带有摩擦耗能组件的可更换拼接连接节点抗震性能研究

基于可恢复功能的抗震设计理念,提出了一种带有摩擦耗能组件的可更换拼接连接节点,该节点由H形钢柱、悬臂段、H形钢梁、可更换的翼缘连接板和摩擦铰组成。利用有限元软件ABAQUS建立节点的有限元模型并对其进行拟静力分析,通过更改翼缘连接板强度和厚度、削弱区深度和长度、转动螺栓的直径和数量,探究不同设计参数对节点的滞回性能、承载力、刚度以及位移延性的影响。结果表明:可更换拼接连接节点的承载力、刚度、总耗能等随着翼缘连接板强度和摩擦铰摩擦力的增大而提高,翼缘连接板采用LYP160钢材节点的延性明显高于采用Q235钢材节点的延性;摩擦铰的摩擦耗能随着摩擦力的增大而提高,随着翼缘连接板强度的增大而降低。

基于VMD-WT-CNN的结构损伤识别研究

现有的结构损伤识别研究多是以振动响应信号作为深度学习网络模型的输入进行损伤识别,而振动响应信号中不可避免地含有噪声和与结构损伤无关的成分,并且含有的可提取特征较少。为提高深度学习网络模型的损伤识别精度,提出了一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)-小波变换(Wavelet transform,WT)-卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的损伤识别方法,先利用VMD对加速度信号进行分解重构,剔除信号中的噪声和与结构损伤无关的成分,然后利用WT对重构信号进行时频变换,得到WT时频图,并按8∶1∶1的比例分为训练集、验证集和测试集输入到CNN模型中进行结构损伤识别研究。IASC-ASCE SHM Benchmark第二阶段结构试验数据证明了所提方法的有效性。

带有摩擦耗能组件的可更换钢梁柱拼接节点抗震性能试验

基于可恢复功能的抗震设计理念,提出了一种带有摩擦耗能组件的可更换钢梁柱拼接节点。该节点同时利用屈服和摩擦两种机制进行耗能,具有延性好、损伤可控及损伤后可更换等优点。设计制作了缩尺比为1∶1.5的2个可更换钢梁柱拼接节点和1个悬臂段螺栓连接钢梁柱节点试验模型,分别对其进行拟静力试验。对破坏后的2个可更换钢梁柱拼接节点试件进行修复,并进行二次加载,得到了节点试件在低周往复荷载作用下的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、应变和位移曲线、延性及耗能等抗震性能指标。结果表明:提出的可更换钢梁柱拼接节点的延性及耗能能力均优于悬臂段螺栓连接钢梁柱节点;可更换钢梁柱拼接节点的塑性损伤主要集中在可更换构件上,而主体构件基本保持在弹性工作范围内;修复后的节点几乎完全恢复了抗震性能,满足可更换性的要求。