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考虑螺栓布置的胶合木螺栓-钢插板连接抗拉性能

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 707-716页

作者：刘应扬郭淼何海杰曹纪兴郑州大学土木工程学院河南郑州450001 台州学院建筑工程学院浙江台州318000 河海大学水灾害防御全国重点实验室江苏南京210024

多螺栓—钢插板连接是应用较为广泛的胶合木结构节点连接方式。依据螺栓数目、排列方式、螺栓直径、木材厚度4个影响因素将试件分为了12组(每组6个)进行受拉试验,得到了各试件的破坏模式以及初始刚度、屈服荷载、峰值荷载和延性系数等参... 详细信息

多螺栓—钢插板连接是应用较为广泛的胶合木结构节点连接方式。依据螺栓数目、排列方式、螺栓直径、木材厚度4个影响因素将试件分为了12组(每组6个)进行受拉试验,得到了各试件的破坏模式以及初始刚度、屈服荷载、峰值荷载和延性系数等参数,试验结果表明在木材厚度和螺栓直径相同的条件下,破坏现象随着螺栓数量增加,破坏模式的变化规律比较相近,木材的左右侧面产生不同程度的劈裂裂缝,裂缝从顶部延伸至最后一行螺栓以下。对比力学性能,随着螺栓数量的增加,试件的初始刚度、屈服荷载和峰值荷载均增加,而延性会发生减小。最后以螺栓直径与数量为自变量对多螺栓—钢插板连接节点初始刚度和峰值荷载的公式进行了拟合,结果与试验数据有良好的一致性。

关键词：胶合木抗拉连接螺栓布置试验研究拟合公式

考虑二次受力的UHPC加固RC墩偏压极限承载力

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工程力学 2024年第7期41卷 212-225页

作者：夏樟华王明鎏林上顺林龙镁黎雅乐福州大学土木工程学院福建福州350108 福建省土木工程新技术与信息化重点试验室(福建工程学院) 福建福州350118 江苏开放大学建筑工程学院江苏南京210036

为揭示考虑二次受力UHPC加固桥墩偏压受力的损伤机理和极限状态,设计制作了UHPC加固RC墩和未加固墩构件,并进行了相应的试验研究和理论分析,并与未加固墩进行了比较。开展了考虑二次受力的UHPC增大截面法加固RC桥墩的小偏压试验,研究了... 详细信息

为揭示考虑二次受力UHPC加固桥墩偏压受力的损伤机理和极限状态,设计制作了UHPC加固RC墩和未加固墩构件,并进行了相应的试验研究和理论分析,并与未加固墩进行了比较。开展了考虑二次受力的UHPC增大截面法加固RC桥墩的小偏压试验,研究了不同初始受力条件下加固墩的破坏模式和极限承载力。结合有限元模型讨论了UHPC抗压强度、加固层的厚度和配筋率对极限承载力的影响。根据极限状态下的受力特性和平衡关系,推导了UHPC加固RC墩偏压极限承载力计算公式。结果表明:UHPC搭配钢筋网加固墩小偏压承载力与未加固墩相比,提升幅度达到了183%以上。UHPC强度对试件极限承载力的影响较大,UHPC厚度增大对加固试件承载力提高也较明显,加固层配筋率对构件承载力的提高影响较小。初始荷载的增大会降低原墩的混凝土利用率,降低加固墩的极限承载力。所提出考虑二次受力公式的计算承载力与实测值误差在3%之内,与有限元计算值误差在8%之内,具有较高的计算精度。研究结果可以为UHPC加固RC墩偏压承载力计算提供理论依据。

关键词：桥墩 UHPC加固二次受力偏压极限承载力

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基于和声搜索遗传算法的桁架结构拓扑优化

力学与实践 2024年第2期46卷 350-361页

作者：谢军张华帅林书钦赵国帆李亚枫河北建筑工程学院土木工程学院河北张家口075000 河北省土木工程诊断改造与抗灾重点实验室河北张家口075000 张家口建投房地产开发有限公司河北张家口075000

为改善传统设计理念和遗传算法优化不足,促进桁架结构离散变量拓扑优化发展与创新,将遗传算法与和声搜索算法混合,同时对遗传交叉和变异分3种情况进行自适应改进,建立了用于桁架结构拓扑优化的新型混合遗传算法——和声搜索遗传算法,利... 详细信息

为改善传统设计理念和遗传算法优化不足,促进桁架结构离散变量拓扑优化发展与创新,将遗传算法与和声搜索算法混合,同时对遗传交叉和变异分3种情况进行自适应改进,建立了用于桁架结构拓扑优化的新型混合遗传算法——和声搜索遗传算法,利用该方法分别对平面桁架和空间桁架结构进行拓扑优化分析,并与改进遗传算法、拟满应力遗传算法、相对差商法、复合形遗传算法和改进蚁群算法比较,证明了此方法是有效、可行的。

