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内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱的轴压力学性能

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 101-113页

作者：康澜陈炫洪书涛华南理工大学土木与交通学院/亚热带建筑与城市科学全国重点实验室广东广州510640

钢管混凝土作为一种发展前景广阔的结构形式,具有较好的承载力和塑性变形能力。矩形钢管混凝土柱作为其中常见的一种形式,在实际工程中的应用较为广泛。该研究基于矩形钢管混凝土在实际应用中存在的长短边约束不一致和对核心混凝土约束... 详细信息

钢管混凝土作为一种发展前景广阔的结构形式,具有较好的承载力和塑性变形能力。矩形钢管混凝土柱作为其中常见的一种形式,在实际工程中的应用较为广泛。该研究基于矩形钢管混凝土在实际应用中存在的长短边约束不一致和对核心混凝土约束不足两个问题,探究一种新型的矩形钢管混凝土构件,即内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱。为此,对11根内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱、2根内置跑道形箍筋的矩形钢管混凝土柱、2根普通矩形钢管混凝土柱开展了轴压力学性能试验,重点分析了并束距、钢管壁厚、混凝土强度等级、箍筋间距、箍筋直径、内置用钢量等重要参数对内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱的轴压承载力和延性的影响规律。结果表明:在总用钢量不变的情况下,将矩形钢管的壁厚减薄,并加工成异形箍筋内置于核心混凝土中,能够有效地提高试件的轴压承载力和延性;内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱的轴压过程可以分为4个阶段——弹性阶段、弹塑性阶段、塑性强化段、下降段;相比于普通矩形钢管混凝土柱,内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱有更为饱满的塑性强化段。在试验和参数分析结果的基础上,采用已有的约束混凝土本构模型,推导得到内置异形箍筋矩形钢管混凝土柱的轴压承载力计算公式。该研究可为实际工程应用提供科学依据和数据参考。

关键词：内置异形箍筋轴压力学性能轴压承载力矩形钢管混凝土柱

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增设角部阻尼器箍头榫木节点的抗震性能

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 119-134页

作者：陈庆军雷浚李冰州左志亮蔡健无华南理工大学亚热带建筑与城市科学全国重点实验室广东广州510640 华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 广东省普通高校工程抗震研究中心广东广州510640

为了给广府木结构的修复提供理论依据,采用菠萝格木材设计制作了5个箍头榫节点试件。考虑到榫卯构造尺寸的影响,首先进行了未加固无损节点的拟静力试验。然后,采用对原有外观影响较小的雀替型阻尼器对上述节点损坏试件进行加固,以尽可... 详细信息

为了给广府木结构的修复提供理论依据,采用菠萝格木材设计制作了5个箍头榫节点试件。考虑到榫卯构造尺寸的影响,首先进行了未加固无损节点的拟静力试验。然后,采用对原有外观影响较小的雀替型阻尼器对上述节点损坏试件进行加固,以尽可能保留建筑的原始风貌。最后,对加固节点进行拟静力试验,以研究节点的抗震性能变化以及阻尼器的加固效果。结果表明:采用阻尼器加固后的节点试件在加载至破坏时,榫卯处压痕明显,梁外榫外侧劈裂、脱榫现象明显,阻尼器脚部的橡胶与钢板有一定的脱离现象;对节点增设阻尼器能够弥补节点初期损伤导致的受力性能下降,为残损榫卯节点提供较好的后期刚度,提高节点的承载能力和耗能能力;与未加固试件相比,增设阻尼器后,试件的后期刚度、极限承载力、总滞回耗能均有所增加,分别提高18%、19%、20%以上。文中还在已有简化力学模型的基础上,结合OpenSees,提出了一种应用于箍头榫木结构的宏观模型建模方法。采用该方法得到的节点滞回曲线与试验结果吻合良好,可以有效模拟阻尼器加固的箍头榫木节点的滞回耗能特性。

关键词：木结构箍头榫节点节点加固阻尼器抗震性能

TDLAS在森林可燃物热解气体多组分同步测量中的应用分析

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光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 625-631页

作者：郭松杰王璐鹏陈金铮马云梁安卢志民姚顺春华南理工大学电力学院广东广州510640 云浮市消防救援支队广东云浮527399

森林可燃物热解的研究,对森林火灾预警和控制具有重要意义。森林可燃物热解过程中主要生成CO、 CO_(2)和CH_(4)等含碳气体,这些气体的不断释放容易引发森林火灾并加剧温室效应,快速准确检测这三种组分的浓度有利于火灾早期预警和大气环... 详细信息

