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地震动持时对双层高架桥框架式桥墩抗震性能评价的影响

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地震工程学报 2024年

作者：许成祥吴双玙吴永昂朱红兵武汉科技大学城市建设学院武汉科技大学高性能工程结构研究院

为研究地震动持时对双层高架桥框架式桥墩抗震性能评价的影响,基于双层框架式桥墩的拟静力试验,借助OpenSees有限元软件建立数值模型,将模拟结果与试验结果进行对比,两者吻合较好。选取两组具有长、短持时特性的地震动记录,通过增量动... 详细信息

为研究地震动持时对双层高架桥框架式桥墩抗震性能评价的影响,基于双层框架式桥墩的拟静力试验,借助OpenSees有限元软件建立数值模型,将模拟结果与试验结果进行对比,两者吻合较好。选取两组具有长、短持时特性的地震动记录,通过增量动力分析(IDA)建立峰值地面加速度(PGA)与位移延性比u的关系,得到易损性曲线。长持时地震动作用下PGA中位值为0.35g、0.55g、0.78g、0.98g;短持时地震动作用下PGA中位值为0.35g、0.59g、0.91g、1.20g。随着损伤程度的加大,双层框架式桥墩易损性曲线的差异区间也随着PGA的增大而增大。9度(0.40g)罕遇地震时,长、短持时地震动作用下双层框架式桥墩发生严重损伤和完全破坏的概率分别为25.57%、8.61%和16.98%、4.79%。说明当PGA较大时,双层框架式桥墩在长持时地震动作用下更容易受到损伤。

关键词：地震动持时框架式桥墩抗震性能增量动力分析易损性曲线

外包钢套加固震损双层高架桥框架式桥墩地震损伤分析与评估

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工程抗震与加固改造 2024年第3期46卷 95-104,113页

作者：许成祥邓建涛吴永昂朱红兵武汉科技大学城市建设学院湖北武汉430065 武汉科技大学高性能工程结构研究院湖北武汉430065

为了对外包钢套加固震损双层框架式桥墩的地震损伤进行分析与评估,基于已有试验,应用OpenSees开放平台,以损伤指数折减材料性能参数模拟地震损伤,建立了双层框架式桥墩非线性有限元模型,对其进行低周往复加载,对比模拟与试验得到的滞回... 详细信息

为了对外包钢套加固震损双层框架式桥墩的地震损伤进行分析与评估,基于已有试验,应用OpenSees开放平台,以损伤指数折减材料性能参数模拟地震损伤,建立了双层框架式桥墩非线性有限元模型,对其进行低周往复加载,对比模拟与试验得到的滞回曲线和骨架曲线,验证了所建模型的可行性。采用Pushover分析方法,结合能力谱法求得4榀双层框架式桥墩试件在不同地震烈度下的性能点以及层间位移角,基于改进的Park-Ang损伤模型对桥墩试件的地震损伤进行分析。研究表明:当遭遇8度地震时,试件FP-2和试件FP-3最大层间位移角相对原型对比试件FP-0分别减小了26.4%和22.5%;当遭遇9度地震时,分别减小了26.5%和22.2%;当遭遇6度和7度地震时,各试件基本完好或造成轻微损伤;当遭遇8度和9度地震时,原型对比试件FP-0处于重度损伤,试件FP-2和试件FP-3均处于中度损伤,说明震损加固试件的损伤程度相较于原型对比试件均得到不同程度的减小。

关键词：双层框架式桥墩外包钢套加固地震损伤 Pushover分析

CFRP及外包钢复合加固震损双层高架桥框架墩地震易损性分析

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铁道科学与工程学报 2022年第3期19卷 733-742页

作者：许成祥吴永昂罗恒胡序辉武汉科技大学城市建设学院湖北武汉430065

双层高架桥框架式桥墩受力复杂,震害严重,在实际桥梁工程中的应用越来越多。为研究震损双层高架桥框架式桥墩经碳纤维布(CFRP)及外包钢复合加固后的地震易损性,以原型、直接加固、中损加固、重损加固4榀双层框架式桥墩为研究对象,采用... 详细信息

双层高架桥框架式桥墩受力复杂,震害严重,在实际桥梁工程中的应用越来越多。为研究震损双层高架桥框架式桥墩经碳纤维布(CFRP)及外包钢复合加固后的地震易损性,以原型、直接加固、中损加固、重损加固4榀双层框架式桥墩为研究对象,采用双参数地震损伤模型计算损伤指数以折减材料性能来模拟地震损伤,利用OpenSees开放平台建立精细化的非线性有限元模型。基于桥墩的低周往复荷载分析,对比模拟与试验的滞回曲线和骨架曲线,验证模型的可行性。在此基础上,以规范反应谱为目标从美国太平洋地震研究中心(PEER)数据库选择20条实际地震动记录作为输入,对桥墩模型进行增量动力分析。以峰值加速度作为地震动强度参数,以位移延性比作为工程需求参数,通过定义4种损伤极限状态进行地震易损性分析,以峰值加速度中位值和增强系数定量评估桥墩复合加固的效果。研究结果表明:震损加固后的桥墩比加固前更不容易受到地震的损坏,对于轻微、中等、严重、倒塌4种损伤状态,中损加固后桥墩的增强系数分别为90.5%,106.3%,119.6%,127.2%;重损加固后桥墩的增强系数分别为85.1%,100.4%,113.2%,120.6%。因此,在重度地震损伤范围内,CFRP和外包钢复合加固震损双层高架桥框架式桥墩是有效的。

