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复合可展曲面网格结构形态创建方法研究

建筑结构学报 2022年第12期43卷 290-299页

作者：崔京兰郑延丰罗尧治浙江大学空间结构研究中心浙江杭州310058

空间网格结构的形态创建需要同时考虑建筑外形的美观性、结构受力的合理性和施工建造的便捷性。基于可展曲面的几何特性提出了一种复合可展曲面网格结构形态创建方法。首先基于Bézier函数给出了单一可展曲面的几何描述,并通过引入G0(... 详细信息

空间网格结构的形态创建需要同时考虑建筑外形的美观性、结构受力的合理性和施工建造的便捷性。基于可展曲面的几何特性提出了一种复合可展曲面网格结构形态创建方法。首先基于Bézier函数给出了单一可展曲面的几何描述,并通过引入G0(两个曲线端点连续的连接)、G1(一阶微分连续的连接)连接条件提出了复合可展曲面的构建方法;其次,基于曲面表面积最小化的优化数学模型给出了复合可展曲面形态存在的判定方法;将曲面离散为网格结构后,利用结构系统应变能最小化的优化数学模型,建立了复合可展曲面网格结构的形态创建方法。从设计变量变化范围、导线拼接方式、初始直纹面等方面,通过算例验证了所提出的复合可展曲面网格结构形态创建方法的有效性。研究结果表明,不同的初始结构会优化得到不同的受力合理的网格结构形态。通过不同的连接方式,可以实现满足建筑意图的各种形式可展曲面结构形态。所提出的复合可展曲面网格结构形态创建方法,在保证施工建造便捷性的同时兼顾了结构受力合理性。

关键词：空间网格结构复合可展曲面 Bézier曲线曲面结构形态形状优化

考虑剪切和扭转变形的有限质点法纤维梁单元研究

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工程力学 2022年第5期39卷 34-43页

作者：林贤宏罗尧治唐敬哲汪伟郑延丰杨超浙江大学空间结构研究中心浙江杭州310058

为提高有限质点法分析结构弹塑性问题的精度,该文将纤维梁模型融入有限质点法的计算求解框架中,推导了考虑剪切变形和扭转变形的有限质点法纤维梁单元的质点内力求解公式。该单元采用Timoshenko梁理论描述梁截面变形状态,以单元纯变形... 详细信息

为提高有限质点法分析结构弹塑性问题的精度,该文将纤维梁模型融入有限质点法的计算求解框架中,推导了考虑剪切变形和扭转变形的有限质点法纤维梁单元的质点内力求解公式。该单元采用Timoshenko梁理论描述梁截面变形状态,以单元纯变形分量表示截面上任一点的位移,并结合纤维材料的三维本构关系以考虑弯曲、剪切和扭转变形之间的耦合作用。数值算例的分析结果表明,该纤维梁单元能够有效地模拟结构弹塑性行为,相较于塑性铰法具有更高的精度。

关键词：有限质点法纤维梁单元弹塑性分析剪切变形扭转变形

不同排布下球壳结构群体风致干扰效应风洞试验研究

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空间结构 2022年第1期28卷 3-12页

作者：王鉴可郑延丰罗尧治浙江大学空间结构研究中心浙江杭州310058

风荷载是影响各类大跨屋盖设计的重要因素,而由群体产生的干扰效应又常常使风场更加复杂,使结构在风荷载作用下表现出不同于单体的响应.本文通过风洞试验技术,分别考虑球壳群在一字形、品字形、四边形三种典型排布方式、三种不同间距(R/... 详细信息

风荷载是影响各类大跨屋盖设计的重要因素,而由群体产生的干扰效应又常常使风场更加复杂,使结构在风荷载作用下表现出不同于单体的响应.本文通过风洞试验技术,分别考虑球壳群在一字形、品字形、四边形三种典型排布方式、三种不同间距(R/3、R/2、R)以及不同风向角下的群体干扰效应.通过数值统计等方法,对不同影响因素进行分析和对比;使用竖向整体升力系数(C_(F))和局部干扰因子(IF)等指标,对不同群体类型的干扰效应进行评估.研究表明:球壳群在风荷载作用下的表面风压分布特性随风向角及排布形式的变化会产生较大差异;球壳在群体干扰影响下,竖向整体风荷载最高可能会有约40%的放大;总体而言,在抵抗风致静力荷载中,团簇型排布比直线型排布具有更大的优势;球壳群体对于风向角的变化更加敏感,而对于相隔间距变化的敏感性较低.

