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基于U型阻尼器的防撞吸能装置力学性能研究
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作者 朱翔 王伟旭 +4 位作者 李万润 王雪平 李显辉 李沛其 雷光泽 《工程力学》 北大核心 2026年第2期180-193,共14页
为了保护桥墩免受车辆撞击造成的损伤及破坏,该文提出了一种基于U型阻尼器的新型防撞吸能装置,保护桥梁安全的同时吸收车辆大部分撞击能量。基于非线性有限元软件LS-DYNA建立了新型防撞吸能装置在车辆撞击下的数值模型,并对其重要吸能构... 为了保护桥墩免受车辆撞击造成的损伤及破坏,该文提出了一种基于U型阻尼器的新型防撞吸能装置,保护桥梁安全的同时吸收车辆大部分撞击能量。基于非线性有限元软件LS-DYNA建立了新型防撞吸能装置在车辆撞击下的数值模型,并对其重要吸能构件-U型阻尼器进行了详细分析。对经典钢板低速冲击试验和钢筋混凝土梁冲击试验进行了模拟验证,分析结果表明该文所使用的数值模型可以较好的模拟钢材和混凝土在冲击作用下的挠度、冲击力和变形形态。基于此建模方法研究了U型阻尼器在不同截面参数下的耗能能力和破坏形态;对U型阻尼器进行了开孔优化;对比了普通桥墩和新型防撞吸能装置保护下的桥墩在车辆撞击下的动力特性。结果表明:U型阻尼器在经过截面多参数改进和开孔优化后,吸能能力得到了提升;在车辆撞击的作用下,新型防撞吸能装置可以对内部的桥墩柱起到良好的保护作用,可在桥梁防护工程中应用。 展开更多
关键词 新型防撞吸能装置 撞击 U形阻尼器 耗能能力 有限元法
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板式TMD对考虑消防水箱动力特性的结构振动控制影响研究
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作者 刘洁 豆嘉伟 +1 位作者 冯兆伟 黄健飞 《地震工程学报》 北大核心 2026年第1期103-113,共11页
结构减振技术的进步使得该技术更易于在工程结构的新建和改造中使用。利用板式调谐质量阻尼器(TMD)减振装置安装简便、节省空间、易于维护、成本低廉等特点,在设置有消防水箱的建筑物顶层楼板上安装多个该装置,开展结构减振研究。基于... 结构减振技术的进步使得该技术更易于在工程结构的新建和改造中使用。利用板式调谐质量阻尼器(TMD)减振装置安装简便、节省空间、易于维护、成本低廉等特点,在设置有消防水箱的建筑物顶层楼板上安装多个该装置,开展结构减振研究。基于动力学理论以及SAP2000有限元分析,首先研究单个TMD参数对结构减振效果的影响规律;然后,将单个TMD分散布置,研究多个板式TMD的减振效果。结果表明:该方案充分利用板式TMD和消防水箱在地震过程中的动力特性,有效减小建筑物的振动,且对原结构和消防水箱的改动较小。研究为新建建筑和现有老旧结构抗震性能的提升提供了一种新的解决方案。 展开更多
关键词 消防水箱 TMD 地震激励 减振设计
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场地效应与贝叶斯网络在城市道路交通系统抗震韧性评估中的应用研究
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作者 宝音图 姚特 +2 位作者 徐茂臣 那仁满都拉 王鹏翔 《地震工程学报》 北大核心 2026年第1期91-102,共12页
