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SMA阻尼器对大跨斜拉桥地震响应影响研究

铁道学报 2017年第5期39卷 112-117页

作者：焦常科李爱群伍小平上海建工集团工程研究总院上海201114 东南大学土木工程学院江苏南京210096 北京建筑大学北京100044

SMA(Shape Memory Alloy)材料因独特性而广泛用于工程结构减震控制装置中。为便于工程结构分析,编制SMA阻尼器简化双旗型本构Fortran子程序并嵌入Abaqus平台的动力分析中,并以低周往复加载算例验证了其正确性;以一座大跨斜拉桥为例,基于... 详细信息

SMA(Shape Memory Alloy)材料因独特性而广泛用于工程结构减震控制装置中。为便于工程结构分析,编制SMA阻尼器简化双旗型本构Fortran子程序并嵌入Abaqus平台的动力分析中,并以低周往复加载算例验证了其正确性;以一座大跨斜拉桥为例,基于Abaqus平台建立其脊骨梁有限元模型,研究SMA阻尼器的减震控制效果。研究表明:对于塔梁纵桥向漂浮的大跨斜拉桥,塔梁处纵桥向布置SMA阻尼器可有效减小其纵桥向地震位移响应,并且SMA阻尼器的初始刚度对减震效果的影响较为明显;塔梁处纵桥向布置SMA阻尼器后,结构内力减震效果对输入地震波及SMA参数具有一定的依赖性,应当引起注意。

关键词： SMA阻尼器大跨斜拉桥地震响应

桥梁结构挠度-温度-车辆荷载监测数据相关性模型

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振动与冲击 2023年第6期42卷 79-89页

作者：鞠翰文邓扬李爱群北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044 北京建筑大学北京节能减排与城乡可持续发展省部共建协同创新中心北京100044

运营状态下桥梁结构挠度、车载和温度的相关性复杂,高精度的车载、温度与挠度相关性模型对桥梁结构健康监测具有重要意义。为此,提出了基于门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)神经网络的桥梁挠度监测数据建模方法。为解决车辆荷载... 详细信息

运营状态下桥梁结构挠度、车载和温度的相关性复杂,高精度的车载、温度与挠度相关性模型对桥梁结构健康监测具有重要意义。为此,提出了基于门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)神经网络的桥梁挠度监测数据建模方法。为解决车辆荷载监测数据在时域内离散分布的问题,提出了基于挠度影响线的车载影响参数计算方法;在此基础上建立了基于GRU神经网络的车载影响参数、环境温度和桥梁挠度相关性模型。以一座悬索桥为例,分别建立了短时段、中长时段的相关性模型,考察了相关性模型对加劲梁挠度的预测能力,并利用相关性模型提出了一种温度和车载挠度分量的分离方法。悬索桥实例研究表明:短时段相关性模型的挠度预测值与实时监测数据基本吻合,而中长时段相关性模型则对一定时间窗口内的挠度极值具有精确的预测能力;采用相关性模型计算得到的温度与车载挠度分量与小波分解结果具有良好的一致性。

关键词：结构健康监测门控循环单元(GRU)神经网络相关性模型挠度车辆荷载环境温度

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钢筋混凝土空腔墙滞回性能研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2019年第7期47卷 13-18页

作者：徐刚张瑞君李爱群东南大学土木工程学院江苏南京211189 北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心北京100044

为研究空腔墙的滞回性能,开展了一个普通墙和三个空腔墙的拟静力试验,并提出了适用于空腔墙的数值建模方法.分析了不同墙体的塑性发展、破坏形态,以及特征点的荷载、变形和受力差异.研究结果表明:低矮剪力墙的破坏模式为剪切破坏,耗能... 详细信息

为研究空腔墙的滞回性能,开展了一个普通墙和三个空腔墙的拟静力试验,并提出了适用于空腔墙的数值建模方法.分析了不同墙体的塑性发展、破坏形态,以及特征点的荷载、变形和受力差异.研究结果表明:低矮剪力墙的破坏模式为剪切破坏,耗能能力低、延性差;在低矮剪力墙中设置空腔可有效地降低剪力墙的刚度和承载力,空腔越大,其刚度和承载能力降低越多;空腔的存在使得暗柱和空腔壁的裂缝发展和分布更加均匀细密,更有利于耗能,在剪力墙中通过合理设置空腔,可以实现刚度、承载力和延性的合理匹配;通过放松剪力墙底部的约束和设置多个空腔可以达到提高剪力墙延性和改善破坏模式的目的.提出的分层壳模型可以较准确地分析和预测空腔墙在侧向荷载作用下的内力和位移响应.