关键词：和声搜索算法混合遗传算法拓扑优化自适应遗传算法

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渗流作用下人工冻结特性室内模型试验研究

岩石力学与工程学报 2024年第S01期43卷 3530-3542页

作者：孙立强时鹏郎瑞卿商安策天津大学建筑工程学院天津300072 天津城建大学天津市软土特性与工程环境重点实验室天津300384 河海大学土木与交通学院江苏南京210098

人工冻结法凭借其封水性好、适应范围广和对环境影响小等优势已得到广泛应用,但地下水渗流会严重影响冻结效果,且设计规范中尚未考虑渗流对人工冻结的影响。为研究渗流作用下地层人工冻结特性,基于自主研发的渗流地层双管冻结物理模型... 详细信息

人工冻结法凭借其封水性好、适应范围广和对环境影响小等优势已得到广泛应用,但地下水渗流会严重影响冻结效果,且设计规范中尚未考虑渗流对人工冻结的影响。为研究渗流作用下地层人工冻结特性,基于自主研发的渗流地层双管冻结物理模型试验系统,对不同渗流速度和温度梯度下人工冻结过程开展室内模型试验研究。通过模型试验揭示进出口水温差、冷量交换率和温度场随地层初始温度、冷媒温度和渗流速度变化的发展规律,提出不同温度梯度和渗流速度下的交圈时间和临界渗流速度确定方法,确定3组试验的交圈临界渗流速度分别为16.81,10.22和13.33 m/d,剖析冻结壁形状、厚度和平均温度等特性随温度梯度、地下水渗流速度变化规律。研究成果可为渗流条件下人工冻结技术应用及设计提供参考。

关键词：渗流力学人工冻结温度场冻结壁模型试验

新型耗能连接正交胶合木剪力墙抗侧力性能试验

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 697-706页

作者：陈佳炜熊海贝彭增鑫王瑞明南京林业大学土木工程学院江苏南京210037 同济大学土木工程学院上海200092 联领建筑科技(上海)有限公司上海202172

为研究基于软钢屈服与橡胶剪切变形双重耗能机制新型连接的正交胶合木剪力墙抗侧力性能,考虑顶部竖向荷载、墙体高宽比、耗能连接件可更换性等因素,对6榀2.4m高足尺试件进行了单调及低周往复加载试验,并与普通金属连接正交胶合木墙体进... 详细信息

为研究基于软钢屈服与橡胶剪切变形双重耗能机制新型连接的正交胶合木剪力墙抗侧力性能,考虑顶部竖向荷载、墙体高宽比、耗能连接件可更换性等因素,对6榀2.4m高足尺试件进行了单调及低周往复加载试验,并与普通金属连接正交胶合木墙体进行对比试验,获取并分析了剪力墙的破坏过程、力学性能参数及各项因素对抗侧力性能的影响规律。结果表明:新型耗能连接正交胶合木剪力墙在侧向力下的损伤主要集中在耗能连接的软钢耗能段屈服断裂与耗能橡胶脱胶破坏,墙体板材与自攻螺钉未见损伤;增大顶部竖向荷载可有效提升墙体的抗侧力性能,而增大高宽比主要可增加墙体的变形能力与延性;与普通金属连接墙体相比,耗能连接墙体的最大承载力相近,但延性提升26%,耗能能力提升38%,最大层间位移角可达1/23,且在原位替换耗能连接修复的墙体与原墙体的抗侧力性能相近,表明新型耗能连接正交胶合木剪力墙具有较好抗震性能,可实现强震后连接可更换、结构可修复的设计目标。

关键词：正交胶合木剪力墙结构新型耗能连接抗侧力性能破坏模式

完全匹配层在矩阵式波动方程SBP-SAT方法应用

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振动与冲击 2024年第13期43卷 53-60页

作者：孙铖杨在林蒋关希曦刘泰玉广西民族大学建筑工程学院南宁530006 哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150080 哈尔滨工程大学工业与信息化部先进船舶材料与力学重点实验室哈尔滨150080 南京工业大学数理科学学院南京211816

数值离散方法和截断边界效果是地震动模拟实现的关键。基于分部求和(summation-by-parts,SBP)和一致逼近(simultaneous approximation term,SAT)的SBP-SAT方法具有较高的稳定性,这使得该方法具备了较高的应用前景和价值。此外,完全匹配... 详细信息

数值离散方法和截断边界效果是地震动模拟实现的关键。基于分部求和(summation-by-parts,SBP)和一致逼近(simultaneous approximation term,SAT)的SBP-SAT方法具有较高的稳定性,这使得该方法具备了较高的应用前景和价值。此外,完全匹配层(perfect matching layer,PML)是一种应用广泛用于模拟截断边界的技术,但引入匹配层可能会破坏原始方程的稳定性,特别是在各向异性介质或曲线域模型中。首先基于数理推导,给出弹性波动方程系数矩阵的对称形式。在此基础上,引入多轴完全匹配层(multi-axis perfect matching layer,MPML),并建立相应的匹配层方程。通过本征值分析,我们可以判断阻尼函数对原方程特征根实部的走向和取值范围的影响。然后,我们采用SBP-SAT方法对矩阵对称形式匹配层方程进行离散,并在频域中采用能量法进行稳定性评估。通过对不同模型的数值仿真,表明所提出的离散框架具有整合度高、稳定性好和拓展性强等特点。此外,多轴匹配层可以与SBP-SAT方法结合,可以稳定地模拟曲线域中的波传播。