为探讨场地效应在破坏性地震中对建筑损坏的影响,分析临街建筑倒塌对道路网格连通性的影响。首先,介绍由微动的水平与竖向分量频谱比(HVSR)计算场地易破坏程度(K值)的方法;通过收集世界范围内破坏性地震的K值和建筑物震害数据,构建强震... 为探讨场地效应在破坏性地震中对建筑损坏的影响,分析临街建筑倒塌对道路网格连通性的影响。首先,介绍由微动的水平与竖向分量频谱比(HVSR)计算场地易破坏程度(K值)的方法;通过收集世界范围内破坏性地震的K值和建筑物震害数据,构建强震后场地易破坏程度(K值)与建筑严重损坏概率的经验关系。其次,将建筑物严重损坏概率转化为道路堵塞概率,推导出K值与强震后道路网格连通性概率的关系,并构建一个包含四个城市抗震功能系统的贝叶斯网络模型,其中道路网格连通性概率作为先验信息。最后,计算单个节点和整个城市道路交通系统的韧性指数。以呼和浩特市赛罕区为例,对该区41条路段开展常时微动观测,由观测记录求出HVSR,计算出各场地的易破坏程度(K值),进而推导出道路堵塞概率;然后,利用贝叶斯网格计算出四个城市抗震功能系统及城市道路交通系统的抗震韧性指数。研究结果表明:救援系统的抗震韧性指数为51.8,聚集区间转运系统为38.6,表明这两个系统具有较高的抗震韧性;医疗救助系统的抗震韧性指数为24.7,物资运输系统为30.3,表明这两个系统的抗震能力相对较弱;城市道路交通系统的整体抗震韧性指数为7.69,表明该区域的整体抗震韧性有待加强。该方法在城市道路网格抗震韧性评估中至关重要,可为提升城市基础设施抗震韧性能力提供重要参考。 展开更多
关键词 交通工程 抗震韧性 场地效应 贝叶斯网络 HVSR 城市道路交通系统
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剪切增稠液(STF)夹层结构阻尼特性研究
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作者 张亮泉 薛志伟 李儒 《工程力学》 北大核心 2026年第1期140-149,共10页
工程结构的耗能减振一直是研究的重点,利用新型材料,构建耗能减振装置是一个重要的研究方向。该文以纳米二氧化硅作为分散相,聚乙二醇(PEG)作为分散介质,制备不同质量分数纳米二氧化硅的剪切增稠液(STF),通过流变性测试得到STF的储能模... 工程结构的耗能减振一直是研究的重点,利用新型材料,构建耗能减振装置是一个重要的研究方向。该文以纳米二氧化硅作为分散相,聚乙二醇(PEG)作为分散介质,制备不同质量分数纳米二氧化硅的剪切增稠液(STF),通过流变性测试得到STF的储能模量、耗能模量;根据约束阻尼模型,将STF作为阻尼材料与铝板组合,设计出一种阻尼随频率变化的STF夹层耗能构件;利用约束阻尼模型与能量法,给出了STF夹层耗能结构在不同频率下的阻尼比公式。结果表明:随着STF夹层耗能结构中纳米二氧化硅质量分数的增大,其最大阻尼比增大,与最大阻尼比对应结构频率在减小;当STF厚度比大于2时,随着STF厚度比的增大,STF夹层结构的最大阻尼比增大。上述研究结论为工程实际应用提供理论基础。 展开更多
关键词 剪切增稠液 约束阻尼结构 耗能减振 阻尼比 质量分数 厚度比
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液压蓄能竖向隔震系统力学特性研究
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作者 汪磊 鲁亮 夏婉秋 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2026年第1期151-160,共10页
为解决现有隔震装置普遍侧重水平向而竖向控制薄弱的问题,本文提出一种新型液压蓄能竖向隔震体系,以有效抑制结构的竖向地震响应。首先,分析了系统的刚度特性,通过静力试验验证了隔震系统的力学性能和阻尼耗能能力。其次,建立了隔震系... 为解决现有隔震装置普遍侧重水平向而竖向控制薄弱的问题,本文提出一种新型液压蓄能竖向隔震体系,以有效抑制结构的竖向地震响应。首先,分析了系统的刚度特性,通过静力试验验证了隔震系统的力学性能和阻尼耗能能力。其次,建立了隔震系统动力学模型,采用谐波平衡法求解系统的幅频响应和位移传递率,分析了振动幅值、阻尼比和蓄能器体积压缩系数对位移传递率的影响。最后,建立了液压蓄能竖向隔震混凝土框架结构和未隔震框架结构的有限元模型,对上述模型进行了地震动动力时程分析,对比分析了两种框架的地震响应结果。研究结果表明:液压蓄能竖向隔震混凝土框架结构的竖向加速度响应与地面输入相比平均降低了59%,竖向隔震效果明显。 展开更多
关键词 竖向隔震 液压系统 谐波平衡法 数值分析 位移传递率
