地震输入能量主要通过X形钢板弯曲变形实现能量耗散,在较大变形条件下X形钢板拉伸变形逐渐增大使得XPMD阻尼器等效刚度有所增加;安装XPMD阻尼器可明显降低框架结构在地震作用下的位移及层间剪力响应。

关键词：活塞阻尼器装配式 X形钢板消能减震滞回曲线

江苏镇江长江豚类省级自然保护区长江江豚种群分布与水下噪声的关系探究

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水生生物学报 2024年

作者：李栋蔺丹清王召根潘杰邢晓勇叶昆刘凯中国水产科学研究院淡水渔业研究中心农业农村部淡水渔业和种质资源利用重点实验室江苏镇江长江豚类省级自然保护区管理处

为探究长江江豚种群分布与水下噪声的关系,本研究于2021年江苏镇江长江豚类省级自然保护区针对长江江豚自然种群和水下噪声进行了3个水期连续调查。结果表明保护区目视调查长江江豚数量共计46头次,声学拖曳式水下高频声音事件记录仪记... 详细信息

为探究长江江豚种群分布与水下噪声的关系,本研究于2021年江苏镇江长江豚类省级自然保护区针对长江江豚自然种群和水下噪声进行了3个水期连续调查。结果表明保护区目视调查长江江豚数量共计46头次,声学拖曳式水下高频声音事件记录仪记录数量共33头,固定式水下高频声音事件记录仪记录发声事件共2253次,其种群分布具有明显的时空差异;水下噪声强度较高,均方根声压级(SPLrms)中值为133.80 dB re 1μPa,90%声压级在125.77—137.42 dB re 1μPa范围内,比水下背景噪声平均高11.50 dB,差值最大可达31.12 dB,水下噪声也具有明显的时空差异;将长江江豚种群分布与水下噪声强度叠加分析,显示二者呈明显的负相关关系,此外人类活动产生的水下噪声24h累计加权声暴露级(SELcumw)超过长江江豚暂时性听力阈移(TTS)的阈值,长时间暴露在高强度噪声下,可能会使其听力下降,甚至造成永久性的损伤。本研究可为减缓水下噪声污染提供数据指导,为保护区长江江豚保护和栖息地修复工作提供数据支撑。

关键词：保护区种群分布水下噪声相关关系长江江豚

大型复杂工程计划管理中先进计划手段的应用与评估

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中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2024年第5期 0190-0193页

作者：叶昆中国葛洲坝集团股份有限公司湖北武汉430033

在大型复杂工程的项目管理中,传统计划手段常因缺乏灵活性与适应性而导致效率低下。本文深入探讨了区域细化与动态管理模式的构建、专业管理一体化与跨界融合策略、WBS(Work Breakdown Structure)的深化应用和信息化软件如P6在工程管理... 详细信息

在大型复杂工程的项目管理中,传统计划手段常因缺乏灵活性与适应性而导致效率低下。本文深入探讨了区域细化与动态管理模式的构建、专业管理一体化与跨界融合策略、WBS(Work Breakdown Structure)的深化应用和信息化软件如P6在工程管理中的高效运用。分析了系统评估模型建立的必要性,综合考察了计划手段对工程成本和进度的影响,并提出了针对不确定性环境下的应对机制。此外,本文还勾画了先进计划手段的持续改进与创新发展路径,经过实证分析与案例研究,为理论与实践提供了有力的支持和洞见。

关键词：大型复杂工程项目管理计划手段不确定性

长江安庆段长江江豚分布特征及其影响因子探究

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水生生物学报 2024年

作者：陈宇宽蔺丹清李栋张家路叶昆张四刚胡欣陈丽蓉严燕刘凯南京农业大学无锡渔业学院安庆市水产技术推广中心站中国水产科学研究院淡水渔业研究中心农业农村部淡水渔业和种质资源利用重点实验室

研究于2021年秋季至2023年夏季在长江安庆段(安庆市程营村-凤凰码头)开展了2个周年共8次目视考察,从种群数量、集群规模、迁移规律、栖息地偏好四个方面探讨了该水域长江江豚的分布特征及影响因子。研究期间共观测到长江江豚555群次、1... 详细信息