关键词：大跨度屋盖球壳群体效应风致干扰风洞试验

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基于有限质点法的分布协调式多尺度分析

工程力学 2023年

作者：姚俊杰郑延丰唐敬哲汪伟杨超罗尧治浙江大学空间结构研究中心浙江大学长三角智慧绿洲创新中心浙江省空间结构重点实验室

多尺度模型采用“整体宏观，局部精细”的方式来平衡结构数值模拟的计算精度与计算代价，能够在把握结构整体特征的同时获得结构局部信息。本文基于有限质点法点值描述与显式求解的特点，提出了一种考虑界面变形的分布协调式多尺度耦合... 详细信息

多尺度模型采用“整体宏观，局部精细”的方式来平衡结构数值模拟的计算精度与计算代价，能够在把握结构整体特征的同时获得结构局部信息。本文基于有限质点法点值描述与显式求解的特点，提出了一种考虑界面变形的分布协调式多尺度耦合方法。本文详述了分布协调式多尺度耦合的基本原理，给出了分布协调式多尺度耦合的有限质点法实现流程：计算界面处的作用力，依据力平衡关系将主质点上的界面作用力分配到从质点上，再依据位移协调关系和运动方程求解得到的从质点位移增量来求解主质点的运动。本文实现了梁-平面、梁-壳、梁-实体三种类型的多尺度连接，避免了耦合界面上的应力集中问题，通过算例对比验证了该方法在几何非线性与动力问题中的稳定性与可靠性，为结构多尺度精细化分析提供有效手段。

关键词：有限质点法分布协调式多尺度耦合主从质点耦合体系位移协调关系力平衡关系

结构三维弹塑性接触问题的图形处理器并行有限质点法求解（英文）

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Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering) 2023年第12期 1120-1131页

作者：汪伟郑延丰唐敬哲杨超罗尧治浙江大学建筑工程学院浙江大学平衡建筑研究中心浙江大学建筑设计研究院有限公司浙江省空间结构重点实验室

目的：结构的三维弹塑性接触问题通常包含强非线性，且计算比较耗时。为解决这类问题，本文提出基于图形处理器加速的有限质点法。创新点：1.发展基于有限质点法的六面体缩减积分单元；2.提出结构的三维并行接触算法。方法：1.发展基于... 详细信息

目的：结构的三维弹塑性接触问题通常包含强非线性，且计算比较耗时。为解决这类问题，本文提出基于图形处理器加速的有限质点法。创新点：1.发展基于有限质点法的六面体缩减积分单元；2.提出结构的三维并行接触算法。方法：1.发展基于有限质点法的六面体缩减积分单元，并采用沙漏控制技术，用于模拟结构的弹塑性行为；2.提出结构的三维并行接触算法，将包含接触面的三维空间分解为立方体单元格，仅在相邻单元格之间进行接触搜索，并使用链式数据结构存储接触质点；3.通过基于图形处理器的并行计算技术对算法进行加速。结论：1.本文方法与有限元软件Abaqus/Explicit相比，在总计算时间和接触计算时间上分别提升效率约80倍和340倍；2.本文方法的有效性和计算效率都得到了验证。

关键词：图形处理器并行加速弹塑性接触接触搜索有限质点法

新时代“枫桥经验”与城市基层纠纷治理共同体构建——以上海市D区为例

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党政研究 2024年第4期 106-115+128页

作者：郑延瑾任勇华东政法大学政府管理学院甘肃政法大学公共管理学院华东政法大学新时代“枫桥经验”与中国式现代化研究院

基于新时代“枫桥经验”与社会治理共同体建设的耦合性，以上海市D区为案例研究对象，探索新时代“枫桥经验”在城市基层纠纷治理共同体构建中的作用路径与内在逻辑。在践行新时代“枫桥经验”过程中，D区通过以党建引领、三所联动厘清... 详细信息

基于新时代“枫桥经验”与社会治理共同体建设的耦合性，以上海市D区为案例研究对象，探索新时代“枫桥经验”在城市基层纠纷治理共同体构建中的作用路径与内在逻辑。在践行新时代“枫桥经验”过程中，D区通过以党建引领、三所联动厘清权责边界；以群众路线、人民本位构建共治网络；以法治为基、多元融合强化行动能力；以技术赋能、情景适配提升治理效能的行动策略，回应了城市基层纠纷治理共同体构建的多重面向，初步形成了以平台化、法治化为特点的治理共同体。其中，党建引领的组织统合机制为利益共同体构建提供了制度保障；人民本位的价值激活机制为价值共同体生成夯实了内在基础；调解优先的功能整合机制为行动共同体建设提供了支撑条件；目标驱动的效能提升机制为实践共同体运作锚定了目标方向。为此，应以组织、价值、功能、目标等维度的耦合调适，有效回应不同情境下的纠纷治理需求，生成更具适应性的治理共同体。