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SMA自复位转动摩擦阻尼器的滞回特性与参数影响分析
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作者 高渊 熊二刚 +2 位作者 温景北 张垚 王尚 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2026年第1期171-183,共13页
为减少结构在地震作用下的残余变形,本文提出了一种基于形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)螺栓的自复位转动摩擦阻尼器(shape memory alloy self-centering rotary friction damper,SMA-SRFD),介绍了其基本构造及工作原理,开展了SM... 为减少结构在地震作用下的残余变形,本文提出了一种基于形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)螺栓的自复位转动摩擦阻尼器(shape memory alloy self-centering rotary friction damper,SMA-SRFD),介绍了其基本构造及工作原理,开展了SMA螺栓材性实验,对螺栓及SMA-SRFD的受力性能进行了理论分析,并与有限元分析结果进行了对比,验证所采用理论公式的准确性;建立SMA-SRFD三维有限元模型,并选取旋转子中摩擦斜面倾角、摩擦系数及SMA螺栓预紧力为变量进行了参数分析。结果表明:SMA螺栓的应力-应变曲线呈典型的“旗帜”形,具有良好的耗能及自复位能力;SMA-SRFD理论分析与数值模拟结果吻合,二者均可准确反映阻尼器的受力过程;增大斜面倾角,会提升SMA-SRFD的承载能力及等效刚度,但阻尼器耗能及阻尼比降低;提高接触面之间的摩擦系数,SMA-SRFD的耗能、等效刚度及等效阻尼比均随之增加,自复位能力减弱;随着SMA螺栓预紧力的增加,SMA-SRFD的最大承载力基本相同,而变形量会略有减小,此外,对SMA螺栓施加不同的预紧力,阻尼器的滞回性能无显著变化。 展开更多
关键词 形状记忆合金 自复位摩擦阻尼器 滞回性能 理论分析 有限元分析
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“流空间”视域下中国城乡融合发展水平的区域差异及测度研究
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作者 邵其赶 陈灿锋 《三峡大学学报(人文社会科学版)》 2026年第1期46-52,116,F0003,共9页
基于2011—2023年中国31个省份的面板数据,从“流空间”理论视角出发,选取城镇实体流、乡村实体流、城镇虚拟流、乡村虚拟流4个维度中的23个指标构建城乡融合发展水平评价指标体系,采用熵权法的赋权方法,结合耦合协调度模型进行测度分析... 基于2011—2023年中国31个省份的面板数据,从“流空间”理论视角出发,选取城镇实体流、乡村实体流、城镇虚拟流、乡村虚拟流4个维度中的23个指标构建城乡融合发展水平评价指标体系,采用熵权法的赋权方法,结合耦合协调度模型进行测度分析,同时利用数据可视化分析区域空间差异。结果表明:(1)中国城乡融合发展水平呈现出稳步上升趋势,表明城乡之间的融合程度逐步加深。(2)区域差异仍然显著,东部地区在四个维度上均处于领先地位,中部、西部地区次之,东北部地区虽有一定提升,但在部分维度上仍低于西部地区。(3)乡村虚拟流在城乡融合中具有最强的影响力,而城镇虚拟流和乡村实体流的权重相对较低。从强化基础设施建设、促进区域协调发展、提升要素流动效率、健全社会保障体系提出了相关建议。 展开更多
关键词 城乡融合 流空间 熵权法 耦合协调度 测度研究
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转动摩擦-弯曲屈服两级耗能阻尼器疲劳性能
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作者 许高娲 周翔子 欧进萍 《工程力学》 北大核心 2026年第1期85-96,共12页
