自复位梁-柱节点的耗能与复位能力协调关系研究

目的 研究自复位梁-柱节点(SCBCJ)的耗能与复位能力间协调关系,提出简化设计方法,从而实现SCBCJ耗能器与预应力筋的合理配置。方法 建立了SCBCJ的理论恢复力模型,对该类节点的复位与耗能能力协调关系展开研究,通过有限元分析验证了简化设计方法的可行性。结果 节点的耗能能力随着复位耗能比R的增大而增加,复位能力随着R的增大而减小;在循环荷载下,SCBCJ滞回曲线呈“旗帜”型,无残余变形,耗能能力较强。结论 所建立的协调关系表达式可以表征SCBCJ耗能与复位能力的协调关系,提出的简化设计方法实现了SCBCJ的耗能与复位能力的合理匹配,解决了设计时耗能器与预应力筋配置问题。

基于MUSIC算法特征值损伤因子的板状结构损伤程度评估

研究了多重信号分类(MUSIC)算法在板状结构损伤检测中的应用,提出一种基于MUSIC算法特征值的损伤因子,为基于MUSIC算法的板状结构损伤成像技术提供了一种可靠的损伤程度评估理论。首先利用MUSIC算法计算的高精度特征值和Lamb波损伤散射信号幅值的相关性,采用Abaqus有限元仿真软件模拟不同程度的损伤,将板状结构中的损伤成像定位之后,根据散射信号将结构损伤程度转化为特征值变化量,根据特征值计算损伤因子,建立损伤评估模型预测损伤程度,并通过试验验证其正确性。试验结果表明,在合适的激励频率下,特征值损伤因子随着损伤程度的增加呈现出线性变化,能较好地反映损伤程度;该方法具有较高的准确性和稳定性,在一定损伤程度内能够有效地反映结构损伤程度。

基于局部二值模式及其变形的场景分类综合实验设计与实践

以学生为中心,兴趣为导向,解决问题为目标,采取基于问题的教学方法,以基于局部二值模式及其变形特征的场景分类为例,设计与教学大纲紧密结合、有效支撑课程目标的综合实验。在教师的主导下,学生以团队协作方式完成综合实验,串联计算机视觉与图像处理课程的重点知识,训练分析问题、解决问题的能力,切身感受解决问题的过程,提升实践与创业创新能力。

多学科交叉融合的草学类创新型人才培养模式探索——以“草学+信息技术科学”为例

面对我国草地农业发展中日益综合化和复杂化的实际问题以及信息化、智能化的发展趋势,以草学与大数据、人工智能等信息技术科学相融合为切入点,探索多学科交叉融合的草学类创新型人才培养模式,旨在培养出符合社会发展需求、满足国家发展战略需要的草地农业领域专业技术人才。首先基于兰州大学草地农业科技学院187名在校学生的问卷调查数据,结合2014-2019年该学院毕业生就业统计数据和近年中国500强企业中的农牧业企业招聘信息,分析得出目前草学类专业人才培养模式中还存在培养方案较为陈旧、行业发展需求未被充分考虑等问题,据此讨论多学科交叉融合的草学类人才培养模式探索的必要性,进而构建草地农业人才培养专业框架,提出“草学+”创新型人才培养模式,并从师资队伍、课程体系、创新实践平台和考核评价标准等方面具体探讨草学类创新型人才培养模式的实施方案。

基于Luenberger观测器的不确定系统鲁棒状态反馈设计

针对不确定系统测量输出矩阵含有不确定参数的问题,提出一种基于新龙伯格(Luenberger)类型观测器的鲁棒状态反馈设计方法.首先,针对实践中状态变量难以测量的问题,通过观测状态的反馈来进行观测器设计,考虑不确定系统中测量输出矩阵含有不确定参数的情况,设计一种新龙伯格类型观测器;其次,在新龙伯格类型观测器基础上,结合多仿射表示和松弛变量框架,得到与李亚普诺夫函数相关的凸线性矩阵不等式(LMI)条件,进而对闭环系统进行基于线性矩阵不等式组的鲁棒稳定性分析;最后,通过实验检验上述条件的可行性,证明该方法的实用性和有效性.

