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3种构造形式调谐质量阻尼器性能

同济大学学报（自然科学版） 2024年第9期52卷 1401-1408页

作者：吴思远廖旭钊荣坤杰王俊杰孔伟明傅知春鲁正同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室上海200092 大连理工大学建设工程学部辽宁大连116024 中国建筑第八工程局有限公司上海200122 智性科技南通有限公司江苏南通226000 广东省建筑设计研究院广东广州510010 山东大学土建与水利学院山东济南250062

提出了3种平面内自由运动的调谐质量阻尼器(TMD)构造形式,即十字形(CTMD)、X形(XTMD)和旋风形(TTMD),通过有限元模型对比分析了3种TMD刚度变化、模态和简谐激励振动响应。根据分析结果可知,当TMD激励方向与弹簧垂直时,弹簧出力表现出非... 详细信息

提出了3种平面内自由运动的调谐质量阻尼器(TMD)构造形式,即十字形(CTMD)、X形(XTMD)和旋风形(TTMD),通过有限元模型对比分析了3种TMD刚度变化、模态和简谐激励振动响应。根据分析结果可知,当TMD激励方向与弹簧垂直时,弹簧出力表现出非线性行为;相比于其他构造形式,TTMD减振效果更为稳定,效率更高。当质量比大于3%时,TTMD抑振效果更为显著。

关键词：调谐质量阻尼器十字形调谐质量阻尼器 X形调谐质量阻尼器旋风形调谐质量阻尼器力学行为动力特性

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基于BIM的坡脚线确定及可视化研究

土木建筑工程信息技术 2024年第1期16卷 132-137页

作者：李静赵晨阳鄢浩李顺白东玉大连理工大学建设工程学部大连116024 北京构力科技有限公司北京100013 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司昆明650051

在机场、道路等大型基础设施建设的过程中,根据土体类型、按照一定的坡度直接放坡是边坡处理的常见方法之一。现有BIM软件的相关功能虽能在一定程度上满足坡脚线推算和边坡土方量统计的需求,但在机场地势优化设计的参数正向设计过程中,... 详细信息

在机场、道路等大型基础设施建设的过程中,根据土体类型、按照一定的坡度直接放坡是边坡处理的常见方法之一。现有BIM软件的相关功能虽能在一定程度上满足坡脚线推算和边坡土方量统计的需求,但在机场地势优化设计的参数正向设计过程中,反复使用软件功能的时间成本较高,不利于最终方案的得出。针对该问题,本文提出一种坡脚线的推算方法,即通过建立坡面和地面的数学模型,依托Civil 3D平台进行二次开发,实现了坡脚线的自动生成及可视化。与已有的传统作图法及BIM的相关功能相比,其具有适合计算机求解、计算速度快等优点,在机场地势优化设计等需要多次建模求解的过程中具有较高的应用价值。

关键词：坡脚线二次开发优化设计边坡模型可视化

大连梭鱼湾足球场密封索索夹节点抗滑移试验研究

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钢结构(中英文) 2024年

作者：孙立领林羽佳薛佳兴安琦韩硕孙国军巨力索具股份有限公司北京工业大学城市建设学部青岛理工大学土木工程学院

由于大跨空间结构具有受力性能合理，轻质高强，结构形式美观等优点，在许多体育馆、展览馆、大会堂等建筑中被广泛使用。大连梭鱼湾足球场作为一个大型民用建筑，结构形式是平面为四心圆的索桁架结构，上弦索体斜交，下弦索体呈放射状... 详细信息

