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钢管约束钢筋混凝土柱梁节点研究现状与分析进展

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建筑结构 2024年第3期54卷 7-14,38页

作者：王秋维梁林西安建筑科技大学土木工程学院西安710055

钢管约束钢筋混凝土(steel tube-constrained reinforced concrete,STRC)柱具有优越的力学性能,但当STRC柱应用于框架结构时,常存在难以满足“强节点、弱构件”抗震设计要求的问题。为改善STRC柱梁节点的抗震性能,总结归纳了目前STRC柱... 详细信息

钢管约束钢筋混凝土(steel tube-constrained reinforced concrete,STRC)柱具有优越的力学性能,但当STRC柱应用于框架结构时,常存在难以满足“强节点、弱构件”抗震设计要求的问题。为改善STRC柱梁节点的抗震性能,总结归纳了目前STRC柱梁节点的构造形式及增强机理,从工作机理、增强效果、易施工性等方面对各种构造形式的节点进行对比,认为复合式节点是解决STRC柱框架节点薄弱问题的最优途径。并进一步分析了不同构造形式STRC柱节点的轴压性能、抗震性能和理论设计方法,结果表明环梁对节点轴压承载力提升显著,钢管约束式节点轴压和抗震性能均表现良好,且设计理论较为成熟。最后,在试验研究和理论分析基础上,剖析了该研究领域亟需解决的问题和研究发展方向。

关键词：钢管约束钢筋混凝土构造形式增强机理抗震性能研究进展

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应用于半导体激光器的高精度温控系统设计

红外与激光工程 2024年第4期53卷 67-77页

作者：叶茂杜恩斯王秋玮赵毅强天津大学天津市成像与感知微电子技术重点实验室天津300072 天津大学微电子学院天津300072

面向半导体激光器温控系统的高精度、高速与高集成化的需求,设计了一款高精度、快速响应、高集成化、低成本的数模混合架构温控系统。该系统以FPGA为控制核心,硬件部分包括由三线制惠斯通电桥、仪表放大器、模数转换器组成的温度信号采... 详细信息

面向半导体激光器温控系统的高精度、高速与高集成化的需求,设计了一款高精度、快速响应、高集成化、低成本的数模混合架构温控系统。该系统以FPGA为控制核心,硬件部分包括由三线制惠斯通电桥、仪表放大器、模数转换器组成的温度信号采集与调理模块,全桥降压电路驱动模块,热电制冷器模块等。针对热敏电阻和电桥的非线性误差,提出了一种可变控温零点的温度信号调理方法,该方法基于迭代与多目标最优化算法,提高了控温精度,同时降低了仪表放大器与模数转换器的指标要求,从而降低了系统成本。针对温度滞后大、延迟高的特点,控温策略采用了抗饱和积分的PID(AWPID)自动控制方法,从而降低超调,加快收敛速度。测试结果表明,该温控系统在-45~75℃的温度范围内,实现了±0.02℃的控温精度,相较于固定控温零点的温控系统最大0.1951℃的控温精度提高了89.7%。与传统PID控制算法相比,AWPID控制算法将超调从9.13%降低到1.5%,将稳定时间从41 s降低到30 s。稳定性测试表明,该温控系统能够在长时间内保持±0.02℃的控温精度,满足稳定性要求。该系统具有高精度、快速响应、高集成化、低成本的特点,为半导体激光器的复杂应用场景提供了高精度的温度保障。

关键词：半导体激光器高精度温度控制可变控温零点最优化算法抗饱和积分PID

铅黏弹性阻尼器增强钢管约束钢筋混凝土柱节点抗震性能研究

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振动与冲击 2024年第6期43卷 238-247页

作者：王秋维景烜光史庆轩李雪梅西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室西安710055

针对钢管约束钢筋混凝土(steel tubed reinforced concrete,STRC)柱节点抗震性能薄弱的现状,提出采用改良的铅黏弹性阻尼器进行增强。基于ABAQUS工作平台对铅黏弹性阻尼器试件建立有限元模型,将数值计算所得滞回和骨架曲线、耗能性能及... 详细信息

