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基于强跟踪容积卡尔曼滤波与幂级数多项式的多自由度结构非线性行为识别
1
作者 许斌 李衍辉 +1 位作者 赵冶 元国凯 《工程力学》 北大核心 2026年第1期28-38,共11页
运用幂级数多项式作为结构恢复力的一种非参数化模型表征,提出一种基于强跟踪容积卡尔曼滤波(Strong Tracking Cubature Kalman Filter,STCKF)的迭代算法,利用多自由度结构的部分加速度响应测量,识别结构质量、刚度、阻尼系数及非线性... 运用幂级数多项式作为结构恢复力的一种非参数化模型表征,提出一种基于强跟踪容积卡尔曼滤波(Strong Tracking Cubature Kalman Filter,STCKF)的迭代算法,利用多自由度结构的部分加速度响应测量,识别结构质量、刚度、阻尼系数及非线性恢复力。以一个含不同数量和不同模型的磁流变阻尼器的非线性结构为对象,通过数值模拟验证了该方法的有效性。通过将以上识别结果与基于改进容积卡尔曼滤波(Updated Cubature Kalman Filter,UCKF)的识别算法结果进行比较,表明该文方法的识别结果具有较高准确性。 展开更多
关键词 非线性恢复力 强跟踪容积卡尔曼滤波 幂级数多项式模型 质量 免模型 改进容积卡尔曼滤波
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跨层X形中心支撑-HPEC截面组合框架抗震性能试验研究及抗侧刚度计算
2
作者 辛力 黄华 +2 位作者 陈震 刘源 叶艳霞 《工程力学》 北大核心 2026年第3期136-150,共15页
结合钢-HPEC(hollow-core partially encased composite)拼接梁以及中段部分包覆钢-混凝土组合支撑(middle partially encased composite brace)良好的力学性能,提出了跨层X形中心支撑-HPEC截面组合框架。为研究该组合框架的抗震性能,... 结合钢-HPEC(hollow-core partially encased composite)拼接梁以及中段部分包覆钢-混凝土组合支撑(middle partially encased composite brace)良好的力学性能,提出了跨层X形中心支撑-HPEC截面组合框架。为研究该组合框架的抗震性能,设计了2榀组合框架模型,对其进行水平低周往复荷载试验,并使用ABAQUS软件进行了模拟。结果表明:该组合框架具有良好的抗震性能和耗能能力;试件的破坏模式为支撑构件受压失稳,支撑退出工作时纯框架结构未出现明显损伤;MPEC支撑混凝土的填充能够提高构件的刚度和受压性能,减弱因纯钢支撑受压失稳所造成的框架刚度下降;MPEC支撑的耗能能力受H形钢翼缘厚度的影响较大。所提出的分析方法和计算公式,能够准确预测该组合框架的初始抗侧刚度,并为跨层X形中心支撑-HPEC截面组合框架的研究和设计提供思路和基础。 展开更多
关键词 跨层X形中心支撑框架 中段部分包覆钢-混凝土组合支撑 拟静力试验 抗震性能 抗侧刚度
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混凝土声发射损伤监测中波导杆的选取与分析
3
作者 霍林生 任亮 +1 位作者 李宏男 王靖凯 《振动.测试与诊断》 北大核心 2026年第1期25-31,213,共8页
