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基于柔度法单元的钢框架结构连续倒塌分析

东南大学学报（自然科学版） 2015年第4期45卷 763-768页

作者：陆金钰舒赣平包永成东南大学混凝土与预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096 东南大学国家预应力工程技术研究中心南京210096

基于柔度法理论,运用OpenSees软件对钢框架结构的连续倒塌进行了全过程模拟分析,并采用柔度法单元对梁柱构件进行四段式划分,以实现对构件断裂的模拟.采用抽柱法,给出了结构连续倒塌的动力计算流程.以2个6层平面钢框架为数值算例,分析... 详细信息

基于柔度法理论,运用OpenSees软件对钢框架结构的连续倒塌进行了全过程模拟分析,并采用柔度法单元对梁柱构件进行四段式划分,以实现对构件断裂的模拟.采用抽柱法,给出了结构连续倒塌的动力计算流程.以2个6层平面钢框架为数值算例,分析了结构失效点位移时程、构件塑性铰与断裂顺序,发现失效柱两侧的梁端部首先出现塑性铰,梁端断裂是框架发生整体倒塌的主要原因.最后通过与ABAQUS壳元分析结果及钢框架倒塌试验结果对比,验证了该方法的可行性与正确性,可在实际工程中应用.

关键词：柔度法 OpenSees 连续倒塌钢框架结构抽柱法

地下结构-软土地基-钢框架结构相互作用体系地震响应数值模拟研究

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建筑结构学报 2023年第S2期44卷 375-384页

作者：陆金钰舒海港姜昊瑞东南大学混凝土与预应力混凝土教育部重点实验室江苏南京210096 东南大学土木工程学院江苏南京210096

为研究日益增多的地下结构对上部结构的地震响应影响,基于有限元分析软件ABAQUS实现并优化了土体的本构模型,并在此基础上设置Benchmark钢框架和地铁车站,建立地下结构-软土地基-钢框架结构共同工作有限元分析模型。通过对模型进行参数... 详细信息

为研究日益增多的地下结构对上部结构的地震响应影响,基于有限元分析软件ABAQUS实现并优化了土体的本构模型,并在此基础上设置Benchmark钢框架和地铁车站,建立地下结构-软土地基-钢框架结构共同工作有限元分析模型。通过对模型进行参数化动力时程分析,探究在不同软土地基刚度、钢框架层数和地下结构与上部结构水平距离下软土地基和地下结构对钢框架结构地震响应的影响,分析结果表明:软土地基会对地震波有过滤和放大作用,其对地表处地震波的影响效果与地震波种类和软土地基刚度有关;地下结构的存在对地震波有散射和反射作用,在相同地震动激励下,地下结构对地表的峰值加速度有放大效果;考虑地下结构和软土地基影响后,上部钢框架结构的最大层间位移与地震波的种类,上部钢框架结构的刚度,软土地基的刚度和上下部结构间的水平距离等因素密切相关。

关键词：地下结构钢框架软土地基有限元分析相互作用地震响应

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利用张力薄膜平衡特性构造自由曲面空间结构

计算机辅助设计与图形学学报 2010年第7期22卷 1075-1081页

作者：李娜陆金钰罗尧治东南大学土木工程学院南京210096 东南大学混凝土与预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096 浙江大学空间结构研究中心杭州310058

自由曲面空间结构不仅要满足特定的几何形态要求,而且需要具备受力均衡的力学性能.结合几何特性分析与力学性能优化,提出了基于自然界中张力薄膜平衡特性的自由曲面空间结构造型技术.将初始的准均匀B样条曲面比拟为张力薄膜,运用拉普拉... 详细信息

自由曲面空间结构不仅要满足特定的几何形态要求,而且需要具备受力均衡的力学性能.结合几何特性分析与力学性能优化,提出了基于自然界中张力薄膜平衡特性的自由曲面空间结构造型技术.将初始的准均匀B样条曲面比拟为张力薄膜,运用拉普拉斯公式与改进的动力松弛法进行优化,得到满足给定边界条件的合理目标曲面.数值实验结果表明,该造型技术简便可行,可有效地缩短自由曲面空间结构的设计周期.

