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L形内置钢板混凝土组合剪力墙抗剪性能分析

建筑钢结构进展 2024年第1期26卷 54-64页

作者：姜绍飞韩育昌刘越生福州大学土木工程学院福州350108 福建华航建设集团有限公司福州350001

为揭示L形内置钢板混凝土组合剪力墙的工作机理并提出其抗剪承载力计算公式,首先建立了非线性有限元模型,并通过试验结果进行了验证。在此基础上研究了高宽比、轴压比、钢板厚度、混凝土强度、翼缘长度等参数对剪力墙抗剪性能的影响。最... 详细信息

为揭示L形内置钢板混凝土组合剪力墙的工作机理并提出其抗剪承载力计算公式,首先建立了非线性有限元模型,并通过试验结果进行了验证。在此基础上研究了高宽比、轴压比、钢板厚度、混凝土强度、翼缘长度等参数对剪力墙抗剪性能的影响。最后,提出了剪力墙的抗剪承载力计算公式。结果表明:剪力墙在受力过程中,腹板是主要受力构件;随着高宽比的减小,剪力墙的抗剪承载力和初始抗侧刚度增大;随着轴压比的增大,剪力墙的抗剪承载力增大,但当轴压比超过0.5时,抗剪承载力开始降低;将所提出的剪力墙抗剪承载力计算公式与现有的计算公式相比,计算结果误差较小,可以为工程应用提供参考。

关键词：组合剪力墙数值分析参数化分析抗剪承载力

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摇摆架加固装配框剪结构变形控制机理研究

哈尔滨工业大学学报 2021年第4期53卷 120-128页

作者：张漳荣姜绍飞戴亮亮福州大学土木工程学院福州350108

为解决地震作用下非对称RC框架-装配式剪力墙结构(AFPSW)出现的层间位移集中和平面扭转等不利变形问题,提出外附摇摆架的加固方法提升AFPSW的损伤变形能力与抗震性能.推导了外附摇摆架加固体系的动力方程,揭示了其变形控制机理并据此建... 详细信息

为解决地震作用下非对称RC框架-装配式剪力墙结构(AFPSW)出现的层间位移集中和平面扭转等不利变形问题,提出外附摇摆架的加固方法提升AFPSW的损伤变形能力与抗震性能.推导了外附摇摆架加固体系的动力方程,揭示了其变形控制机理并据此建立相应的设计方法。为验证加固设计方法的有效性,建立了基于振动台试验验证的AFPSW有限元模型,结合非线性动力时程分析结果,研究了结构加固前后的变形模式、损伤状态的变化与性能提升效果。结果表明:在峰值加速度0.62 g地震作用下,加固后体系的层间位移集中系数和扭转分别减小了20.9%和53%,极大改善了结构的不利变形,降低了体系整体损伤状态等级。这一切表明外附摇摆架加固体系的动力方程推导正确,提出的结构加固设计方法是可靠的,极大地改善了结构的均匀性和抗震性能。

关键词：外附摇摆架装配混凝土结构动力时程分析层间位移集中系数变形模式

基于IMPSCO和改进Newmark-β算法的结构系统及激励辨识研究

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振动与冲击 2017年第15期36卷 22-28页

作者：麻胜兰姜绍飞陈志刚福州大学土木工程学院福州350108

基于振动的土木工程结构系统识别中,常用的识别方法如基于Newmark-β算法的方法,常常需要已知激励,而事实上激励和完整的输出响应是很难测得的。基于此,在现有的Newmark-β算法中引入多项式拟合来解决结构系统识别误差带来的漂移现象,... 详细信息

基于振动的土木工程结构系统识别中,常用的识别方法如基于Newmark-β算法的方法,常常需要已知激励,而事实上激励和完整的输出响应是很难测得的。基于此,在现有的Newmark-β算法中引入多项式拟合来解决结构系统识别误差带来的漂移现象,进而提出了改进的Newmark-β算法,并结合改进协同粒子群算法(IMPSCO),给出了仅用部分结构响应的系统识别和激励辨识方法。最后,通过一七层钢框架数值算例和实验室模型试验验证了方法的有效性和可行性,并探讨了噪声、输出响应完整性的影响。研究表明,所提方法能准确地实现未知激励和部分实测响应状态下的结构系统和未知激励的识别,而且具有较强的容噪性和鲁棒性。