森林可燃物热解的研究,对森林火灾预警和控制具有重要意义。森林可燃物热解过程中主要生成CO、 CO_(2)和CH_(4)等含碳气体,这些气体的不断释放容易引发森林火灾并加剧温室效应,快速准确检测这三种组分的浓度有利于火灾早期预警和大气环境保护。通过频分复用结合可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术准确测量了六种山林树种样品热解气体中CO、 CO_(2)和CH_(4)三种组分的浓度,证明了频分复用-TDLAS技术对森林可燃物热解气体多组分同步测量的适用性。首先,介绍了频分复用-TDLAS技术的基本原理,确定了三种组分互不干扰、且谱线强度适宜的吸收谱线。其次,为了准确反演不同的浓度,对二次谐波(2f)信号和二次谐波/直流(2f/DC)信号的特性进行了研究。通过Simulink仿真的方式,比较了利用2f信号和2f/DC信号反演不同浓度准确性的差异,结果表明2f/DC信号具有更大的线性区间,适用于森林可燃物热解气体中不同浓度组分的测量。最后,利用两支中心波长分别为1 580.0和1 653.7 nm的分布式反馈(DFB)激光器搭建了CO、 CO_(2)和CH_(4)同步测量的实验装置。在900℃管式炉中对六种树种样品进行热解以及热解气体制备,利用Herriott吸收池测量了三种组分的2f/DC信号,通过标准气体建立标定模型获得了热解气体中三种组分的绝对浓度。结果显示,三种组分的2f/DC信号峰值与浓度满足良好的线性关系,线性度大于0.995,且在焦炭气化反应和Boundouard反应的作用下,六种树种样品热解气体中CO浓度明显高于CO_(2)和CH_(4)。通过分析枫香叶样品的光谱,表明在2 s测量时间内,该光谱系统对于CO、 CO_(2)和CH_(4)的最低检测限低于0.008%,灵敏度优于0.005%,满足森林火灾预警的需求。该研究为森林可燃物热解气体多组分同步测量以及森林火灾预警提供了方法参考。

关键词：森林火灾可燃物热解 TDLAS 频分复用同步测量

考虑新能源就地消纳的综合园区电动汽车时空优化调度

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控制理论与应用 2024年

作者：刘俊峰李国璋曾婧瑶赵紫昱曾君华南理工大学自动化科学与工程学院华南理工大学电力学院

大规模无序充电的电动汽车（electric vehicle，EV），相当于在时间上和空间上无序的电力负荷，可能会造成局部过负荷、线路堵塞等问题，给电网的运行带来巨大冲击。本文以综合园区内电动汽车时空优化调度为研究目标，建立了空间维度和... 详细信息

大规模无序充电的电动汽车（electric vehicle，EV），相当于在时间上和空间上无序的电力负荷，可能会造成局部过负荷、线路堵塞等问题，给电网的运行带来巨大冲击。本文以综合园区内电动汽车时空优化调度为研究目标，建立了空间维度和时间维度的双层优化调度模型。在空间维度上，以电动汽车综合等待时间最短的目标，为其分配最优充电站；在时间维度上，在充分考虑新能源就地消纳的前提下，建立综合园区管理系统（comprehensive park management system，CPMS）与主动EV之间的主从博弈模型，实现电动汽车充电成本降低，最小化CPMS互动成本以及维持整个综合园区的功率平衡的目标，从而完成电动汽车的时空优化调度。最后通过算例验证所提优化调度策略的有效性。

关键词：电动汽车时空优化调度主从博弈新能源消纳

动态加载下非晶合金的塑性事件演化及非近邻相互作用

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中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第5期54卷 2-20页

作者：唐晓畅邓杰仁莫泳晖孟令怡姚小虎华南理工大学土木与交通学院广州510640 中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室北京100080

于无序中觅有序,于繁复间见真章.这是众多非晶材料研究者毕生的追求.非晶合金是基于现代冶金技术和熵调控理念,通过抑制合金熔体结晶以保持液体无序结构的一类新型金属材料.良好的综合性能使其在国防军事、航空航天、轨道交通等战略核... 详细信息