针对声发射技术用于混凝土结构损伤监测时如何选取波导杆的问题,基于声发射波在波导杆中传播的基本理论,提出了波导杆材料选择的阻抗匹配原则以及波导杆的优化选择方法。首先,基于COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件,建立了二维有限... 针对声发射技术用于混凝土结构损伤监测时如何选取波导杆的问题,基于声发射波在波导杆中传播的基本理论,提出了波导杆材料选择的阻抗匹配原则以及波导杆的优化选择方法。首先,基于COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件,建立了二维有限元模型,讨论声发射波由混凝土结构传播至不同波导材料发生的信号衰减,验证阻抗匹配原则的正确性;然后,选用4种不同材料、6种不同直径、7种不同长度的圆杆作为波导杆,对比分析不同波导杆参数对传导混凝土损伤声发射信号的影响,获取不同参数下波导杆的导波特性。结果表明:波导杆材料的阻抗与混凝土的阻抗越接近,声信号传递到波导杆时衰减越小;声信号在合金材料波导杆中传播的频散现象明显弱于钢材材料波导杆;声信号在波导杆中传播时幅值呈指数衰减规律。该研究揭示了波导杆参数对声信号传播的影响规律,为声发射技术应用于恶劣环境中钢筋混凝土结构的损伤监测提供参考。 展开更多
关键词 声发射 波导杆 导波特性 损伤监测 混凝土结构
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基础隔震结构抗连续倒塌机制试验研究
4
作者 包超 田佳岐 +3 位作者 张宇航 马肖彤 杜永峰 杨秋宁 《工程科学与技术》 北大核心 2026年第1期181-191,共11页
隔震结构特殊的构造形式,使得现有抗震结构连续倒塌研究成果无法完全适用。为了研究基础隔震结构抗连续倒塌性能及其参数的影响规律,对3个1/3缩尺钢筋混凝土基础隔震子结构(普通橡胶隔震支座的子结构构件S1、铅芯橡胶隔震支座的子结构构... 隔震结构特殊的构造形式,使得现有抗震结构连续倒塌研究成果无法完全适用。为了研究基础隔震结构抗连续倒塌性能及其参数的影响规律,对3个1/3缩尺钢筋混凝土基础隔震子结构(普通橡胶隔震支座的子结构构件S1、铅芯橡胶隔震支座的子结构构件S2,以及带有翼缘板的基础隔震子结构构件S3)分别开展非线性静力推覆试验研究,对比分析了试件的受力状态与破坏模式。结果表明:3个试件的破坏主要发生在弯矩较大区域,即中柱附近,而边柱节点均未出现裂缝;基础隔震结构试件的侧向约束作用较弱,难以形成悬链线机制,其抗力机制主要分为梁机制和复合机制两个阶段;基础隔震结构其转角位移与水平位移使得中柱梁端形成塑性铰的子结构具备转动的变形能力,从而延缓框架梁端塑性铰的失效,提高结构的抗连续倒塌性能;楼板拉结作用可以提升基础隔震抗连续倒塌能力;隔震层水平刚度的提高对基础隔震结构的抗连续倒塌剩余能力影响不大。 展开更多
关键词 基础隔震结构 连续倒塌 倒塌抗力 pushdown分析方法 失效模式
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基于前馈修正-总误差补偿的频带扩展式复合振动台控制方法研究
5
作者 丁振 梁建文 +4 位作者 韩庆华 吴昊 芦燕 刘铭劼 纪金豹 《工程力学》 北大核心 2026年第3期44-55,共12页
频带扩展式复合振动台(FBECST)作为一种新型地震模拟振动台,为同时实现长行程、宽频带激励提供了有效途径。FBECST由长行程振动台(主台)和高频振动台(扩展台)上下叠合而成,系统复杂度高。设计合适的补偿控制方法是实现FBECST高精度跟踪... 频带扩展式复合振动台(FBECST)作为一种新型地震模拟振动台,为同时实现长行程、宽频带激励提供了有效途径。FBECST由长行程振动台(主台)和高频振动台(扩展台)上下叠合而成,系统复杂度高。设计合适的补偿控制方法是实现FBECST高精度跟踪控制的前提。该文提出了一种基于前馈修正的总误差补偿控制方法,并分析了所提出方法的收敛性和稳定性;结合增益裕度理论给出了总误差反馈增益的取值方法;以逆补偿控制(IC)和离线迭代控制(OIC)为基准方法,对比验证了所提出方法的有效性和优势。一系列试验结果表明:所提出方法在时域和频域上的性能表现均优于IC和OIC,尤其在地震波的复现能力方面,所提出方法的优势更为显著。所提出方法仅需1次辨识和算法设计即可实现对FBECST系统的高精度补偿控制,对待测试件的影响极小。该文可为FBECST基于模型的补偿控制方法研究及工程应用提供有力支持。 展开更多