关键词：未知激励系统识别改进的Newmark--β算法

基于概率神经网络分类器的数据融合损伤检测方法

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计算力学学报 2008年第5期25卷 700-705页

作者：姜绍飞张帅福州大学土木工程学院福州350002 沈阳建筑大学土木学院沈阳110168

为了有效地利用来自大型结构健康监测系统大量冗余、互补的信息进行结构健康状况评估,本文从数据融合的基本原理入手,将小波分析、概率神经网络和数据融合等技术有机地结合起来,提出了一种5阶段的决策级数据融合损伤检测新方法,最后用2... 详细信息

为了有效地利用来自大型结构健康监测系统大量冗余、互补的信息进行结构健康状况评估,本文从数据融合的基本原理入手,将小波分析、概率神经网络和数据融合等技术有机地结合起来,提出了一种5阶段的决策级数据融合损伤检测新方法,最后用2个数值算例验证了方法的有效性,并探讨了测量噪声对损伤识别的影响。研究结果表明,所提出的方法是可行、有效的。

关键词：损伤检测数据融合小波能量特征特征提取概率神经网络

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基于粗集的改进对向传播网络结构损伤识别

振动与冲击 2011年第6期30卷 1-4,14页

作者：姜绍飞林杰福州大学土木工程学院福州350108

为了有效地利用结构健康监测系统冗余、互补、不确定的信息进行健康状况评估,提出一种将粗集和改进对向传播神经网络(RCPN)有机地结合在一起的损伤识别新方法。它先用粗集进行数据处理以降低数据的不确定性和空间维数,然后用RCPN进行损... 详细信息

为了有效地利用结构健康监测系统冗余、互补、不确定的信息进行健康状况评估,提出一种将粗集和改进对向传播神经网络(RCPN)有机地结合在一起的损伤识别新方法。它先用粗集进行数据处理以降低数据的不确定性和空间维数,然后用RCPN进行损伤识别。为了验证所提方法的有效性,对1个框架结构的单损伤和多损伤模式进行了识别,并重点研究了噪声、神经网络模型、不同数据处理方法的影响。研究发现,所提方法不仅可以降低数据的空间维数,减少神经网络的训练与检验时间,而且具有较好的损伤识别精度和鲁棒性。

关键词：粗集改进对向传播神经网络损伤识别属性约简

考虑环境与荷载长期共同作用的木材本构模型研究

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建筑结构学报 2021年第8期42卷 160-168页

作者：姜绍飞乔泽惠吴铭昊欧阳奇福州大学土木工程学院福建福州350108 福建省建筑科学研究院福建福州350002 衢州学院建筑工程学院浙江衢州324000

针对木材的变形易受周围环境温湿度变化影响的问题,提出了一种能描述木材在外界环境和荷载长期共同作用下的本构模型和力学性能研究方法。首先基于Tsai-Wu屈服准则、Drucker公设和一致性理论提出了考虑蠕变、机械吸附蠕变的木材本构模型... 详细信息

针对木材的变形易受周围环境温湿度变化影响的问题,提出了一种能描述木材在外界环境和荷载长期共同作用下的本构模型和力学性能研究方法。首先基于Tsai-Wu屈服准则、Drucker公设和一致性理论提出了考虑蠕变、机械吸附蠕变的木材本构模型;然后采用Fortran语言将推导的本构模型编写成UMAT子程序模块并嵌入到ABAQUS软件中,实现了在荷载及环境共同作用下木材本构的有限元分析;最后,选取老旧木材进行了单轴材性试验以及机械吸附蠕变试验,验证了所提出本构模型的有效性,并采用Hankinson理论公式验证了木材在斜纹受力状态下模拟的有效性。研究结果表明,有限元计算的木材顺纹、横纹径向以及横纹弦向的屈服应力与实测屈服强度相对误差分别为19.5%、4.6%和8.7%,所推导的木材模型与所编写的用户子程序(UMAT)可以用于研究木材在单向和斜纹受力状态下的力学特性,机械吸附蠕变的试验结果与有限元结果吻合较好,能够较为准确地预测木材在荷载和环境共同作用下的力学行为。

关键词：木材环境和荷载长期共同作用正交各向异性本构模型有限元分析力学性能

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表面开槽碳纤维布-混凝土界面抗剪性能试验

哈尔滨工业大学学报 2023年第6期55卷 52-60页

作者：姜绍飞臧荣彬宋华霖崔二江福州大学土木工程学院福州350108 福建省土木工程多灾害防治重点实验室福州350108 湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201

