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近断层地震作用下软限位对层间隔震结构动力响应影响分析

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振动与冲击 2019年第15期38卷 231-238页

作者：韩淼韩蓉孟令帅杜红凯北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心北京节能减排关键技术协同创新中心

结构隔震对远场地震动有较好的减震作用,但遭遇含长周期大脉冲的近断层地震动,隔震支座易产生较大水平位移,导致支座损坏甚至上部结构倾覆失稳,须对隔震支座进行软限位保护。对隔震层软限位的层间隔震结构振动台模型试验进行数值模拟,... 详细信息

结构隔震对远场地震动有较好的减震作用,但遭遇含长周期大脉冲的近断层地震动,隔震支座易产生较大水平位移,导致支座损坏甚至上部结构倾覆失稳,须对隔震支座进行软限位保护。对隔震层软限位的层间隔震结构振动台模型试验进行数值模拟,验证数值模拟精度;进而建立原型结构数值分析模型,进行了285种工况数值模拟计算,对非限位和限位工况下隔震层和主体结构的动力响应进行对比分析,结果表明,隔震层软限位可以限制隔震层变形,但对主体结构地震响应有增大影响;通过对限位设计参数优选,可将主体结构响应控制在不发生损伤或轻微损伤范围内;给出了软限位设计参数对层间隔震结构动力响应的影响规律,提出通过隔震限位结构损伤分析进行限位刚度优选的方法。

关键词：近断层地震动层间隔震软限位动力响应

软索连接装配式工字形圆孔墙抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2019年第7期40卷 119-127页

作者：杜红凯蒋金卫韩淼孙文童北京建筑大学北京节能减排关键技术协同创新中心北京100044 北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心北京100044

为研究纵、横向墙体采用软索连接的装配式钢筋混凝土圆孔墙结构的抗震性能,对2种不同连接方式(工字Ⅰ型、工字Ⅱ型)的足尺工字形圆孔墙试件进行了不同轴压力作用下的拟静力试验。通过试验现象发现:随着循环加载的进行,试件主翼墙交界处... 详细信息

为研究纵、横向墙体采用软索连接的装配式钢筋混凝土圆孔墙结构的抗震性能,对2种不同连接方式(工字Ⅰ型、工字Ⅱ型)的足尺工字形圆孔墙试件进行了不同轴压力作用下的拟静力试验。通过试验现象发现:随着循环加载的进行,试件主翼墙交界处出现较大裂缝,试件破坏时主翼墙交界处顶部混凝土压溃;无轴压力作用时,试件屈服前的裂缝主要分布于翼墙,主墙裂缝沿着45°方向发展;有轴压力作用时,试件屈服前的裂缝主要分布于主墙,主墙裂缝沿着60°方向发展,试件破坏时主墙裂缝分布更加密集。试验结果表明:无轴压力作用时,加载后期墙体出现滑移,工字Ⅰ型试件的屈服荷载比工字Ⅱ型试件大11%,峰值荷载小9%。有轴压力作用时,试件未出现明显滑移,工字Ⅰ型试件的连接可靠性、承载力、整体变形能力较工字Ⅱ型试件的强,刚度退化慢;相比无轴压力作用时,两种连接方式试件的屈服荷载均提高110%左右,峰值荷载分别提高101%和77%,极限位移角分别提高了200%和97%,消除了因连接方式不同对开裂荷载的影响。工字Ⅰ型试件更适用于有轴压力作用的情形,工字Ⅱ型试件更适用于无轴压力作用的情形。

关键词：装配式结构圆孔墙软索连接竖向接缝拟静力试验抗震性能

考虑双模量特性的块系岩体摆型波传播规律研究

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振动与冲击 2020年第24期39卷 171-178页

作者：姜宽戚承志卢真辉崔英洁李太行北京工业大学建筑工程学院北京100124 北京建筑大学北京未来城市设计高精尖中心 2011节能减排协同创新中心北京100044

摆型波现象是深部岩体工程中的一种独特的岩体动力学现象,极易引发冲击地压等深部岩体工程灾害。针对深部块系岩体的非均匀性特征,基于岩体等级块系构造理论,利用改进的中心差分法,研究具有双模量特性的块系岩体摆型波的传播规律,分析... 详细信息

摆型波现象是深部岩体工程中的一种独特的岩体动力学现象,极易引发冲击地压等深部岩体工程灾害。针对深部块系岩体的非均匀性特征,基于岩体等级块系构造理论,利用改进的中心差分法,研究具有双模量特性的块系岩体摆型波的传播规律,分析模量比对摆型波传播规律的影响。研究表明:模量比对块体正向位移幅值影响不大,而对负向位移幅值具有较大影响;块体位移最大值在中前区衰减较慢,而在末端快速衰减,不同模量比的块体位移在末端有收敛的趋势;模量比对速度响应的振幅无明显影响,但能使速度响应周期增大;随模量比的减小,加速度响应出现摆型波的“成簇”现象,得到了试验现象的证明。最后,基于摆型波理论提出了预防冲击地压灾害的两点建议:①增强巷道围岩整体性;②改进传统巷道支护方式,考虑支护结构的抗冲击性能和抗疲劳性能;研究具有双模量特性的块系岩体摆型波对研究复杂的不均匀的深部岩体动力学性质、保证工程安全具有重要意义。