该文提出了一种转动摩擦-弯曲屈服两级耗能阻尼器,由转动摩擦耗能铰和弯曲屈服耗能槽钢组成的两级耗能构造,适用于连接预制装配式梁柱节点。通过对该新型阻尼器的受力分析研究,揭示了其两级耗能机理,实现了小变形(小、中震)下摩擦耗能... 该文提出了一种转动摩擦-弯曲屈服两级耗能阻尼器,由转动摩擦耗能铰和弯曲屈服耗能槽钢组成的两级耗能构造,适用于连接预制装配式梁柱节点。通过对该新型阻尼器的受力分析研究,揭示了其两级耗能机理,实现了小变形(小、中震)下摩擦耗能铰转动摩擦耗能,大变形(大震、超大震)下耗能槽钢弯曲屈服耗能。设计了单独摩擦耗能铰的摩擦耗能性能以及两级耗能阻尼器整体的低周疲劳试验,两级阻尼器整体的最终疲劳破坏形态为金属耗能槽钢翼缘疲劳破坏。试验结果表明:摩擦耗能铰滞回曲线呈典型摩擦阻尼器的“矩形”滞回,两级阻尼器整体初期的疲劳滞回曲线整体呈饱满的“梭形”,后期随着耗能槽钢的弯曲屈服疲劳破坏,在小位移时滞回曲线呈摩擦阻尼器“矩形”滞回;小变形下摩擦阻尼器的滞回耗能性能稳定,可以达到“小、中震不坏”的抗震要求;大变形(大震)条件下金属阻尼器屈服耗能,最终发生焊缝疲劳破坏。该两级耗能阻尼器能够满足“小、中震不坏,大震可修”的抗震设计目标。 展开更多
关键词 预制装配式 两级耗能阻尼器 转动摩擦耗能铰 弯曲屈服耗能槽钢 疲劳性能
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多震源高层建筑结构抗震可靠性能优化研究
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作者 郭泳龙 《中国建筑金属结构》 2026年第1期25-27,共3页
为了解决高层建筑结构设计中因建筑物理特性和材料特性导致抗震性能减弱的问题,本文提出了高层建筑结构设计抗震性能减震加固设计方案,旨在采用震动动力特性监测,设计“局部刚度提升+全楼隔震阻断”的减震加固,以确保高层建筑结构的安... 为了解决高层建筑结构设计中因建筑物理特性和材料特性导致抗震性能减弱的问题,本文提出了高层建筑结构设计抗震性能减震加固设计方案,旨在采用震动动力特性监测,设计“局部刚度提升+全楼隔震阻断”的减震加固,以确保高层建筑结构的安全。首先,详细分析了高层建筑震动破坏机理,阐述了机械震动破坏理论;其次,设计了多震源高层建筑可靠性及震动动力特性检测,并提出了多震源高层建筑减震加固设计方案。研究结果表明,该方案因频率错开共震区,加速度峰值显著降低,增强了局部结构刚度,提高承载能力,优化荷载传递路径。 展开更多
关键词 高层建筑 结构设计 抗震性能 震动破坏理论 动力特性检测
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基于自适应权重粒子群优化算法的调谐液体惯容系统轻量化设计
10
作者 师育珂 潘超 +2 位作者 蔡川 高崇峰 叶飞 《烟台大学学报(自然科学与工程版)》 2026年第1期110-116,124,共8页
基于随机振动理论和性能需求目标,本研究建立了调谐液体惯容系统轻量化设计的等效约束优化问题的数学表达式。鉴于该优化问题难以用解析方式求解,采用具有良好鲁棒性且易于实现的自适应权重粒子群优化算法对问题进行求解。通过算例对调... 基于随机振动理论和性能需求目标,本研究建立了调谐液体惯容系统轻量化设计的等效约束优化问题的数学表达式。鉴于该优化问题难以用解析方式求解,采用具有良好鲁棒性且易于实现的自适应权重粒子群优化算法对问题进行求解。通过算例对调谐液体惯容系统的优化设计方案进行了验算。结果表明,经过优化设计的调谐液体惯容系统在保持良好减震性能的同时,能显著降低所需调谐质量,达成了轻量化调谐减震的目标。 展开更多
关键词 惯容系统 轻量化调谐减震 约束优化 粒子群优化算法 自适应权重
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设置油阻尼器结构的抗震性能研究
11
作者 马军卫 陈秀杰 赵国辉 《建筑技术》 2026年第2期215-220,共6页