关键词 复合振动台 频带扩展 前馈修正 总误差补偿 增益裕度 稳定性分析
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钢框架-冷弯薄壁型钢剪力墙结构抗侧性能试验研究
6
作者 石宇 高畅 +1 位作者 徐云鹏 张海宾 《工程力学》 北大核心 2026年第1期219-229,共11页
为了研究钢框架-冷弯薄壁型钢剪力墙结构的抗侧性能,对1个钢框架和3个钢框架-冷弯薄壁型钢剪力墙试件进行水平低周往复加载试验,对比了内填冷弯薄壁型钢剪力墙前后整体结构的抗侧性能,还考虑了镁晶板厚度、刚性斜撑对结构抗侧性能的影... 为了研究钢框架-冷弯薄壁型钢剪力墙结构的抗侧性能,对1个钢框架和3个钢框架-冷弯薄壁型钢剪力墙试件进行水平低周往复加载试验,对比了内填冷弯薄壁型钢剪力墙前后整体结构的抗侧性能,还考虑了镁晶板厚度、刚性斜撑对结构抗侧性能的影响。结果表明:钢框架与冷弯薄壁型钢剪力墙组合后具有良好的抗侧性能;对内填剪力墙增设刚性斜撑或增加镁晶板厚度均可提高墙体的抗剪承载力及弹性抗侧刚度,继而提升结构的整体抗侧性能。结合破坏特征,提出钢框架-冷弯薄壁型钢剪力墙结构2个受力阶段:前中期受力阶段主要由冷弯薄壁型钢剪力墙承担水平荷载,后期受力阶段主要由钢框架承担水平荷载。分析受力过程中水平剪力在钢框架和冷弯薄壁型钢剪力墙之间的分配关系及其变化情况,前期冷弯薄壁型钢剪力墙剪力分担率为70%~84%,后期钢框架剪力分担率增至72%~75%,表明此类结构是一种典型的双重抗侧力设防体系。 展开更多
关键词 钢框架 冷弯薄壁型钢剪力墙 拟静力试验 抗剪性能 剪力分配
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柔性连接混凝土填充墙对剪力墙抗震性能影响研究
7
作者 蒋庆 苏文基 +3 位作者 沈毅 种迅 孙洁 宋鹏程 《建筑结构》 北大核心 2026年第3期117-123,共7页
相比于传统的砌体墙,全现浇混凝土外墙体系中混凝土填充墙对主体结构抗震性能的影响更大。通过拟静力试验研究了现浇混凝土填充墙与主体结构间、窗台墙与下层连梁间分别采用PVC拉缝完全断开(试件W2)和挤塑聚苯板条部分断开(试件W3)连接... 相比于传统的砌体墙,全现浇混凝土外墙体系中混凝土填充墙对主体结构抗震性能的影响更大。通过拟静力试验研究了现浇混凝土填充墙与主体结构间、窗台墙与下层连梁间分别采用PVC拉缝完全断开(试件W2)和挤塑聚苯板条部分断开(试件W3)连接时,主体结构的抗震性能差异。试验结果表明:试件W2和试件W3表现出不同的损伤机理和抗震性能。试件W2和试件W3的二层窗台墙与下层连梁分别形成了双连梁和整体连梁的工作机制,试件W2中的双连梁在两端出现弯曲破坏,试件W3的整体连梁在跨中出现剪切破坏。此外,试件W3的填充墙损伤更为严重,表明试件W3的填充墙与主体结构之间的相互作用相比于试件W2更大;相较于无填充墙的剪力墙试件W1,试件W2峰值承载力提高了约90.26%,由于试件W3的整体连梁效应,其峰值承载力相比于试件W2提高了9.81%。所有试件的极限位移角满足规范中规定的罕遇地震作用下的层间位移角限值(1/100),但相比于试件W1,试件W2和试件W3的顶点极限位移角分别降低了约21.43%和66.67%,表明窗台墙与下层连梁的组合度越高,主体结构的变形能力越弱。窗台墙按照连梁进行设计可以有效考虑其对主体结构的影响,同时混凝土填充墙与主体结构之间采用PVC拉缝完全断开的连接形式可以降低两者间的相互作用,减小两者的损伤。 展开更多