关键词：块系岩体摆型波冲击地压双模量特性动力响应改进的中心差分法巷道围岩

C60混凝土高温后低周循环受压疲劳性能研究

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建筑结构学报 2018年第5期39卷 116-123页

作者：赵东拂刘慧璇高海静北京节能减排关键技术协同创新中心北京100044 北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044

为了研究高强混凝土所经温度高低、加温时间长短与低周受压疲劳损伤之间的关系,对经历200、500、800℃高温后的C60混凝土在低周循环受压荷载下的疲劳性能进行了试验研究。结果表明：高温后高强混凝土的色泽变浅,试块整体较疏松;经不同... 详细信息

为了研究高强混凝土所经温度高低、加温时间长短与低周受压疲劳损伤之间的关系,对经历200、500、800℃高温后的C60混凝土在低周循环受压荷载下的疲劳性能进行了试验研究。结果表明：高温后高强混凝土的色泽变浅,试块整体较疏松;经不同高温后高强混凝土在低周循环受压荷载下最大纵向总应变符合三阶段发展规律;相对于应力水平对高强混凝土疲劳应变的影响,高温历程对其影响更大,尤其是受热最高温度影响最为显著。根据应变发展的第二阶段提出了疲劳寿命的估算公式。分别定义疲劳变形模量比和相对残余应变为损伤变量,建立了经历不同高温后高强混凝土受压疲劳损伤模型,并根据疲劳变形模量比建立的损伤模型对高强混凝土的疲劳寿命进行了预测,预测值与实测值吻合良好。

关键词： C60混凝土高温历程低周疲劳试验疲劳性能损伤模型

Ⅱ型Ⅲ型动态裂纹尖端断裂过程区近似评估方法

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工程力学 2020年第7期37卷 223-229页

作者：姬晨濛戚承志北京工业大学建筑工程学院北京100124 北京建筑大学北京未来城市设计高精尖中心2011节能减排协同创新中心北京100044

动态裂纹尖端断裂过程区轮廓的确定问题仍然是一个没有得到完全解决的问题。基于弹性动力学的理论和复应力函数方法,提出一种伪应力函数方法,用于近似评估动态裂纹尖端应力场。通过与已知应力场计算结果对比,验证了伪应力函数的正确性... 详细信息

动态裂纹尖端断裂过程区轮廓的确定问题仍然是一个没有得到完全解决的问题。基于弹性动力学的理论和复应力函数方法,提出一种伪应力函数方法,用于近似评估动态裂纹尖端应力场。通过与已知应力场计算结果对比,验证了伪应力函数的正确性。利用此近似方法通过Von Mises强度准则和Tresca强度准则,分别确定了不同强度准则条件下、不同裂纹扩展速度下断裂过程区的轮廓。计算结果表明:II型和III型动态裂纹尖端断裂过程区关于裂纹面对称分布,随着裂纹扩展速度增大而增大。当裂纹传播速度接近瑞利波速时,断裂过程区变化加剧。利用Tresca强度准则计算得到的动态裂纹尖端断裂过程区面积比利用Von Mises强度准则计算得到的断裂过程区的面积大。

关键词：动态裂纹断裂过程区应力函数应力场裂纹扩展速度

纤维素等若干因素对仿钢纤维增强透水混凝土性能的影响

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材料导报 2020年第S1期34卷 189-192页

作者：姜宽戚承志崔英洁李太行卢真辉北京建筑大学北京未来城市设计高精尖中心2011节能减排协同创新中心

本实验研究了不同仿钢纤维掺量(0%、0.2%、0.4%、0.6%)对透水混凝土抗压强度和透水系数的影响,并分析了骨料粒径、细骨料、纤维素等因素对仿钢纤维增强透水混凝土抗压强度和透水性能的影响。研究表明:仿钢纤维能够在一定程度上提高透水... 详细信息

本实验研究了不同仿钢纤维掺量(0%、0.2%、0.4%、0.6%)对透水混凝土抗压强度和透水系数的影响,并分析了骨料粒径、细骨料、纤维素等因素对仿钢纤维增强透水混凝土抗压强度和透水性能的影响。研究表明:仿钢纤维能够在一定程度上提高透水混凝土的早期强度;随仿钢纤维掺量的增加,透水混凝土28 d的抗压强度呈先上升后下降趋势,即存在最优掺量;当仿钢纤维掺量增加时,透水混凝土的透水能力先下降后上升;透水混凝土的抗压强度随骨料粒径的增大而降低,透水系数随骨料粒径的增大而明显增大;细骨料会使透水混凝土的早期抗压强度降低,但会提高透水混凝土28 d的抗压强度;随着细骨料取代量的增加,透水混凝土的透水系数先增大后减小;透水混凝土的抗压强度随纤维素掺量的增加而降低,透水系数随纤维素掺量的增加而增大。本研究可为实际透水混凝土施工过程中外掺料的选择提供参考。