为研究设置油阻尼器结构(控制结构)的抗震性能提升水平,建立模型,对模型进行弹塑性分析,研究其减震性能。结果表明,油阻尼器的阻尼越大,控制结构的减震效果越明显。相同地震波作用下,随着结构周期的增大,结构的位移比呈现出先增大后减... 为研究设置油阻尼器结构(控制结构)的抗震性能提升水平,建立模型,对模型进行弹塑性分析,研究其减震性能。结果表明,油阻尼器的阻尼越大,控制结构的减震效果越明显。相同地震波作用下,随着结构周期的增大,结构的位移比呈现出先增大后减小的趋势,且随着结构周期的增大,结构的位移比减小的趋势愈加明显。随着控制结构阻尼倍数的增加,当结构周期小于1 s时,结构的绝对加速度减小、响应迅速下降;当结构周期大于1 s时,结构的绝对加速度增大、响应变化较小,趋势趋于平缓,不利于结构绝对加速度的降低。 展开更多
关键词 油阻尼器 弹塑性分析 阻尼倍数 位移响应 绝对加速度
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曲线隅撑和柱端滑移摩擦节点单层钢框架的抗震性能研究 被引量:1
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作者 李成玉 杨草原 +1 位作者 贾良玖 陈焰周 《工程力学》 北大核心 2025年第3期113-127,共15页
基于损伤控制概念,提出了一种配置曲线隅撑和柱端滑移摩擦连接的新型梁贯通式分层装配式钢框架体系。在地震作用中,曲线隅撑作为结构的第一道“保险丝”,先发生塑性变形,柱端滑移摩擦连接作为结构的第二道“保险丝”,既可避免梁柱等主... 基于损伤控制概念,提出了一种配置曲线隅撑和柱端滑移摩擦连接的新型梁贯通式分层装配式钢框架体系。在地震作用中,曲线隅撑作为结构的第一道“保险丝”,先发生塑性变形,柱端滑移摩擦连接作为结构的第二道“保险丝”,既可避免梁柱等主要构件出现塑性损伤,又能实现结构在地震作用下损伤时序的“稳定、渐进、可控”。设计并制作了2个1/2缩尺的单层钢框架试件,其中第一个试件的柱脚为盖板式滑移摩擦节点(CPSFJ),柱顶为L形连接件滑移摩擦节点(LCSFJ);第二个试件柱顶在第一个试件的基础上配置了曲线隅撑。对两个试件进行了拟静力循环加载试验。结果表明,柱端滑移摩擦节点能有效降低主体结构的塑性损伤,实现框架结构的低损伤;曲线隅撑的钢框架试件较未配置隅撑的钢框架具有更高的初始刚度、承载能力和更优的耗能能力,加载过程中隅撑先于节点转动进入塑性,塑性损伤主要集中在曲线隅撑、CPSFJ盖板和LCSFJ连接件上,梁柱等主要构件均未发生损伤,设置这些节点的框架能够在震后快速修复。 展开更多
关键词 分层装配 损伤控制 滑移摩擦节点 曲线隅撑 损伤时序 抗震性能
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基于性能谱设计的被动消能减震结构易损性分析 被引量:1
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作者 张丽丽 韩建平 《地震工程学报》 北大核心 2025年第1期104-112,共9页
建设韧性城市的实质是实现城市灾后的可修复和自修复功能,消能减震技术为提高城市韧性、实现可持续发展提供了新思路。基于性能谱设计方法,提出一种适用于中低层框架结构的减震设计方法,将结构阻尼参数、响应及地震动参数结合起来,通过... 建设韧性城市的实质是实现城市灾后的可修复和自修复功能,消能减震技术为提高城市韧性、实现可持续发展提供了新思路。基于性能谱设计方法,提出一种适用于中低层框架结构的减震设计方法,将结构阻尼参数、响应及地震动参数结合起来,通过改变结构性能参数达到控制其响应的目的;并采用该方法对一6层Benchmark钢框架结构进行减震设计,对比分析在远场和近场有、无明显脉冲地震动记录下,减震设计前后结构不同损伤状态下的易损性。结果表明:在弹性阶段,近场非脉冲和脉冲型地震动记录下的结构响应基本一致,且略大于远场地震动记录下;在弹塑性至倒塌阶段,近场非脉冲型地震动记录下的结构响应大于远场地震动记录下;相比于远场和近场非脉冲型地震动记录,近场脉冲型地震动记录更容易引起结构的破坏甚至倒塌。基于性能谱减震设计方法设计的结构,其抗倒塌能力在远场、近场非脉冲和近场脉冲型地震动记录下分别提高了44.8%、43.8%和45.6%,进一步说明该减震设计方法受地震动记录的影响非常小。 展开更多