关键词：空间结构自由曲面张力薄膜极小曲面动力松弛法

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基于免疫粒子群-齿行法的桁架结构分层优化

东南大学学报（自然科学版） 2016年第2期46卷 335-340页

作者：陆金钰沈圣牛畅杨湛东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京210096 东南大学土木工程学院南京210096 东南大学吴健雄学院南京210096

针对考虑应力约束、位移约束和压杆稳定约束的桁架结构进行形状和尺寸优化,提出了一种基于免疫粒子群优化算法和齿行法的桁架结构优化算法.对形状和尺寸2类耦合变量进行分层处理.内层考虑各类约束条件,利用收敛速度较快的齿行法对给定... 详细信息

针对考虑应力约束、位移约束和压杆稳定约束的桁架结构进行形状和尺寸优化,提出了一种基于免疫粒子群优化算法和齿行法的桁架结构优化算法.对形状和尺寸2类耦合变量进行分层处理.内层考虑各类约束条件,利用收敛速度较快的齿行法对给定形状的结构进行截面优化,使其自重最轻,将约束问题转化为非约束问题;外层则通过全局搜索能力较强的免疫粒子群算法对结构形状进行全局搜索,得出最终优化结果.通过37杆平面简支桁架桥和25杆空间桁架2个经典算例验证了所提算法的有效性.结果表明,所提算法采用内外层嵌套搜索,能够更好地处理2类变量的耦合关系,有效缩小了解空间的范围,具有良好的优化效果和较高的搜索效率.

关键词：桁架形状与尺寸优化分层优化免疫粒子群优化算法齿行法

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环向波浪形网壳结构形态生成与受力性能分析

建筑结构学报 2016年第S1期37卷 121-126页

作者：李娜廖杰陆金钰宗伟南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037 东南大学土木工程学院江苏南京210096

以环向波浪形网壳结构为分析对象,对其形态生成方法进行介绍,并对选用该类形态的凯威特网壳进行力学性能分析。由环向波浪曲面几何特征提取几何参数并构建型值点阵,通过B样条曲面插值与网格映射生成网壳结构。将波浪形网壳形态基本几何... 详细信息

以环向波浪形网壳结构为分析对象,对其形态生成方法进行介绍,并对选用该类形态的凯威特网壳进行力学性能分析。由环向波浪曲面几何特征提取几何参数并构建型值点阵,通过B样条曲面插值与网格映射生成网壳结构。将波浪形网壳形态基本几何参数与脊线调节参数选为设计变量,利用ANSYS通用有限元软件,计算结构的力学性能指标。结果表明:结构高跨比对结构的体型规模影响较大,宜取1/4~1/2;底部内外半径差表征波浪的横向波幅,其值增大有利于改善结构整体受力性能;底部内外高差系数表征波浪的竖向波幅,宜取0.3~0.4;脊线调节参数对结构水平支反力等力学性能指标具有较大影响;环向波浪形网壳选型时应优先确定结构高跨比等基本几何参数,再确定脊线调节参数。

关键词：网壳波浪形自由曲面有限元分析受力性能

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超级电容器导电聚合物电极材料的研究进展

材料导报 2007年第3期21卷 29-31页

作者：吕进玉林志东武汉工程大学材料科学与工程学院武汉430074

导电聚合物是一类重要的超级电容器电极材料,其电容主要来自于法拉第准电容。采用不同掺杂方式的导电性聚合物(n型或p型)作为电极材料使相应的超级电容器分为3种基本类型,这3种类型的超级电容器各具有不同的导电结构及特性。介绍了超级... 详细信息

导电聚合物是一类重要的超级电容器电极材料,其电容主要来自于法拉第准电容。采用不同掺杂方式的导电性聚合物(n型或p型)作为电极材料使相应的超级电容器分为3种基本类型,这3种类型的超级电容器各具有不同的导电结构及特性。介绍了超级电容器导电聚合物的工作原理和导电聚合物电极材料的研究进展。