关键词 柔性连接 混凝土填充墙 抗震性能 双连梁 整体连梁
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AI时代背景下专业学位研究生课程体系改革与创新——以郑州大学土木工程结构智能诊断与运维课程为例
8
作者 元成方 冯虎 李杰 《河南教育(高教版)(中)》 2026年第1期60-62,共3页
在AI时代背景下,为满足土木工程行业对智能建造、智慧运维等新型技术人才的迫切需求,专业学位研究生教育改革需要与时俱进,构建面向AI的新型课程体系和产教融合育人机制。深入剖析专业学位研究生培养过程中存在的主要问题,以郑州大学专... 在AI时代背景下,为满足土木工程行业对智能建造、智慧运维等新型技术人才的迫切需求,专业学位研究生教育改革需要与时俱进,构建面向AI的新型课程体系和产教融合育人机制。深入剖析专业学位研究生培养过程中存在的主要问题,以郑州大学专业学位研究生校企联合课程土木工程结构智能诊断与运维为例,提出课程体系构建、数字化教学资源的开发、校企融合的课程模式改革、“双师型”教师比例的提高、多维度教学效果评价等基于信息化教学和校企合作模式的创新型教学方法与培养思路。 展开更多
关键词 AI时代 专业学位研究生 校企联合 智能诊断与运维
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预制舱式变电站的地震响应与结构设计方法研究
9
作者 王伟 张佳辰 +3 位作者 杜佳俊 李广智 金钊 THEODOROS Karavasilis 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期40-51,共12页
为解决在役预制舱式变电站存在的无真实地震响应试验模拟、设计方法缺失等问题,对实际工程用预制舱式变电站开展了双向足尺振动台试验研究,测试其在天然和人工地震动激励下的位移和加速度响应,分析预制舱式变电站的动力特性和地震响应... 为解决在役预制舱式变电站存在的无真实地震响应试验模拟、设计方法缺失等问题,对实际工程用预制舱式变电站开展了双向足尺振动台试验研究,测试其在天然和人工地震动激励下的位移和加速度响应,分析预制舱式变电站的动力特性和地震响应。提出了一个无量纲指标——反应谱刚度比,并基于试验数据标定的可靠有限元模型开展参数分析,以确定反应谱刚度比的适用范围,进而形成基于反应谱刚度比的预制舱式变电站设计方法。研究结果表明:预制舱式变电站能够满足设防烈度8度(0.30g)的结构需求,试验实测的结构加速度放大系数范围约为1.0~2.5,罕遇地震作用下最大层间位移角为1/319,能够满足规范限值的要求;预制舱式变电站的X、Y方向阻尼比分别为8.7%和6.8%;不设抗侧钢板墙的预制舱式变电站能满足的最大设防烈度为7度(0.15g);当设防烈度为8度(0.20 g)及以上且反应谱刚度比不小于0.45时,结构响应基本能够满足需求。 展开更多
关键词 预制舱式变电站 振动台试验 地震响应 参数分析
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锈蚀钢筋与混凝土黏结性能及本构模型研究综述
10
作者 张艺博 郑山锁 《建筑结构》 北大核心 2026年第2期30-42,共13页
