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附加锌丝对拉索腐蚀形貌及力学性能退化的影响

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土木与环境工程学报(中英文) 2024年

作者：李利孝何易杨汝铃周海俊刘世增李强深圳大学土木与交通工程学院南方电网有限责任公司超高压输电公司大理局

拉索是索承桥梁的主要传力构件，拉索腐蚀严重时将威胁桥梁结构的安全性和耐久性。对新型附加锌丝拉索开展人工加速腐蚀、形貌三维扫描和力学性能测试，探究附加锌丝对拉索腐蚀扩展特征及力学性能退化的影响机制。制备含锌丝和不含锌丝... 详细信息

拉索是索承桥梁的主要传力构件，拉索腐蚀严重时将威胁桥梁结构的安全性和耐久性。对新型附加锌丝拉索开展人工加速腐蚀、形貌三维扫描和力学性能测试，探究附加锌丝对拉索腐蚀扩展特征及力学性能退化的影响机制。制备含锌丝和不含锌丝（对照组）的高强钢丝拉索试件，通过在护套设置环形开口模拟破损情况，采用喷滴方式进行4、8、12周的人工加速腐蚀；采用华郎-3DX+非接触式扫描仪构建拉索点云模型，分析锌丝对高强钢丝腐蚀扩展的影响规律；采用MTS试验机对不同锈蚀度高强钢丝进行静力拉伸，构建锈蚀高强钢丝截面损失率与力学性能的关联模型，并评估拉索承载性能。结果表明：加速腐蚀4、8、12周后，附加锌丝拉索护套开口处钢丝最大截面损失率均值较无锌丝拉索分别减小47.14%、62.68%、38.70%；护套开口处钢丝极限强度均值提高0.17%、6.12%、5.55%，屈服强度均值提高-0.31%、8.54%、6.24%，拉索剩余承载力提高0.16%、5.41%、4.83%。

关键词：锌丝保护高强钢丝拉索人工加速腐蚀力学性能腐蚀形貌

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基于激光扫描和形貌等效的行道树风荷载模拟

深圳大学学报（理工版） 2024年第2期41卷 127-135页

作者：孙梦思周晓青黄希桂蔡鸣崔冬瑾李伟文李利孝深圳大学土木与交通工程学院广东深圳518060 哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院广东深圳518055 深圳大学建筑与城市规划学院广东深圳508060 深圳市海上基础设施安全与监测重点实验室广东深圳518060

行道树风荷载的准确模拟是对其开展风致失效模式分析以及加固处置的先决条件.为精确模拟行道树的风荷载,提出一种基于三维(three dimensional,3D)激光扫描与树冠形貌等效融合的典型行道树风荷载数值模拟方法,对典型行道树的风致失效模... 详细信息

行道树风荷载的准确模拟是对其开展风致失效模式分析以及加固处置的先决条件.为精确模拟行道树的风荷载,提出一种基于三维(three dimensional,3D)激光扫描与树冠形貌等效融合的典型行道树风荷载数值模拟方法,对典型行道树的风致失效模式进行了探讨.首先通过移动式3D激光扫描建立山茶树和南洋楹两种行道树的点云模型,并采用树冠形貌等效方法构建了两种行道树数值分析模型;然后探讨等效建模方法中模型尺寸随风速变化的折减规律;最后分析行道树模型在不同等级风速作用下的风振响应特性和失效模式.研究表明,基于3D激光扫描和树冠形貌等效的行道树风荷载模拟方法可准确模拟行道树风荷载特性,行道树顺风向阻力模拟值与试验值的误差在5%以内;树木破坏形态以弯曲破坏为主,且树木各级枝干初始破坏呈现出3级枝条、2级枝条、1级枝条和主干的顺序特征,但在风速较大时则出现主干或重要枝干破坏先于次要枝干的现象.本研究提出的树冠形貌等效的行道树风荷载模拟方法精确性良好,对城市行道树风致易损性分析以及城市绿化系统的防灾减灾规划具有重要指导意义.

关键词：结构工程风荷载行道树形貌等效有限元模拟失效模式风振响应

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基于实测数据的台风边界层风速剖面特征研究

工业建筑 2024年第2期54卷 98-105页

作者：黄希桂罗胜昌李利孝哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院广东深圳518055 深圳大学土木与交通工程学院广东深圳518060 深圳大学城市智慧交通与安全运维研究院广东深圳518060

目前规范中对台风影响区建筑物的抗风设计采用类比非气旋风场的方式来进行,然而大量实测结果表明台风剖面与非气旋风场风剖面存在较大差异,风剖面的影响因素和变化规律目前仍不明确。为清晰地了解台风的剖面特征及其规律,基于多个台风... 详细信息