一种自复位摇摆墙的改进Bouc-Wen滞回模型

Bouc-Wen模型是一种可表征结构及构件刚度、强度退化等的多功能非线性光滑滞回模型,可广泛应用于各类结构滞回行为的描述。自复位摇摆墙(Self-centering rocking wall, SCRW)结构由于其优越的抗震和自复位性能,滞回曲线呈“旗帜型”。为了更好地表征这种“旗帜型”滞回特性,在Bouc-Wen模型的基础上,建立一种具有较高精度和较好实用性的改进Bouc-Wen滞回模型。改进的Bouc-Wen模型参数是决定结构滞回性能力学特征的关键。由于该模型参数众多且选择范围不明确,为适应该类模型参数高效识别的需求,通过在MATLAB/Simulink环境中搭建程序框图,实现了对该理论模型控制参数的定性及定量分析,并运用遗传算法对10个SCRW试验结果进行参数识别,对识别结果进行统计分析,建立各参数与滞回曲线关键点的关系式,基于统计结果给出了各参数的建议取值范围;最后,通过SCRW拟静力试验对改进的滞回模型和参数取值范围进行了验证。结果表明:这种单自由度改进的Bouc-Wen滞回模型能较好地反映SCRW在往复荷载作用下无残余变形和强度、刚度退化特点的“旗帜型”滞回特性。所提出的参数取值范围显著提升了改进Bouc-Wen模型的识别精度与效率,识别过程对类似模型的参数识别具有参考价值。

基于分布参数模型的摇摆墙-框架结构协同性能分析

为了研究自复位摇摆墙-框架(rocking wall-moment frame,RWMF)结构的协同工作性能,利用所提出的分布参数模型对自复位RWMF结构的协同工作原理与基本影响规律进行研究,建立并求解了完整的静力和动力方程;得到RWMF结构的侧移、内力和各阶动态响应的闭合解,通过参数分析研究框架与摇摆墙(rocking wall,RW)之间的刚度特征值λ和RW底部旋转约束R_(f)对协同性能的影响,并采用层间位移集中系数(inter-story drift concentration factor,DCF)量化RW与框架之间的协同性能。结果表明:RW的设计应满足λ<10,否则,RW对协同性能的影响将微乎其微;当λ值适中时,RW底部约束可以增进协同作用,R_(f)>5后,其约束的继续增大不会再增进RW与框架间的协同效果;当λ和R_(f)取1≤λ≤5∩0.1<R_(f)≤10时,自复位RWMF结构可以在分布均匀性和减小主体框架损伤之间实现平衡,达到最优的协同性能。

基于OBE理念的“模拟电子线路”课程混合式教学改革——以兰州大学为例

文章基于OBE理念,结合兰州大学的办学定位和专业特色,充分利用线上、线下教学优势,以学生学习成果为导向,遵循反向设计、正向实施的原则,深入研究了“模拟电子线路”课程的教学目标、教学内容、混合式教学实施方案以及考核与评价细则。结合自建的SPOC平台资源,创设适切的教学环境,注重因材施教,强化课程育人,不断探索“利于学”的教学新模式,引导学生主动参与学习,实现全过程、全方位考核,以提升课程的高阶性、创新性和挑战度。

中药活性成分干预骨髓间充质干细胞衰老分子机制的研究进展

骨髓间充质干细胞(bone marrow mesen-chymal stem cells,BM-MSCs)衰老可诱发骨组织退行性病变和慢性炎症,并降低其用于细胞治疗的效果。越来越多的中药活性成分被证实可干预BM-MSCs衰老,在多种疾病的预防和治疗中发挥重要作用并提高细胞治疗效果。深入理解中药活性成分干预BM-MSCs衰老的分子机制既可提高基于BM-MSCs的疾病预防治疗和细胞移植效果,也为中药在干细胞研究应用领域里的发展奠定基础。

水平单调加载下新型组合式螺旋锚复合地基基本力学性能

为解决普通螺旋锚复合地基(普通锚地基)的水平承载力和刚度相对较弱问题,提出了一种新型大小螺旋锚组合式复合地基(组合锚地基),并研究其在水平单调递增荷载作用下的破坏形式和承载能力及刚度,以明确其基本力学性能和主要影响因素。首先,对一组典型的组合锚地基进行现场水平循环加载试验,并将试验结果用于验证有限元模型的有效性;然后,论述了普通锚地基水平承载能力及主要影响因素;最后,利用有限元分析方法分别对组合锚地基和普通锚地基进行了不同工况下的水平单调加载全过程分析。结果表明:在达到承载力极限状态时,底部锚盘上部土体率先发生局部剪切破坏,此时的锚盘和锚杆材料均处于弹性状态;与普通锚地基相比,新型组合锚地基的水平静力性能有了显著的改善,其水平承载力提高了约2倍,初始水平抗剪刚度提高了约4倍。组合锚地基具有良好的抗推剪性能,应用前景广泛。

