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基于欧进萍谱的广义Maxwell耗能结构随机响应简明解法

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振动与冲击 2022年第4期41卷 124-133页

作者：刘美华邹万杰葛新广李创第广西科技大学土木建筑工程学院广西柳州545006

针对设置广义Maxwell阻尼器多自由度耗能结构在欧进萍谱激励下响应分析较复杂的问题,提出了一种求解系统响应简洁的解析解法。将广义Maxwell阻尼器本构方程、原结构运动方程与欧进萍谱滤波方程联立,重构结构运动方程;采用复模态法将其解... 详细信息

针对设置广义Maxwell阻尼器多自由度耗能结构在欧进萍谱激励下响应分析较复杂的问题,提出了一种求解系统响应简洁的解析解法。将广义Maxwell阻尼器本构方程、原结构运动方程与欧进萍谱滤波方程联立,重构结构运动方程;采用复模态法将其解耦,得到结构位移及结构速度、层间位移及层间速度、阻尼器受力及其变化率等响应基于白噪声激励的统一杜哈梅积分表达式;根据功率谱密度函数与其协方差函数的Wiener-Khinchin关系,获得了耗能结构及阻尼器响应谱矩的简明解析解。算例通过与虚拟激励法进行对比,表明了该方法的正确性,同时也具有更高计算效率的优点。

关键词：广义Maxwell阻尼器欧进萍谱地震响应谱矩简明解析解

基于Kanai-Tajimi谱六参数黏弹性耗能结构地震响应的简明封闭解

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振动与冲击 2022年第6期41卷 130-138页

作者：邹万杰姜琰张梦丹葛新广广西科技大学土木建筑工程学院广西柳州545006

频域法在计算线性系统随机响应时应用较广泛,但其显著缺点为:计算多自由度动力系统随机响应功率谱无显示封闭解;获得结构响应的方差和谱矩需要数值积分,分析精度和效率受积分步长和积分区间影响较大。基于以上问题,研究了六参数黏弹性... 详细信息

频域法在计算线性系统随机响应时应用较广泛,但其显著缺点为:计算多自由度动力系统随机响应功率谱无显示封闭解;获得结构响应的方差和谱矩需要数值积分,分析精度和效率受积分步长和积分区间影响较大。基于以上问题,研究了六参数黏弹性耗能多自由度结构基于Kanai-Tajimi谱地震作用下平稳响应的解析解法。运用该方法对一榀5层建筑结构进行分析,获得了线性多自由度耗能结构地震动系列响应方差及0~2阶谱矩的简明封闭解,并将其与虚拟激励法进行对比分析。研究表明,简明封闭解法是一种非常有效的计算线性多自由度系统随机稳态响应的简明解法。

关键词：六参数黏弹性阻尼器模型地震响应 Kanai-Tajimi谱谱矩简明封闭解法

碳纤维-光纤光栅板加固钢筋混凝土梁疲劳性能试验研究

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建筑结构学报 2022年第12期43卷 91-101页

作者：邓朗妮周峥黄晓霞雷丽贞廖羚广西科技大学土木建筑工程学院广西柳州545006

为明确碳纤维-光纤光栅(CFRP-OFBG)板加固对钢筋混凝土梁疲劳性能的提升作用,对5根采用内嵌光纤光栅应变传感器的碳纤维板加固的钢筋混凝土梁和两根未加固梁进行静载和常幅疲劳试验。分析了不同应力水平下碳纤维-光纤光栅板加固梁的疲... 详细信息

为明确碳纤维-光纤光栅(CFRP-OFBG)板加固对钢筋混凝土梁疲劳性能的提升作用,对5根采用内嵌光纤光栅应变传感器的碳纤维板加固的钢筋混凝土梁和两根未加固梁进行静载和常幅疲劳试验。分析了不同应力水平下碳纤维-光纤光栅板加固梁的疲劳破坏模式、疲劳寿命、跨中挠度、应变演变等情况,并与未加固梁进行对比。结果表明:随着疲劳循环次数增加和疲劳荷载幅值的增大,整个试验过程疲劳破坏呈现四阶段发展规律;加固梁跨中挠度、钢筋拉应变、混凝土压应变变化趋于平缓,直到疲劳破坏才会发生突变。其中,CFRP-OFBG板对加固梁疲劳应变监测数据与电阻应变片数据吻合良好;在相同循环次数和疲劳荷载限值下,加固梁的疲劳变形较未加固梁的有所减小,加固梁承载力比未加固梁提高约45%。通过理论分析和试验结果拟合,推导剩余强度公式,提出一种基于剩余强度的疲劳累积损伤模型来预测疲劳寿命。相比于试验结果,采用该模型所预测加固梁的疲劳寿命偏大,误差为8.57%。

