检索结果-南通市图书馆

改进PINNs算法及其在非线性固结求解中的应用

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

应用基础与工程科学学报 2024年第5期32卷 1407-1419页

作者：兰鹏张升苏晶晶中南大学土木工程学院

饱和软土非线性固结模型求解以数值方法为主，解析求解较为困难.以连续排水边界条件下的一维非线性固结问题为例，介绍了一种新的非传统数值方法——物理信息神经网络（PINNs）方法，并引入硬约束对原始PINNs算法进行修正，获得了具有... 详细信息

饱和软土非线性固结模型求解以数值方法为主，解析求解较为困难.以连续排水边界条件下的一维非线性固结问题为例，介绍了一种新的非传统数值方法——物理信息神经网络（PINNs）方法，并引入硬约束对原始PINNs算法进行修正，获得了具有较高计算精度的改进PINNs（PINNs-H）数值解.此外，基于孔隙水压力的时空测量数据，采用PINNs-H算法对固结模型中的非线性因子（Nσ）进行了反演.结果表明：在压缩指数Cc与渗透指数Ck比值等于1时，PINNs-H解与解析解吻合良好，而PINNs解误差较大；当Cc/Ck≠1时，对比有限差分解，PINNs-H解是连续的，且基于较少的训练样本点，即可获得相似的平均固结度解答；PINNs-H算法能够获得准确的Nσ反演结果，而PINNs算法则反演偏差较大.该方法为研究软土固结问题提供了一种新的求解思路.

关键词：非线性固结深度学习数值方法物理信息神经网络参数反演连续排水边界硬约束

近距离爆炸作用下工字形截面钢柱荷载分布与动态响应数值模拟研究

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

建筑结构学报 2024年第1期45卷 12-26页

作者：肖伟芳陈思琦赵宪忠同济大学土木工程学院

作为钢结构中主要承重构件的钢柱，其在近距离爆炸作用下的荷载分布和动态响应，尤其是入射角对钢柱爆炸荷载和动态响应的影响规律等方面研究较为匮乏。为此，采用LS-DYNA有限元分析软件，研究近距离爆炸作用下工字形截面钢柱在不同入... 详细信息

作为钢结构中主要承重构件的钢柱，其在近距离爆炸作用下的荷载分布和动态响应，尤其是入射角对钢柱爆炸荷载和动态响应的影响规律等方面研究较为匮乏。为此，采用LS-DYNA有限元分析软件，研究近距离爆炸作用下工字形截面钢柱在不同入射角下的爆炸荷载分布和动态响应。结果表明：当冲击波加载于钢柱截面强轴时，翼缘板爆炸荷载受稀疏波效应影响显著，与无限大反射面的相比，其反射冲量下降10%～50%;近距离爆炸工况下稀疏波传播速度远大于现行抗爆设计规范中所假设的环境声速，表明环境声速假设在近距离爆炸工况下并不适用；在弱轴加载工况下，稀疏波效应并不明显，由于冲击波在截面内发生多次反射，延长了其正相持时，因而腹板上的峰值冲量反而高于无限大反射面条件下的峰值冲量；当入射角小于同时通过迎爆侧翼缘板边缘点与工字形截面形心的入射角时，冲击波的主要作用区域为两翼缘板与腹板所围内凹区域，其爆炸荷载和腹板局部变形在入射角为30°时达到最大值，两个半翼缘板呈向外张开态势，且张开幅度随入射角的增大而减小；而当入射角大于同时通过迎爆侧翼缘板边缘点与工字形截面形心的入射角时，冲击波则主要作用于迎爆侧翼缘板，其爆炸荷载和整体挠度在入射角为90°时达到最大值，两个半翼缘板向内闭合，且闭合幅度随入射角的增大而增大。

关键词：工字形截面钢柱近距离爆炸爆炸荷载数值模拟变形模式入射角稀疏波效应

基于深度强化学习的铁路纵断面智能设计模型研究

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

铁道学报 2024年第9期46卷 102-110页

作者：缪鹍戴炎林高鸿剑中南大学土木工程学院

传统智能算法通常要求变量维度在计算过程中不变，而铁路纵断面智能设计中的变坡点数量需要根据地形等变化自适应确定。考虑到强化学习能从地面高程和已经生成的线形等环境数据中获得最优策略的特点，将深度强化学习方法应用于纵断面智... 详细信息

传统智能算法通常要求变量维度在计算过程中不变，而铁路纵断面智能设计中的变坡点数量需要根据地形等变化自适应确定。考虑到强化学习能从地面高程和已经生成的线形等环境数据中获得最优策略的特点，将深度强化学习方法应用于纵断面智能设计，研究智能体决策变坡点的方法，提出铁路纵断面设计的变坡点决策模型，确定模型中的状态、动作、奖励等表达形式。结合纵断面设计约束多的特点，引入动作屏蔽机制处理约束，加快收敛并提高模型性能。将计算期引入模型的状态，提出通过单网络产生多个多目标策略的单网络多策略的多目标处理方法。通过实际工程案例验证了本文所提模型的正确性和有效性。