钢筋与混凝土间良好的黏结性能是结构构件正常使用的前提,而钢筋锈蚀会影响界面黏结性能。从试验研究、本构模型和数值模拟三个方面综述了锈蚀钢筋混凝土(RC)黏结性能的研究现状。总结了单调和往复荷载作用下锈蚀RC黏结性能演化规律以... 钢筋与混凝土间良好的黏结性能是结构构件正常使用的前提,而钢筋锈蚀会影响界面黏结性能。从试验研究、本构模型和数值模拟三个方面综述了锈蚀钢筋混凝土(RC)黏结性能的研究现状。总结了单调和往复荷载作用下锈蚀RC黏结性能演化规律以及黏结强度计算模型;介绍了单调和往复黏结滑移模型的建立与关键参数的标定以及考虑黏结滑移效应的数值模拟方法;给出了现有黏结性能研究的不足与进一步研究建议。结果表明:对锈蚀钢筋黏结强度劣化规律、单调荷载下锈蚀黏结滑移本构、黏结滑移本构的数值模拟应用等方面研究较为充分。然而,准确预测不同环境、不同参数下锈蚀钢筋与混凝土黏结性能时变演化规律仍面临挑战。未来需进一步研究基于锈胀裂缝宽度的黏结强度预测模型、单调荷载下归一化锈蚀黏结滑移本构、往复荷载下锈蚀RC黏结性能演化规律和黏结滞回本构,以及考虑锈蚀与黏结滑移的宏观模拟方法。 展开更多
关键词 锈蚀钢筋 钢筋混凝土 黏结性能 本构模型 数值模拟
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基于差分Transformer的结构健康监测加速度数据修复及精度自评方法
11
作者 石欣媛 李倩 +2 位作者 王永宝 王仙 倪富陶 《振动与冲击》 北大核心 2026年第3期142-155,共14页
在结构健康监测系统中,传感器故障、通信中断等因素常导致大段连续型数据丢失。现有数据修复研究多针对离散型丢失展开,且在真实值不可获得的情况下普遍缺乏修复精度的自评机制,导致其修复结果在工程应用中的参考价值有限。提出一种基... 在结构健康监测系统中,传感器故障、通信中断等因素常导致大段连续型数据丢失。现有数据修复研究多针对离散型丢失展开,且在真实值不可获得的情况下普遍缺乏修复精度的自评机制,导致其修复结果在工程应用中的参考价值有限。提出一种基于差分Transformer的结构健康监测加速度数据修复与精度自评方法,引入差分注意力机制,结合随机掩码与位置编码策略,集成数据修复与修复精度预测模块,实现了在高丢失率下的高精度数据重建与结果可信度评估。进一步分析了训练参数、网络结构配置及传感器间相关性等因素对修复性能的影响,系统评估了模型在多种数据缺失模式下的适应性与鲁棒性。通过Dowling Hall数据集与三跨连续梁模拟数据的试验验证,结果表明所提方法在高丢失率条件下仍具备稳定的重建精度与修复精度预测能力,展现出良好的跨结构泛化能力与工程应用潜力。 展开更多
关键词 结构健康监测(SHM) 数据修复 精度自评 深度学习
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磁流变阻尼器动态扭矩实验台设计与测试研究
12
作者 江东 周超 +1 位作者 付伟庆 赵玉亮 《低温建筑技术》 2026年第2期57-60,共4页
为精确测定旋转式磁流变阻尼器的工作性能,文中研制了可用于旋转式磁流变阻尼器动态扭矩测试的实验台,其由步进电机、动态扭矩传感器和电器控制采集系统构成。机械加载驱动对阻尼器施加不同剪切速度,电器系统对阻尼器输入不同电流,传采... 为精确测定旋转式磁流变阻尼器的工作性能,文中研制了可用于旋转式磁流变阻尼器动态扭矩测试的实验台,其由步进电机、动态扭矩传感器和电器控制采集系统构成。机械加载驱动对阻尼器施加不同剪切速度,电器系统对阻尼器输入不同电流,传采集系统完成阻尼器扭矩力的实时采集。应用加工制作的实验台完成了阻尼器不同工况下扭矩力的性能测试。试验结果表明,实验台可实现对不同速率和电流下扭矩力的实时自动采集,具有测试范围宽和精度高的特点,且造价成本低,因此可用于该类旋转式阻尼器的性能测试。 展开更多
关键词 磁流变阻尼器 扭矩测试 剪切速度 扭矩力
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基于贝叶斯模型更新和深度学习的结构损伤识别方法
13
作者 岑永洁 平梦浩 唐亮 《科技与创新》 2026年第2期51-54,共4页