关键词：弹性波动方程对称矩阵形式高阶有限差分方法分部求和-一致逼近(SBP-SAT) 多轴完全匹配层(MPML) 稳定性

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绿色住宅建筑中的可再生能源技术应用与优化

居舍 2024年第3期 85-88页

作者：朱祥亮马云婷南京交通职业技术学院建筑工程学院南京长城土地房地产资产评估造价咨询有限公司

随着全球对可持续发展和环境保护意识的提高，绿色住宅建筑成为城市发展的重要趋势之一。本文探讨了绿色住宅建筑中可再生能源技术的应用及其优化策略。首先，分析了绿色住宅建筑的发展趋势，包括对自然资源的高效利用和对环境影响的最... 详细信息

随着全球对可持续发展和环境保护意识的提高，绿色住宅建筑成为城市发展的重要趋势之一。本文探讨了绿色住宅建筑中可再生能源技术的应用及其优化策略。首先，分析了绿色住宅建筑的发展趋势，包括对自然资源的高效利用和对环境影响的最小化。其次，详细介绍了太阳能技术（太阳能热水器、光伏发电）、风能技术（风力发电、风能空调）及地热能技术（地源热泵、地热发电）在绿色住宅中的应用。然后，提出了系统优化设计、提高能源利用效率的方法，包括优化方案设计、设备选型、系统配置以及建筑节能设计、智能控制系统的运用和节能设备的推广。最后，通过两个具体实例分析，展示了可再生能源技术在绿色住宅建筑中的应用成效。本文旨在为绿色住宅建筑中可再生能源技术的推广和优化提供参考。

关键词：绿色住宅建筑可再生能源技术系统优化设计能源利用效率太阳能技术

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基于小波字典的风速数据重构的压缩感知方法

振动．测试与诊断 2024年第4期44卷 684-689,824页

作者：朱一凯余哲帆陈安妮万华平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 浙江大学建筑工程学院杭州310058

由于风速具有明显的非平稳性,常用字典的压缩感知(compressed sensing,简称CS)方法对于风速信号重构效果不佳,故引入基于小波字典的压缩感知方法,用于重构风速缺失数据,有效提升了风速信号的重构精度。通过风速仿真数据和广州塔的监测... 详细信息

由于风速具有明显的非平稳性,常用字典的压缩感知(compressed sensing,简称CS)方法对于风速信号重构效果不佳,故引入基于小波字典的压缩感知方法,用于重构风速缺失数据,有效提升了风速信号的重构精度。通过风速仿真数据和广州塔的监测风速数据验证了本研究方法的有效性,并研究了数据缺失工况、正则化参数、小波字典层数和小波类型对风速信号重构效果的影响。结果表明,基于小波字典的压缩感知方法可有效重构缺失的风速信号。

关键词：压缩感知风速数据重构小波字典

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复杂环境下基于CPTU的深基坑土压力模型与工程应用

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岩土工程学报 2024年第8期46卷 1563-1572页

作者：刘松玉赖丰文蔡国军李洪江鲁泰山张超哲东南大学岩土工程研究所江苏南京211189 南京现代综合交通实验室江苏南京211100 福州大学土木工程学院福建福州350116 安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601

土压力计算是深基坑围护结构设计的重要组成部分,但现有土压力模型难以合理地考虑开挖扰动诱发土体工程性质演化影响。孔压静力触探(piezocone penetration test,CPTU)能够有效避免取样扰动,并快速提供连续的原位土测试参数(锥尖阻力、... 详细信息

土压力计算是深基坑围护结构设计的重要组成部分,但现有土压力模型难以合理地考虑开挖扰动诱发土体工程性质演化影响。孔压静力触探(piezocone penetration test,CPTU)能够有效避免取样扰动,并快速提供连续的原位土测试参数(锥尖阻力、侧壁摩阻力、孔隙水压力)。基于CPTU原位测试和位移相关土压力模型,结合库仑土压力框架,综合考虑开挖诱发土体工程性质演化、邻近地下结构(受限空间)、土拱效应、地基土强度参数和土-结构界面摩擦角等影响因素,构建了复杂环境下深基坑土压力统一计算模型(主动状态至被动状态)。分别通过与室内1g模型试验和离心机试验结果对比,验证了所构建模型的准确性与合理性。进一步将所构建模型应用至太湖冲湖积相软土地区某邻近地铁车站的深基坑工程。现场分别在基坑开挖前后对围护结构的两侧(基坑内外)开展了CPTU原位测试,并监测得到了围护结构侧向变形与土压力变化。原位测试解译结果表明,基坑开挖显著地改变了周边土体状态参数,但对于有效内摩擦角的影响甚微。与现场所测土压力对比指出,基于CPTU的土压力模型能够较好地反映复杂环境下基坑土压力变化,成功实现了工程应用。

关键词：孔压静力触探(CPTU) 原位土力学开挖扰动受限空间位移相关土压力