教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-08-0178) 作品数:6 被引量:74 H指数:5 相关作者: 许斌 贺佳 令狐延 李冰 滕军 更多>> 相关机构: 湖南大学 加利福尼亚大学 哈尔滨工业大学 更多>> 发文基金: 教育部“新世纪优秀人才支持计划” 国家自然科学基金 湖南省自然科学基金 更多>> 相关领域: 建筑科学 理学 一般工业技术 更多>>
基于纤维模型的钢筋混凝土柱应变率效应研究 被引量:13 2011年 该文基于钢筋混凝土柱构件的快速加载试验数据,分别采用CEB规范和Kulkarni和Shah建议的考虑应变率效应的混凝土动力本构关系,运用纤维模型建立了其动力纤维单元模型,并对单调快速加载下的构件的恢复力特性进行了数值模拟。与试验结果的比较表明所采用的两种动力本构模型均能够反映钢筋混凝土柱承载力随加载速率的提高而提高的特性,纤维模型提供了一种简便计算不同单调加载速率下混凝土柱的承载力的方法,验证了所建立的模型的有效性。基于此模型,对其中不同轴压比的两个试件在不同加载速率下的单调动力性能进行了数值模拟,分析加载速率对试样的动力承载力的影响。尽管两种动力本构模型在较低应变率水平下能够给出与试验结果吻合较好的结果,但随着应变率水平的提高,采用CEB规范以及Kulkarni与Shah建议的动力本构模型所得到的混凝土柱的承载力呈现一定的差异,欧洲规范CEB给出的结果要大。 许斌 龙业平关键词:钢筋混凝土柱 数值模拟 基于压电陶瓷的钢管混凝土柱剥离损伤识别研究 被引量:44 2012年 设计和制作了一个局部区域存在模拟界面剥离损伤的矩形钢管混凝土柱,将压电陶瓷片用水泥砂浆封装制成驱动器,预埋入钢管混凝土柱混凝土内部,在信号源产生的正弦扫频电压信号的作用下产生激励信号,同时在钢管外壁不同区域粘贴压电陶瓷片作为传感器,测量具有模拟剥离损伤的钢管混凝土柱四个监测面上压电陶瓷片传感器的输出电压。分别对位于完好界面和模拟剥离损伤区域压电传感器输出信号进行了小波包总能量和小波包能量谱分析。发现完好区域小波包能量谱相对于小波包总能量而言离散性更小,且与压电陶瓷位置和应力波传播路径无明显关系。而剥离区域的小波包能量谱具有明显的差异,在此基础上提出了基于小波包能量谱的加权相对变化损伤指标,基于该指标对试验模型的界面损伤区域进行了准确识别。将该方法用于某超高层建筑的大截面钢管混凝土柱的混凝土质量和界面粘结性能的评估中,分析结果表明该钢管混凝土柱的混凝土质量和界面间接性能良好。本文所提出的方法为监测钢管混凝土柱内部混凝土与钢管壁粘结状况提供了一种新的思路。 许斌 李冰 宋刚兵 滕军 令狐延关键词:健康监测 钢管混凝土柱 压电陶瓷 小波包能量谱 钢筋混凝土剪力墙应变率效应试验与基于动力塑性损伤模型的模拟 被引量:6 2012年 应变率对混凝土材料的力学性能有着重要影响。该文在对2片剪力墙构件进行快速加载试验的基础上,在混凝土塑性损伤模型中引入应变率效应,建立了考虑应变率效应的塑性损伤模型。应用该模型对该文所描述的快速加载下的剪力墙构件以及在拟静力作用下的另外3个构件进行了有限元模拟,结果表明考虑应变率效应的混凝土塑性损伤模型较好地描述了钢筋混凝土剪力墙在快速加载下的非线性行为。最后,运用所建立的考虑应变率效应的混凝土塑性损伤模型对不同轴压比和加载速率下剪力墙构件的非线性性能进行了模拟与分析。 