关键词：桥梁工程双层框架式桥墩震损加固碳纤维布外包钢地震易损性

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表孔弧形闸门横向地震振动控制研究

武汉理工大学学报 2011年第8期33卷 84-88页

作者：尚丽峰吴永昂胡学苏徐家云武汉科技大学中南分校武汉430223 中冶南方(武汉)建筑设计咨询有限公司武汉430223 武汉和创建筑工程设计事务所有限公司武汉430071 武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点试验室武汉430070

通过对表孔弧形闸门的有限元计算分析,保留了最能反映结构低阶振型的梁结构,把板结构转化为附加质量作用到有关梁上,从而建立了三维简化模型。并利用三维有限元方法计算的结构动力特性与简化结构动力特性相等的原则修正弧形闸门简化力... 详细信息

通过对表孔弧形闸门的有限元计算分析,保留了最能反映结构低阶振型的梁结构,把板结构转化为附加质量作用到有关梁上,从而建立了三维简化模型。并利用三维有限元方法计算的结构动力特性与简化结构动力特性相等的原则修正弧形闸门简化力学模型,确定了等效的弧形闸门三维简化结构模型和系统参数。提出了在闸门的横向支臂处添加粘滞阻尼器的方案,通过计算可知:闸门添加粘滞阻尼器后,在不同开度下的横向振动响应都大大降低了。

关键词：弧形闸门简化力学模型粘滞阻尼器结构控制地震

CFRP及EWSS复合加固震损双层高架桥框架式桥墩抗震性能试验研究

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公路交通科技 2023年第2期40卷 53-63页

作者：许成祥胡序辉吴永昂杨曌武汉科技大学城市建设学院湖北武汉430065

为研究碳纤维增强复合材料(CFRP)及外包型钢(EWSS)复合加固震损双层高架桥框架式桥墩(DVFP)的抗震性能,按1/5.5缩尺比例设计并制作了4榀DVFP试件,其中1榀为原型对比试件、1榀无预损直接采用CFRP及EWSS复合加固,2榀模拟地震效应形成中度... 详细信息

为研究碳纤维增强复合材料(CFRP)及外包型钢(EWSS)复合加固震损双层高架桥框架式桥墩(DVFP)的抗震性能,按1/5.5缩尺比例设计并制作了4榀DVFP试件,其中1榀为原型对比试件、1榀无预损直接采用CFRP及EWSS复合加固,2榀模拟地震效应形成中度和重度地震损伤后采用CFRP及EWSS复合加固,对4榀试件进行了低周往复加载破坏试验。通过分析试验现象及试件破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移延性系数、水平承载力、承载力退化及刚度退化、耗能性能和残余位移,研究了CFRP及EWSS复合加固震损DVFP的有效性,探讨了不同震损程度对加固效果的影响。结果表明:与未加固试件相比,中度震损和重度震损试件加固修复后峰值荷载分别提高120.74%,105.36%;极限位移分别提高35%,25.98%;位移延性系数分别提高32.33%,31.41%;复合加固延缓了承载力退化及非线性阶段刚度的衰减,承载力退化系数均在0.9以上;达到峰值荷载后,在相同位移延性比水平下,随预损程度的增加能量耗散系数降低;对不同震损程度的桥墩经复合加固后,破坏形态均表现为节点处缀板焊缝断裂失效、立柱角钢撕裂,立柱损伤较严重,且柱顶比柱脚严重;各试件残余位移系数随位移延性比变化规律基本一致。研究结论可为震损DVFP的复合加固设计提供理论基础。

关键词：桥梁工程抗震性能拟静力试验双层高架桥复合加固

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基于水体TLD效应的渡槽横向抗震研究

武汉理工大学学报 2012年第10期34卷 96-100页

作者：徐家云胡学苏吴永昂徐国华武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室武汉430070 武汉和创建筑工程设计事务所有限公司武汉430071 中冶南方(武汉)建筑设计咨询有限公司武汉430077 中建三局股份公司工程总承包公司路桥分公司武汉430064

为了解决大型渡槽的地震响应问题,从水体的TLD效应出发,通过对渡槽的横断面尺寸调整对比分析,找出水体TLD控制力规律,并在渡槽中沿纵向设全长的隔板,以进一步改善渡槽的横向抗震性能,利用ANSYS软件建立渡槽结构的空间三维动力分析模型... 详细信息

为了解决大型渡槽的地震响应问题,从水体的TLD效应出发,通过对渡槽的横断面尺寸调整对比分析,找出水体TLD控制力规律,并在渡槽中沿纵向设全长的隔板,以进一步改善渡槽的横向抗震性能,利用ANSYS软件建立渡槽结构的空间三维动力分析模型。计算结果表明:水体的TLD效应对渡槽的横向地震响应有较大影响;沿槽中纵向增设隔板后,其地震响应进一步减小。

