预制装配式框架干式企口连接中缺口梁的受力性能分析

在全预制钢筋混凝土框架梁柱干式企口连接中,钢筋混凝土缺口梁是重要的传力构件。应用拉压杆模型和剪力摩擦等理论对刚性企口连接中缺口梁的各种破坏形式进行分析,推导出相应的承载力公式,然后应用有限元分析软件ANSYS对该连接中钢筋混凝土缺口梁进行有限元分析,并对承载力公式进行了验证。

全预制钢筋混凝土干式框架节点中暗牛腿的分析

在全预钢筋制混凝土框架梁柱干式暗牛腿节点中,钢筋混凝土暗牛腿是重要的竖向传力构件。应用拉压杆模型方法和剪力摩擦理论对暗牛腿进行分析,推导出其承载力公式,并提出相应的设计建议。然后应用有限元分析软件ANSYS对该连接中钢筋混凝土暗牛腿进行了有限元分析,并对承载力公式进行了验证。提出的设计方法可以为此类暗牛腿的设计提供相应参考。

钢管混凝土偏压柱设置体内反向偏心预应力钢筋的计算方法研究

偏心率对柱的承载力有重要的影响,偏心率越小,构件的承载力越高。配置体内反向偏心预应力高强钢筋可使钢管混凝土柱承受外荷载时的偏心率减小,即在钢管混凝土构件中施加反向偏心预应力,提高柱的承载力。应用预应力理论对该问题进行了分析研究和公式推导,提出了此类设计的计算方法。

改进的VMD-ITD岩石声发射信号联合降噪方法

针对岩石破裂声发射信号具有非线性、非平稳以及大样本的特点和传统VMD、ITD算法对降噪处理时存在一定局限性的问题,提出一种改进VMD-ITD联合降噪方法。以钨岩为研究对象,首先采用分量能量比作为VMD的终止条件,将岩石破裂声发射信号分解得到多个IMF分量,将各分量与原始信号的互信息量作为各分量的加权因子进行重构信号,再对重构信号进行ITD分解以达到二次降噪的目的,最后以均方根误差与信噪比为去噪效果评价指标,对比分析VMD、ITD以及改进VMD-ITD联合降噪算法降噪效果。通过试验验证,改进VMD-ITD联合降噪算法在抑制非平稳信号噪声中,其均方根误差为4.5521,信噪比为10.0128。相比单一的VMD、ITD算法,降噪效果更好。

岩样破裂过程声发射参数特征与时频特性分析

岩样破裂声发射信号中包含破裂关键时频信息,探究信号参数与岩样破裂前兆特征之间的关系对岩石工程灾害的预测具有现实意义。传统的伪维格纳分布(Pseudo Wigner-Ville Distribution,PWVD)算法能够通过对信号加窗来突出信号的局部特征,但是试验采集的信号一般是实值,直接运用PWVD进行时频分析可能会出现虚假频谱的情况。针对该问题,提出了一种基于Hilbert变换(Hilbert Transform,HT)的HPWVD时频分析方法对声发射信号展开时频研究。首先通过单轴压缩试验采集到钨岩、砂岩的破裂声发射信号;然后运用参数分析法对2种岩样累计振铃计数及累计能量的分布特征展开分析,并由此划分破裂阶段及确定破裂阶段临界点;最后运用HPWVD算法获取临界点前后的声发射信号的时频特征。研究结果表明,运用HPWVD算法对信号进行时频分析能够很好地消除虚假频谱的现象,并能准确获取临界点前后的时频信息,即岩样在破裂前的能量会在新的频段内重新分布与聚集,为岩样破裂预测提供了依据。

Application of laminated vierendeel truss in high-position transfer story structure

To meet the demands for large space and flexible compartmentation ofbuildings, laminated vierendeel trasses are adopted in high-position transfer story structures.First the bearing characteristics are analyzed, in which reasonable stiffness ratio of the upperchord, middle chord, and lower chord is derived. Then combined with an actual engineering model (1:8similar ratio), the static loading and pseudo-dynamic tests of two models for laminated vierendeeltrass used in transfer story structures are conducted, in which one model adopts reinforcedconcrete, and the other adopts prestressed concrete and shape steel concrete. Seismic behaviors areanalyzed, including inter-story displacement, base shear-displacement skeleton curves, andequivalent viscosity-damping curves. A program is programmed to carry out the elasto-plastic dynamicanalysis, and displacement time-history curves of the two models are derived. The test and analysisresults show that the laminated vierendeel trass with prestressed concrete and shape steel concretehas excellent seismic behaviors. It can solve the disadvantages of laminated vierendeel trussesused in transfer story structures. Finally, some design suggestions are put forward, which can bereferenced by similar engineering.

