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既有建筑结构抗震加固技术研究综述

安徽建筑 2024年第10期31卷 43-47,54页

作者：项炳泉李瑞林徐丹刘杭杭滁州市住房和城乡建设局安徽滁州239000 安徽省建筑科学研究设计院安徽合肥230031 安徽省建筑抗震减灾与绿色运维重点实验室安徽合肥230031

城市更新(建筑改造加固)是城市发展转型升级的重要途径。文章介绍了既有建筑抗震加固的重要性、传统与新型抗震加固技术、抗震加固新理论,并探讨了新型抗震加固技术应用在安徽省的工程案例等。最后,对既有建筑结构抗震加固技术未来发展... 详细信息

城市更新(建筑改造加固)是城市发展转型升级的重要途径。文章介绍了既有建筑抗震加固的重要性、传统与新型抗震加固技术、抗震加固新理论,并探讨了新型抗震加固技术应用在安徽省的工程案例等。最后,对既有建筑结构抗震加固技术未来发展方向做出展望。

关键词：既有建筑抗震加固技术性能化加固设计理念抗震韧性评价工程应用

基于深度神经网络的锈蚀RC梁位移角限值与破坏模式多目标预测方法

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工程力学 2024年

作者：陈柳灼邱羿志周炎防灾减灾湖北省重点实验室(三峡大学) 三峡大学土木与建筑学院

进行锈蚀钢筋混凝土（RC）结构抗震韧性评估时，亟需建立锈蚀RC构件损伤状态判别方法。本文提出了一种基于机器学习的锈蚀RC梁位移角限值（DRLs）与破坏模式（FM）的多目标预测方法，以实现锈蚀构件的损伤状态快速评估。通过调研既有文... 详细信息

进行锈蚀钢筋混凝土（RC）结构抗震韧性评估时，亟需建立锈蚀RC构件损伤状态判别方法。本文提出了一种基于机器学习的锈蚀RC梁位移角限值（DRLs）与破坏模式（FM）的多目标预测方法，以实现锈蚀构件的损伤状态快速评估。通过调研既有文献，建立了包含110根锈蚀RC梁的抗震试验数据集。利用数据集开展了DRLs的锈蚀影响分析并建立了弯曲和剪切型失效的锈蚀RC梁易损性曲线；分别建立了Sparrow search algorithm-Extreme gradient boosting（SSA-XGBOOST）回归和分类模型，采用递归特征消除交叉法（RFECV）调用模型的重要因子信息剔除冗余特征，确定了各输出目标的最优特征数量及组合。利用Shapley additive explanations（SHAP）方法实现对SSA-XGBOOST“黑盒”模型的可解释性，从全局、局部层面揭示了钢筋锈蚀程度指标、力学性能参数、配筋参数等输入特征与输出目标间的复杂映射关系。构建了含有分类层和回归层的深度神经网络（DNN）模型实现多目标预测变量的并行输出，开发模型可服务于锈蚀RC构件地震损伤状态判别与锈蚀结构抗震韧性评估。

关键词：抗震韧性机器学习构件损伤状态锈蚀RC梁位移角

中空夹层钢管钢渣混凝土T形节点抗震性能研究

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振动工程学报 2024年第6期37卷 1023-1032页

作者：曾武华王伟陈庆熠王军芳吴应雄卓卫东三明学院建筑工程学院福建三明365004 工程结构智能建造与监控福建省高校重点实验室福建三明365004 同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室上海200092 福州大学土木工程学院福建福州350108

将钢渣混凝土灌入中空夹层钢管混凝土结构,充分利用钢渣混凝土的微膨胀性和中空夹层内外钢管对混凝土的约束作用,有效解决了钢渣混凝土工程应用中的安定性问题。以混凝土类型、空心率、支主管直径比和轴压比为参数变量,共进行了5个中空... 详细信息

将钢渣混凝土灌入中空夹层钢管混凝土结构,充分利用钢渣混凝土的微膨胀性和中空夹层内外钢管对混凝土的约束作用,有效解决了钢渣混凝土工程应用中的安定性问题。以混凝土类型、空心率、支主管直径比和轴压比为参数变量,共进行了5个中空夹层钢管混凝土T形节点试件(1个普通混凝土试件、4个钢渣混凝土试件)拟静力试验研究。试验结果表明:与灌注普通混凝土相比,灌注钢渣混凝土对试件节点承载力影响不大,但位移延性和耗能能力明显增加,提高幅度分别达69.46%和48.20%;当空心率从0.3增大到0.5时,试件位移延性系数提高9.69%;当支主管直径比从0.40增大到0.68时,位移延性系数提高82.44%;当轴压比从0.1增大到0.2时,试件位移延性系数降低17.98%。建立有限元模型对试件的滞回性能进行了模拟,模拟结果与试验结果基本符合,验证了所建有限元模型的有效性。进而开展了节点承载力影响参数分析,得到最佳空心率为70%左右。钢渣在钢管混凝土结构中应用,可大幅提高其抗震性能。