关键词：铁路纵断面设计深度强化学习安全强化学习动作屏蔽

基于脆弱性曲线的寿溪河流域村镇建筑洪灾风险评估

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

同济大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 68-76页

作者：刘曙光郑伟强钟桂辉甄亿位韩征李艳鸽同济大学土木工程学院上海200092 中南大学土木工程学院湖南长沙410083

以寿溪河流域的村镇建筑为研究对象,采用MIKE FLOOD耦合水动力模型计算洪水淹没特征,结合结构静力学原理与洪水冲击荷载经验公式,建立村镇建筑的洪灾脆弱性曲线,开展洪灾风险评估。结果表明,寿溪河流域洪水淹没范围呈狭长的条状,洪水流... 详细信息

以寿溪河流域的村镇建筑为研究对象,采用MIKE FLOOD耦合水动力模型计算洪水淹没特征,结合结构静力学原理与洪水冲击荷载经验公式,建立村镇建筑的洪灾脆弱性曲线,开展洪灾风险评估。结果表明,寿溪河流域洪水淹没范围呈狭长的条状,洪水流速较大。低重现期下房屋以中低风险为主,高重现期下高风险与极高风险房屋主要分布在洪水发生点、洪水淹没区以及河坝村附近。建立的脆弱性曲线考虑了洪水流速的影响,能较好地刻画村镇建筑的结构损伤程度。

关键词：洪灾风险评估村镇建筑脆弱性曲线寿溪河流域情景模拟

基于蒙特卡罗法的不均匀锈蚀钢筋力学性能评估

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 1007-1015页

作者：刘一凡缪志伟申晨耿祥东东南大学土木工程学院南京211189

本文基于符合锈蚀钢筋形貌特征的截面积概率分布函数,并考虑锈坑处相邻截面的相关性,建立了不均匀锈蚀钢筋的三维有限元模型,通过蒙特卡罗模拟批量开展数值拉伸试验,定量研究不同锈蚀率下钢筋力学性能的退化情况。与已有的试验结论对比... 详细信息

本文基于符合锈蚀钢筋形貌特征的截面积概率分布函数,并考虑锈坑处相邻截面的相关性,建立了不均匀锈蚀钢筋的三维有限元模型,通过蒙特卡罗模拟批量开展数值拉伸试验,定量研究不同锈蚀率下钢筋力学性能的退化情况。与已有的试验结论对比显示,该方法能较好地估计锈蚀钢筋的力学性能,尤其是钢筋的变形能力。本文研究了锈蚀钢筋不同本构和标距长度对力学性能的影响,结果表明:钢筋的强屈比是影响其变形能力的主要因素,不同的标距长度将会显著影响锈蚀钢筋极限应变的计算结果。

关键词：结构工程蒙特卡罗法不均匀锈蚀有限元模型力学性能

爆炸荷载作用下砌体填充墙对RC框架结构损伤破坏的影响

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

振动与冲击 2024年第3期43卷 93-104,157页

作者：陈公轻吴昊吕晋贤陈德同济大学土木工程学院上海200092

砌体填充墙作为非结构构件在建筑结构抗爆分析中常被忽略,而实际爆炸事故中填充墙多发生严重破坏,从而影响爆炸波的传播及其与结构的相互作用以及结构的损伤破坏等级。基于精细化数值仿真方法评估外部爆炸作用下砌体填充墙对钢筋混凝土(... 详细信息

砌体填充墙作为非结构构件在建筑结构抗爆分析中常被忽略,而实际爆炸事故中填充墙多发生严重破坏,从而影响爆炸波的传播及其与结构的相互作用以及结构的损伤破坏等级。基于精细化数值仿真方法评估外部爆炸作用下砌体填充墙对钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架结构损伤破坏的影响。首先,采用LS-DYNA有限元分析软件分别对典型砌体填充墙和含填充墙RC框架的近区爆炸试验进行复现,验证所采用的填充墙简化微观建模方法、材料本构模型和参数,以及任意拉格朗日欧拉爆炸荷载施加方法和爆炸波-结构流固耦合算法的适用性。进一步结合结构混合单元建模方法,开展了美国联邦应急管理署规定的普通轿车炸弹(454 kg TNT当量)在底层边柱位置爆炸下,6度、7度和8度抗震设防烈度的典型6层纯框架和含填充墙框架结构动力行为的数值仿真分析,考察了爆炸波传播路径,以及结构的动态响应、损伤破坏和抗倒塌机制。结果表明:该工况中填充墙能够有效阻挡爆炸波的传播,作用于目标柱相邻内柱上的超压峰值降低95%,减轻了内部构件的损伤程度;但同时加剧了结构迎爆面的损伤破坏,如3种抗震设防烈度的含填充墙框架目标柱柱中侧向位移较纯框架分别增加21.4%、31.1%和14.8%;不同抗震设防烈度的纯框架和含填充墙框架的顶层目标柱竖向位移基本相同,即抗震设防烈度及砌体填充墙对框架结构整体倒塌行为的影响可以忽略。