工程结构在服役过程中受多种不确定因素的影响,为提高在复杂工况下识别结构损伤的能力,提出了一种结合分层贝叶斯模型更新与深度学习的损伤识别方法。根据在结构健康状态下的振动测量数据,采用分层贝叶斯模型更新方法,识别未知的结构参... 工程结构在服役过程中受多种不确定因素的影响,为提高在复杂工况下识别结构损伤的能力,提出了一种结合分层贝叶斯模型更新与深度学习的损伤识别方法。根据在结构健康状态下的振动测量数据,采用分层贝叶斯模型更新方法,识别未知的结构参数及其不确定性,从而构建考虑不确定性的数值模型。利用该模型,模拟结构的健康和多种损伤状态,生成大量结构振动响应模拟数据,并根据这些数据及其对应的状态构建标记数据集。基于此数据集,训练一维卷积神经网络作为结构健康状态分类器。最终,利用结构实测数据,通过分类器检测并定位结构损伤。算例结果表明,提出的方法具有良好的结构损伤检测和定位效果。 展开更多
关键词 贝叶斯方法 模型更新 卷积神经网络 损伤识别
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探地雷达技术在房屋质量检测中的应用分析
14
作者 阮斌 《山西建筑》 2026年第5期164-166,182,共4页
分析了探地雷达测试原理及房屋质量检测流程,结合工程项目,从工程桩桩位、围护桩桩位、墙体混凝土结构缺陷、墙面加固修补等方面介绍了探地雷达技术在房屋质量检测中的应用,检测结果显示,提高了房屋质量检测效果和精度,值得在房屋质量... 分析了探地雷达测试原理及房屋质量检测流程,结合工程项目,从工程桩桩位、围护桩桩位、墙体混凝土结构缺陷、墙面加固修补等方面介绍了探地雷达技术在房屋质量检测中的应用,检测结果显示,提高了房屋质量检测效果和精度,值得在房屋质量检测领域大力推广应用。 展开更多
关键词 探地雷达 现场调查 房屋质量检测 桩位检测
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融合模态频率和振型的结构损伤识别方法研究
15
作者 项天祺 王光明 +1 位作者 陈英 刘博 《重庆建筑》 2026年第2期71-74,共4页
基于卷积神经网络(CNN)强大特征提取能力,提出了一种融合模态频率和振型的结构损伤识别方法。损伤可能导致结构动力特性发生异常变化,单个损伤指标难识别所有损伤情况,多指标组合将为结构损伤识别提供更全面的信息。将结构模态频率和振... 基于卷积神经网络(CNN)强大特征提取能力,提出了一种融合模态频率和振型的结构损伤识别方法。损伤可能导致结构动力特性发生异常变化,单个损伤指标难识别所有损伤情况,多指标组合将为结构损伤识别提供更全面的信息。将结构模态频率和振型相融合,组成新的损伤指标作为CNN的输入以识别损伤。利用MATLAB建立二维桁架有限元模型,通过降低单元杨氏模量引入随机损伤建立数据集。对比分析仅使用模态振型指标(MS)及模态频率和振型组合指标(FMS)识别损伤的性能。结果表明:单损伤工况下,两项指标皆可以较高精度识别损伤;而双损伤工况下,组合指标的识别精度更高,提高了4.63%。 展开更多
关键词 损伤识别 模态参数 卷积神经网络 桁架结构
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基于SSA-VMD-GRU组合模型的桥梁监测缺失数据重构方法研究
16
作者 周宇 周明扬 +2 位作者 狄生奎 郭家骥 黄继源 《振动与冲击》 北大核心 2026年第3期115-123,共9页