关键词 性能谱设计 钢框架 黏滞阻尼器 OPENSEES 易损性
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一种X构型的负刚度NES抗震性能研究 被引量:1
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作者 杨海旭 刘可宁 +1 位作者 张茂花 王海飙 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期171-182,共12页
为拓宽非线性能量阱(NES)的控制频率范围,提出一种引入负刚度的NES,由附加质量通过X型环绕弹簧产生非线性恢复力,增加准零刚度特性,同时调整控制动力参数,降低系统固有频率,能够有效提高NES的非线性和鲁棒性。采用拟静力试验方法,对所... 为拓宽非线性能量阱(NES)的控制频率范围,提出一种引入负刚度的NES,由附加质量通过X型环绕弹簧产生非线性恢复力,增加准零刚度特性,同时调整控制动力参数,降低系统固有频率,能够有效提高NES的非线性和鲁棒性。采用拟静力试验方法,对所提出的负刚度NES模型进行低周往复加载,同时采用ABAQUS有限元软件完成负刚度NES的数值模拟,系统分析弹簧运动行程长宽比、预压缩量和刚度3种参数对负刚度NES抗震性能的影响。研究结果表明:这种X构型负刚度NES比常规NES表现出更宽的频率范围;调整弹簧刚度、长宽比和弹簧预压缩量都能拓宽NES的负刚度和频率变化范围,提高NES的耗能能力和抗震性能,有助于推广非线性结构控制技术在工程中的应用。 展开更多
关键词 结构被动控制 非线性能量阱 负刚度 拟静力试验 抗震性能
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刚度控制对自复位屈曲约束支撑框架抗震性能的影响 被引量:1
15
作者 谢钦 周臻 黄林杰 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期435-443,共9页
在自复位屈曲约束支撑(SC⁃BRB)中引入橡胶夹层端板使橡胶垫刚度与套管刚度串联,在不削减钢构件尺寸的前提下通过改变橡胶垫厚度可以实现对支撑初始刚度的灵活控制。为了研究刚度控制对SC⁃BRB框架性能的影响,对支撑的三线性旗帜形滞回性... 在自复位屈曲约束支撑(SC⁃BRB)中引入橡胶夹层端板使橡胶垫刚度与套管刚度串联,在不削减钢构件尺寸的前提下通过改变橡胶垫厚度可以实现对支撑初始刚度的灵活控制。为了研究刚度控制对SC⁃BRB框架性能的影响,对支撑的三线性旗帜形滞回性能和采用不同方法(基于力和基于位移的设计方法)设计的SC⁃BRB框架抗震性能开展数值分析。结果表明:刚度控制避免了因改变强度比β导致的支撑塑性阶段最大承载力增大,但不会改变β对支撑耗能能力和自复位性能的影响;刚度控制与参数β相结合,可减小基于力的方法设计的SC⁃BRB框架的最大层间位移角,但对基于位移的方法设计的SC⁃BRB框架的位移响应影响很小;通过刚度控制减小自复位系统的第一刚度,可以减小SC⁃BRB框架地震时的最大楼层加速度。 展开更多
关键词 自复位 三线性模型 刚度控制 支撑框架 抗震性能
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基于改进K-SMOTE随机森林算法的房屋建筑抗震能力判定 被引量:1
16
作者 李亚龙 张洁 檀斌 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第1期67-78,共12页