关键词：爆炸荷载砌体填充墙 RC框架数值模拟抗震设计

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

纤维布加固墩接木柱轴压试验

哈尔滨工业大学学报 2024年第2期56卷 77-85页

作者：徐杰姜绍飞福州大学土木工程学院福州350108

为探究外包纤维增强复合材料(FRP)加固墩接木柱的加固效果和工作机制,考虑不同纤维布和不同墩接方式等因素影响,开展10根墩接木柱的轴压加载试验。对比分析3种FRP布(AFRP,BFRP,CFRP)、4种不同墩接方式(巴掌榫、刻半榫、抄手榫和直榫)下... 详细信息

为探究外包纤维增强复合材料(FRP)加固墩接木柱的加固效果和工作机制,考虑不同纤维布和不同墩接方式等因素影响,开展10根墩接木柱的轴压加载试验。对比分析3种FRP布(AFRP,BFRP,CFRP)、4种不同墩接方式(巴掌榫、刻半榫、抄手榫和直榫)下加固柱的破坏模式和力学性能。结果表明:未采用FRP布加固的传统墩接柱表现为拼接缝木材开裂和开裂后的墩接区木材压屈折断,而FRP布加固后,墩接区整体性良好,破坏主要发生在墩接口,表现为木材压溃和纤维布褶皱;传统墩接柱承载力仅恢复至42%~69%,刚度恢复至43%~65%;FRP布加固后,轴压承载力可恢复至完好木柱的75%~100%,刚度可恢复至66%~107%,延性提升24%~96%,加固柱轴压性能和变形能力得到有效的恢复或提高,且刚度退化不明显;此外,有限元仿真得到的荷载位移曲线及力学指标与试验结果吻合良好。FRP加固墩接木柱的轴压力学性能良好,可为传统木结构建筑的修缮和木柱的墩接加固提供借鉴和参考。

关键词：墩接刚度延性纤维布抄手榫巴掌榫直榫

长江流域不同时间尺度下农业干旱恢复时间的量化及其影响因素分析

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 675-683页

作者：朱仟魏庆白郅杰闵馨童东南大学土木工程学院南京211189

为了减少由农业干旱引起的相关损失,基于总初级生产力(GPP)制定了干旱恢复标准,并以此量化了不同时间尺度下的农业干旱恢复时间.通过随机森林算法分析了农业干旱恢复时间的影响因素,明确了不同时间尺度下影响农业干旱恢复时间的最主要因... 详细信息

为了减少由农业干旱引起的相关损失,基于总初级生产力(GPP)制定了干旱恢复标准,并以此量化了不同时间尺度下的农业干旱恢复时间.通过随机森林算法分析了农业干旱恢复时间的影响因素,明确了不同时间尺度下影响农业干旱恢复时间的最主要因素.结果表明,长江流域在1、6、12、24个月时间尺度下的平均干旱恢复时间分别为5.7、3.9、3.8和3.0个月,随着时间尺度的增加干旱恢复时间会逐渐降低.从空间分布状况来看,干旱恢复时间较长的地区主要分布于长江流域的西部和东南部地区.对影响因素的分析结果表明,在短时间尺度下气象变量是影响干旱恢复时间长短的最主要因素,但对较长的时间尺度而言,干旱恢复时间的长短则更多受干旱发生季节的影响.

关键词：干旱恢复时间随机森林影响因素长江流域

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

多重谐振水泥基声子晶体带隙特性研究

材料导报 2024年第12期38卷 90-98页

作者：陈俊豪曾晓辉谢友均龙广成唐卓中南大学土木工程学院长沙410000

为了拓宽混凝土超材料弹性波衰减带的范围,本工作基于局域共振理论提出了一种多重谐振水泥基声子晶体。利用有限元方法,计算了多重谐振水泥基声子晶体的能带结构、本征模态和衰减特性,研究了带隙产生机理和影响因素,根据质量-弹簧系统... 详细信息

为了拓宽混凝土超材料弹性波衰减带的范围,本工作基于局域共振理论提出了一种多重谐振水泥基声子晶体。利用有限元方法,计算了多重谐振水泥基声子晶体的能带结构、本征模态和衰减特性,研究了带隙产生机理和影响因素,根据质量-弹簧系统推导了带隙估计式,分析了混凝土超材料充填层结构的减振性能。结果表明:多重谐振水泥基声子晶体在1~400 Hz频段内具有两个带隙,其中带隙的起始和截止频率由散射体Ⅰ、散射体Ⅱ和水泥砂浆基体的振动模式决定;包裹层的弹性模量、泊松比以及厚度是影响带隙的主要因素;由多重谐振水泥基声子晶体组成的混凝土超材料充填层结构在1~400 Hz频段内的加速度级均小于普通自密实混凝土充填层结构,特别是在带隙频段范围内振动降低了6~9 dB。

关键词：混凝土超材料局域共振多重谐振声子晶体带隙减振性能