关键词：新时代“枫桥经验” 纠纷治理共同体城市基层

基于遗传-蚁群优化算法的QoS组播路由算法设计

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科学技术与工程 2024年第11期24卷 4626-4632页

作者：史郑延慧何刚北京邮电大学人工智能学院北京100876

为了提高网络路由性能,提出并设计了一种基于遗传-蚁群优化算法的服务质量(quality of service,QoS)组播路由算法。首先,设计了自适应变频采集策略用于采集网络与节点信息,以此获得网络和节点的状态,为后续路由优化提供数据支持;其次,... 详细信息

为了提高网络路由性能,提出并设计了一种基于遗传-蚁群优化算法的服务质量(quality of service,QoS)组播路由算法。首先,设计了自适应变频采集策略用于采集网络与节点信息,以此获得网络和节点的状态,为后续路由优化提供数据支持;其次,计算路径代价,将路径代价最小作为优化目标,建立QoS组播路由优化模型,并设置相关约束条件;最后,结合遗传算法和蚁群算法提出一种遗传-蚁群优化算法求解上述模型,输出最优路径,完成路由优化。实验结果表明,所提算法可有效降低路径长度与路径代价,提高搜索效率与路由请求成功率,优化后的路由时延抖动较小。

关键词：遗传算法数据采集 QoS组播路由优化蚁群算法路径代价

弯曲元布置形式和注浆方法对MICP胶结砂土小应变剪切模量的影响

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土木与环境工程学报(中英文) 2024年

作者：张雷郑延龙徐涛李浩玉胡健史金权东南大学交通学院中建西南咨询顾问有限公司中国人民解放军92493部队重庆大学土木工程学院

在岩土工程应用中，砂土的小应变剪切模量Gmax是重要的力学参数。采用人工玻璃砂作为类似天然砂土的材料，结合多方向弯曲元测量进行MICP加固玻璃砂各向同性固结排水试验，探究MICP加固方法、弯曲元布置形式对玻璃砂水平面(GHH)和垂直平... 详细信息

在岩土工程应用中，砂土的小应变剪切模量Gmax是重要的力学参数。采用人工玻璃砂作为类似天然砂土的材料，结合多方向弯曲元测量进行MICP加固玻璃砂各向同性固结排水试验，探究MICP加固方法、弯曲元布置形式对玻璃砂水平面(GHH)和垂直平面(GHV和GVH)上剪切模量的影响。结果表明：不同方法加固玻璃砂的剪切波速VS、小应变刚度Gmax和刚度各向异性GHH/GHV发展规律有所不同。经MICP加固后，玻璃砂的Gmax均有所提高，其中“低pH一相法+注入反应液后直接反压”Gmax提升最大，小应变刚度比(Gmaxunload/Gmaxload)下降幅度最大。由于加固的不均匀性，弯曲元在侧壁上的布置高度也有一定的影响。在探讨MICP对小应变刚度各向异性的影响时，应在同一水平面布置HH和HV方向的弯曲元传感器，否则加固不均匀性将引起较大试验误差。

关键词：多方向弯曲元小应变剪切模量刚度各向异性 MICP加固方法低pH一相法

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采用有限质点法的薄壳动力非线性行为分析

浙江大学学报（工学版） 2019年第6期53卷 1019-1030页

作者：杨超罗尧治郑延丰浙江大学空间结构研究中心浙江杭州310058 广东省高等学校结构与风洞重点实验室广东汕头515063

基于有限质点法原理和K-L经典薄壳理论,构造具有大位移大转动分析能力的薄壳离散质点模型,推导表述基本控制方程与公式.对于质点位移以及壳元的变形和内力,均按照面内拉压和面外弯扭两部分进行拆分与叠加,并通过物理方式的虚拟运动依次... 详细信息

基于有限质点法原理和K-L经典薄壳理论,构造具有大位移大转动分析能力的薄壳离散质点模型,推导表述基本控制方程与公式.对于质点位移以及壳元的变形和内力,均按照面内拉压和面外弯扭两部分进行拆分与叠加,并通过物理方式的虚拟运动依次分离出与薄膜刚度和弯曲刚度相关的纯变形,进而在局部变形坐标系下求解面外变形相对应的质点内力和内力矩,建立质点切平面外转角的变步长显式时间积分式,并对质点质量、时间步长、阻尼等关键参数取值给出建议.在此基础上引入材料非线性应力修正算法,实现对薄壳弹塑性大应变动力非线性行为的模拟,并通过典型算例验证方法及程序的有效性和正确性.

关键词：薄壳结构有限质点法非线性动力结构复杂行为