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强风多发区柔性光伏支架抗风可靠度评估

东南大学学报（自然科学版） 2024年第4期54卷 845-851页

作者：周锐王浩徐梓栋林禹轩赵恺雍刘芸东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189

以某实际柔性光伏支架为研究对象,建立了该光伏支架的有限元模型,并通过实测结构动力特性验证模型的正确性.采用谱表示-降维方法,生成全概率空间内的随机风速代表性样本集合.在此基础上,结合概率密度演化理论,研究了基本风速、风荷载方... 详细信息

以某实际柔性光伏支架为研究对象,建立了该光伏支架的有限元模型,并通过实测结构动力特性验证模型的正确性.采用谱表示-降维方法,生成全概率空间内的随机风速代表性样本集合.在此基础上,结合概率密度演化理论,研究了基本风速、风荷载方向及支撑索预拉力对其位移响应及抗风可靠度的影响.结果表明:随着风速的增大,柔性光伏支架抗风可靠度降低,当基本风速达到25 m/s时,结构平均整体抗风可靠度仅为0.14;提高支撑索预拉力可以显著提升结构抗风可靠度,但随着预拉力的增大,预拉力对抗风可靠度的提升作用越来越小;与背风荷载相比,柔性光伏支架在承受正风荷载时,结构抗风可靠度更低,预拉力对抗风性能的提升效果更显著.

关键词：柔性光伏支架实测数据风致振动抗风可靠度概率密度演化理论

大跨度斜拉桥模态参数长期追踪及其变异性分析

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振动工程学报 2024年第1期37卷 52-59页

作者：茅建校桂桂王浩杨朝勇东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京211189

为了丰富大跨度斜拉桥模态参数的实测数据库,依托苏通大桥结构健康监测系统采集的数据,采用所建立的模态自动识别和追踪方法,获取了2010年期间该桥的模态参数值,并据此分析了在温度和风速作用下桥梁模态参数的变异性。研究结果表明,大... 详细信息

为了丰富大跨度斜拉桥模态参数的实测数据库,依托苏通大桥结构健康监测系统采集的数据,采用所建立的模态自动识别和追踪方法,获取了2010年期间该桥的模态参数值,并据此分析了在温度和风速作用下桥梁模态参数的变异性。研究结果表明,大桥主梁模态频率的变化受温度和风速共同影响,随着温度的升高而降低,随着风速的升高而增加。大桥主梁模态阻尼比的变异性显著大于模态频率,低风速下主梁一阶侧弯阻尼比在0.5%~15%之间波动,风速大于9 m/s时逐渐降低并稳定在2%左右。大桥主梁前四阶竖弯阻尼比受气动阻尼的影响较大,在风速较小时随着风速的增加略有增加。研究结果可为大桥的服役性能评估与运营管理提供参考。

关键词：大跨度斜拉桥模态参数结构健康监测长期追踪变异性

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用于船桥碰撞预警的复杂场景下视觉船舶检测

Journal of Southeast University(English Edition) 2024年第1期40卷 33-40页

作者：廖睿轩吴同张一鸣茅建校王浩东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189

为准确识别航道船舶,实现桥梁防撞预警,结合实拍图像和数据增强建立了针对桥梁航道船舶的图像数据集,包括远距离、多目标以及可视度低等复杂场景.然后,以YOLOv5模型作为基本检测器并对其网络结构进行改进,主要改进包括将主干网络中的C3... 详细信息

为准确识别航道船舶,实现桥梁防撞预警,结合实拍图像和数据增强建立了针对桥梁航道船舶的图像数据集,包括远距离、多目标以及可视度低等复杂场景.然后,以YOLOv5模型作为基本检测器并对其网络结构进行改进,主要改进包括将主干网络中的C3模块替换为C2f模块,在特征融合网络中嵌入SE注意力机制,采用K-means++聚类算法对数据集的先验框进行优化.最后,以PyTorch为深度学习框架对改进YOLOv5模型进行训练和验证.结果表明,改进YOLOv5模型对重点检测船舶的平均精度达到99.4%,较原始YOLOv5模型提高了11.1%,检测速度达到102帧/s,可为复杂通航场景下船桥碰撞预警提供可靠、高效的支撑.