目前规范中对台风影响区建筑物的抗风设计采用类比非气旋风场的方式来进行,然而大量实测结果表明台风剖面与非气旋风场风剖面存在较大差异,风剖面的影响因素和变化规律目前仍不明确。为清晰地了解台风的剖面特征及其规律,基于多个台风的实测剖面数据,以下垫面类型、台风结构分区和风速大小三类控制指标对数据进行分类,对各个类别的风剖面数据进行对比分析。研究表明:台风剖面中的近地急流层与下垫面类型、台风结构分区和风速均有关,即A、B类场地、较大风速和台风后眼壁区更易出现近地急流层;台风风剖面的梯度风高度与下垫面类型和平均风速存在着一定关系,A、B类场地的梯度风高度由台风中心向外呈增大趋势,C类场地下的梯度风高度从台风中心向外呈先减小后增大趋势。

关键词：台风边界层风剖面特征低空急流现场实测

城市规模和人口增长背景下典型城市区域极端自然灾害风险及致灾模式分析

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工业建筑 2024年

作者：李利孝章伦孙梦思黄希桂任镜羲龚敬亮赵一戈深圳大学土木与交通工程学院哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院

全球气候环境变化的背景下，热带风暴、极端降雨与洪涝、极端温度以及地震等自然灾害的发生频次和强度呈现上升趋势。与此同时，城市化的推进和大规模城市的涌现导致各类自然灾害的灾害风险和致灾模式亦发生显著变化，如承载体脆弱性改... 详细信息

全球气候环境变化的背景下，热带风暴、极端降雨与洪涝、极端温度以及地震等自然灾害的发生频次和强度呈现上升趋势。与此同时，城市化的推进和大规模城市的涌现导致各类自然灾害的灾害风险和致灾模式亦发生显著变化，如承载体脆弱性改变、减灾力技术挑战等。本文首先对我国典型特大型城市面临的极端自然灾害风险类别与灾害情况进行分析，探究城市规模和人口增长对典型城市的极端风险的影响机制，最后分析了我国不同典型区域城市的特点以及各类自然灾害风险的致灾模式。本文的研究旨在系统的探究城市规模和人口增长对典型城市极端自然灾害风险的影响机制，为城市的可持续发展提供指导，提高城市的适应能力和抗灾韧性。

关键词：城市规模人口增长极端风险自然灾害城市发展

深圳市阴香类行道树风致失效模式及失效风速预测研究

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自然灾害学报 2022年第2期31卷 148-155页

作者：李利孝蔡鸣宋健李伟文王卫仑深圳大学土木与交通工程学院广东深圳518060 深圳大学结构工程研究所广东深圳518060

为了探究行道树的抗风性能和风灾易损性,文中选取了深圳市具有代表性的阴香类行道树模型作为研究对象,依据分形理论并考虑其空间形态构建了行道树的有限元模型;利用ANASYS-Work-bench平台模拟行道树模型的风荷载,并探讨了该行道树模型... 详细信息

为了探究行道树的抗风性能和风灾易损性,文中选取了深圳市具有代表性的阴香类行道树模型作为研究对象,依据分形理论并考虑其空间形态构建了行道树的有限元模型;利用ANASYS-Work-bench平台模拟行道树模型的风荷载,并探讨了该行道树模型在不同等级风速作用下的风振响应特性和破坏模式。研究发现:行道树主干的最大切应力出现在最低处树枝与主干连接处,最大弯矩出现在树根端部位置;剪切破坏是引起该类型行道树破坏的主要形式,行道树结构失效的位置集中发生在枝条连接处;随着枝条逐渐损失,行道树承受的总风荷载减少,失效风速显著增加;考虑行道树的空间形态和分枝影响构建的有限元模型能较为准确地预测典型行道树的失效风速和破坏形态。

关键词：行道树分形模型破坏模式失效风速抗风性能

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钢纤维增强磷酸镁水泥复合材料的研究进展

混凝土 2023年第6期 188-192页

作者：郑淑清胡玥李利孝丁铸深圳大学、土木与交通工程学院、广东省滨海土木工程耐久性重点实验室广东深圳518061

磷酸镁水泥(MPC)由于其早强、耐磨、可塑性好等优越的性能得到了广泛的利用。然而作为化学键合的胶凝材料,MPC脆性较高,掺入钢纤维是提高其延性和韧性的一种非常简单又有效的方法。综合国内外钢纤维增强磷酸镁水泥复合材料的研究现状,... 详细信息

磷酸镁水泥(MPC)由于其早强、耐磨、可塑性好等优越的性能得到了广泛的利用。然而作为化学键合的胶凝材料,MPC脆性较高,掺入钢纤维是提高其延性和韧性的一种非常简单又有效的方法。综合国内外钢纤维增强磷酸镁水泥复合材料的研究现状,从钢纤维的不同种类分析了其对磷酸镁水泥力学性能的影响,还从微观结构界面过渡区的变化来阐述钢纤维的增强增韧机理。钢纤维可以显著改善磷酸镁水泥的抗压强度和高脆性,而相同体积下的微细钢纤维较普通钢纤维具有更多的根数,其与磷酸镁水泥的界面黏结能力就越强,故微细钢纤维对于提高MPC抗压强度和高脆性效果比普通钢纤维更为显著。指出了当前钢纤维增强磷酸镁水泥研究中存在的一些问题,结合实际应用和需求展望了今后的研究及发展的方向。