研究于2021年秋季至2023年夏季在长江安庆段(安庆市程营村-凤凰码头)开展了2个周年共8次目视考察,从种群数量、集群规模、迁移规律、栖息地偏好四个方面探讨了该水域长江江豚的分布特征及影响因子。研究期间共观测到长江江豚555群次、1000头次,最大单次评估结果为192头;其中2023年观测到长江江豚336群次、603头次,较2022年分别上升53.4%和51.9%。研究期间长江江豚最大集群规模为8头,平均集群规模为1.8头/群。考察发现长江安庆段长江江豚总体呈连续分布,但存在明显的热点区域,其中张家州北汊、上三号洲、下三号洲洲尾及清洁洲洲头水域为长江江豚的重要栖息地,四个栖息地内观测头次分别占总头次的19.3%、4.9%、12.6%和10.8%。禁捕后长江江豚在河口汇流区活跃的月份增加并有从八里江安徽段向下游扩散分布的趋势,但码头、崩岸区对其栖息地范围的拓展仍存在一定影响,华阳河口以下江段仍只有清洁洲洲头水域为长江江豚的重要栖息地。因此研究认为在十年禁渔及鄱阳湖极端枯水频发的背景下,长江安庆段的长江江豚数量有明显上升趋势,同时长江江豚对各重要栖息地斑块之间迁移通道的利用情况逐渐好转,分布更具连续性。研究建议,应在长江江豚可能的聚集觅食区及迁移通道保持自然岸线占比,加大岸线整治力度,加强人类活动管控;根据极枯水位下鄱阳湖长江江豚迁移入江的时序特征,制定湖口-华阳河口水域的应急管理预案。

关键词：长江安庆段分布特征极枯水位重要栖息地长江江豚

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大流量倒虹吸水力特性研究

水电能源科学 2024年第8期42卷 114-118页

作者：张帅康韩雷叶昆河赵兴龙李洋王正君黑龙江大学水利电力学院黑龙江哈尔滨150080 黑龙江省水利科学研究院黑龙江哈尔滨100050

为保证大流量倒虹吸能够安全稳定的输水,采用流体动力学软件(CFD)对某工程三维数学模型进行数值模拟,并结合物理模型试验,分析了倒虹吸充水过程中水流变化特点和稳定后的水力特性。结果表明,倒虹吸水流流速最大位置位于管道下坡段,压强... 详细信息

为保证大流量倒虹吸能够安全稳定的输水,采用流体动力学软件(CFD)对某工程三维数学模型进行数值模拟,并结合物理模型试验,分析了倒虹吸充水过程中水流变化特点和稳定后的水力特性。结果表明,倒虹吸水流流速最大位置位于管道下坡段,压强最大位置位于管道水平段;充水过程中,倒虹吸边部管道内水流流速较中部水流大8%左右;在水流稳定后倒虹吸下游闸室后存在卡门涡街现象,造成水流流态紊乱,导致下游水面震荡,需要对下游闸墩进行延长或进行墩头结构优化,以减轻涡街强度和水面震荡的影响。

关键词：倒虹吸水力特性数值模拟充水过程卡门涡街

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低合金钢激光淬火表面强化处理层与渗碳处理层的性能比较

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电镀与涂饰 2024年第6期43卷 40-45页

作者：余总昌苏晓龙胡中辉王龙王斌李阳阳张永伟王延涛典叶昆河南平高电气股份有限公司平高集团有限公司河南平顶山467000

[目的]高压电气机构产品的传动类零部件广泛使用20Cr Mn Mo低合金钢制造。为使该材料达到产品使用性能要求,需要进行气体渗碳、淬火、回火及驱氢处理,存在工序繁多、生产周期长、效率低,有害气体排放量高等问题。[方法]以42CrMo低合金... 详细信息

[目的]高压电气机构产品的传动类零部件广泛使用20Cr Mn Mo低合金钢制造。为使该材料达到产品使用性能要求,需要进行气体渗碳、淬火、回火及驱氢处理,存在工序繁多、生产周期长、效率低,有害气体排放量高等问题。[方法]以42CrMo低合金钢为基体,进行激光淬火表面强化处理。对比了42CrMo淬硬层与20Cr MnMo渗碳层的有效深度、显微硬度、组织结构、耐磨性和冲击功。[结果]经过激光淬火表面强化处理的42CrMo钢具有略优于渗碳20CrMnMo钢的综合性能。[结论]激光淬火表面强化处理技术有望替代20CrMnMo的传统处理工艺。