针对钢管约束钢筋混凝土(steel tubed reinforced concrete,STRC)柱节点抗震性能薄弱的现状,提出采用改良的铅黏弹性阻尼器进行增强。基于ABAQUS工作平台对铅黏弹性阻尼器试件建立有限元模型,将数值计算所得滞回和骨架曲线、耗能性能及疲劳性能与试验结果进行对比,两者吻合较好。在此基础上探讨了铅芯直径、铅芯布置形式及复合黏弹性体厚度比值对铅黏弹性阻尼器力学性能的影响。结果表明:相较于扇形铅黏弹性阻尼器,改良后的四边形铅黏弹性阻尼器表现出更好的力学性能;随着铅芯直径的增大,阻尼器的耗能能力指标均得到大幅提高;建议铅芯个数取2个,铅芯面积与复合黏弹性层面积比值取6%~8%,复合黏弹性体厚度比值约为0.67。建立不同布置方案的铅黏弹性阻尼器增强STRC柱节点试件模型,对其破坏形态、滞回特性和箍筋应力进行对比分析,给出合理的布置方案,为实际工程提供参考。

关键词：钢管约束钢筋混凝土(STRC)柱铅黏弹性阻尼器数值分析抗震性能

内置型钢增强钢管约束钢筋混凝土柱节点抗震性能研究

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防灾减灾工程学报 2024年第4期44卷 849-858页

作者：王秋维景烜光景瑞颖西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055

采用钢管对传统RC柱进行约束,形成的钢管约束钢筋混凝土(STRC)柱具有优越的承载能力和耗能性能。但在应用于框架节点设计时,节点区域仍采用普通RC柱节点构造,可能导致节点处没有钢管约束而成为薄弱点,节点处易发生破坏。针对钢管约束钢... 详细信息

采用钢管对传统RC柱进行约束,形成的钢管约束钢筋混凝土(STRC)柱具有优越的承载能力和耗能性能。但在应用于框架节点设计时,节点区域仍采用普通RC柱节点构造,可能导致节点处没有钢管约束而成为薄弱点,节点处易发生破坏。针对钢管约束钢筋混凝土(STRC)柱节点抗震性能薄弱的现状,提出采用内置型钢短柱进行增强。基于ABAQUS工作平台对具有相同构造形式的节点试件建立有限元模型,将数值计算所得破坏形态、滞回曲线和型钢应力与试验结果进行对比,两者吻合较好,在此基础上探讨内置型钢长度和轴压比对节点抗震性能的影响。结果表明:随着内置型钢长度增加,试件的承载力、极限位移和延性均有不同程度的提升,轴压比对试件受力性能影响较小。通过进一步分析试件的破坏机制、型钢抗弯性能和耗能能力,提出满足节点抗震性能需求的内置型钢长度建议取值。

关键词：钢管约束钢筋混凝土(STRC)柱内置型钢数值分析抗震性能型钢长度

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圆钢管超高性能混凝土短柱偏压力学性能研究

应用力学学报 2024年第3期41卷 536-545页

作者：王秋维梁林王程伟苏宁粉西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 西安建筑科技大学西部绿色建筑国家重点实验室西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室西安710055

为研究钢管超高性能混凝土短柱的偏压性能,以荷载偏心率和钢管径厚比为变化参数,设计了12个圆钢管UHPC短柱试件并对其进行偏心受压加载试验,分析了该类构件的破坏模式、荷载-挠度曲线、钢管应变和变形系数等,考察了主要因素对短柱偏压... 详细信息

为研究钢管超高性能混凝土短柱的偏压性能,以荷载偏心率和钢管径厚比为变化参数,设计了12个圆钢管UHPC短柱试件并对其进行偏心受压加载试验,分析了该类构件的破坏模式、荷载-挠度曲线、钢管应变和变形系数等,考察了主要因素对短柱偏压性能的影响规律。结果表明:试件的破坏特征为钢管屈服和核心混凝土压坏;荷载-挠度曲线有较明显的峰值点,偏心率越大和径厚比越小,曲线的下降段越平缓;达到60%峰值荷载时,钢管开始产生明显的约束作用,达到90%峰值荷载时,截面变形不再符合平截面假定;偏心率增大使试件的承载力和刚度下降,而径厚比减小可降低这种不利影响。在试验基础上,结合数值模拟对短柱的N-M曲线进行分析,建立了临界偏心率和套箍系数的关系表达式,并基于此提出短柱偏压承载力实用计算方法,理论与试验结果吻合较好。