关键词：空腔墙拟静力试验滞回性能分层壳模型数值建模

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基于神经网络技术的斜拉桥损伤分步识别方法

公路交通科技 2009年第9期26卷 70-75页

作者：赵玲李爱群扬州大学建筑科学与工程学院江苏扬州225009 东南大学土木工程学院江苏南京210096

结合神经网络技术进行了斜拉桥损伤分步识别的系统性研究,提出了具体的斜拉桥损伤分步识别过程,给出了每一识别步骤中适当的损伤识别参数,可实现斜拉桥主要构件即拉索和主梁中损伤的有效识别。采用概率神经网络确定损伤构件的类型,采用... 详细信息

结合神经网络技术进行了斜拉桥损伤分步识别的系统性研究,提出了具体的斜拉桥损伤分步识别过程,给出了每一识别步骤中适当的损伤识别参数,可实现斜拉桥主要构件即拉索和主梁中损伤的有效识别。采用概率神经网络确定损伤构件的类型,采用径向基函数(RBF)网络实现损伤的定位定量分析。针对润扬大桥斜拉桥的损伤模拟分析表明:将测试数据进行平均计算可以大大降低噪声对于概率神经网络识别结果的影响;噪声水平对2个径向基函数网络的损伤位置和损伤程度的识别能力方面的影响较小。采用不同的神经网络分阶段实现大跨斜拉桥的损伤识别,不仅提高了损伤识别的效率和准确性,而且增强了损伤识别方法在实际结构中应用的可行性。

关键词：桥梁工程损伤分步识别神经网络斜拉桥拉索损伤主梁损伤

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桥梁支座双向耗能钢阻尼器力学性能研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2014年第8期42卷 123-127页

作者：李爱群贺星新李建慧刘贝东南大学土木工程学院江苏南京210096 南京林业大学土木工程学院江苏南京210037

设计了一种新型桥梁支座双向耗能钢阻尼器,该阻尼器利用折角钢曲梁的弯曲弹塑性变形进行耗能.提出了该阻尼器简化力学模型,基于钢材简化本构模型推导了其耗能核心参数的理论公式,并通过有限元模拟研究其在单调加载及往复荷载作用下的力... 详细信息

设计了一种新型桥梁支座双向耗能钢阻尼器,该阻尼器利用折角钢曲梁的弯曲弹塑性变形进行耗能.提出了该阻尼器简化力学模型,基于钢材简化本构模型推导了其耗能核心参数的理论公式,并通过有限元模拟研究其在单调加载及往复荷载作用下的力学性能.研究结果表明:钢阻尼器耗能段首先进入弹塑性,之后塑性变形集中于耗能段中部,受力合理,符合阻尼器设计意图;且理论公式与有限元计算结果相近,能有效地反应阻尼器的工作性能;在往复荷载作用下,其滞回曲线饱满,初始刚度大,耗能能力强.

关键词：桥梁双向耗能支座滞回性能钢阻尼器骨架曲线

基于长期监测数据的大跨桥梁结构伸缩缝损伤识别

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东南大学学报（自然科学版） 2011年第2期41卷 336-341页

作者：邓扬李爱群丁幼亮孙鹏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

以润扬大桥悬索桥148 d的健康监测数据为对象,通过分析伸缩缝位移和环境条件的相关性,去除了温度、交通荷载等环境条件对伸缩缝位移的影响,并建立了桥梁伸缩缝的状态监测与评估方法.分析结果表明:温度、交通荷载与伸缩缝位移具有显著的... 详细信息

以润扬大桥悬索桥148 d的健康监测数据为对象,通过分析伸缩缝位移和环境条件的相关性,去除了温度、交通荷载等环境条件对伸缩缝位移的影响,并建立了桥梁伸缩缝的状态监测与评估方法.分析结果表明:温度、交通荷载与伸缩缝位移具有显著的相关性,位移随着温度升高而变大,随着交通荷载的增强而减小;风速和位移的相关性十分微弱,风对伸缩缝位移的影响可以忽略不计;采用均值控制图的方法能够识别出由于结构损伤引起的伸缩缝位移1.0%的异常变化,实现了伸缩缝异常状态的有效监测与识别.

