国家自然科学基金(51121005) 作品数:126 被引量:982 H指数:17 相关作者: 李宏男 伊廷华 唐春安 霍林生 任亮 更多>> 相关机构: 大连理工大学 广东电网公司 国网北京经济技术研究院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 高等学校学科创新引智计划 更多>> 相关领域: 建筑科学 理学 水利工程 电气工程 更多>>
节理岩体中隧洞围岩的损伤破坏机理 被引量:13 2013年 结合细观节理形态的变化,在二轴围压条件下,数值模拟了节理岩体中隧洞围岩损伤破坏过程,研究了节理岩体中隧洞围岩体的破坏机理,分析了岩体中节理倾角对隧洞围岩稳定性的影响规律.结果表明:裂隙的产生和发展延伸主要是拉应力的作用,裂隙延伸方向大致与节理面垂直;节理倾角较小时,岩体中破裂以垂直于节理面的拉裂隙为主;节理倾角较大时,岩体裂隙以沿节理面的滑动裂隙为主;不同倾角的节理面对岩体破坏的脆性也有较大影响;岩体破坏前有大量微裂隙产生,同时伴随着声发射能量的释放,利用微震监测技术抓住这些微破裂前兆信息,能够较好地进行隧洞塌方、冒顶、岩爆等灾害预测,提前做好支护等应对措施,以保障人员、设备安全. 马天辉 张文东 徐涛关键词:节理岩体 数值模拟 声发射 微震监测 岩爆 地震动输入的选取与结构响应研究 被引量:13 2012年 目的采用提取地震动反应谱特征参数建立基于地震动反应谱特性的数据库,为结构地震反应分析提供有效便捷的地震动输入选取方式.方法根据常见的4种形式反应谱,以误差最小原则搜索最佳的反应谱特征参数,并通过选取不同的结构形式,明确结构反应与地震动输入之间的关系.结果地震动输入对结构响应的影响是十分明显的,相同的结构在不同的地震动作用下或不同的结构在相同的地震作用下的响应将体现出不同的性态,结构物的反应可以相差平均约2倍左右.结论考虑0~20 km(近震)和50~130 km(远震)的影响,地震记录按照特征周期划分组别,对地震动时程进行结构抗震分析,能够体现出结构的最不利反应状态,有利于制定合理的结构抗震措施. 王国新 鲁建飞关键词:地震动 反应谱 时程分析 圆钢管再生混凝土构件抗侧向冲击性能试验 被引量:11 2014年 为了给钢管混凝土拱桥的设计与施工提供参考,针对钢管混凝土拱桥中可以采用的钢管再生混凝土,考虑再生混凝土粗骨料取代率、落锤高度和轴压荷载等因素的影响,进行了侧向冲击荷载作用下两端嵌固圆钢管再生混凝土构件的试验研究。考察了再生混凝土粗骨料取代率、量纲一的初始动能和轴压比对圆钢管再生混凝土构件抗侧向冲击性能的影响,并比较其与圆钢管普通混凝土构件的差异。研究结果表明:侧向冲击荷载作用下圆钢管再生混凝土构件具有较好的力学性能;试件的最终形状呈"V"字形,且跨中残余位移随量纲一的初始动能的增加而显著增大。 杨有福 张智成关键词:钢管再生混凝土 冲击荷载 时程曲线 基于双向地震叠加输入的强度折减系数谱研究 被引量:1 2014年 针对双向水平地震动作用下结构的等效单自由度体系理论提出了一种思路,通过双向的振型参与系数关系将双向地震动进行叠加作为等效单自由度体系的激励输入,以此为基础建立了考虑双向地震动作用的等延性强度折减系数Rb谱理论.建议通过修正传统强度折减系数Rs谱的方法来考虑双向地震作用的影响.建立了Rb/Rs比值谱,分析了相关变量对Rb/Rs比值谱的影响.为了简化应用,分别按Rb/Rs在周期0.05~5 s内取“平均值-1.65倍标准差”和“最小值”两种方法给出了强度折减系数的修正系数α1和α2.通过选取的双向水平强震记录,分析了场地类别、延性系数、双向振型参与系数比对修正系数α1和α2的影响,最后给出了简化的、便于应用的强度折减系数修正系数表. 王丰 李宏男关键词:双向地震动 强度折减系数 等效单自由度体系 延性系数 环境因素影响下基于辛几何谱分析法的结构损伤识别 被引量:3 2016年 为分离出结构振动特征参数改变中环境因素的影响,并通过剩余组分识别结构损伤发生时刻,将一种称为辛几何谱分析法(SGSA)的时间序列分解方法应用于环境因素影响下结构健康监测的振动特征参数识别中。首先介绍了SGSA的理论推导及实现过程。其次,采用SGSA法将一个构造的正弦函数分解为独立的具有特定物理意义的叠加组分,说明SGSA方法的有效性,并通过对一组环境温度数据的处理分析,将SGSA与小波变换和经验模态分解(EMD)的处理结果进行比较。