关键词：抗震性能:中空夹层钢管混凝土钢渣混凝土滞回特性拟静力试验

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基于耐震时程法的高拱坝地震易损性分析

水力发电学报 2024年第3期43卷 108-119页

作者：陈灯红王睿楠林天成潘子悦张心瀚防灾减灾湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002

基于耐震时程分析方法(ETA),建立了三维坝体-库水-地基动力相互作用模型,进行高拱坝抗震性能评价。以基于目标反应谱合成的10条耐震加速度时程曲线为地震输入,选取坝体损伤体积比、坝顶坝踵顺河向相对位移和拱冠梁横缝开度作为结构性能... 详细信息

基于耐震时程分析方法(ETA),建立了三维坝体-库水-地基动力相互作用模型,进行高拱坝抗震性能评价。以基于目标反应谱合成的10条耐震加速度时程曲线为地震输入,选取坝体损伤体积比、坝顶坝踵顺河向相对位移和拱冠梁横缝开度作为结构性能指标,通过对结构不同性能水准的定义,建立了极限状态与结构性能指标之间的关系,以此为基础绘制易损性曲线。结果表明:随着耐震时程输入时间的增加,拱坝的各项响应值随之增大,不同响应指标对地震强度的敏感性不同,且ETA法与增量动力分析法(IDA)得到的响应结果基本一致,在同一性能水平下采用不同评价指标时对应的超越概率也不相同。因此,在进行结构的抗震性能评价时应综合考虑不同结构响应指标,选取不同性能下超越概率最大的结构响应指标进行分析。

关键词：高拱坝地震响应分析耐震时程分析易损性分析地震动特性

螺栓连接装配式墙板结构连接节点本构模型及体系建模方法研究

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工程科学与技术 2024年

作者：熊峰吴朝安冉明明钟亚超王宇豪四川大学深地科学与工程教育部重点实验室四川大学破坏力学与工程防灾减灾四川省重点实验室四川大学建筑与环境学院

螺栓连接装配式墙板结构体系具有建造快速、施工便捷、连接可靠、可拆卸和可修复等优势，适合低多层乡村住宅建筑，近年来工程应用逐渐增多。该体系预制墙板之间采用离散的干式螺栓连接，受力时接缝处产生滑移变形，与传统的现浇剪力墙... 详细信息

螺栓连接装配式墙板结构体系具有建造快速、施工便捷、连接可靠、可拆卸和可修复等优势，适合低多层乡村住宅建筑，近年来工程应用逐渐增多。该体系预制墙板之间采用离散的干式螺栓连接，受力时接缝处产生滑移变形，与传统的现浇剪力墙结构或湿法连接的剪力墙结构存在本质区别，为了分析结构体系的整体性，建立适合该结构体系的“非等同现浇”的抗震设计方法具有重要意义。本文结合已进行的螺栓连接节点轴向拉伸试验和剪切试验，提出了螺栓连接节点拉伸和剪切的本构模型。在此基础上，将单个螺栓连接节点简化为三个平动自由度（x、y、z）的非线性弹簧，模拟连接节点的力学行为，建立简化计算模型。借助螺栓连接预制墙板的拟静力试验结果验证了螺栓连接节点简化模型的有效性，显示可用于分析结构体系的抗震性能。基于节点简化模型，依托Midas Gen软件，提出了螺栓连接装配式墙板结构体系的建模方法。以一实际工程项目为例，建立了该结构的设计模型，并进行了在小震、中震作用下的弹性分析及大震作用下的弹塑性时程分析。结果表明，在各地震工况下，螺栓连接装配式墙板结构体系侧向位移较小，层间位移角分别小于弹性位移角限值1/1200和弹塑性层间位移角限值1/120，符合规范要求，螺栓连接节点承载力满足抗震需求，墙板角部混凝土没有被压溃，说明螺栓连接装配式墙板结构体系抗震性能优越。本研究成果可为螺栓连接装配式墙板结构体系的工程建设提供设计依据，为该新型结构体系的推广奠定理论基础。

关键词：装配式混凝土墙板结构螺栓连接本构模型体系建模方法抗震设计

基于数字孪生的建筑工程交付模型建立及应用研究

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建筑结构学报 2024年第4期45卷 97-106页

作者：刘占省刘俊杰及炜煜刘亮北京工业大学城市建设学部北京100124 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

建筑生命周期数据包含建筑项目立项、设计、施工、运维等过程的有价值信息,是重要的数据资产。目前建筑业尚未有统一的数字化交付标准,建筑工程交付数据同时存在完整性不足、利用率低等问题。为了更好地利用建筑信息,并用于工程交付,综... 详细信息

建筑生命周期数据包含建筑项目立项、设计、施工、运维等过程的有价值信息,是重要的数据资产。目前建筑业尚未有统一的数字化交付标准,建筑工程交付数据同时存在完整性不足、利用率低等问题。为了更好地利用建筑信息,并用于工程交付,综合分析了目前数字化交付中的难点问题,总结了建筑项目各阶段所产生的数据特点以及交付对象,定义了需要交付的数据要素,在此基础上建立了建筑工程数字化交付模型。该模型以数字孪生框架为驱动,在数据模型构建过程中,引入了时空演化规律和虚实交互机制,以及对多维多尺度的建筑数据集成方式。基于交付模型开发了数字化交付平台,以实际工程案例为依托,以平台为载体,实现了交付模型的运行以及在工程中的功能应用。结果表明:数字化交付模型能较好地完成建筑数据从采集到传输到最后利用过程,简化相关方的交付步骤,保证了交付数据的完整性、及时性与真实性,对交付的数据能通过平台为参与方共享利用,提升数据利用率。