许斌 陈俊名 许宁关键词:钢筋混凝土剪力墙 加载速率 应变率 轴压比 有限元模拟 塑性损伤模型 部分输入未知条件下结构参数及激励识别 被引量:2 2012年 针对部分输入未知条件下的结构参数和荷载识别问题,提出一种改进的基于最小二乘准则的自适应加权迭代算法。该方法通过引入自适应学习因子和加权正定矩阵,以任意假定的未知外激励作为初始迭代条件,以相邻两次迭代后荷载的识别值的误差作为收敛判断准则,有效地改进了迭代收敛速率、稳定性和识别精度。同时,针对比例阻尼,对现有非线性参数识别的松弛法进行改进,提出一种转换算法。通过一个具有15个自由度的高层数值模型的模拟数据和一个4层结构模型的动力试验实测数据分别验证了该方法有效性,同时,分别探讨了噪声水平、权重系数、学习因子等对算法收敛性的影响。数值算例和基于模型动力测试数据的识别结果表明,该算法具有稳定的收敛特性,参数和荷载识别精度高以及对测量噪声的鲁棒性强的特点。 许斌 贺佳关键词:结构参数 最小二乘算法 基于主成分分析和霍特林T~2控制图的损伤识别 本文提出了基于结构振型,利用多元统计中的主成分分析法和Hotelling T2控制图来识别结构损伤的方法。通过对一4层框架结构在健康以及损伤状况下的有限元分析得到其振型数据并对其前两阶振型数据进行主成分分析,由于其前3阶... 金荣荣 许斌关键词:损伤识别 主成分分析 文献传递 动力系统非线性行为识别方法与验证 被引量:5 2011年 在构建动力非线性系统恢复力的幂级数多项式模型的基础上,提出一种完全基于结构激励和响应时间序列的非线性恢复力识别方法,并通过一个带非线性构件(磁流变阻尼器)的四层结构模型在不同激励方式下的动力测试数据对该方法的有效性进行验证。有别于传统的系统识别方法,本方法不需要已知结构质量分布,也不需要提取系统特征值信息,而是直接根据系统时域信息进行恢复力识别。对于结构各自由度均受到外激励的情况,基于实测数据,运用最小二乘优化算法识别出恢复力模型的各个参数,进而得到模型振动过程中磁流变阻尼器提供的阻尼力随时间的变化情况,并与试验实测结果进行比较。针对结构仅有部分自由度受外激励的情况,对以上方法进行扩展,分步确定结构各层间恢复力并与实测结果进行比较。结果表明,该非线性恢复力识别法无论在结构全部或者部分自由度受激励的情况下均能有效地识别出结构的非线性恢复力,可为土木工程结构在地震等动力荷载作用下的损伤评估提供新的方法。 许斌 贺佳 Sami F.Masri关键词:磁流变阻尼器 最小二乘拟合 实测数据 基于神经网络模型的结构参数提取新方法 被引量:5 2011年 参数识别是结构健康监测、性能评估的关键问题之一。作为一种代表性的动力系统时域参数化模型方法,自回归滑动平均(Auto-regressive and moving average,ARMA)模型在机械和土木工程结构的参数识别中得到了广泛应用;另一方面,尽管一般而言神经网络模型的权重和阈值并不需要具备明确的物理意义,但由于神经网络具有描述复杂函数关系的能力,作为一种非参数化模型方法在结构动力系统的建模和控制领域发挥重要作用。该文首先通过结构运动平衡方程的离散时间解,证明了非参数化神经网络模型与ARMA模型在描述线性结构动力系统的响应时间序列上的等效性,在此基础上,提出了一种从结构的非参数化神经网络模型中抽取结构物理参数的新方法。通过一个多自由度系统的数值模拟结果和一个四层钢框架模型的动力试验实测数据验证了所提出的结构参数抽取方法的有效性。 许斌 龚安苏 贺佳 MASRI Sami F关键词:BP神经网络 ARMA模型 动力响应 时间序列