为完善房屋建筑抗震能力评价体系,改进房屋建筑抗震能力判定方法,本文分析了房屋建筑抗震设防能力影响因素,基于故障树分析法(FTA)确定评估目标的基本原因事件,并对FTA模型中的基本原因事件进行分类归纳,构建房屋建筑抗震设防能力判定体... 为完善房屋建筑抗震能力评价体系,改进房屋建筑抗震能力判定方法,本文分析了房屋建筑抗震设防能力影响因素,基于故障树分析法(FTA)确定评估目标的基本原因事件,并对FTA模型中的基本原因事件进行分类归纳,构建房屋建筑抗震设防能力判定体系;采用基尼指数计算体系中各指标因子的权重并对指标的重要性进行分析,在对指标进行斯皮尔曼相关系数计算的基础上,结合指标重要性基于随机森林(RF)方法构建了房屋建筑抗震设防能力判定模型,以霍山县部分房屋建筑基础数据构建样本集,为提升RF模型泛化能力,避免模型过度拟合,通过改进K-SMOTE算法混合采样提高样本均衡度,使用随机K折交叉验证方法进行样本划分与模型优化,实现房屋建筑抗震设防能力等级判定。研究结果表明:(1)模型评估准确率为93.81%,模型精确率和查全率分别为0.883和0.938,模型泛化能力强;(2)选择实际房屋建筑样例,模型判定结果与实际结果一致,验证了所提方法构建模型的正确性,能有效用于房屋建筑抗震能力判定;(3)将所提方法应用霍山县乡镇区域房屋建筑抗震设防能力判定,得出霍山县城区房屋建筑抗震能力一般,乡村房屋建筑抗震能力较差。本研究可有效用于房屋建筑抗震能力判定,为改进区域抗震设防措施、降低区域震害风险提供参考。 展开更多
关键词 抗震设防判定 FTA 改进K-SMOTE 随机森林 随机K折交叉验证
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基于机器学习的简支梁式渡槽结构地震响应与易损性分析 被引量:3
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作者 韦芳芳 林澳庆 +2 位作者 赵有正 王永泉 陈卓然 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期101-108,共8页
为提高渡槽结构地震响应预测的速度和精度,以界河渡槽为研究对象,采用Midas Civil-2021构建有限元模型,在验证有限元模型可靠性的基础上,基于该模型获取样本数据,利用长短期记忆(LSTM)算法和时序转换(TSTF)算法构建机器学习模型来预测... 为提高渡槽结构地震响应预测的速度和精度,以界河渡槽为研究对象,采用Midas Civil-2021构建有限元模型,在验证有限元模型可靠性的基础上,基于该模型获取样本数据,利用长短期记忆(LSTM)算法和时序转换(TSTF)算法构建机器学习模型来预测渡槽非线性地震响应,并通过调整时间窗口大小和采样周期使预测结果达到最佳。对槽墩顶点位移响应的预测结果表明,LSTM模型和TSTF模型平均准确率分别为76.22%和88.30%;与有限元模型的预测速度相比,LSTM模型和TSTF模型分别提升了128.54%和47.90%。对渡槽结构易损性分析结果表明,槽墩的损伤超越概率随着水位上升而逐渐增大。 展开更多
关键词 简支梁式渡槽 地震响应预测 机器学习 长短期记忆算法 时序转换算法
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强震下基础隔震结构软碰撞防护研究
18
作者 金建敏 刘彦辉 +1 位作者 陈鹏 周惠蒙 《世界地震工程》 北大核心 2025年第1期165-174,共10页
针对基础隔震结构在超罕遇地震的强震作用下隔震层位移超限问题,采用已有弹性软碰撞防护装置和所研发的弹塑性软碰撞防护装置。考虑上部结构非线性,建立设置两类软碰撞防护装置的基础隔震结构模型,进行不同地震设防水准地震作用下设置... 针对基础隔震结构在超罕遇地震的强震作用下隔震层位移超限问题,采用已有弹性软碰撞防护装置和所研发的弹塑性软碰撞防护装置。考虑上部结构非线性,建立设置两类软碰撞防护装置的基础隔震结构模型,进行不同地震设防水准地震作用下设置两类软碰撞防护装置的基础隔震结构的非线性时程分析,研究不同防护距离、不同力学性能参数的弹性及弹塑性软碰撞防护装置对隔震层限位效果及上部结构地震响应的影响。结果表明:在超罕遇地震的强震作用下,两类软碰撞防护装置均可起到限制隔震层位移的作用;与仅能为隔震层附加刚度的弹性软碰撞装置相比较,能够为隔震层同时附加刚度和阻尼力的弹塑性软碰撞防护装置,隔震层限位效果和上部结构层间位移角响应控制效果均较优。合理设置弹性及弹塑性软碰撞防护装置,在将隔震层位移限制在规范限值以内的同时,上部结构最大加速度可限制在地震波输入峰值50%以下,确保基础隔震结构发挥正常的隔震功能。 展开更多