关键词：钢管超高性能混凝土偏压短柱数值分析 N-M关系承载力计算

混杂钢纤维超高性能混凝土轴拉力学性能及本构模型

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复合材料学报 2024年第1期41卷 383-394页

作者：王秋维梁林史庆轩西安建筑科技大学土木工程学院西安710055

通过单轴受拉试验,研究了平直型(短直、长直)和端钩钢纤维混掺的超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)轴心受拉力学性能,基于试验结果分析了钢纤维掺量和混杂配比对UHPC抗拉强度、应变能力、韧性等的影响。结果表明:U... 详细信息

通过单轴受拉试验,研究了平直型(短直、长直)和端钩钢纤维混掺的超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)轴心受拉力学性能,基于试验结果分析了钢纤维掺量和混杂配比对UHPC抗拉强度、应变能力、韧性等的影响。结果表明:UHPC轴拉试件发生多缝延性破坏,且宏观主裂缝的倾斜、弯曲程度随端钩纤维的混掺越发明显;混杂短直和端勾钢纤维UHPC的轴拉性能随着端勾纤维掺量的增大而显著提升,而混掺长直和端勾钢纤维UHPC的轴拉性能呈相反变化趋势;混杂钢纤维在UHPC受拉过程中呈现出逐级、分层次、相互作用的阻裂增韧特点,短直和端钩钢纤维掺量均为1.0vol%的UHPC轴拉力学性能最佳,其抗拉强度、应变能力和韧性同比单掺短直纤维试件分别提高28.2%、147%和31.1%。基于实测轴拉应力-应变曲线分析,提出了考虑纤维相互作用和纤维增强因子的混杂钢纤维UHPC轴拉本构模型,与相关试验曲线吻合良好,可用于预测UHPC受拉应力-应变关系。

关键词： UHPC 混杂钢纤维应力-应变曲线轴拉力学性能本构模型

GC-MS结合电子鼻技术对不同茶区茉莉花茶香气的差异比较

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现代食品科技 2024年第2期40卷 302-311页

作者：李璐尹礼国陆安霞王秋卫陈丽赵先明黄彤宜宾学院农林与食品工程学部四川宜宾644000 固态发酵资源利用四川省重点实验室四川宜宾644000 精制川茶四川省重点实验室四川宜宾644000

为探究不同产区茉莉花茶香气差异,采用气相色谱-质谱(GasChromatography-Mass Spectrometry,GC-MS)结合电子鼻(Electronic Nose,E-nose)技术对西南、华南、江南三大茶区的8种茉莉花茶进行香气研究。结果表明,8个样品共鉴定出香气成分58... 详细信息

为探究不同产区茉莉花茶香气差异,采用气相色谱-质谱(GasChromatography-Mass Spectrometry,GC-MS)结合电子鼻(Electronic Nose,E-nose)技术对西南、华南、江南三大茶区的8种茉莉花茶进行香气研究。结果表明,8个样品共鉴定出香气成分58种,其中西南、江南、华南茶区分别为45种、51种、47种。江南茶区香气化合物总量最高。共有香气成分主要包括邻氨基苯甲酸甲酯、顺式-3-己烯醇苯甲酸酯、乙酸苄酯、水杨酸甲酯、芳樟醇、吲哚等。其中水杨酸甲酯在江南茶区含量最高(22.32μg/g),分别较华南、西南茶区高33.96%、68.01%;邻氨基苯甲酸甲酯(67.39μg/g)和吲哚(43.84μg/g)含量在华南茶区最高。茉莉花茶香气评价指数(JasmineTea Flavor Index,JTF index)分析表明西南茶区样品等级最高。香气聚类分析将共有香气成分分为3类,分别呈花香、茉莉花香和草木香。通过电子鼻技术可知样品香气物质变化与硫化物、碳氢化合物、芳香化合物有关,并能有效区别样品香气。综上,三大茶区样品香气种类差异不明显,但各香气成分含量差异显著(P<0.05),江南和华南茶区的样品特征性香气成分含量较高,西南茶区样品综合指数高。