于无序中觅有序,于繁复间见真章.这是众多非晶材料研究者毕生的追求.非晶合金是基于现代冶金技术和熵调控理念,通过抑制合金熔体结晶以保持液体无序结构的一类新型金属材料.良好的综合性能使其在国防军事、航空航天、轨道交通等战略核心领域都具有广阔的应用前景.这些领域常要求结构装备能够承受连续冲击载荷,因此材料在复杂载荷作用下的动态力学响应和损伤演化过程是研究者关注的首要问题.本文尝试从动态载荷的统一视角出发,梳理非晶合金中的塑性事件演化及相互作用方面的研究发展脉络.通过明确基本单元对系统所处外界环境的响应,及其与宏观统计量之间的关联,加深对非晶体系在动载下涌现出的新现象和新机制的理解.最终希望能借助微细观机理研究明确技术发展方向,探明现象和机制背后蕴含的底层调控空间.

关键词：非晶合金损伤演化数值模拟

局部收缩背景下深圳都市圈企业更替格局及机制

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资源科学 2024年第2期46卷 262-278页

作者：林思仪赵渺希王笑涵华南理工大学建筑学院广州510641 华南理工大学亚热带建筑与城市科学全国重点实验室广州510641

【目的】在全球贸易和世界经济持续阻滞的国际环境下,应对改革开放前沿地区的城市收缩是中国新型城镇化的新命题,研究局部收缩下的都市圈企业更替空间格局及影响机制,对未来城市规划向“精明收缩”范式转变、整合优化低效闲置土地具有... 详细信息

【目的】在全球贸易和世界经济持续阻滞的国际环境下,应对改革开放前沿地区的城市收缩是中国新型城镇化的新命题,研究局部收缩下的都市圈企业更替空间格局及影响机制,对未来城市规划向“精明收缩”范式转变、整合优化低效闲置土地具有重要意义。【方法】以深圳都市圈为研究区域,以街镇为研究尺度,借助GIS空间分析、多元回归分析、典型案例分析,识别2010—2020年深圳都市圈发生人口收缩的地区,解析都市圈企业更替时空格局及驱动机理,归纳都市圈局部收缩的机制动因。【结果】①人口收缩主要发生在都市圈核心区80 km外的惠东、博罗两县城镇。②都市圈整体企业更替特征为高进入、高退出,人口收缩地区的企业更替水平较弱。③从不同产业部类看,人口收缩程度仅与制造业企业更替量显著负相关;相对人口因素而言,交通、创新、网络因素对信息技术业、商贸流通业企业更替量的解释力度更高,启示人口收缩地区依托其他生产要素积极转型。④分析内城、中心城区边缘、大都市圈外围3类区位的人口收缩地区发现,金融危机后外资外贸退潮、中心城市对外围的持续吸引、地方的产业转移和转型升级、传统的国际劳动分工模式难以为继等不同程度地造成了都市圈的局部人口收缩。【结论】在发达都市圈,内城和中心城区边缘的人口收缩带有偶发性,较易实现转型增长;大都市圈外围的人口收缩具有普遍性,消除人口收缩的负面影响、实现“以收缩换发展”面临着更加艰巨和严苛的挑战。提升人力资本水平,积极嵌入区域网络,减少增量规划,促进市场有序更替是人口收缩地区精明发展的有效途径。

关键词：收缩城市人口收缩深圳都市圈企业更替劳动力精明收缩小城镇

水下冲击波载荷作用下复合材料层合板的动态失效机理

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火炸药学报 2024年第8期47卷 730-737,I0004页

作者：蔡泽喆朱小龙王鹤然黄怀纬龙舒畅姚小虎华南理工大学土木与交通学院广东广州510641 中航成飞民用飞机有限责任公司四川成都610073

为了研究复合材料层合结构的水下抗冲击特性,基于水下爆炸冲击波等效加载装置,结合三维数字图像相关方法,开展了碳纤维增强复合材料层合板动态响应以及失效特征的试验研究;讨论了水下冲击波载荷下复合材料层合板计及流固耦合效应的动态... 详细信息