由于大跨空间结构具有受力性能合理，轻质高强，结构形式美观等优点，在许多体育馆、展览馆、大会堂等建筑中被广泛使用。大连梭鱼湾足球场作为一个大型民用建筑，结构形式是平面为四心圆的索桁架结构，上弦索体斜交，下弦索体呈放射状，相比常规的轮辐式索桁架结构，该体系具有更强的面内刚度和整体抗扭能力。因为其结构形式复杂，下环索需要固定8道拉索和其他下弦径向索构件。为了满足该使用需求，设计了一种直径125mm带有六个高强螺栓的贴板压合型索夹节点。对设计的索夹节点开展两项试验研究，分别研究该节点张拉拉索时高强螺栓的紧固力损失情况和顶推索夹时该节点的抗滑移极限承载能力。首先组装索夹节点，静置24h后再分三级张拉拉索至破断荷载的50%，再顶推索夹，直至索夹产生大幅度滑动。整个过程实时监测高强螺栓的紧固力变化、拉索直径变化和顶推阶段索夹位移变化。研究结果表明，高强螺栓受时间效应损失11%的紧固力；在第二步张拉拉索时，高强螺栓紧固力受拉索直径变小一共损失了17.8%的紧固力；第三步顶推索夹时，根据得到的位移-顶推力曲线，以曲线第一个拐点为抗滑移承载力极限值，得到该索夹节点的抗滑移承载力值为500kN，带入抗滑移承载力计算公式得到索夹孔道与索体间的摩擦系数为0.165。试验得到的高强螺栓拧紧力矩值和抗滑移承载力值可以作为贴板压合型索夹节点的设计依据，对现场安装监测和施工提供了坚实的理论基础。

关键词：大直径密封索索夹节点抗滑移试验力检测位移监测

基于多维ANFIS的T-S模糊控制规则聚类获取方法

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同方期刊数据库

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大连理工大学学报 2010年第4期50卷 580-585页

作者：张吉礼赵天怡刘辉大连理工大学建设工程学部土木工程学院辽宁大连116024 北京西门子西伯乐斯电子有限公司北京100085

T-S模糊模型与自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的结合便于描述多输入系统模糊控制规则.为解决规则前件过多时传统ANFIS结构导致的维数灾难问题,同时进一步提高ANFIS对于复杂系统T-S规则在线获取速度,首先采用多维输入向量对ANFIS网络进... 详细信息

T-S模糊模型与自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的结合便于描述多输入系统模糊控制规则.为解决规则前件过多时传统ANFIS结构导致的维数灾难问题,同时进一步提高ANFIS对于复杂系统T-S规则在线获取速度,首先采用多维输入向量对ANFIS网络进行修正,在此基础上提出了T-S模糊控制规则聚类获取方法;其次,利用所提出的方法分别对倒立摆和二阶滞后系统进行了控制仿真,该方法同Mamdani规则自组织模糊控制的控制效果比较表明两者的最大超调量、振荡次数、过渡时间基本一致,上升时间要较Mamdani模糊控制器缩短3个采样周期,控制规则较Mamdani控制器减少了45条.

关键词： ANFIS 多输入系统 T-S模型聚类规则获取

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台风作用下输电线路风振系数及抗风性能研究

东北大学学报(自然科学版) 2022年第7期43卷 913-920页

作者：付兴杜文龙郑帅李宏男大连理工大学建设工程学部中国建筑第八工程局有限公司东北分公司沈阳建筑大学土木工程学院

为研究良态风与台风作用下的输电线路风振系数，以广东省国古线一铁塔为原型建立了有限元模型，采用谐波叠加法模拟了台风风场，并开展了动力分析.首先，对比了5种国内外设计规范的风振系数计算方法，发现各规范均未单独考虑台风的强脉... 详细信息

为研究良态风与台风作用下的输电线路风振系数，以广东省国古线一铁塔为原型建立了有限元模型，采用谐波叠加法模拟了台风风场，并开展了动力分析.首先，对比了5种国内外设计规范的风振系数计算方法，发现各规范均未单独考虑台风的强脉动特性；然后，基于惯性力法获取了铁塔风振系数并揭示了塔线耦联效应的影响.最后，利用生死单元法定量评估了两种风场下输电线路的抗风性能.结果表明：台风的高湍流特性导致顺风向风振系数大于良态风对应值；导线可增大铁塔横风向基频，并使铁塔振型由单塔的弯曲型变为塔线体系的弯剪型，塔线体系横担处风振系数大于单塔；湍流度从0.14提高至0.20,临界倒塌风荷载降低约11%.因此，台风多发地区的输电塔设计应适当提高湍流度取值，必要时还应考虑塔线耦联效应.