关键词：低合金钢激光淬火渗碳表面强化显微组织耐磨性脆性

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多级地震作用下LRB隔震多层结构抗震性能分析

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建筑结构学报 2023年第11期44卷 1-14页

作者：王昱翔叶昆华中科技大学土木与水利工程学院湖北武汉430074

随着GB 18036—2015《中国地震动参数区划图》中引入了极罕遇地震作用、GB/T 51408—2021《建筑隔震设计标准》中提出了基于直接设计法的隔震结构设计理念以及《基于保持建筑正常使用功能的抗震技术导则(报批稿)》中对保证结构正常使用... 详细信息

随着GB 18036—2015《中国地震动参数区划图》中引入了极罕遇地震作用、GB/T 51408—2021《建筑隔震设计标准》中提出了基于直接设计法的隔震结构设计理念以及《基于保持建筑正常使用功能的抗震技术导则(报批稿)》中对保证结构正常使用功能提出了相应指标,有必要对基于直接设计法的基础隔震结构在设防、罕遇和极罕遇地震等多级地震作用下能否保证安全性及正常使用功能展开研究。将基础隔震结构简化为集中质量的多自由度体系并采用直接设计法完成结构设计,采用非线性时程分析方法研究上部结构自振周期、水平侧向刚度竖向分布及隔震系统力学性能参数对基础隔震结构在多级地震作用下安全性和正常使用功能的影响规律。研究结果表明:上部结构自振周期和隔震系统屈重比的变化对于基础隔震结构在设防和罕遇地震作用下的安全性及正常使用功能有较大的影响;极罕遇地震作用下基于直接设计法的基础隔震结构基本能够满足保证结构安全性的要求,但是同等条件下增大上部结构自振周期、减小隔震系统周期和屈重比均会对保证结构安全性带来不利影响;在隔震层与基坑挡墙发生碰撞的情况下基础隔震结构将难以保证安全性和正常使用功能,因此为有效降低基础隔震结构在极罕遇地震作用下与周边基坑挡墙发生碰撞,同时也避免过大的隔离空间,建议隔离缝的宽度取为罕遇地震作用下隔震层水平变形值的两倍。

关键词：基础隔震结构铅芯橡胶隔震支座直接设计法多级地震作用抗震性能碰撞

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基于直接设计法的基础隔震结构抗震性能评估

建筑结构学报 2023年第4期44卷 276-285,308页

作者：叶昆胡广杰华中科技大学土木与水利工程学院湖北武汉430074

新颁布的GB/T 51408—2021《建筑隔震设计标准》针对隔震结构的设计提出了直接设计法,对于基于直接设计法所设计的隔震结构,有必要研究隔震系统力学性能参数对于隔震结构地震响应特征及失效模式的影响。以铅芯橡胶隔震支座(LRB)基础隔... 详细信息

新颁布的GB/T 51408—2021《建筑隔震设计标准》针对隔震结构的设计提出了直接设计法,对于基于直接设计法所设计的隔震结构,有必要研究隔震系统力学性能参数对于隔震结构地震响应特征及失效模式的影响。以铅芯橡胶隔震支座(LRB)基础隔震结构为研究对象,采用两自由度体系的简化模型,基于直接设计法和振型分解反应谱法推导了LRB隔震系统力学性能参数与上部结构地震作用和隔震层最大水平变形之间的简化计算式,探讨了LRB隔震系统的不同力学性能参数对采用直接设计法设计的隔震结构在罕遇地震和极罕遇地震作用下的地震响应特性及失效模式的影响,给出满足GB/T 51408—2021《建筑隔震设计标准》的隔震系统力学性能参数的合理区间。并通过设计算例评估了基于直接设计法设计的LRB基础隔震结构的抗震性能,验证了所确定的隔震系统力学性能参数合理区间的有效性,结果表明上部结构延性系数和隔震支座最大水平变形均满足GB/T 51408—2021的要求。

关键词： LRB基础隔震结构直接设计法振型分解反应谱法极罕遇地震抗震性能评估