关键词：渡槽调谐液体阻尼器隔板动力模型地震响应

外包钢套加固震损双层高架桥框架式桥墩抗震性能试验

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科学技术与工程 2022年第6期22卷 2515-2523页

作者：许成祥王理吴永昂朱红兵武汉科技大学城市建设学院武汉430065

双层高架桥的框架式桥墩是主要的抗侧力结构,震损桥墩如何快速加固修复是亟待解决的问题。按照1/5.5缩尺设计并制作了4个双层高架桥框架式桥墩模型,分别为对比试件、加固对比试件、中度损伤加固试件和重度损伤加固试件。对试件进行了拟... 详细信息

双层高架桥的框架式桥墩是主要的抗侧力结构,震损桥墩如何快速加固修复是亟待解决的问题。按照1/5.5缩尺设计并制作了4个双层高架桥框架式桥墩模型,分别为对比试件、加固对比试件、中度损伤加固试件和重度损伤加固试件。对试件进行了拟静力试验,分析了外包钢套加固震损双层高架桥框架式桥墩的抗震性能,研究了不同预损程度对加固效果的影响。试验结果表明:外包钢套加固双层高架桥框架式桥墩,立柱先于盖梁破坏,保证了“强梁弱柱”的抗震设计目标的实现。与未加固试件相比,受中度预损试件经加固修复,其峰值荷载平均值提高了88.9%,破坏位移提高了31.2%;受重度预损试件经加固修复,其峰值荷载平均值提高了72.7%,破坏位移提高了10.9%。试件在重度损伤程度情况下,经外包钢套加固修复,震损双层高架桥框架式桥墩恢复并超过受损前的抗震性能,说明外包钢套法是一种有效的震损加固方法。

关键词：双层高架桥框架式桥墩外包钢套加固震损抗震性能

基于自监督与蒸馏约束的正则化类增量学习方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2024年第5期36卷 775-785页

作者：徐岸吴永明郑洋贵州大学公共大数据国家重点实验室贵阳550025 贵州大学现代制造教育部重点实验室贵阳550025

针对神经网络模型在增量学习中存在灾难性遗忘问题,提出一种基于自监督与隐层蒸馏约束的正则化类增量学习方法,包括自监督伪标签预测、隐层蒸馏约束和参数正则化.首先基于贝叶斯和信息论提出一种对模型参数重要性评价的正则化策略;然后... 详细信息

针对神经网络模型在增量学习中存在灾难性遗忘问题,提出一种基于自监督与隐层蒸馏约束的正则化类增量学习方法,包括自监督伪标签预测、隐层蒸馏约束和参数正则化.首先基于贝叶斯和信息论提出一种对模型参数重要性评价的正则化策略;然后利用自监督伪标签预测增强模型的表征能力,并保留隐层特征,通过加入高斯噪声提高隐层特征的泛化能力;最后使用蒸馏约束方法与交叉熵分类损失对历史任务的隐层特征与输出层特征进行训练.在CIFAR-10和CIFAR-100数据集上的实验结果表明,所提方法取得较好的效果,其中,在CIFAR-100数据集上的平均准确率和遗忘率分别达到64.16%和15.95%;该方法能够有效地减少灾难性遗忘的影响.

关键词：增量学习正则化知识蒸馏自监督伪标签预测

电能型-功率型混合储能日前-日内协同滚动调度策略

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电力系统自动化 2024年第1期48卷 77-87页

作者：吴永飞包宇庆南京师范大学南瑞电气与自动化学院江苏省南京市210046

混合储能可以利用不同类型储能在电量和功率上的不同优势。然而,在滚动优化调度中,电能型储能资源(如电池储能)容易因较短的日内滚动时间窗而限制其削峰填谷的能力;而功率型储能资源(如超级电容)又容易因较长的日前时间窗而影响其平抑... 详细信息

混合储能可以利用不同类型储能在电量和功率上的不同优势。然而,在滚动优化调度中,电能型储能资源(如电池储能)容易因较短的日内滚动时间窗而限制其削峰填谷的能力;而功率型储能资源(如超级电容)又容易因较长的日前时间窗而影响其平抑风电波动的效果。针对以上两种问题,文中提出一种同时考虑电能型和功率型储能资源的日前-日内协同滚动调度策略。首先,针对电能型储能削峰填谷能力受限的问题,将日内滚动周期扩展到一天中的剩余时间,并将调度范围划分为时间分辨率不同的两个部分,从而使该部分储能资源尽可能参与削峰填谷,同时提升模型的求解效率。然后,针对功率型储能平抑波动能力受限的问题,通过对波动量的极值点统计分析,提出有限时间窗电量约束策略,从而避免该部分储能资源因过度参与削峰填谷而导致能量不足。算例表明,提出的调度策略能够发挥不同储能资源的调度潜力,在削峰填谷的同时平抑风电波动,提升风电消纳能力。

关键词：风电消纳储能削峰填谷滚动调度两阶段优化