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模块化钢结构梁柱子结构抗连续倒塌性能研究

工程力学 2024年第8期41卷 56-67页

作者：宗亮张一弛崔健张惠申天津大学建筑工程学院天津300350 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300350

模块化钢结构作为一种高度预制的装配式建筑,具有工业化程度高、绿色节能环保等优点。但是,由于模块化钢结构体系超静定次数较低,其在极端荷载工况下的抗连续倒塌性能应予以特别关注。模块化钢结构梁柱子结构作为主要的传力路径,具有多... 详细信息

模块化钢结构作为一种高度预制的装配式建筑,具有工业化程度高、绿色节能环保等优点。但是,由于模块化钢结构体系超静定次数较低,其在极端荷载工况下的抗连续倒塌性能应予以特别关注。模块化钢结构梁柱子结构作为主要的传力路径,具有多梁多柱等有别于传统框架梁柱子结构的特点,需对其抗连续倒塌性能开展研究工作。该文针对采用螺栓-角件连接节点的模块化钢结构梁柱子结构进行Pushdown试验及数值模拟,分析了在双柱失效、单柱失效工况下试件的破坏模式和抗连续倒塌机理。结果表明,梁柱子结构在两种工况下的受力机理不同:在双柱失效工况下,梁柱子结构抗力主要由梁机制提供,加载后期抗力提供方式体现出一定的悬链线机制,并随水平连接板厚度的增加而增强;在单柱失效工况下,子结构抗力主要由模块间水平连接抗剪能力提供,由梁机制及悬链线机制提供的抗力较小。

关键词：模块化钢结构梁柱子结构螺栓-角件连接节点试验研究数值分析抗连续倒塌机制

基于微观结构仿生学的壳体建筑模块化设计研究

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中国建筑装饰装修 2024年第5期 118-120页

作者：孙新慧陈平山东建筑大学建筑城规学院山东建筑大学

模块化设计有助于高效精准地设计建造出壳体建筑。该文针对模块单元后期加工复杂、材料消耗与成本高等问题,提出以微观结构仿生学为理论基础,以网格均化为核心,以几何转译、壳体优化、网格均化、单元生成为流程的壳体建筑模块化设计方法... 详细信息

模块化设计有助于高效精准地设计建造出壳体建筑。该文针对模块单元后期加工复杂、材料消耗与成本高等问题,提出以微观结构仿生学为理论基础,以网格均化为核心,以几何转译、壳体优化、网格均化、单元生成为流程的壳体建筑模块化设计方法,并以2023年同济大学第十三届建筑数字未来暑期工作营(Architectural Digital FUTURES 2023)的壳体工作营作品进行实践。结果显示,运用该方法所获得的壳体建筑模块单元尺寸的可控度与均匀度均得到可观改善。

关键词：微观结构仿生学计算性设计网格均化模块化

模块化建筑阵列多调谐质量阻尼系统的实现与减震研究

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振动与冲击 2024年第6期43卷 262-272页

作者：何晴光张释佺朱前坤洪祺凯兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室兰州730050 西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心兰州730050

基于建筑模块化和悬挂楼板减震的原理提出了悬挂楼板模块体系(modularized suspended floors system,MSFS)。利用楼板作为质量块,组成分布阵列式多调谐质量阻尼器(distributed array multiple tuned mass dampers,d-array-MTMDs)系统。通过输入32条远场和近场地震动记录进行时程分析,对平均调谐频率比η、调谐频带宽度系数β、调谐阻尼比ζ_(T)、TMD数量n以及主结构层数N,共5个参数展开研究。结果表明:d-array-MTMDs的减震效果优于普通MTMDs系统;ζ_(T)对系统减震性能影响较小,当η为0.7~1.0、β为2.0时,系统具有更好的减震效果;当n大于某阈值时,系统的减震效果趋于稳定,阈值与η线性正相关,与ζ_(T)非线性负相关。随着模块建筑层数的增加,系统也能维持较好的减震效果。

关键词：模块化建筑阵列多调谐质量阻尼器悬挂结构振动控制

基于可见光-热红外视觉监控的车间工人跌倒检测算法

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控制与决策 2024年第4期39卷 1142-1150页

作者：王鑫刘晓楠高焕兵曾子铭张吟龙沈阳建筑大学电气与控制工程学院沈阳110168 山东建筑大学电气工程学院济南250101 山东建筑大学山东省智能建筑技术重点实验室济南250101 深圳职业技术学院汽车与交通学院广东深圳518055 中国科学院沈阳自动化研究所沈阳110169