关键词：建筑工程竣工交付数字孪生数据管理交付模型

基于神经网络的跨越地裂缝框架结构地震损伤及预测研究

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防灾减灾工程学报 2024年第2期44卷 362-371页

作者：熊仲明熊俊龙王泽坤陈轩西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055 陕西省结构与抗震重点实验室陕西西安710055 西北政法大学基建处陕西西安710122

为开展特殊地质环境下结构的损伤分析,以一跨越西安f4地裂缝的五层框架结构为研究对象,基于振动台试验和ABAQUS有限元分析结果,进行了BP神经网络模型的模型训练,选取变形和能量组合形式的双参数损伤模型计算结构损伤指标,采用加权系数法... 详细信息

为开展特殊地质环境下结构的损伤分析,以一跨越西安f4地裂缝的五层框架结构为研究对象,基于振动台试验和ABAQUS有限元分析结果,进行了BP神经网络模型的模型训练,选取变形和能量组合形式的双参数损伤模型计算结构损伤指标,采用加权系数法,开展了构件、楼层、结构三个层面的损伤预测分析,给出了不同地震作用下结构损伤程度评估。结果表明:地裂缝场地结构表现出明显上下盘效应,结构首层为薄弱层。BP神经网络损伤预测值与有限元计算值在不同工况下均较为一致,其对于构件、层间、整体结构损伤指数预测最大误差分别为8.86%、5.66%、7.57%,该研究成果为跨越地裂缝结构的性能评估提供一种准确且高效的研究方法。

关键词：地裂缝框架结构数值分析神经网络损伤预测

酸性大气环境下RC剪力墙构件地震易损性分析

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 133-140页

作者：陈柳灼周炎郑山锁三峡大学防灾减灾湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055

基于OpenSees平台中的SFI-MVLEM单元,考虑酸性大气环境对约束和非约束区混凝土与钢筋的力学性能、界面间黏结滑移效应和剪力墙抗剪机制等的影响,提出腐蚀RC剪力墙数值模拟方法.考虑主要设计参数与材料强度的变异性和腐蚀程度的不确定性... 详细信息

基于OpenSees平台中的SFI-MVLEM单元,考虑酸性大气环境对约束和非约束区混凝土与钢筋的力学性能、界面间黏结滑移效应和剪力墙抗剪机制等的影响,提出腐蚀RC剪力墙数值模拟方法.考虑主要设计参数与材料强度的变异性和腐蚀程度的不确定性,结合蒙特卡罗抽样与所提数值模拟方法建立了不同服役期下RC剪力墙分析模型并进行了拟静力模拟试验,捕捉了构件不同破坏状态下的层间位移角数据.基于最大似然估计方法对层间位移角数据进行了3种概率分布的参数估计,基于K-S和Lilliefors假设检验选取了威布尔分布作为层间位移角的最优概率分布并获得相应统计参数,建立了不同服役期下RC剪力墙的地震易损性模型.研究成果可为酸性大气环境下的RC结构灾害损失预测和抗震韧性评估提供理论支撑.

关键词：酸性大气环境剪力墙层间位移角时变易损性

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基于数字孪生的智能运维理论体系与实现方法

土木与环境工程学报（中英文） 2024年第1期46卷 46-57页

作者：刘占省史国梁杜修力焦泽栋北京工业大学城市建设学部城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

在建筑行业转型升级的背景下,针对大型建筑运维过程管理效率低、各类运维事件决策分析精度不足、智能化程度有待提高等问题,提出基于数字孪生的智能运维理论体系与实现方法。总结归纳大型建筑智能运维需要采集的信息,分析智能运维亟待... 详细信息

在建筑行业转型升级的背景下,针对大型建筑运维过程管理效率低、各类运维事件决策分析精度不足、智能化程度有待提高等问题,提出基于数字孪生的智能运维理论体系与实现方法。总结归纳大型建筑智能运维需要采集的信息,分析智能运维亟待解决的问题,融合智能感知与数字孪生技术,给出智能运维运行机理,建立针对大型建筑的智能运维架构体系与多维多尺度的孪生模型。研究建筑智能运维的实现方法,其中包含智能运维全要素信息的采集与传输、智能运维孪生体的构建与运行、智能运维孪生数据的管理机制及智能运维平台的架构。在智能运维理论体系和实现方法的指导下,搭建了智能运维平台,并应用于某大型建筑工程的运维管理。考虑运维管理过程中的虚实交互与时空演化,初步验证了数字孪生在提高运维管理智能化程度方面的有效性。

关键词：建筑运维智能运维数字孪生智能管理

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