针对桥梁健康监测数据因环境干扰或传感器故障导致的异常或缺失,提出了一种基于麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)共同优化变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和门控循环单元(gated recurrent units,GRU)的桥... 针对桥梁健康监测数据因环境干扰或传感器故障导致的异常或缺失,提出了一种基于麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)共同优化变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)和门控循环单元(gated recurrent units,GRU)的桥梁异常监测数据修复方法。研究利用SSA对VMD中分解层数K和惩罚因子α进行寻优以获取准确结构响应,选择SSA对GRU关键超参数进行优化,通过训练使模型达到最佳状态后,将分解后的信号作为输入进行预测修复,以重构桥梁缺失监测数据,通过对比单一GRU模型、VMD-GRU模型预测结果,以均方根误差、平均绝对误差、平均绝对百分比误差和R^(2)作为误差指标来评价所提方法的科学性与实用性。研究表明,所提方法可在非经验指导下获得最佳参数组合,挠度测试集均方根误差为6.070 2%,应变测试集均方根误差仅为0.150 0%,该方法适用于桥梁异常或缺失监测数据的重构,能够提高数据质量和数据使用的正确率,为桥梁健康监测与决策提供方法基础。 展开更多
关键词 桥梁健康监测 异常监测数据 麻雀搜索算法(SSA) 变分模态分解(VMD) 门控循环单元(GRU) 数据重构
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腹板开设超大矩形孔口大跨钢梁承载性能研究
17
作者 覃高明 程华群 +2 位作者 陈杰斌 覃健桂 杨志渊 《建筑结构》 北大核心 2026年第1期138-143,共6页
钢梁腹板开设大型风管孔口时,孔口尺寸需求常超出现行国家有关设计标准限值要求。鉴于此,对实际工程中两根腹板开设超大矩形孔口大跨简支钢梁进行足尺静载试验及有限元分析研究。结果表明,相对于未开孔梁,超大矩形孔口上、下边缘采用纵... 钢梁腹板开设大型风管孔口时,孔口尺寸需求常超出现行国家有关设计标准限值要求。鉴于此,对实际工程中两根腹板开设超大矩形孔口大跨简支钢梁进行足尺静载试验及有限元分析研究。结果表明,相对于未开孔梁,超大矩形孔口上、下边缘采用纵向加劲肋加强后,可提高孔口截面剪切刚度和惯性矩,跨中挠度减小约8%,而横向加劲肋对减小挠度几乎没有贡献;若孔边不加强,孔口截面呈现明显的剪切变形,跨中挠度则增加约7%,孔口上、下边缘角部区域应力集中明显;纵向加劲肋可有效减小应力集中,横向加劲肋对减小孔边腹板应力的效果不如纵向加劲肋明显;矩形孔口尺寸越小,孔边应力集中越缓解,孔边加劲肋的贡献也越小。孔边采取合适的加劲肋加强后,腹板开设超大矩形孔口大跨钢梁仍能保持变形和承载能力。 展开更多
关键词 大跨钢梁 腹板开孔 超大矩形孔口 承载性能 静载试验 有限元分析
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风、浪、流荷载作用下海上升压站结构损伤识别方法研究
18
作者 班鑫磊 徐康乾 《船海工程》 北大核心 2026年第1期30-37,共8页
为研究海上升压站结构在复杂海洋环境中承受风、浪、流联合作用时结构的动力响应及损伤情况,以某海上升压站结构为研究对象,建立该结构的有限元模型并进行风荷载单独作用及风、浪、流荷载联合作用下的结构动力响应分析,提取升压站上部结... 为研究海上升压站结构在复杂海洋环境中承受风、浪、流联合作用时结构的动力响应及损伤情况,以某海上升压站结构为研究对象,建立该结构的有限元模型并进行风荷载单独作用及风、浪、流荷载联合作用下的结构动力响应分析,提取升压站上部结构36个梁柱结点处的加速度响应数据;采用基于仅输出响应数据的时域随机子空间法和频域分解法分别对海洋环境中运行的升压站结构进行模态参数识别,然后将模态参数的识别结果与有限元模型的参数进行对比,计算在监测数据量较少情况下两种方法的识别精度。