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混凝土的知音——记北京榆构有限公司

混凝土世界 2024年第5期 14-19页

作者：张红徐洁中国混凝土与水泥制品协会

混凝土是人类历史上体量最大的人造材料之一,也是现代工程建设用量最大的建筑材料之一。中国混凝土有许多细分产业,每个产业都有各自的翘楚和产业的龙头。其中,有一家企业,40余年如一日,锲而不舍、百折不挠地在混凝土行业躬身拉纤,精耕... 详细信息

混凝土是人类历史上体量最大的人造材料之一,也是现代工程建设用量最大的建筑材料之一。中国混凝土有许多细分产业,每个产业都有各自的翘楚和产业的龙头。其中,有一家企业,40余年如一日,锲而不舍、百折不挠地在混凝土行业躬身拉纤,精耕细作,最终成为中国混凝土行业2个赛道上的领跑者。这家企业就是北京榆构有限公司(以下简称“北京榆构”)。

关键词：混凝土行业人造材料建筑材料精耕细作现代工程建设领跑者细分产业锲而不舍

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实测车流作用下大跨悬索桥吊索疲劳性能分析

东南大学学报（自然科学版） 2024年第4期54卷 952-960页

作者：茅建校柯贤东苏迅赵楷林王浩宗海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京211189 南京公路发展(集团)有限公司南京210031

为研究车辆长期作用下悬索桥吊索的疲劳性能,以南京栖霞山长江大桥为工程背景,利用该桥动态称重系统的实测数据,采用有限混合分布拟合了车辆荷载模型.然后,基于时间权重矩阵模拟了桥面多车道随机车流,并基于Ansys计算了随机车流作用下... 详细信息

为研究车辆长期作用下悬索桥吊索的疲劳性能,以南京栖霞山长江大桥为工程背景,利用该桥动态称重系统的实测数据,采用有限混合分布拟合了车辆荷载模型.然后,基于时间权重矩阵模拟了桥面多车道随机车流,并基于Ansys计算了随机车流作用下的桥梁动力时程响应.在上述基础上,获取了大桥短吊索、长吊索和限位吊索3组典型吊索的应力时程,并采用名义应力法对其疲劳性能进行分析.结果表明:在随机车流作用下,大部分时间段内吊索应力波动较为平稳;各吊索应力变化趋势与车流量的变化密切相关,短吊索、长吊索以及限位吊索的最大应力幅分别为40、30和25 MPa;在车辆荷载的长期作用下,短吊索的疲劳可靠度显著低于长吊索与限位吊索.

关键词：悬索桥吊索疲劳性能动态称重系统随机车流动力响应

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基于声发射的钢桥面板焊接气孔缺陷在线识别

东南大学学报（自然科学版） 2024年第2期54卷 285-293页

作者：李丹陈燕秋王浩聂佳豪刘洋王建国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京211189 东南大学土木工程学院南京211189 中铁山桥(南通)有限公司南通226532

为实现正交异性钢桥面板机器人智能化焊接过程中缺陷的在线监测,提出了一种基于快速傅里叶变换和支持向量机的气孔缺陷声发射识别方法.通过开展机器人焊接实验,揭示了钢桥面板焊接及缺陷产生过程的声发射特征.无损伤与气孔缺陷2种工况... 详细信息

为实现正交异性钢桥面板机器人智能化焊接过程中缺陷的在线监测,提出了一种基于快速傅里叶变换和支持向量机的气孔缺陷声发射识别方法.通过开展机器人焊接实验,揭示了钢桥面板焊接及缺陷产生过程的声发射特征.无损伤与气孔缺陷2种工况信号的幅值、振铃计数、峰值频率和中心频率等参数重叠交叉严重、相关性不显著,而气孔缺陷信号的傅里叶频谱存在更多高频能量分布,因此以频谱为输入建立2种工况的径向基核支持向量机模型.实验结果表明,与朴素贝叶斯、随机森林和线性核支持向量机模型相比,径向基核支持向量机模型拥有更高的正确率(95.4%)和召回率(94.3%),能够用于焊接过程气孔缺陷的在线识别,具有较强的鲁棒性和实用性.

关键词：钢桥面板焊接缺陷在线识别声发射频谱分析支持向量机

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预应力在我国大跨度结构中的应用研究综述

东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 559-566页

作者：梁书亭王文康朱筱俊徐义威韩天成董俊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 东南大学建筑设计研究院有限公司南京211189 中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

为了提高大跨度结构的正常使用性能,通常在混凝土结构中施加预应力.结果表明,预应力混凝土结构具有更好的使用性、耐久性和大跨度适用性,其中预应力混凝土空心板结构在不显著降低承载力和刚度的前提下明显减小结构自重,预应力型钢混凝土... 详细信息

为了提高大跨度结构的正常使用性能,通常在混凝土结构中施加预应力.结果表明,预应力混凝土结构具有更好的使用性、耐久性和大跨度适用性,其中预应力混凝土空心板结构在不显著降低承载力和刚度的前提下明显减小结构自重,预应力型钢混凝土梁(板)结构采用较小的截面尺寸即可满足承载力和刚度的需求.开发城市地下空间是解决城市用地紧张的有效手段,我国地下大跨空间常用的结构形式主要包括密排框架(肋梁)结构、折板或拱形结构、变截面(加腋)板结构、预应力混凝土结构、型钢-混凝土组合结构和Y形柱结构6种形式,相比之下,跨度较大时宜采用预应力结构.