关键词：香气茉莉花茶气相色谱-质谱法(GC-MS) 电子鼻茉莉花茶香气评价指数(JTF index)

常温养护超高性能混凝土弯拉性能及轴拉本构模型

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建筑科学与工程学报 2024年第3期41卷 43-53页

作者：梁林王秋维史庆轩韩文超于婧西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学绿色建筑全国重点实验室陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055

根据水化反应方程和紧密堆积理论确定了常温养护下超高性能混凝土(UHPC)的基础配合比,基于此考虑水胶比和钢纤维掺量设计了8组UHPC抗弯试件。通过四点弯曲试验,分析了试件的受弯破坏形态、荷载-挠度曲线、弯拉特征参数和弯曲韧性等;基... 详细信息

根据水化反应方程和紧密堆积理论确定了常温养护下超高性能混凝土(UHPC)的基础配合比,基于此考虑水胶比和钢纤维掺量设计了8组UHPC抗弯试件。通过四点弯曲试验,分析了试件的受弯破坏形态、荷载-挠度曲线、弯拉特征参数和弯曲韧性等;基于试验结果采用倒推方法得到了UHPC轴拉应力-应变曲线,采用回归分析提出了考虑纤维特征的轴拉本构模型,并经过材料和构件两个层次的验证。结果表明:掺加钢纤维可抑制主裂缝的发展,从而明显改善UHPC的抗弯韧性,钢纤维掺量为2.0%的UHPC弯曲韧性指数达到116.9 J;随着水胶比增大,试件抗折强度和峰值挠度均呈下降趋势;增大钢纤维掺量明显提升了试件弯曲性能,掺入2.0%钢纤维的UHPC与未掺纤维相比,其初裂挠度和抗折强度分别提升157.14%和148.63%;当纤维含量为1.5%~2.0%时,试件具有良好的弯拉性能;水胶比对曲线平台段趋势影响不大,纤维掺量大于1.0%时曲线具有较明显的应变硬化特征,可保证UHPC良好的抗拉性能,其应变硬化特征随着纤维掺量增大而变得更明显;所提模型对UHPC受拉应力-应变关系具有较好的预测性。

关键词：超高性能混凝土常温养护弯拉性能倒推分析方法轴拉本构模型

Deep Reinforcement Learning Based Decision‑Making Strategy of Autonomous Vehicle in Highway Uncertain Driving Environments

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Automotive Innovation 2023年第3期6卷 438-452页

作者： Huifan Deng Youqun Zhao qiuwei wang Anh‑Tu Nguyen Department of Vehicle Engineering Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 210016China Laboratory LAMIH‑CNRS UMR 8201Universite Polytechnique Hauts-de-France59300 ValenciennesHauts‑de‑FranceFrance INSA Hauts-de-France 59300 ValenciennesFrance

Uncertain environment on multi-lane highway,e.g.,the stochastic lane-change maneuver of surrounding vehicles,is a big challenge for achieving safe automated highway *** improve the driving safety,a heuristic reinforcement learning decision-making framework with integrated risk assessment is ***,the framework includes a long short-term memory model to predict the trajectory of surrounding vehicles and a future integrated risk assessment model to estimate the possible driving ***,a heuristic decaying state entropy deep reinforcement learning algorithm is introduced to address the exploration and exploitation dilemma of reinforcement ***,the framework also includes a rule-based vehicle decision model for interaction decision problems with surrounding *** proposed framework is validated in both low-density and high-density traffic *** results show that the traffic efficiency and vehicle safety are both improved compared to the common dueling double deep Q-Network method and rule-based method.

关键词： Automated driving Decision making Uncertain driving environments Reinforcement learning Multi-lane traffic Integrated risk assessment