为探究表面开槽法对碳纤维布(carbon fibre reinforced plastics,CFRP)-混凝土界面抗剪性能的影响,开展了表面开槽法CFRP-混凝土单剪试验,研究槽宽深比(0.5、1.0和1.5)和沟槽形状(矩形、正梯形和倒梯形)对CFRP-混凝土界面抗剪性能的影响... 详细信息

为探究表面开槽法对碳纤维布(carbon fibre reinforced plastics,CFRP)-混凝土界面抗剪性能的影响,开展了表面开槽法CFRP-混凝土单剪试验,研究槽宽深比(0.5、1.0和1.5)和沟槽形状(矩形、正梯形和倒梯形)对CFRP-混凝土界面抗剪性能的影响,重点探究失效模式、断裂能、平均剪应力等指标,并提出表面开槽黏结界面抗剪设计方法。结果表明:较未开槽粘贴法,表面开槽法失效模式由Ⅱ类剥离破坏转变为Ⅵ类断裂破坏,界面断裂能最大提高136.4%,充分发挥CFRP布的抗拉强度和利用率;槽宽深比与平均剪应力成正相关,且存在最优值;正梯形沟槽的平均剪应力分别较倒梯形和矩形沟槽提高10.1%和11.8%。表面开槽法具有较好的抗剪性能,提出的设计方法可用于指导其黏结界面抗剪设计。

关键词：混凝土结构碳纤维布表面开槽法单剪试验界面抗剪性能

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基于DWT与零空间法的结构非线性检测

沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2016年第1期32卷 1-9页

作者：姜绍飞陈志刚麻胜兰福州大学土木工程学院福建福州350108

目的研究一种新的非线性状态检测策略,为判断结构状态类型提供新的理论依据.方法首先,对结构响应数据进行离散小波变换(DWT),获得低频响应信号;其次,用低频响应信号构建Hankel矩阵,并进行奇异值分解(SVD),以此划分零空间与非零空间;最后... 详细信息

目的研究一种新的非线性状态检测策略,为判断结构状态类型提供新的理论依据.方法首先,对结构响应数据进行离散小波变换(DWT),获得低频响应信号;其次,用低频响应信号构建Hankel矩阵,并进行奇异值分解(SVD),以此划分零空间与非零空间;最后,研究提出了两个指标(theta和DON)进行非线性检测,并构造了相应的线性基准值(LL).通过非线性数值仿真和一个3层非线性框架试验进行了方法验证.结果结构处于线性状态时,theta明显小于其线性基准值(LL),DON基本为1;而当结构进入非线性状态时,theta明显大于LL,DON也明显大于1,且两个指标都随非线性程度增加而增大.结论所提方法能较好地用于结构非线性检测,具有较强鲁棒性和工程实用性.

关键词：结构非线性检测离散小波变换(DWT) 零空间法非线性指标

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震损不规则装配框剪结构损伤评估

振动与冲击 2021年第15期40卷 165-174页

作者：姜绍飞祝豪张漳荣赵剑王耀福州大学土木工程学院福州350108 中建海峡建设发展有限公司福州362000

为了快速准确地评估地震作用下不规则装配框剪结构的真实状态,为震后结构的损伤程度预测和抗震加固提供技术支持,基于结构材料属性、层间变形、扭转变形以及裂缝等参数,提出了震损不规则装配框剪结构的综合损伤指标(the comprehensive d... 详细信息

为了快速准确地评估地震作用下不规则装配框剪结构的真实状态,为震后结构的损伤程度预测和抗震加固提供技术支持,基于结构材料属性、层间变形、扭转变形以及裂缝等参数,提出了震损不规则装配框剪结构的综合损伤指标(the comprehensive damage index,DI),建立了DI限值与地震破坏水准之间的关系,最后通过地震模拟振动台试验和数值分析验证了评估理论的可行性和有效性,并与脉动法、规程评估结果进行了比较。结果表明,DI考虑了结构的局部损伤和整体损伤状态,震损不规则装配框剪结构为中等破坏,该评估结果相对层间最大扭转角(严重破坏)、裂缝(轻微破坏)等参数更能真实反映震损结构损伤情况,且与脉动法的结构整体评估结果、规范的层间最大位移角评估结果一致,这一切表明所提评估理论用于精确评估震损不规则装配框剪结构是可行、有效的。

关键词：装配式结构不规则框剪结构振动台试验综合损伤指标DI