高强钢筋高强混凝土柱恢复力模型

目的为了进行非线性有限元分析并验证构件的抗震效果,提出配有高强钢筋的高强混凝土柱的恢复力模型.方法根据混凝土构件恢复力模型的基本理论和确定方法,针对高强钢筋高强混凝土柱的特点,考虑其刚度退化和强度退化,采用基于截面条带法的数值分析方法.结果配有高强钢筋的高强混凝土柱的恢复力特性不仅与钢筋和混凝土的材料性能有关,而且与配筋方式、数量和轴压比的诸多因素有关.结论提出的恢复力模型-退化双线性模型的正确性得到了实验的验证.

钢筋混凝土板在爆炸荷载作用下的破坏模式分析

目的更精确的界定和证明钢筋混凝土板在不同峰值压力、不同作用时间的爆炸荷载作用下发生的破坏模式变化的规律.方法采用有限元软件Abaqus对钢筋混凝土板的破坏模式进行分析,并考虑了钢筋混凝土的应变率效应.结果Abaqus的数值模拟结果显示,钢筋混凝土板在4种不同峰值压力、不同作用时间的爆炸荷载作用下会发生弯曲和剪切两种不同的破坏模式.结论钢筋混凝土板在相同强度的脉冲压力作用下会发生不同的破坏模式,随着峰值压力的增加与作用时间的减小,破坏模式逐渐由弯曲破坏转变为剪切破坏.爆炸峰值压力较小,作用时间较长时钢筋混凝土板主要发生板边缘和板中部的弯曲破坏;而在爆炸峰值压力较大,作用时间较短时主要发生支撑处的剪切破坏.

爆炸荷载作用下方钢管混凝土柱的动力响应及破坏机理

方钢管混凝土柱是被广泛采用的组合构件之一。爆炸发生时产生的爆炸冲击波可能会对框架结构内部的方钢管混凝土柱造成严重破坏,然而目前对其动力响应及破坏机理的研究成果相对较少。本文采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对爆炸荷载作用下方钢管混凝土柱的动力响应和破坏机理进行了研究分析。建立了方钢管混凝土柱实体有限元模型,其中混凝土采用HJC模型,方钢管采用考虑应变率的塑性随动强化模型,爆炸荷载施加在柱子一侧表面。通过对方钢管混凝土柱的破坏过程的模拟,比较分析了其在不同"比例距离"下的动力响应和破坏形式,进而得出方钢管混凝土柱的破坏机理。在爆炸荷载作用下,方钢管对其核心混凝土有一定的约束作用,使其处于复杂应力状态之下,从而使混凝土强度得以提高,塑性和韧性同时得到改善;同时,由于混凝土的存在,延缓了方钢管柱底和柱顶过早地发生局部屈曲。随着"比例距离"的增大,柱中水平位移逐渐减小。结果表明,方钢管混凝土柱具有良好的延性、优越的抗爆性能,所提出的破坏机理可供结构抗爆设计的进一步研究参考。

高强钢筋约束混凝土矩形柱的抗震性能试验研究

目的研究通过配置高强度等级横向钢筋,增强高强混凝土矩形柱的承载能力和变形性能.方法通过6根配有1420级预应力钢棒(简称PC钢棒)作高强钢筋,混凝土强度等级分别为C60和C90的高强混凝土柱在低周反复荷载下的模型试验,研究了轴压比、箍筋(包括含箍特征值、箍筋间距、箍筋种类)、纵筋和混凝土强度等级等参数对其抗震性能的影响.结果明确了其破坏机理和强度及变形的主要影响参数.在试验的基础上,提出了配置PC钢棒作箍筋和部分作纵筋的高强混凝土柱的位移延性比与轴压比和含箍特征值关系的经验公式,计算得出的试件位移延性比的计算值与实测值吻合较好.结论在高强混凝土柱中配置高强度箍筋和部分配置高强度纵筋,并保证一定的构造措施,可有效提高柱的延性,增强抗震能力.