最后,对一简支钢梁在温度及损伤共同影响下的一阶频率数据进行处理分析。结果表明:SGSA法能更好地分离出数据中的趋势项成分,并且将SGSA方法用于环境因素影响下的结构损伤识别中,有很好的可行性及有效性。 李晓海 李东升关键词:结构健康监测 环境变量 损伤识别 时间序列分解 基于光时域反射仪的光纤损耗测试实验 被引量:1 2014年 光时域反射仪(optical time domain reflect meter,OTDR)作为测试光纤的光电一体化仪表,可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量。设计了一个基于工程实际中的常用器材,针对不同工程状况,通过OTDR进行测量,总结了不同工况下的测试曲线特性。通过实验,使学生了解OTDR的工作原理及传感光纤在实际工程中的应用,将理论与实践相结合,激发学生们对光纤传感的兴趣和积极性。 常葆荣 封洋 任亮关键词:教学实验 光纤损耗 OTDR 非线性悬吊质量摆对输电塔减振控制的研究 被引量:12 2014年 针对悬吊质量摆减控制研究中小摆角线性分析的局限性,提出考虑悬吊质量摆大摆角非线性特性来计算结构体系动力响应的方法,将传统分析中的悬吊质量摆的线性刚度修正为非线性。以一输电塔为例,通过线性和非线性计算结果对比可知,当摆角过大时线性计算方法不满足线性小摆角条件,而非线性计算方法则可很好模拟质量摆在大摆角下的响应。通过参数分析讨论了正弦激励周期、摆长及质量比对输电塔减震率的影响。选取三条不同场地地震记录,计算输电塔附加质量摆体系的地震响应,结果表明在不同场地条件下,输电塔均具有明显的减震效果。 侯洁 霍林生 李宏男关键词:输电塔 基于多速率卡尔曼滤波方法的位移和加速度数据融合 被引量:7 2012年 为了尽可能地利用加速度传感器和位移传感器中的冗余信息、提高振动实测数据的精度,将结构同一位置的加速度和位移观测值进行数据融合处理,提出了一种基于维纳过程加速度模型的多速率卡尔曼滤波数据融合方法。首先给出了基于维纳过程的多速率卡尔曼滤波数融合模型;然后在加速度和位移观测值的基础上,通过多速率卡尔曼滤波数据融合得到位移、速度以及加速度的的最优估计,并对融合结果进行卡尔曼平滑处理,进一步提高了状态估计准确性;最后数值分析了不同噪声水平和采样频率比对融合算法的影响,而且与相关文献的结果作了对比分析。结果表明,本文方法合理有效且具有一定的噪声鲁棒性。 赖韬 伊廷华 王健宇 林友新 李宏男关键词:卡尔曼滤波 维纳过程 考虑桩身钢筋混凝土非线性的单桩水平响应分析 被引量:1 2015年 为评估地震条件下建筑和桥梁桩基础水平承载性能,给出了考虑桩身钢筋混凝土非线性的单桩水平响应的计算方法。该方法是基于非线性Winkler地基梁,利用应变楔形体模型计算地基反应模量,桩身钢筋混凝土非线性是通过将桩截面划分成多个纤维单元,并将钢筋纤维单元和混凝土纤维单元赋予不同的非线性应力应变关系来实现的。结果表明:计算出的桩头挠度及挠度分布与实测值吻合较好,且能够反映钢筋混凝土桩抗弯刚度随着水平荷载增大的变化趋势,在钢筋混凝土桩初始加载阶段,桩截面上拉应力和压应力呈对称分布,随着水平荷载的增大,受拉侧混凝土开裂,中性轴向受压侧移动。 徐令宇 王国新 蔡飞关键词:水平荷载 钢筋混凝土桩 桩土相互作用 基于小生境猴群算法的传感器优化布置方法研究 被引量:9 2014年 将小生境进化理论引入到猴群算法中,提出了一种用于传感器优化布置的小生境猴群算法。采用双重编码的方式,克服了原猴群算法只能解决连续变量优化问题的缺陷,并采用混沌搜索的方式产生初始猴群位置,使猴群均匀分布;将猴群分为多个小生境猴群系统,形成各自独立的搜索空间;基于共享适应度的方法对小生境猴群进行末尾淘汰,并随机初始化产生新的猴子,提高小生境猴群的多样性;利用各个小生境猴群的平均适应度替换机制使得优良猴子位置信息能够得到共享,提高算法的整体搜索性能和收敛效率。文末以大连国贸大厦为例,进行了参数敏感性分析以及传感器优化布置方案的选择,结果表明小生境猴群算法的搜索效率较原猴群算法有了大幅提高,能较好地解决传感器优化布置问题。 伊廷华 张旭东 李宏男关键词:传感器优化布置 小生境