关键词：船舶检测船桥相撞 YOLOv5 SE注意力机制数据增强

FRP拉结件增强预制混凝土夹心外挂墙板抗弯性能研究

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建筑结构 2024年

作者：刘霞汪昕杨谭吴智深东南大学混凝土及预应力结构教育部重点实验室

基于纤维增强塑料（FRP）拉结件增强预制混凝土夹心外挂墙板的四点抗弯试验，研究了玄武岩纤维复合材料（BFRP）拉结件、玻璃纤维复合材料（GFRP）拉结件及拉结件布置间距等参数，获得了试件的破坏模式、荷载-位移曲线、承载力及延性性... 详细信息

基于纤维增强塑料（FRP）拉结件增强预制混凝土夹心外挂墙板的四点抗弯试验，研究了玄武岩纤维复合材料（BFRP）拉结件、玻璃纤维复合材料（GFRP）拉结件及拉结件布置间距等参数，获得了试件的破坏模式、荷载-位移曲线、承载力及延性性能。结果表明：GFRP拉结件端部的十字形扩大头造成了保温层破坏、粘结性能降低；圆锥形的BFRP拉结件对混凝土扰动小，粘结锚固可靠；夹心混凝土板内、外叶混凝土板独立工作，FRP拉结件不传递剪力；混凝土局部破碎、GFRP拉结件层间剪切破坏会导致GFRP拉结件夹心外挂墙板延性性能差、抗弯承载力低；BFRP拉结件夹心混凝土墙板具有较好的延性性能，其延性系数大于4.0。

关键词：预制混凝土夹心墙 BFRP拉结件 GFRP拉结件抗弯性能破坏模式结构延性

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实测车流作用下大跨悬索桥吊索疲劳性能分析

东南大学学报（自然科学版） 2024年第4期54卷 952-960页

作者：茅建校柯贤东苏迅赵楷林王浩宗海东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189 南京公路发展(集团)有限公司南京210031

为研究车辆长期作用下悬索桥吊索的疲劳性能,以南京栖霞山长江大桥为工程背景,利用该桥动态称重系统的实测数据,采用有限混合分布拟合了车辆荷载模型.然后,基于时间权重矩阵模拟了桥面多车道随机车流,并基于Ansys计算了随机车流作用下... 详细信息

为研究车辆长期作用下悬索桥吊索的疲劳性能,以南京栖霞山长江大桥为工程背景,利用该桥动态称重系统的实测数据,采用有限混合分布拟合了车辆荷载模型.然后,基于时间权重矩阵模拟了桥面多车道随机车流,并基于Ansys计算了随机车流作用下的桥梁动力时程响应.在上述基础上,获取了大桥短吊索、长吊索和限位吊索3组典型吊索的应力时程,并采用名义应力法对其疲劳性能进行分析.结果表明:在随机车流作用下,大部分时间段内吊索应力波动较为平稳;各吊索应力变化趋势与车流量的变化密切相关,短吊索、长吊索以及限位吊索的最大应力幅分别为40、30和25 MPa;在车辆荷载的长期作用下,短吊索的疲劳可靠度显著低于长吊索与限位吊索.

关键词：悬索桥吊索疲劳性能动态称重系统随机车流动力响应

基于拉压杆模型的装配式混凝土挡墙结构设计方法

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 639-646页

作者：蔡建国钱润民陈中向冯健东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189 东南大学土木工程学院南京211189

为了研究装配式混凝土箱体挡墙结构在水压力和土压力共同作用下的受力机理,提出了一种基于拉压杆模型的装配式混凝土挡墙结构设计方法.以体积和应变能为优化目标,采用Tosca软件对数值模拟得到的主要受力骨架进行拓扑优化.构建拉压杆模型... 详细信息

为了研究装配式混凝土箱体挡墙结构在水压力和土压力共同作用下的受力机理,提出了一种基于拉压杆模型的装配式混凝土挡墙结构设计方法.以体积和应变能为优化目标,采用Tosca软件对数值模拟得到的主要受力骨架进行拓扑优化.构建拉压杆模型,结合箱体挡墙结构的破坏机理,分析并推导出侧墙受压、临水面挡墙和集束连接受拉3种主要破坏模式的承载力公式.实际工程对比分析结果表明:进行900次模型优化后,优化形态和应变能基本保持不变;基于拉压杆模型的装配式混凝土箱体挡墙结构的承载能力低于规范值和有限元模拟值,但误差均保持在16%范围内,从而验证了该方法的合理性.