关键词：结构健康监测位移伸缩缝环境条件悬索桥

钢桥疲劳荷载效应监测数据概率建模与疲劳可靠性分析方法

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土木工程学报 2014年第7期47卷 79-87页

作者：邓扬李爱群刘扬丁幼亮长沙理工大学湖南长沙410004 长沙理工大学桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室湖南长沙410004 东南大学江苏南京210096

疲劳荷载效应的概率模型是钢桥疲劳极限状态方程的关键内容。针对钢桥疲劳荷载效应监测数据的多峰分布特征,提出基于高斯混合模型的监测数据概率建模方法。首先,构造疲劳荷载效应观测数据的完整似然函数,在此基础上采用Expectation Maxi... 详细信息

疲劳荷载效应的概率模型是钢桥疲劳极限状态方程的关键内容。针对钢桥疲劳荷载效应监测数据的多峰分布特征,提出基于高斯混合模型的监测数据概率建模方法。首先,构造疲劳荷载效应观测数据的完整似然函数,在此基础上采用Expectation Maximum算法对高斯混合模型的权重、均值及方差等参数进行迭代估计。同时,采用信息统计学中的AIC和BIC准则来确定高斯混合模型的最优高斯分量数,以此来兼顾概率模型的准确性和简洁性。研究发现,高斯混合模型可以较好地描述日等效应力范围和循环次数的多峰分布特征。最后,采用荷载效应的高斯混合模型建立钢桥疲劳极限状态方程,在此基础上分析润扬大桥钢箱梁3个焊缝细节的疲劳可靠度。

关键词：疲劳荷载效应疲劳可靠度高斯混合模型钢箱梁结构健康监测

630MPa超高强钢筋低周疲劳性能试验研究

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建筑结构学报 2021年第4期42卷 194-202页

作者：孙传智缪长青李爱群乔燕宿迁学院建筑工程学院江苏宿迁223800 东南大学土木工程学院江苏南京210096 北京建筑大学北京100044

630 MPa超高强钢筋已应用于实际工程,而目前针对国产630 MPa超高强钢筋的低周疲劳性能研究尚未见报道。为此,以我国国产630 MPa超高强钢筋为研究对象,对其进行了静力拉伸试验,得到其静拉力学性能参数。通过恒应变幅加载低周疲劳试验,得... 详细信息

630 MPa超高强钢筋已应用于实际工程,而目前针对国产630 MPa超高强钢筋的低周疲劳性能研究尚未见报道。为此,以我国国产630 MPa超高强钢筋为研究对象,对其进行了静力拉伸试验,得到其静拉力学性能参数。通过恒应变幅加载低周疲劳试验,得到疲劳寿命、循环响应特征及应力-应变滞回曲线等指标,研究了630 MPa超高强钢筋的疲劳性能,进行了低周疲劳特性评价。在试验研究的基础上,得到了630 MPa超高强钢筋疲劳性能参数,建立了其疲劳寿命预测公式。采用OpenSees软件进行了630 MPa超高强钢筋材料低周疲劳试验数值模拟,分析表明利用得到的超高强钢筋疲劳性能参数可以较精确地进行630 MPa超高强钢筋低周疲劳数值模拟。

关键词： 630 MPa超高强钢筋疲劳参数低周疲劳试验数值模拟疲劳性能

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新型装配式销轴混凝土梁柱节点抗震性能分析

东南大学学报（自然科学版） 2022年第3期52卷 461-470页

作者：邓扬李爱群张昀路李雨航北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044 东南大学土木工程学院南京211189

提出了一种新型装配式销轴混凝土梁柱节点,将预制梁和预制柱通过耳板和销轴连接.通过制作新型销轴梁柱节点和现浇梁柱节点,施加低周往复荷载,分析其耗能能力与破坏模式.采用ABAQUS软件对6组不同参数下的新型装配式销轴混凝土梁柱节点进... 详细信息

提出了一种新型装配式销轴混凝土梁柱节点,将预制梁和预制柱通过耳板和销轴连接.通过制作新型销轴梁柱节点和现浇梁柱节点,施加低周往复荷载,分析其耗能能力与破坏模式.采用ABAQUS软件对6组不同参数下的新型装配式销轴混凝土梁柱节点进行数值模拟,研究耳板与端板厚度对节点耗能能力的影响.结果表明,新型装配式销轴梁柱节点的破坏集中于节点的梁、柱端板处,梁端混凝土发生轻微脱落,混凝土柱及远离核心区的混凝土梁无明显裂缝.新型装配式销轴混凝土梁柱节点可有效提高节点塑性损伤控制能力,节点的耗能能力较现浇梁柱节点有所提升.耳板厚度为25 mm、端板厚度为10 mm时,新型装配式销轴混凝土梁柱节点的耗能效果最好.

关键词：装配式梁柱节点耗能能力有限元分析低周往复荷载抗震性能