关键词：输电线路风振系数台风塔线耦联效应抗风性能评估

来源：博看期刊

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聚丙烯纤维红黏土渗透性与剪切特性试验研究

大连理工大学学报 2012年第5期52卷 683-688页

作者：张金利蒋正国闫春程杨庆杨钢张林林大连理工大学建设工程学部土木工程学院岩土工程研究所辽宁大连116024 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 中国石油集团工程设计有限责任公司北京100085

通过三轴压缩试验研究了聚丙烯纤维红黏土的渗透性与力学特性.击实与渗透试验结果表明,纤维含量变化时,纤维红黏土的最大干密度变化较小,而最优含水率变化较大.在0.25%～0.80%含量下,纤维红黏土可保持较低渗透性.三轴固结不排水试验结... 详细信息

通过三轴压缩试验研究了聚丙烯纤维红黏土的渗透性与力学特性.击实与渗透试验结果表明,纤维含量变化时,纤维红黏土的最大干密度变化较小,而最优含水率变化较大.在0.25%～0.80%含量下,纤维红黏土可保持较低渗透性.三轴固结不排水试验结果表明,纤维红黏土的抗剪强度随着轴向应变增加而增大,具有典型的加工硬化特征,且随纤维含量与长度增加而增加,同时围压显著影响纤维红黏土的剪切特性.当纤维含量较小时,破坏模式为鼓胀型;当纤维含量较大时,尽管试样轴向应变较大,但未发生破坏.

关键词：纤维红黏土聚丙烯纤维传统三轴试验抗剪强度纤维含量与长度

基于完全并行细化算法的孔隙网络中轴提取方法

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化工学报 2018年第A1期69卷 26-33页

作者：胡沛裕王树刚宋双林蒋爽梁运涛大连理工大学建设工程学部辽宁大连116024 煤科集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室辽宁沈阳110016 大连民族大学土木工程学院辽宁大连116600

应用三维重构技术建立介尺度下的多孔介质孔隙网络模型是分析多孔介质内流体流动与传热传质过程的基础,其中孔隙网络中轴的提取是三维重构的关键环节。在提取中轴的细化算法中,简单点集合细化方法具有准确、可并行的特点,但较少应用于... 详细信息

应用三维重构技术建立介尺度下的多孔介质孔隙网络模型是分析多孔介质内流体流动与传热传质过程的基础,其中孔隙网络中轴的提取是三维重构的关键环节。在提取中轴的细化算法中,简单点集合细化方法具有准确、可并行的特点,但较少应用于多孔介质的结构分析。基于简单点集合细化方法中的完全并行细化算法,建立了一种面向多孔介质的孔隙网络中轴提取方法,包含图像处理、重构矩阵生成、逐层标记、并行细化四个主要步骤。以计算机生成的230个典型的有序多孔介质模型及1个活性炭堆积试样重构模型为研究对象,应用本方法获得了与研究对象的孔隙空间具有拓扑等价性的孔隙网络中轴,快速准确地计算了孔隙半径,利用中轴形态与孔隙半径计算孔隙占据的空间大小与实际体积比较,发现研究对象的孔隙体积计算值相对误差最终稳定在6%以下。结果表明,由本方法获得的中轴反映了孔隙空间的几何形状、减小了孔隙与固体界面处不规则变化的干扰,可用于多孔介质孔隙结构的无损定量分析及孔隙网络建模。

关键词：多孔介质模型孔隙网络中轴算法

煤自然发火过程颗粒堆积体结构形态演化实验研究

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煤炭学报 2020年第4期45卷 1398-1405页

作者：梁运涛辛全昊王树刚胡沛裕蒋爽宋双林煤科集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室辽宁抚顺113122 大连理工大学建设工程学部辽宁大连116024 大连民族大学土木工程学院辽宁大连116600

在煤炭开采、储存及运输过程中,煤炭常以颗粒堆积体的形式暴露于氧化环境之中,煤颗粒堆积结构直接影响了堆积体内高温火源的形成与蔓延规律,是形成非控制灾害的关键影响因素之一。煤自然发火过程中堆积结构形态演化规律研究对煤堆内高... 详细信息