关键词：大跨度结构城市地下空间预应力技术预应力空心结构预应力型钢混凝土结构工程案例

基于复杂热解模型的CLT房间火灾温度场数值模拟及iBMB参数化火灾升温曲线修正

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建筑结构学报 2024年第3期45卷 70-80页

作者：聂玉晗张晋姜坤邢智岩东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京211189 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司江苏南京211100

为研究正交胶合木(cross laminated timber,CLT)自身可燃性对CLT房间火灾温度场的影响,在FDS(fire dynamics simulator)软件中采用复杂热解模型对CLT构件和可移动火灾荷载(木垛)进行精细化实体建模,建立CLT房间火灾试验模型,结果表明,... 详细信息

为研究正交胶合木(cross laminated timber,CLT)自身可燃性对CLT房间火灾温度场的影响,在FDS(fire dynamics simulator)软件中采用复杂热解模型对CLT构件和可移动火灾荷载(木垛)进行精细化实体建模,建立CLT房间火灾试验模型,结果表明,复杂热解模型能够合理反映CLT房间火灾衰减前的温度发展趋势,较准确地预测轰燃温度、峰值温度和火灾充分发展时长,与已有试验结果的误差范围分别为-3.4%~-27.8%、-1.1%~-12.5%和0.3%~34.0%。在上述研究的基础上,基于iBMB参数化火灾升温曲线将可移动火灾荷载简化为一个自定义热释放速率的燃烧器,在FDS中对可移动火灾荷载简化建模,该方法能够提高计算速度,得到的温度-时间曲线在火灾增长和充分发展阶段与试验结果较一致,但会高估火灾充分发展时间,延长15~20 min。最后,通过考虑木材可燃性修正iBMB参数化火灾升温曲线中的火灾荷载密度和峰值热释放速率,得到适用于通风控制型CLT房间火灾升温曲线的理论计算方法,计算结果与试验值吻合较好,峰值温度与试验值的误差范围都在10%以内,与其他学者提出的考虑木材可燃性参数化火灾升温曲线相比,修正的iBMB参数化火灾升温曲线理论计算方法在预测火灾升温时间及火灾衰减阶段温度发展方面更为准确。

关键词：正交胶合木复杂热解模型 FDS模拟 iBMB参数化火灾升温曲线

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自激非平稳振动数据驱动的拉索动力性能表征

振动工程学报 2024年第4期37卷 539-547页

作者：赵瀚玮丁幼亮李爱群张小楠王智文东南大学混凝土及预应力混凝土结构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 北京建筑大学北京未来城市设计高精尖创新中心北京100044 深圳高速工程顾问有限公司广东深圳518049

跨海斜拉桥的拉索在非极端风环境下会产生自激振动,基于现代监测与数据分析技术可即时把握拉索自激振动的数字特征,并以此反映拉索的实时动力性能。根据某跨海大桥主航道斜拉桥拉索振动加速度长期监测数据中的共性特征,提出基于振动加... 详细信息

跨海斜拉桥的拉索在非极端风环境下会产生自激振动,基于现代监测与数据分析技术可即时把握拉索自激振动的数字特征,并以此反映拉索的实时动力性能。根据某跨海大桥主航道斜拉桥拉索振动加速度长期监测数据中的共性特征,提出基于振动加速度时间序列信号上包络线高斯混合模型和频域功率谱的拉索风致自激振动非平稳段自动提取方法。提出基于各自激振动非平稳时间序列进行主导频率识别,并采用带通滤波后的最后1个下降段数据进行阻尼比识别的策略,排除了振动幅值上升段环境风自然激励带入能量对阻尼比识别的干扰。基于各自激振动非平稳段主导频率-阻尼比的识别结果,通过对频率值进行聚类,得到各阶模态对应的模态频率-阻尼比数据簇。根据阻尼比数据的离散、偏态特征提出采用对数正态分布模型的e^(μ)和其累积分布函数的分位值来描述拉索阻尼比统计规律。采用各数据簇的频率质心以及阻尼比概率特征参数作为表征拉索动力性能当前状态的指标。针对背景工程的主要结论包括:桥梁拉索振动加速度信号噪声强、干扰大,在动力特征分析时须排除类似干扰;桥梁拉索的自激振动加速度幅值最高已超过3000 mm/s^(2),振动幅度较大;桥梁拉索的阻尼比平均水平约为0.03%,与设计规范推荐值相比偏低。