风力发电机塔架结构减振控制研究综述

风能作为一种清洁可再生能源受到世界各国广泛关注。我国风力发电的大规模发展与集中式建设趋势,决定了风力发电机具有更高的单机容量和更大的单机尺寸。由于环境的特殊性,高耸支撑塔架在风荷载、地震以及海浪等作用下将产生显著的动力响应和大幅变形,甚至可能发生疲劳、屈曲、倾斜或倾覆等事故,采用振动控制方法可有效降低事故发生的概率。因此,对风力发电机塔架结构的振动控制研究应引起足够重视。综述了风力发电机塔架的结构形式、分类和特点,分析了其所承受的主要荷载情况,回顾了我国对其减振控制的研究现状,总结了目前相关减振装置所取得的研究成果,提出了其减振控制存在的主要问题及未来研究趋势。

爆炸荷载作用下钢筋混凝土柱损伤FEM分析

采用有限元分析方法,对钢筋混凝土柱在爆炸荷载作用下的损伤程度进行了数值分析和评估,为建筑物抗爆设计和选择防爆安全距离提供一定的参考。采用有限元软件对钢筋混凝土框架柱在外部爆炸荷载作用下的非线性反应特征和损伤程度进行分析,采用一种塑性损伤模型,数值模拟分析时考虑材料的应变率效应。将混凝土框架柱的损伤划分为四个等级,并给出柱的防爆等级与距离的评估图。

新管幕肋梁结构体系抗弯性能试验

目的研究新管幕肋梁结构体系抗弯性能,完善新管幕工法结构计算理论.方法对两组不同截面偏移率的新管幕结构构件进行弯曲性能试验研究,通过两组构件发生弯曲破坏时的破坏形态,确定其开裂荷载和极限承载能力,讨论截面偏移率对构件抗弯性能的影响.结果对两组构件进行加载破坏后,构件的弯曲破坏特征明显,跨中均产生较大挠度,构件跨中挠度值分别为18.15 mm和18.43 mm,极限承载力分别为680 kN和520 kN.由于构件本身构造原因,NGJ-W-1构件裂缝特征比较明显,NGJ-W-2构件肋梁混凝土大部分包裹在钢管内部,相比较NGJ-W-2构件裂缝特征不明显.结论与普通混凝土梁相比新管幕结构可以承受更高的竖向荷载,并提高了开裂荷载,同时随着截面偏移率的增大,构件的开裂荷载和极限承载力相应提高,且刚度加大.

可调频调液柱型阻尼器振动控制参数研究

本文介绍了建筑结构利用可调频调液柱型阻尼器(TLCD)减小结构振动的控制系统,由于增设了频率控制装置,增加了TLCD的应用范围。文中阐述了利用TLCD系统减振的基本原理,确定了有关的影响参数并介绍了建筑结构利用TLCD进行振动控制的计算方法。

高温与爆炸作用下轻钢柱动力响应与破坏模式数值分析

采用有限元数值分析方法,研究高温与爆炸荷载联合作用下轻钢结构柱的动力响应与破坏模式规律,在分析中考虑不同火灾温度与不同爆炸冲击荷载峰值,以及在相同爆炸荷载峰值下不同冲击荷载峰值出现时间等参数的影响。通过有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立实体轻钢柱模型,根据欧洲规范3建议的升温曲线及不同温度条件下材料性能参数,确定钢材的弹性模量、剪切模量、屈服强度等参数。选定在特定温度点对钢柱施加爆炸荷载,分析时考虑应变率效应。数值分析结果表明:相同爆炸荷载作用下随着火灾过程中温度的升高,轻钢柱跨中变形增大,轻钢柱的损伤更明显;相同爆炸荷载峰值作用下爆炸荷载峰值出现时间越小,轻钢柱跨中变形越大;在高温下发生爆炸轻钢柱的变形要比常温的明显,由于高温使轻钢柱的材料性能急剧降低,使高温和爆炸荷载作用下的轻钢柱破坏模式明显不同于常温下的破坏模式。

相邻建筑结构的模糊振动控制

本文研究了相邻建筑结构的模糊振动控制问题。首先，介绍相邻建筑结构体系的特点，建立体系的力学模型及运动方程；然后，进行了半主动控制研究，提出了控制的方法；最后，利用模糊控制方法实现了结构的智能控制．通过以上研究，说明相邻建筑结构相互振动控制是十分有效的，所得出的结论对实际工程的应用具有指导意义。