为了解决工厂车间视觉监控存在噪声干扰、光线变化、目标遮挡等问题,提出一种基于多模态视觉监控的工人跌倒检测算法.首先,采用热像仪和可见光相机获取车间内全天候监控图像,结合自适应滤波模型对图像进行降噪处理,以抑制环境噪声对监... 详细信息

为了解决工厂车间视觉监控存在噪声干扰、光线变化、目标遮挡等问题,提出一种基于多模态视觉监控的工人跌倒检测算法.首先,采用热像仪和可见光相机获取车间内全天候监控图像,结合自适应滤波模型对图像进行降噪处理,以抑制环境噪声对监控图像的干扰;然后,构建一种改进的人体姿态特征提取网络,通过融合串联时间帧合并模块和位姿残差模块,以简化目标检测的特征图尺度,实现监控图像中工人区域被部分遮挡时姿态的实时、可靠预测;最后,设计人体轴线倾角、人体外接矩形框长宽比以及双膝盖点移动速度作为工人跌倒判别性特征,进而实现车间内工人的跌倒判别.在自建数据集和公开数据集上对所提出方法进行验证,实验结果表明,所提出算法的跌倒检测精度分别为95.6%和96.3%,与对比算法相比具有更好的准确性和实时性.

关键词：多模态跌倒检测轻量化卷积时间帧合并位姿残差融合

基于自动编码器的离心泵空化状态识别模型研究

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工程热物理学报 2024年第10期45卷 3006-3012页

作者：张彤赫葛秉鑫马桤政刘正杨宋永兴山东建筑大学热能工程学院济南250100

空化状态识别是离心泵状态监测的难点之一。为了提高空化状态识别的效果,提出了一种基于自动编码器的离心泵空化状态识别方法。对离心泵的空化进行了实验研究,在三个温度下分别采集了六个工频上泵壳的振动信号。对原始信号带做时频域分... 详细信息

空化状态识别是离心泵状态监测的难点之一。为了提高空化状态识别的效果,提出了一种基于自动编码器的离心泵空化状态识别方法。对离心泵的空化进行了实验研究,在三个温度下分别采集了六个工频上泵壳的振动信号。对原始信号带做时频域分析,得到时频图;通过无监督训练自动学习输入数据的特征;并利用自动编码器对离心泵的四类空化状态进行识别。研究表明,基于该模型能有效地提取离心泵空化振动信号的特征并识别,识别成功率达到94.58%,比传统的快速傅里叶-支持向量机模型提高了14.58%。

关键词：离心泵空化状态识别自动编码器振动信号

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六棱柱模块化可展开天线索网结构设计与分析

机械工程学报 2024年第1期60卷 262-273页

作者：田大可石祖玮金路郭宏伟刘荣强孙梓雄沈阳建筑大学机械工程学院沈阳110168 沈阳建筑大学土木工程学院沈阳110168 哈尔滨工业大学机器人技术与系统全国重点实验室哈尔滨150001

为更好地研究天线索网结构对展开态形面精度的影响机理,针对六棱柱模块化天线构型,提出一种六边形索网结构高精度几何设计方法。首先,根据支撑结构特点、工作波段及天线形面方程等参数,开展了天线索网构型设计,建立了形面精度与索长、... 详细信息

为更好地研究天线索网结构对展开态形面精度的影响机理,针对六棱柱模块化天线构型,提出一种六边形索网结构高精度几何设计方法。首先,根据支撑结构特点、工作波段及天线形面方程等参数,开展了天线索网构型设计,建立了形面精度与索长、索段等分数间的参数化模型,并基于机器人学齐次坐标变换理论,建立了考虑悬垂效应的边界节点数学模型;其次,以实际应用工程案例作为比较,对上述模型进行了验证,并在六棱柱单模块样机上对索网结构进行了实物研制,对误差进行了分析与研究;最后,开展了多参数影响分析,研究了展开口径、抛物面方程、网格密度等参数对形面精度的影响规律。研究结果表明:索段实测绝对误差均值约为4.9 mm,相对误差均值约为3.38%,实测值与理论值吻合良好;索网形面误差减小的趋势随着索段密度的增加相对变缓;采用增大反射面焦距、降低天线口径等方式可有效改善索网精度。该研究可为后续索网结构找形分析、形面精度调整及同类天线索网结构的研究等提供借鉴与参考。

关键词：可展开天线模块化结构索网结构结构设计形面精度