关键词：装配式混凝土箱体挡墙结构受力机理数值模拟拓扑优化拉压杆模型

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基于锁模光学频率梳的高速数据传输

物理学报 2024年第4期73卷 178-185页

作者：刘琪华梅佳雪王金栋张福民曲兴华天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室天津300072 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044

大数据时代网络数据流量的爆炸式增长给通信系统的容量和数据传输速率带来极大的挑战.本文基于锁模光学频率梳的宽光谱范围和高相位相干性提出了一种高频正交幅度调制信号生成方法,通过电光调制器对光学频率梳进行幅度相位整形并下变频... 详细信息

大数据时代网络数据流量的爆炸式增长给通信系统的容量和数据传输速率带来极大的挑战.本文基于锁模光学频率梳的宽光谱范围和高相位相干性提出了一种高频正交幅度调制信号生成方法,通过电光调制器对光学频率梳进行幅度相位整形并下变频至射频域,生成携带编码信息的高速、高阶、低相位噪声的调制信号,再结合锁模光学频率梳窄线宽、多波长的特性,仅使用单个激光器即可实现基于波分复用技术的大规模并行高速通信.仿真验证了该方案的可行性,随后在100 m的自由空间光链路中使用光子微波信号进行16元正交幅度调制通信实验,实现了误码率低于10^(–6)的14 Gbit/s数据传输.

关键词：锁模光学频率梳微波光子学空间光通信正交幅度调制

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村镇砌体结构民居地震倒塌易损性分析

东南大学学报（自然科学版） 2024年第5期54卷 1154-1160页

作者：缪志伟陈康诺马栋梁杨冬梅刘一凡东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189 中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

为了快速定量评估我国村镇区域现存的大量居民自建砌体房屋的地震抗倒塌性能,提出了一种基于简化分析模型的地震倒塌易损性分析方法.针对不同抗震构造措施的村镇典型砌体结构民居,基于砌体墙片恢复力模型和刚性楼板假定,建立结构简化剪... 详细信息

为了快速定量评估我国村镇区域现存的大量居民自建砌体房屋的地震抗倒塌性能,提出了一种基于简化分析模型的地震倒塌易损性分析方法.针对不同抗震构造措施的村镇典型砌体结构民居,基于砌体墙片恢复力模型和刚性楼板假定,建立结构简化剪切层模型,并根据结构的典型地震倒塌破坏模式,确定对应的倒塌判断准则.通过对比所提模型与精细化有限元模型的模拟结果,验证该模型在倒塌分析中的可靠性.基于23条地震动的增量动力分析,得到各简化剪切层模型的倒塌易损性曲线,量化评价结构抗倒塌性能.结果表明:增加构造柱可以显著提高结构抗倒塌能力;相较于现浇楼板,采用预制楼板后结构抗倒塌能力减弱;不设置构造柱和圈梁且采用预制楼板的结构抗倒塌储备系数仅为采用完好抗震构造措施结构的10%.

关键词：村镇区域砌体结构倒塌易损性分析剪切层模型抗倒塌性能

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基于小波字典的风速数据重构的压缩感知方法

振动．测试与诊断 2024年第4期44卷 684-689,824页

作者：朱一凯余哲帆陈安妮万华平东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189 浙江大学建筑工程学院杭州310058

由于风速具有明显的非平稳性,常用字典的压缩感知(compressed sensing,简称CS)方法对于风速信号重构效果不佳,故引入基于小波字典的压缩感知方法,用于重构风速缺失数据,有效提升了风速信号的重构精度。通过风速仿真数据和广州塔的监测... 详细信息

由于风速具有明显的非平稳性,常用字典的压缩感知(compressed sensing,简称CS)方法对于风速信号重构效果不佳,故引入基于小波字典的压缩感知方法,用于重构风速缺失数据,有效提升了风速信号的重构精度。通过风速仿真数据和广州塔的监测风速数据验证了本研究方法的有效性,并研究了数据缺失工况、正则化参数、小波字典层数和小波类型对风速信号重构效果的影响。结果表明,基于小波字典的压缩感知方法可有效重构缺失的风速信号。

关键词：压缩感知风速数据重构小波字典