关键词 基础隔震结构 隔震层位移 软碰撞防护 限位效果 地震响应
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基于弯曲梁-集中质量剪切模型的框架-摇摆墙结构抗震性能研究
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作者 朱春阳 张力允 +2 位作者 孙丽 金峤 刘海成 《工程力学》 北大核心 2025年第10期210-222,共13页
利用摇摆构件控制框架结构变形模式可有效提高其抗震性能。为了深入研究框架-摇摆墙受力及变形机制,基于弯曲梁-集中质量剪切模型建立框架-摇摆墙结构地震分析模型,按结构顶层位移推导体系等效单自由度运动方程。考虑框架刚度非均匀分布... 利用摇摆构件控制框架结构变形模式可有效提高其抗震性能。为了深入研究框架-摇摆墙受力及变形机制,基于弯曲梁-集中质量剪切模型建立框架-摇摆墙结构地震分析模型,按结构顶层位移推导体系等效单自由度运动方程。考虑框架刚度非均匀分布,利用数值迭代实现框架-摇摆墙变形协调,建立结构地震反应谱分析模型。考虑楼层弹塑性力学行为,按顶层位移求解结构基底剪力,建立框架-摇摆墙静力弹塑性分析模型,实现自适应侧力模式。以某10层框架(-摇摆墙)为算例,结合有限元分析,验证模型合理性,讨论摇摆墙抗弯刚度及框架刚度分布对结构地震效应的影响,评估其抗震性能,分析推覆全过程结构变形及内力演化规律。研究发现:基于弯曲梁-集中质量剪切模型建立的分析模型能合理反映地震作用下框架-摇摆墙结构内力分布及变形演化规律。合理设计框架刚度分布可降低摇摆墙刚度及内力需求。框架变形不均匀性随塑性发展降低,但摇摆墙内力需求随之提升。该文参数范围内,摇摆墙剪力控制截面与框架最大位移角位置具有一致性,而弯矩控制截面产生于框架底部最大层侧移刚度位置处。 展开更多
关键词 框架-摇摆墙结构 抗震性能 反应谱分析 静力弹塑性分析 变形及内力演化
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基于概率的施工期超长隔震结构单元划分方法
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作者 张超 杜永峰 +4 位作者 洪娜 许军 周金良 马振和 李超 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期103-118,共16页
施工期超长隔震结构所经历的环境温差和混凝土干缩作用具有一定的区域性和随机性,采用概率手段研究施工期超长隔震结构单元划分方法,以有效控制隔震层的温缩变形.首先,研究了施工期超长隔震结构单元划分机理,提出了隔震层温缩变形的控... 施工期超长隔震结构所经历的环境温差和混凝土干缩作用具有一定的区域性和随机性,采用概率手段研究施工期超长隔震结构单元划分方法,以有效控制隔震层的温缩变形.首先,研究了施工期超长隔震结构单元划分机理,提出了隔震层温缩变形的控制方法.其次,基于广义极值分布模型得到了12个不同环境温湿度分布的高烈度城市最冷月平均最低温度、最热月平均温度和年平均相对湿度的最优分布模型参数,结合超长隔震结构施工期的3个环境温湿度水准,给出了不同水准下12个城市超长隔震结构综合温差的取值建议,进而提出了后浇带最大设置间距计算方法.接着,总结出了施工期超长隔震结构单元划分方法.最后,对某在建超长隔震结构单元划分方案进行优化分析,分析结果表明:在隔震层刚度生成时间不变、混凝土干缩模型确定的情况下,为了保证隔震层合成向最大温缩变形控制在55 mm的限值之内,采用后浇带划分方案3和封闭方案1时,需将最冷月隔震层温度提升至-4℃及以上.为了保证结构整体性和施工便利性,可采用后浇带划分方案2和封闭方案1,同时最冷月隔震层温度需达到-1℃及以上. 展开更多
关键词 超长隔震结构 温度分布 湿度分布 结构单元划分 变形
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