关键词：钢筋混凝土梁碳纤维-光纤光栅板疲劳试验疲劳寿命预测剩余强度累积损伤模型

低周反复荷载下预应力CFRP筋-型钢/混凝土偏拉构件抗裂性能试验

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复合材料学报 2022年第8期39卷 4017-4027页

作者：张鹏花东升邓宇广西科技大学土木建筑工程学院柳州545006

为研究预应力碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)筋-型钢/混凝土(SRC)偏拉构件的抗裂性能,以不同的预应力张拉水平、偏心距、预应力筋类型及竖向拉力等参数制作了11个试件,并对其进行低周反复加载试验。结果表明:相比于普通SRC偏拉构件,预应... 详细信息

为研究预应力碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)筋-型钢/混凝土(SRC)偏拉构件的抗裂性能,以不同的预应力张拉水平、偏心距、预应力筋类型及竖向拉力等参数制作了11个试件,并对其进行低周反复加载试验。结果表明:相比于普通SRC偏拉构件,预应力SRC偏拉构件的抗裂度和裂缝控制能力显著提升,其开裂荷载提高约1.5倍,抗裂性能与预应力张拉水平正相关,与偏心距负相关,预应力筋类型对开裂荷载影响不大。另外直径7 mm的预应力CFRP筋在控制构件裂缝数量方面强于直径15 mm的预应力精轧螺纹钢筋,适当增大竖向拉力可提高试件抗裂性能。参照现有理论和试验结果,推导出试件开裂荷载的计算公式,其计算结果与试验值吻合度较高。

关键词：预应力CFRP筋型钢/混凝土构件低周反复加载试验抗裂性能开裂荷载计算

预应力CFRP筋-螺纹钢筋-型钢/混凝土偏拉构件抗震性能试验

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复合材料学报 2022年第4期39卷 1678-1691页

作者：张鹏花东升邓宇李真真桂金洋覃宣盛广西科技大学土木建筑工程学院柳州545006

为研究预应力碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)筋-螺纹钢筋-型钢/混凝土(SRC)偏拉构件的抗震性能,对4根预应力CFRP筋-SRC偏拉构件、4根预应力螺纹钢筋-SRC偏拉构件和3根普通SRC受拉构件进行了低周反复荷载对比试验,试验参数包括偏心距、预... 详细信息

为研究预应力碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)筋-螺纹钢筋-型钢/混凝土(SRC)偏拉构件的抗震性能,对4根预应力CFRP筋-SRC偏拉构件、4根预应力螺纹钢筋-SRC偏拉构件和3根普通SRC受拉构件进行了低周反复荷载对比试验,试验参数包括偏心距、预应力张拉水平、竖向拉力、预应力筋类型。研究结果表明:所有构件的破坏形态均为弯剪破坏,构件滞回曲线均较饱满,延性较好。随着偏心距的增大,各构件承载力、延性及耗能能力均相应降低;随着预应力张拉水平的增大,构件承载力有一定提高,但耗能能力降低,延性系数先增后降,且增加幅度大于降低幅度;随着竖向拉力的增大,预应力CFRP筋-SRC偏拉构件的承载力、延性及耗能能力均相应降低。相较于普通SRC受拉构件,预应力CFRP筋-SRC偏拉构件具有更好的承载力、刚度、延性和抗裂能力,但耗能能力低;相较于预应力螺纹钢筋-SRC偏拉构件,预应力CFRP筋-SRC偏拉构件的承载力和延性较低,但耗能能力强。

关键词：预应力CFRP筋偏心受拉型钢/混凝土构件拟静力试验抗震性能

考虑倾斜角度T梁与箱梁极端波浪作用受力研究

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海洋工程 2024年

作者：邓年春张志豪韦承勋余松泽李盛辉广西科技大学土木建筑工程学院

近海桥梁所处海洋环境极为复杂极易受到海啸及风暴潮等极端波浪灾害的威胁，倾斜的T型与箱型桥梁上部结构具有不同的截面形式在极端波浪作用下波浪力存在较大差异，应进一步研究比较并区别考虑。通过数值模拟方法以孤立波模拟产生海啸... 详细信息

近海桥梁所处海洋环境极为复杂极易受到海啸及风暴潮等极端波浪灾害的威胁，倾斜的T型与箱型桥梁上部结构具有不同的截面形式在极端波浪作用下波浪力存在较大差异，应进一步研究比较并区别考虑。通过数值模拟方法以孤立波模拟产生海啸极端波浪，开展极端波浪对倾斜桥面结构的数值研究。首先对数值水槽中的波浪模拟效果及波浪力计算准确性进行验证，在此基础上，研究不同淹没深度、波高及桥面倾斜角度变化条件下T梁和箱梁所受波浪力特点，并比较两者受力差别。研究结果表明：总体上，波高越高两种主梁所受竖向力、水平和弯矩越大；T梁与箱梁水平力峰值和竖向力峰值往往发生在负倾角范围；T梁与箱梁处于未淹没状态时受波浪抨击影响，所受波浪力主要由抨击力主导，T梁受梁肋间空区影响，T梁发生多次抨击作用，箱梁发生单次抨击作用，主梁截面形式对主梁所受波浪力影响显著。半淹没情况下，且在相同波高和倾角条件下T梁竖向力和水平峰值均大于箱梁竖向力和水平力峰值，由负倾角所主导。全淹没情况下，主梁主要受极端波浪动水压力作用，T梁与箱梁空区被水体填满两者腹板几何形状对竖向动水压力影响较小，而对水平力峰值有显著影响。