为了研究复合材料层合结构的水下抗冲击特性,基于水下爆炸冲击波等效加载装置,结合三维数字图像相关方法,开展了碳纤维增强复合材料层合板动态响应以及失效特征的试验研究;讨论了水下冲击波载荷下复合材料层合板计及流固耦合效应的动态响应过程;分析了水下冲击波载荷水压峰值、衰减时间以及板厚度变化对复合材料层合板失效特征产生的影响。结果表明,水下冲击波载荷作用下层合板的动态响应过程因涉及板的面内弯剪波传播与流体空化二次加载的相互作用,响应阶段可划分为面内波传播、边界控制响应、二次加载3个阶段;当层合板发生破坏,层合板边界处纤维剪切破坏及靠近边界范围的纤维拉伸破坏均出现在响应第一阶段,响应第二阶段中破坏现象不明显,响应第三阶段则受板厚和载荷的影响可能在板中心因弯折出现纤维断裂;当层合板受较小冲量水下冲击波加载时,外表面不会出现明显失效,但响应过程中结构内部的纤维及基体破坏引起了气背面的残余变形,也降低了结构剩余强度影响承载能力。

关键词：爆炸力学水下冲击波复合材料动态响应失效机理水下抗冲击特性

基于三维空间的新型配电网关键技术时空适应性评估

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上海交通大学学报 2024年第10期58卷 1489-1499页

作者：刘东铭曾庆彬张勇军张军樊玮刘宇华南理工大学电力学院广州510641 广东电网公司电力调度控制中心广州510600

在新型电力系统发展的背景下,针对配电网规划建设和配电网关键技术在实际应用时与所处时空的适应能力、应用缺陷难定量化等问题,分析新型配电网关键技术的建设条件,提出一种基于电网满足度、时空资源度、成效改善度的三维立体空间的技... 详细信息

在新型电力系统发展的背景下,针对配电网规划建设和配电网关键技术在实际应用时与所处时空的适应能力、应用缺陷难定量化等问题,分析新型配电网关键技术的建设条件,提出一种基于电网满足度、时空资源度、成效改善度的三维立体空间的技术时空适应性评估模型.采用连续区间有序加权平均算子对层次分析法主观赋权进行改进,引入标准间冲突性相关性法构建的主客观组合赋权方法,解决了单一赋权法具有偏向性的问题.利用模糊综合评价法确定各指标隶属度,进而得到新型配电网关键技术评价等级.算例结果表明,所提方法能够量化配电网关键技术与所处时空的契合程度和双向辨识关键技术对于不同时空的适应性以及不同时空对于技术应用的满足度,揭示配电网关键技术的薄弱环节,有助于提升配电网投资效率与效益,更好地服务经济社会高质量发展.

关键词：时空资源度三维空间立体评价组合赋权薄弱项分析连续区间数据有序加权平均算子

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考虑轴向约束的RC梁抗震性能试验研究

工程力学 2024年

作者：韩小雷陈熹俊黄狄昉季静华南理工大学土木与交通学院华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州机施建设集团有限公司

根据现行规范，进行了考虑轴向约束的RC梁抗震性能试验。通过设置楼板和钢绞线以考虑楼板和竖向构件对梁的轴向约束，包括9个带钢绞线约束的T形梁，3个无钢绞线约束的T形梁和3个无钢绞线约束的矩形梁，记录分析了试件的破坏过程、滞回... 详细信息

根据现行规范，进行了考虑轴向约束的RC梁抗震性能试验。通过设置楼板和钢绞线以考虑楼板和竖向构件对梁的轴向约束，包括9个带钢绞线约束的T形梁，3个无钢绞线约束的T形梁和3个无钢绞线约束的矩形梁，记录分析了试件的破坏过程、滞回特性、承载力、轴向变形与轴力发展等抗震性能。结果表明：与无约束矩形梁相比，楼板和钢绞线的轴向约束可使梁的正向承载力提高46%～86%，负向承载力提高8%～40%，且承载力提高幅度与钢绞线约束程度呈正相关。RC梁的轴向伸长随位移角增大而增大，且在以弯曲变形为主的大剪跨比梁中更为明显，并存在累积效应；轴向约束限制了RC梁的轴向伸长，使梁中产生了动态的被动轴力，梁并非一般结构设计假定的纯弯构件，而是承受动态轴力的压弯构件，力学性能显著改变。

关键词：钢筋混凝土梁轴向约束轴向伸长低周往复试验强柱弱梁