结果表明,海上升压站在海洋环境中的动力响应不具有对称性;在输入荷载未知、监测数据较少、风浪流联合作用的复杂情况下,频域分解法比随机子空间法可以识别出更多的全局模态,能够提供相对准确的模态参数识别结果。研究成果为海上升压站的结构损伤识别提供了一种不依赖结构模型及输入激励、仅需少量监测数据的有效方法,可以实现升压站结构当前健康状态的评估,为海上升压站的运维提供技术与判断依据。 展开更多
关键词 海上升压站 风、浪、流荷载 有限元分析 模态参数 损伤识别
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电弧增材制造不锈钢圆管柱的轴压试验
19
作者 赵阳 陈寅 +2 位作者 程俊婷 王震 叶俊 《土木工程学报》 北大核心 2026年第2期47-57,144,共12页
电弧增材制造(WAAM)可高效率、低成本地制造大尺寸金属结构件,是适用于建筑行业工程应用的金属3D打印工艺。通过标准试件的拉伸试验,获得WAAM不锈钢材料的基本力学性能;利用WAAM工艺制造7个不同长细比的圆管柱构件,通过三维激光扫描结... 电弧增材制造(WAAM)可高效率、低成本地制造大尺寸金属结构件,是适用于建筑行业工程应用的金属3D打印工艺。通过标准试件的拉伸试验,获得WAAM不锈钢材料的基本力学性能;利用WAAM工艺制造7个不同长细比的圆管柱构件,通过三维激光扫描结合硅胶铸模的方法对构件进行几何测量,获得WAAM构件的基本几何尺寸和几何缺陷;对圆管柱进行两端铰支约束下的轴压加载试验,分析构件荷载-构件中部侧向挠度曲线、极限承载力和破坏模式、应变发展与不对称分布以及整体初始几何缺陷对承载力的影响;将试验结果与传统工艺制造圆管柱的轴压承载力以及国内外现行规范的承载力预测值进行了对比分析。结果表明,WAAM圆管柱相比传统构件具有相对更大的整体几何缺陷,轴压承载力总体上随着几何缺陷的增大而降低;WAAM圆管柱的轴压稳定承载力与传统构件大致相当,但当长细比较大时承载力略低于大部分传统构件;WAAM圆管柱构件可基本满足现行国内外不锈钢结构设计规范中的轴压稳定承载力要求。 展开更多
关键词 电弧增材制造 不锈钢 圆管柱 几何缺陷 轴压试验
原文传递
CFST柱轴心受压冲击性能分析
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作者 郝仙娟 《低温建筑技术》 2026年第2期87-92,共6页
随着交通荷载增加,车辆、船舶、飞机撞击钢管混凝土(Concrete Filled Steel Tube,CFST)结构事件频发,结构抗冲击性能备受关注。为研究轴压比对CFST柱抗冲击性能的影响,文中采用ABAQUS有限元软件,建立轴压作用下的CFST柱有限元模型,研究... 随着交通荷载增加,车辆、船舶、飞机撞击钢管混凝土(Concrete Filled Steel Tube,CFST)结构事件频发,结构抗冲击性能备受关注。为研究轴压比对CFST柱抗冲击性能的影响,文中采用ABAQUS有限元软件,建立轴压作用下的CFST柱有限元模型,研究轴压比对结构抗冲击性能的影响。研究结果表明,轴压比0.2是评估CFST柱抗冲击性能的关键阈值;当轴压比低于0.2时,轴压力对构件抗冲击能力有轻微增强作用;轴压比超过0.2,二阶效应显著,构件抗冲击性能明显下降。基于研究结论,建议实际工程中CFST柱的轴压比控制在0.2以内,以平衡结构承重需求与抗冲击安全性能,为CFST结构的抗冲击设计与安全评估提供参考。 展开更多
关键词 钢管混凝土柱 本构关系 轴压比 侧向冲击 应变率 二阶效应
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