关键词：超级电容器导电聚合物电极材料

新型环箍穹顶全张力结构局部断索抗连续倒塌性能分析

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东南大学学报（自然科学版） 2016年第5期46卷 1057-1062页

作者：朱明亮陆金钰郭正兴东南大学混凝土及预应力混凝土教育部重点实验室南京210096 东南大学土木工程学院南京210096

为了探究一种由周边环形张拉整体和中部索穹顶组成的新型环箍穹顶全张力结构局部断索的抗连续倒塌性能,在分析其静力及动力特性的基础上,利用自编向量式有限元程序建立了环箍穹顶索杆张力结构的数值模型.考虑结构初始状态,采用等效荷载... 详细信息

为了探究一种由周边环形张拉整体和中部索穹顶组成的新型环箍穹顶全张力结构局部断索的抗连续倒塌性能,在分析其静力及动力特性的基础上,利用自编向量式有限元程序建立了环箍穹顶索杆张力结构的数值模型.考虑结构初始状态,采用等效荷载卸载法分析得到了该结构不同类型拉索破断后剩余结构的动力响应,包括结构位形、节点位移及构件内力等.分析结果表明,利用向量式有限元法能够有效地进行结构局部断索后的动力响应分析;张拉整体单元的拉索破断主要影响所在单元附近的拉索,不会形成连续倒塌;索穹顶内部的拉索破断对周边张拉整体结构影响较小,新型环箍穹顶索杆张力结构具有较好的抗连续倒塌性能.

关键词：环箍穹顶全张力结构断索连续倒塌向量式有限元动力放大系数

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新型张拉整体管道机器人运动性能

东南大学学报（自然科学版） 2023年第3期53卷 386-394页

作者：陆金钰许植胤刘继磊东南大学土木工程学院南京211189

为解决传统管道机器人质量大、体积大等问题,以三杆星型张拉整体作为基本单元,设计了一种新型张拉整体管道机器人,其运动步态为纵波法运动步态.为验证新型张拉整体管道机器人的可行性,建立了五单元机器人的动力学仿真模型,研究了不同模... 详细信息

为解决传统管道机器人质量大、体积大等问题,以三杆星型张拉整体作为基本单元,设计了一种新型张拉整体管道机器人,其运动步态为纵波法运动步态.为验证新型张拉整体管道机器人的可行性,建立了五单元机器人的动力学仿真模型,研究了不同模型参数和不同工作条件下的机器人运动性能.结果表明:五单元机器人既能够在方形长直管道中按照纵波法步态平稳前进,还能通过增大斜索预应力、静摩擦系数和驱动长度以及减小动摩擦系数和驱动时间提升前进距离,但过度调整可能会引起能量输入过大和稳定性下降;机器人在管道倾斜角度大于20°时无法前进,但在单元损坏、均匀负重或圆管内前进3种不同的工作条件下,机器人均能保持良好的前进性能.

关键词：星形张拉整体纵波法运动步态动力学仿真参数分析性能研究

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葛洲坝水电站水轮机转轮密封改造

水力发电 2007年第12期33卷 76-78页

作者：卢进玉邓键中国长江电力股份有限公司湖北宜昌443002

我国早期生产的Kaplan水轮机的转轮密封大多采用"λ"形密封结构形式。从葛洲坝电站和其他几个电站较大型水轮发电机组的运用情况来看,这种密封形式均存在密封失效现象,有些甚至大量漏油,造成环境污染和经济损失。因此,这种相当于填料密... 详细信息

我国早期生产的Kaplan水轮机的转轮密封大多采用"λ"形密封结构形式。从葛洲坝电站和其他几个电站较大型水轮发电机组的运用情况来看,这种密封形式均存在密封失效现象,有些甚至大量漏油,造成环境污染和经济损失。因此,这种相当于填料密封的结构形式用于大型水轮机是不合理的。利用摩擦学的设计思路,选用摩擦系数小的密封材料,采用多层"V"型密封,布置成双向的密封形式,是解决大型轴流转桨式水轮机转轮密封失效问题的有效途径。

关键词：水轮机密封技术改造葛洲坝水电站