CEEMDAN-小波阈值联合的球磨机筒体振动信号去噪方法研究

针对球磨机振动信号非线性、非平稳性特点及总体平均经验模态分解方法(CEEMDAN),舍弃高频分量降噪方法和小波阈值降噪方法存在的不足,提出了一种基于CEEMDAN-小波阈值联合的球磨机筒体振动信号去噪方法。首先运用CEEMDAN算法将信号分解成一系列IMF分量;其次采用连续均方误差准则确定含噪声较多的高频IMF分量;然后采用小波阈值去噪方法对含噪声较多的高频IMF分量进行去噪处理;最后将去噪后的IMF分量和去噪的IMF分量进行重构,从而得到去噪后的信号。通过对实测球磨机筒体振动信号进行去噪分析,结果表明本研究提出的联合去噪方法去噪后信号的信噪比更高、均方根误差更低,证明该方法具有更高的去噪精度。

基于加权D-S证据理论融合多域特征的岩体失稳预测方法

岩体失稳预测是保障采矿安全生产的重要手段,由于岩体在力学性质上存在非线性、非均匀性、非连续性、各向异性等特点,导致岩体内部状态难以描述,建立在传统单一物理量监测基础上的岩体稳定性评价方法难以满足要求。根据声发射现象的不可逆性,通过采集到岩体失稳所释放的声发射信号就可以获得其岩体内部结构变化的实时状态。因此,基于D-S证据理论,提出一种基于加权D-S证据理论融合多域特征的岩体失稳预测方法。在实验室条件下,以红砂岩为实验对象采用RMT-150C型岩石力学试验系统进行单轴压缩试验,采集岩体失稳声发射信号,提取岩体失稳声发射信号的多域特征参数,通过敏感特征评价方法,筛选出岩体失稳各阶段的敏感特征参数,将多域敏感特征参数作为证据源,分别经遗传算法优化的BP神经网络预测模型进行初步预测,并将输出结果采用后验概率建模方法计算出各证据的基本概率分配函数,再引入相似性测度优化基本概率分配函数,最后利用加权D-S证据理论建立多域特征融合预测模型。实验结果表明:通过加权D-S证据理论将多域特征信息进行决策级融合,能够有效提升岩体失稳预测模型的准确率;采用多域特征参数取代单一特征参数的方法,为预测模型提供更可信的信号来源;随着融合的特征参数越多,预测模型的准确率越高;采用加权思想引入相似性测度对基本概率分配函数进行改进,能够有效消除高冲突证据导致传统D-S证据融合算法融合失效的问题。

基于改进VMD和GA-BP神经网络的砂岩破裂过程预测方法

为提取有效的砂岩破裂声发射信号特征,提高砂岩破裂过程预测精度,提出一种基于改进变分模式分解算法(VMD)和GA-BP神经网络的预测方法。首先,开展单轴压缩实验进行砂岩破裂试验,并采集破裂过程的声发射信号;其次,为取得有效声发射信号,从中提取出有效特征参数进行预测,引入相关系数改进VMD算法并对原始声发射信号进行预处理,提取信号能量特征参数作为模型的输入以便区分破裂过程;最后构建GA-BP预测模型,通过遗传算法(GA)优化BP神经网络的权值和阈值,将信号能量作为样本用于预测模型的训练。结果表明,通过引入相关系数可有效解决VMD算法中K值难以选取的问题,对采集到的声发射信号进行有效去噪;此外,经GA算法改进后的BP神经网络预测模型能够准确预测破裂状态,相较于改进前传统的BP神经网络模型稳定性更高,收敛能力更好,预测准确率提高17.5%。

基于改进VMD算法的岩体失稳声发射信号去噪方法

针对岩体失稳声发射信号具有非线性、非平稳的特点和在采用传统变分模式分解VMD算法对岩体失稳声发射信号去噪时分解参数K难以确定的问题,提出一种基于改进VMD算法的信号去噪方法。以红砂岩为研究对象,首先采用VMD算法将原始失稳声发射信号分解得到多个IMF分量,引入相关系数构建有效分量的选取方法,计算不同K值下各IMF分量与原始信号的相关性,然后根据有效IMF分量选取原则选取有效IMF分量进行信号重构并剔除虚假IMF分量,最后以均方根误差与相对误差为去噪效果评价指标,得到不同K值下的去噪结果。经仿真和实验分析可知,改进的VMD算法去噪效果显著。

槽口-无粘结水平接缝预制剪力墙压弯承载力研究

为研究槽口-无粘结水平接缝预制剪力墙压弯承载力的计算方法,分析无粘结钢筋“应变滞后”引起的变形区段、受拉钢筋应力和相对界限受压区高度的变化,考虑该变化提出了槽口-无粘结水平接缝预制剪力墙的压弯承载力计算公式,并根据槽口-无粘结水平接缝预制剪力墙的低周反复试验进行了验证,结果表明,试验值与理论值吻合较好。分析无粘结度和无粘结长度对压弯承载力的影响,结果表明,大偏心受压时,无粘结度对承载力影响较小,小偏心受压和界限状态时,无粘结度越小,承载力越大;无粘结长度对承载力影响较小,可忽略。对槽口-无粘结水平接缝预制剪力墙和现浇剪力墙的抗震性能进行对比,结果表明,槽口-无粘结水平接缝预制剪力墙具有较高的延性及耗能能力,槽口使接缝处无滑移。本研究提出了一种设置普通钢筋无粘结段的预制剪力墙压弯承载力的计算方法,期望能为工程应用提供参考。