在煤炭开采、储存及运输过程中,煤炭常以颗粒堆积体的形式暴露于氧化环境之中,煤颗粒堆积结构直接影响了堆积体内高温火源的形成与蔓延规律,是形成非控制灾害的关键影响因素之一。煤自然发火过程中堆积结构形态演化规律研究对煤堆内高温火源预测及煤矿火灾防控具有重要意义。以马道头矿8404工作面的煤样为研究对象,制备了5组不同氧化温度下的堆积试样,利用微焦显微Computed Tomography(CT)实验平台对试样进行显微断层扫描。获得显微断层CT图像序列后,采用几何均值滤波算法与大津算法(Otsu Method)对显微断层序列进行图像处理,降低原始图像中的噪声并将其转化为二值图像序列。基于处理后的二值图像序列,应用三维重构算法重构了各组试样堆积结构。定量分析了煤颗粒堆积体孔隙率、颗粒体积、颗粒表面积等结构参数的演化规律。研究结果表明:随着氧化温度升高,煤颗粒堆积体孔隙率、颗粒数量与平均颗粒比表面积增大,平均颗粒体积与表面积减少,其中300~400℃温度段的变化最明显,300℃与400℃时堆积结构内平均颗粒体积分别为14.95与2.50 mm^3;平均颗粒表面积为36.17与9.13 mm^2;煤颗粒堆积体孔隙率变化与煤颗粒形态变化有关,实验煤样两者变化阈值均在300℃附近,当氧化温度高于此阈值时,煤颗粒堆积体内颗粒裂解加剧,孔隙结构连通性提高,氧化过程更加剧烈。

关键词：煤自然发火 CT 三维重构孔隙结构

煤炭自然发火介尺度分析:从表征体元宏观模型到孔隙微观模型

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煤炭学报 2019年第4期44卷 1138-1146页

作者：梁运涛王树刚蒋爽胡沛裕林琦宋双林煤科集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室辽宁抚顺113122 大连理工大学建设工程学部辽宁大连116024 大连民族大学土木工程学院辽宁大连116600

煤炭自然发火存在明显的介尺度特性,应用介尺度科学理论将煤炭自然发火的微观反应机理与宏观变化特征相关联,有助于推进煤自燃领域的深入研究。首先分析了单煤颗粒、煤颗粒聚团及煤堆3个尺度的区别及相互联系,指出尺度之间正确的信息传... 详细信息

煤炭自然发火存在明显的介尺度特性,应用介尺度科学理论将煤炭自然发火的微观反应机理与宏观变化特征相关联,有助于推进煤自燃领域的深入研究。首先分析了单煤颗粒、煤颗粒聚团及煤堆3个尺度的区别及相互联系,指出尺度之间正确的信息传递是多尺度模拟的前提,煤自燃领域尺度信息传递的主要方式是"尺度上联"。从数学建模角度提出煤颗粒聚团的本质就是煤堆的表征体元,以表征体元为最小单位的表征体元尺度数值模拟是一种忽略聚团内结构变化的基于宏观数学模型的计算方法,相对应的表征体元内考虑单煤颗粒相互影响的孔隙尺度数值模拟是一种基于微观数学模型的计算方法,由此明确了煤自燃研究中介尺度Ⅱ所在的堆积态煤体层次的物理过程与数学概念。其次基于表征体元尺度的定义,考虑瞬时孔隙率和高温辐射换热特征,建立了连续性方程、动量守恒方程、能量守恒方程和浓度方程,简述了求解过程,指出需要由孔隙尺度模型获取的参数有孔隙率、渗透率、对流换热系数等。接着论述了基于格子玻尔兹曼方程、考虑内部孔隙结构的孔隙尺度微观模型,并用实例展示了采用工业CT技术获取煤岩体孔隙物理结构、3维数字重构及表征体元提取的步骤。最后利用不同尺度之间参数的本构关系,提出从孔隙尺度获取宏观控制方程中孔隙率、渗透率、惯性系数和对流换热系数的尺度上联方法,从数学上实现了孔隙尺度微观模型到表征体元尺度宏观模型之间的信息传递,从而完成了从孔隙尺度到表征体元尺度的多尺度物理建模和数学建模。

关键词：煤炭自然发火介尺度表征体元孔隙尺度上联