关键词：极端波浪桥梁上部结构波浪力近海桥梁数值模拟

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基于改进可变容差法的结构可靠性分析方法

应用力学学报 2023年

作者：夏雨汤峰余颖烨经承贵广西科技大学土木建筑工程学院

HL-RF法在处理高非线性结构功能函数时会出现振荡、不收敛的问题。可变容差法能够有效解决上述问题，但该方法的反射点选取缺乏方向引导性。针对此，该论文提出基于权重分析改进反射基点的可变容差法。该方法先计算非最差点到标准正态... 详细信息

HL-RF法在处理高非线性结构功能函数时会出现振荡、不收敛的问题。可变容差法能够有效解决上述问题，但该方法的反射点选取缺乏方向引导性。针对此，该论文提出基于权重分析改进反射基点的可变容差法。该方法先计算非最差点到标准正态空间原点的距离，并增大距离原点更近的点的权重。由此增强反射基点的方向引导性，促使迭代点能更快靠近失效点。通过数值算例验证，本文提出的方法能够有效解决反射点缺乏方向引导性问题，并且在求解速度上具有显著优势。

关键词：可靠度可变容差法权重分析距离方向引导性

FRP网格-ECC复合材料加固钢筋混凝土梁挠度

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复合材料学报 2023年

作者：邓朗妮杨洲钟锰军雷丽贞廖羚广西科技大学土木建筑工程学院

为研究纤维增强复合材料（FRP）网格-工程用水泥基复合材料（ECC）复合加固方式对钢筋混凝土梁的挠度影响，对10根钢筋混凝土梁进行抗弯性能试验，分析了各试验变量对FRP网格-ECC复合材料加固钢筋混凝土梁挠度的影响，并推导加固梁挠度... 详细信息

为研究纤维增强复合材料（FRP）网格-工程用水泥基复合材料（ECC）复合加固方式对钢筋混凝土梁的挠度影响，对10根钢筋混凝土梁进行抗弯性能试验，分析了各试验变量对FRP网格-ECC复合材料加固钢筋混凝土梁挠度的影响，并推导加固梁挠度计算模型。试验结果表明：FRP网格-ECC复合加固方式能显著提升试验梁极限承载力和抗弯刚度，其中加固梁极限承载力提升27.9%～67.4%、跨中挠度降低30.7%～43.7%，且发生延性特征明显的适筋破坏；FRP网格对加固梁抗弯性能影响较大，网格厚度与加固效果成正比；ECC加固层的厚度、配合比和界面处理方式对加固梁抗弯性能影响较小，其中磨砂处理对加固层界面粘结性能提高较好；基于规范推导了加固梁挠度计算模型，其计算值与试验值吻合较好，该模型为FRP网格-ECC复合材料加固梁挠度计算提供一定的参考。

关键词： FRP网格 ECC 加固梁挠度分析挠度计算

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基于交叉降阶取样的改进响应面方法

计算力学学报 2023年第4期40卷 608-613页

作者：夏雨王叶明余颖烨广西科技大学土木建筑工程学院柳州545000

针对经典响应面法和加权响应面法存在的计算精度不高和稳定性不强的问题,提出一种新的样本点选择策略,即交叉降阶思想,并基于此发展出一种新的改进响应面方法。该方法以均值点加上0.5倍的标准差作为初始迭代点。在Bucher试验设计的基础... 详细信息

针对经典响应面法和加权响应面法存在的计算精度不高和稳定性不强的问题,提出一种新的样本点选择策略,即交叉降阶思想,并基于此发展出一种新的改进响应面方法。该方法以均值点加上0.5倍的标准差作为初始迭代点。在Bucher试验设计的基础之上,将n维坐标系降阶为n个一维坐标系。然后,依据样本点的重要性,筛选出n+1个靠近真实失效面的优秀样本点,并用这些样本点去拟合线性响应面函数。最后依据样本中心间的距离与上一次迭代得到的设计点的范数之商作为其收敛准则。通过5个数值算例与工程算例,验证了交叉降阶响应面法具有较高的精度、效率、稳定性和一定的工程适用性。

关键词：交叉降阶响应面法插值系数可靠指标样本点