关键词：磷酸镁水泥钢纤维微细钢纤维黏结强度

相干结构对0814号强台风“黑格比”湍流特性的影响

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深圳大学学报（理工版） 2022年第6期39卷 629-636页

作者：李利孝黄羽晴陈上鑫黄希桂肖仪清陈贤川深圳大学土木与交通工程学院广东深圳518060 深圳市海上基础设施安全与监测重点实验室广东深圳518060 哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院广东深圳518055

为了探究实测台风眼壁强风区和风眼区风速非平稳性的形成机理,以0814号强台风“黑格比”实测数据为研究对象,用离散小波变换结合假设检验的方法对风场的相干结构进行辨识与提取,探讨相干结构对风速非平稳性、非高斯性以及风场湍流特性... 详细信息

为了探究实测台风眼壁强风区和风眼区风速非平稳性的形成机理,以0814号强台风“黑格比”实测数据为研究对象,用离散小波变换结合假设检验的方法对风场的相干结构进行辨识与提取,探讨相干结构对风速非平稳性、非高斯性以及风场湍流特性参数的影响规律.研究结果表明:对于0814号强台风“黑格比”,相干结构是造成风场脉动风速具有非平稳性和非高斯性的关键因素,提取相干结构后非平稳样本的非平稳性和非高斯性显著减弱;相干结构对各湍流参数的平均贡献介于6.42%~32.40%.相干结构持时占样本时长的比值平均为10.60%,对湍动能贡献占比最高达40.50%.相干结构具有“短持时、高含能”的特点,是造成湍流参数值异常偏大的根本原因.研究可为非平稳风作用下结构精细化抗风设计提供参考.

关键词：结构工程台风相干结构风特性非平稳性非高斯性

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积分尺度和风速谱对桥梁抖振响应影响分析

哈尔滨工业大学学报 2012年第12期44卷 18-24页

作者：李利孝肖仪清胡钢焦丽娜哈尔滨工业大学深圳研究生院土木与环境工程学院广东深圳518055

为研究目前被动湍流风洞试验中无法准确模拟的湍流积分尺度对桥梁结构抖振响应的影响并合理评价风洞试验结果,本文采用抖振频域的计算方法,以典型的一座斜拉桥和一座悬索桥为例,结合主梁节段模型气动力参数风洞试验结果研究了积分尺度... 详细信息

为研究目前被动湍流风洞试验中无法准确模拟的湍流积分尺度对桥梁结构抖振响应的影响并合理评价风洞试验结果,本文采用抖振频域的计算方法,以典型的一座斜拉桥和一座悬索桥为例,结合主梁节段模型气动力参数风洞试验结果研究了积分尺度对节段模型抖振响应的影响.结果表明:当在小风速时,抖振响应随着积分尺度的增加而减小,而当风速超过一定限值后,抖振响应随着积分尺度的增加先增大后减小;通过对比风洞试验模拟与规范推荐积分尺度的差异,发现风洞试验在小风速时高估了抖振响应,而在大风速时则低估了抖振响应.本文还分析了各国规范中采用的几种水平和竖向风速谱对抖振响应的影响,结果表明几种水平向风速谱对抖振响应的影响可忽略不计,而不同竖向风速谱计算的抖振响应则存在一定差别.

关键词：湍流积分尺度脉动风速谱抖振大跨度桥梁

基于风观测塔和风廓线雷达实测的强台风黑格比风剖面研究

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工程力学 2012年第9期29卷 284-293页

作者：李利孝肖仪清宋丽莉秦鹏哈尔滨工业大学深圳研究生院广东深圳518055 广东省气候中心广东广州510080

利用两座风观测塔和一台风廓线雷达对强台风黑格比的实测结果,研究了台风黑格比近地塔层和边界层风剖面特征。结果表明:在近地塔层风剖面,陆地来风时,最大风速高度高于70m,且指数律剖面指数α随着风速的增大而减小;海面来风时,最大风速... 详细信息

利用两座风观测塔和一台风廓线雷达对强台风黑格比的实测结果,研究了台风黑格比近地塔层和边界层风剖面特征。结果表明:在近地塔层风剖面,陆地来风时,最大风速高度高于70m,且指数律剖面指数α随着风速的增大而减小;海面来风时,最大风速高度约为50m,指数律剖面指数α随着风速的增大而增大。在边界层风剖面,台风黑格比前眼壁强风区梯度风高度为450m,后眼壁强风区为300m,外风场为200m。指数律和对数律剖面可以用来描述台风黑格比眼壁强风区300m高度以下和外风场200m高度以下的风剖面,但是风剖面参数不符合规范推荐值,D-H模型参数不适合描述其风剖面,需进行修正。

关键词：台风风剖面指数律对数律大气边界层高层建筑结构抗风设计

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