关键词：透水混凝土仿钢纤维抗压强度透水系数骨料粒径细骨料纤维素

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一种新的表征岩石节理粗糙度指标系统

煤炭学报 2018年第12期43卷 3356-3363页

作者：班力壬戚承志单仁亮陶志刚姜宽程阳中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 北京建筑大学北京未来城市设计高精尖中心2011节能减排协同创新中心北京100044

基于长方体微凸体两种破坏模式提出了等效高差概念来反映微凸体几何参数对剪切强度贡献比例。不同剪切方向的等效高差分布不同可反映节理剪切方向性。进而提出了基于等效高差的节理三维粗糙度指标系统,其中平均等效高差表征了不同破坏... 详细信息

基于长方体微凸体两种破坏模式提出了等效高差概念来反映微凸体几何参数对剪切强度贡献比例。不同剪切方向的等效高差分布不同可反映节理剪切方向性。进而提出了基于等效高差的节理三维粗糙度指标系统,其中平均等效高差表征了不同破坏形式的微凸体对强度的贡献,也可反映节理面的起伏方向性;分形维数表征了不同尺度粗糙度的关系,可从尺度上全面描述节理面信息,并且也可表示剪切方向性。最后基于三维测量系统获取了节理面离散点坐标值并计算出新指标系统具体数值,验证了指标系统可以描述剪切方向性,同时克服了采样间距的影响。新指标系统物理意义明确,可反映不同微凸体对强度贡献比例。

关键词：节理剪切强度长方体微凸体岩石形貌粗糙度指标分形理论

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碎石非常不规则颗粒对混凝土性能的影响

建筑技术 2017年第3期48卷 320-321页

作者：宋少民郭丹李莉北京建筑大学北京节能减排关键技术协同创新中心(2011协同创新中心)北京100044

为改善粗骨料粒形,提出粗骨料非常不规则颗粒的概念,研究碎石非常不规则颗粒含量对混凝土流动性、强度、耐久性的影响。研究表明:随碎石非常不规则颗粒含量的增加,混凝土的流动性、强度和耐久性随之下降。因此,为提高混凝士性能,碎石非... 详细信息

为改善粗骨料粒形,提出粗骨料非常不规则颗粒的概念,研究碎石非常不规则颗粒含量对混凝土流动性、强度、耐久性的影响。研究表明:随碎石非常不规则颗粒含量的增加,混凝土的流动性、强度和耐久性随之下降。因此,为提高混凝士性能,碎石非常不规则颗粒含量应作为一项技术指标进行控制。

关键词：碎石非常不规则颗粒混凝土性能

基于GRU神经网络的结构异常监测数据修复方法

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振动与冲击 2023年第9期42卷 328-338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

结构健康监测系统中通常存在大量的异常监测数据,为保证数据的完整性和可用性,有必要对异常监测数据进行修复。大多数基于深度学习对异常数据进行修复的研究通常使用单输入维度和单向预测的方法搭建模型。提出一种基于门控循环(gated re... 详细信息

结构健康监测系统中通常存在大量的异常监测数据,为保证数据的完整性和可用性,有必要对异常监测数据进行修复。大多数基于深度学习对异常数据进行修复的研究通常使用单输入维度和单向预测的方法搭建模型。提出一种基于门控循环(gated recurrent unit,GRU)神经网络的结构异常监测数据修复方法,该方法充分利用深度学习神经网络适合处理复杂非线性映射问题的优势,并对GRU神经网络进行了优化与重构。利用结构温度、时序先后相关性优化神经网络的输入和输出构造,并提出了利用异常数据前后时间段的信息进行双向序列预测的方法提升数据预测和修复精度。最后,利用某古城墙的应变、裂缝与温度监测数据进行方法验证,采用重构后的GRU神经网络模型对异常数据序列进行修复,并与长短时记忆(long and short-term memory,LSTM)神经网络和反向传播(back propagation,BP)神经网络的修复精度进行比较。结果表明,相比单输入维度、单向预测的网络模型,重构后的GRU神经网络的预测精度大幅提高,且显著优于LSTM神经网络和BP神经网络。异常数据序列修复后,应变和裂缝宽度等结构响应与结构温度的线性相关性大幅增强。该方法对具有温度相关性的结构监测数据具有良好的修复能力。

关键词：结构健康监测数据修复深度学习神经网络温度