某混凝土高层框支梁的设计与防倒塌计算

框支梁是重要的竖向荷载转换构件,在混凝土高层设计中至关重要。介绍了某部分框支框架混凝土抗震墙高层公寓中框支梁的分析与设计,着重叙述了该梁的应力计算与加强措施,并通过有限元软件SATWE及MIDAS对该框支梁的受力特点进行了讨论。最后通过对该框支梁的假定失效的防倒塌计算,得出了若干框支框架防倒塌设计方面有益的结论,可为相类似工程提供有益的参考。

柱双边型钢暗牛腿下混凝土的局压计算初探

型钢暗牛腿是预制混凝土框架常采用的一种竖向承载构件。在预制混凝土框架型钢暗牛腿节点中,型钢下混凝土的局压验算至关重要。结合中柱节点构造型钢暗牛腿的受力特点,提出考虑初始压应力与水平力的混凝土局压承载力计算公式,讨论并得出了影响混凝土局部抗压承载力的因素。提出的混凝土局压验算方法考虑了柱内混凝土的初始应力和型钢传来的水平力等因素的影响,可为此类双边型钢暗牛腿节点的局压计算提供参考。

山东省文化艺术中心群众艺术馆承重式抗风互支空间桁架体系结构设计

山东省文化艺术中心群众艺术馆西南角的空间钢桁架体系是由水平平面桁架与竖向平面桁架组成,该空间桁架可作为大跨度屋面梁的有效支撑,其传递竖向荷载,保证了大跨度屋面的正常使用;又可作为抗风柱,该转角水平桁架受水平风荷载时,两方向的水平桁架可以互相作为支撑将水平荷载传递给主体结构抗侧力构件,同时又保证了竖向桁架的稳定性。通过对群众艺术馆整体结构进行受力计算,分析了该空间桁架体系的受力性能。分析表明,相互支承的水平及竖向平面桁架具有良好的空间受力性能,同时具有良好的稳定性;该空间桁架在各荷载作用下,构件均处于弹性阶段,满足设计要求。

岚山文化中心结构重点问题分析

岚山文化中心工程主体结构为钢筋混凝土框架-剪力墙结构,长、宽均为144. 8m,设防震缝将整个建筑分为五个独立的结构单元。因建筑功能,本结构存在扭转不规则、凹凸不规则、楼板不连续、尺寸突变、构件间断及其他不规则等多项不规则的情况。重点阐述了本工程结构超限对应的处理措施,对本工程中的大跨度构件、长悬臂构件进行受力分析,对薄弱楼板进行中震作用下的应力分析。分析结果表明,本工程满足既定的抗震设防目标。

山东省会文化艺术中心“三馆”项目群艺馆结构设计

山东省会文化艺术中心"三馆"项目群艺馆为济南市五大剧团提供工作、演出、排练的场所,建筑功能及结构设计复杂,体型不规则,为一空间异形体建筑,具有大跨钢结构、转换桁架、悬挂钢结构、大跨度转换梁、双向倾斜钢管混凝土柱、承重式抗风互支空间桁架系等结构难点。根据工程特点及结构设计难点,对群艺馆进行结构整体抗震性能化设计及结构难点专项计算、设计。结果表明,该结构设计能实现拟定的抗震性能目标,结构构件设计不仅能满足承载能力要求,也能满足正常使用状态要求。

基于CEEMDAN-多尺度模糊熵和ISRNN的球磨机负荷识别

针对球磨机振动信号具有非线性、非平稳性特点导致的负荷状态难以识别问题,提出一种基于自适应噪声的完备经验模态分解(CEEMDAN),多尺度模糊熵(MFE)和改进堆叠式循环神经网络(ISRNN)的磨机负荷预测方法。首先,采用CEEMDAN算法分解球磨机振动信号以获得本征模态分量;其次,利用MFE提取负荷状态特征;最后,将特征向量作为ISRNN的输入,球磨机负荷状态作为输出,建立球磨机负荷识别模型。试验结果表明,该方法在负荷识别时有较高的精准性,整体识别率高达98.67%,证明了CEEMDAN-MFE特征提取结合ISRNN的方法可实现对球磨机负荷状态的准确识别。

人工填海区某五星级酒店结构设计

某五星级酒店位于青岛西海岸人工填海区,通过设置防震缝,将不规则建筑平面分为左、中、右3个塔楼。为增加中塔楼的抗扭刚度,并控制中塔楼因长宽比较大而导致的位移比超限,在中塔楼局部薄弱部位设置TJ型屈曲约束支撑;针对多项指标超限,对结构采用性能化设计,对关键构件及薄弱部位进行中震弹性或大震不屈服分析,并采取有针对性的加强措施;针对人工填海区潮汐变化的海水对结构具有强腐蚀的特点,采取多道有效措施保证基础及地下室底板的抗腐蚀及防裂性能。最终在满足建筑功能和经济性的前提下,实现结构设计的合理性和可靠性。