关键词：结构健康监测桥梁拉索自激振动动力性能表征非平稳行为

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高石粉含量对不同砂体系混凝土性能的影响研究

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混凝土世界 2024年第5期 36-42页

作者：樊永亮梁进辉张祚刚袁富平北京桥昌混凝土搅拌有限公司北京102205 北京高强亿圆混凝土有限责任公司北京102209 北京班诺混凝土有限公司北京102205

机制砂中较高的石粉含量会影响新拌混凝土的工作性能以及硬化混凝土的力学性能和耐久性能。本文研究不同砂体系中高石粉含量对不同强度等级混凝土和易性、含气量、抗压强度、碳化深度、抗渗以及收缩性能的影响。结果表明:当天然砂和机... 详细信息

机制砂中较高的石粉含量会影响新拌混凝土的工作性能以及硬化混凝土的力学性能和耐久性能。本文研究不同砂体系中高石粉含量对不同强度等级混凝土和易性、含气量、抗压强度、碳化深度、抗渗以及收缩性能的影响。结果表明:当天然砂和机制砂混合比例为7∶3时,混合砂的孔隙率最低,为37%;高石粉含量显著增加了高强度等级混凝土的粘度,不利于混凝土的泵送浇筑;通过破碎得到的机制砂,颗粒边缘碎化,相对于天然砂体系混凝土的气泡保有性能差别较大,含气量经时损失较大;混合砂体系混凝土早期抗压强度优于机制砂体系,与天然砂体系相差不大,且混合砂体系混凝土的后期抗压强度较大,这也表明石粉能更好地填充至体系中,填充效应显著;高石粉含量增加了混凝土碳化的发生概率,机制砂体系混凝土不同龄期的碳化深度最大,混合砂体系混凝土的碳化深度与天然砂体系基本保持一致;混合砂体系混凝土的渗水高度最小,其抗渗性能最优;混合砂体系混凝土的早期收缩低于机制砂体系,与天然砂体系保持一致。

关键词：高石粉含量机制砂天然砂工作性能力学性能耐久性能

单层空间网格结构刚性节点的衍生式生成方法研究

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建筑结构学报 2024年第6期45卷 203-212页

作者：刘峰成冯若强吕召能王琨杨洋居永军扬州大学建筑科学与工程学院江苏扬州225127 东南大学混凝土与预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京211189 江苏扬建集团有限公司江苏扬州225002

单层空间网格结构节点是结构中受力最集中的部位,应具有合理的结构形式和良好的力学性能。目前,国内现有的刚性节点,其种类单一,自重较大,且易出现应力集中,节点品质参差不齐。针对这些问题提出了一种衍生式生成方法,介绍衍生式生成方... 详细信息

单层空间网格结构节点是结构中受力最集中的部位,应具有合理的结构形式和良好的力学性能。目前,国内现有的刚性节点,其种类单一,自重较大,且易出现应力集中,节点品质参差不齐。针对这些问题提出了一种衍生式生成方法,介绍衍生式生成方法的基本原理,给出了其数学模型;基于衍生式生成方法得到了在不同保留质量、施加环向对称约束以及改变保留几何图元种类后的单层空间网格结构刚性节点构型的设计结果;并将所得到的刚性节点构型与传统焊接空心球节点进行静力性能对比分析。结果表明:衍生式生成方法具有较强的探索能力,其所得到的刚性节点造型新颖独特、体态轻盈美观,相比传统焊接空心球节点,质量最大可减少57.1%,最大等效应力最高可下降29.13%,最大位移最多可减少36.36%,可实现单层空间网格结构刚性节点轻质高强、安全美观的多样化设计。

关键词：空间网格结构刚性节点衍生式设计拓扑优化刚性连接

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折纸型准零刚度系统的隔振性能研究

工程力学 2024年第6期41卷 246-256页

作者：周雅蒙格尔叶震叶霄鹏张家豪冯健蔡建国东南大学国家预应力工程技术研究中心混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189 珠海铁建大厦置业有限公司珠海519030 东南大学深圳研究院深圳518063

准零刚度隔振系统因具备高静态低动态的刚度特性得到广泛研究,但是较短的准零刚度行程限制了其在低频隔振领域的应用推广。基于非线性正刚度和非线性负刚度并联的理念,由Kresling折纸构型启发设计一种新型的准零刚度隔振系统,采用有限... 详细信息

准零刚度隔振系统因具备高静态低动态的刚度特性得到广泛研究,但是较短的准零刚度行程限制了其在低频隔振领域的应用推广。基于非线性正刚度和非线性负刚度并联的理念,由Kresling折纸构型启发设计一种新型的准零刚度隔振系统,采用有限元分析准零刚度隔振系统的可行性。建立了折纸型准零刚度系统的力学模型,研究了在正常工况下阻尼比、荷载幅值和回复力模型高阶项对幅频特性和力传递特性的影响,并扩展到过载工况下折纸型准零刚度系统隔振性能研究。开展折纸型准零刚度系统隔振试验并与有限元结果进行对比分析。分析结果表明,隔振系统随着阻尼增大和激振力幅值减小,响应幅值和传递率均会减小。具备高阶项的回复力模型使折纸型准零刚度系统在正常和过载工况下具有更低的起始隔振频率、共振频率以及振动传递率。试验验证折纸型准零刚度系统具备较为良好的隔振性能。

关键词：折纸准零刚度隔振回复力模型过载