河南省职业院校传承与传播黄河文化的路径探索

黄河文化是中华文明的重要组成部分,是中华民族的根和魂,是中华民族生生不息、发展壮大的精神支柱。传承与传播黄河文化,加大黄河文化遗产的系统保护力度,深入挖掘黄河文化蕴含的时代价值,是当代人的神圣使命。立德树人是高校的根本任务,黄河文化为高校的人才培养提供了强大的精神支持。职业院校承担着培养高素质技术技能人才的重要职责。新时代,探索传承与传播黄河文化的可行路径,对河南省职业院校来说具有重要的现实意义。

新型装配式剪力墙抗震性能试验

针对强震作用下典型装配式剪力墙结构的破坏机理和薄弱环节,提出一种具有耗能减震功能的新型装配式剪力墙。采用模型试验和数值模拟相结合的方法,设计制作了4片缩尺比1∶1.54、剪跨比1.52的新型装配式剪力墙试件,并对其进行了相应的抗震性能试验,系统分析了螺栓数量、轴压比和边缘构件纵筋配筋率对试件破坏模式、滞回性能、承载能力、变形性能、刚度退化及耗能能力的影响规律。试验结果表明:各试件破坏模式与相同剪跨比的现浇剪力墙基本一致,呈弯剪型破坏;但新型装配式剪力墙具有更为优异的滞回性能和耗能能力,其在破坏点的耗能值显著高于普通现浇墙体;当螺栓数量减少时,新型装配式剪力墙承载能力无明显变化,但滞回性能降低、墙体变形加剧;轴压比或边缘构件纵筋配筋率的降低会导致剪力墙承载能力降低和极限位移增大。最后采用ABAQUS软件建立了相应试件的有限元模型,模拟结果与试验结果吻合较好,表明所建模型的正确性,能够将其应用于新型装配式剪力墙的分析之中。

空间网壳结构GMA风振光-电主动控制研究

为解决空间网壳结构发生的局部动力失稳、疲劳破坏和变形过大等风振破坏问题,设计离网光伏发电系统供能,超磁致伸缩驱动器(Giant Magnetostrictive Actuator,GMA)出力的GMA风振光-电主动控制系统。基于该系统,进行空间网壳结构风振控制仿真分析,采用免疫遗传算法对不同数量的GMA布置位置进行优化,并基于LQR算法的主动控制策略,提出以综合减振评价指标作为复杂空间杆系结构主动控制效果的评价指标。分析结果表明:GMA风振光-电主动控制系统对网壳结构的风振响应具有良好的控制效果,采用免疫遗传算法对GMA优化布置后,节点的位移及加速度响应最大控制效果均得到显著的提升。当使用70个经过优化布置的GMA时,网壳结构的位移和加速度综合减振指标分别可达到0.64和0.72。

复掺天然植物油与青麻纤维对古建筑修复灰浆抗盐冻性能的影响

以石灰、熟桐油和青麻纤维为主要原材料,设计并制备一种适用于古建筑修复的性能增强灰浆材料。采用宏观试验与微观试验相结合的方法探究了熟桐油和青麻纤维复掺情况下石灰灰浆强度、吸水率和耐水耐盐性等各项物理力学性能增强机理及在氯盐侵蚀-冻融循环环境下的耐久性能变化规律。结果表明:桐油的掺入可有效抵御水分与氯盐对灰浆浆体的侵蚀,并调控灰浆中碳酸钙的结晶类型,使其向性能更好的球霰石和文石转变,形成更为致密的微观结构。青麻纤维可以在灰浆中起到较好的加筋与桥联阻裂作用,提升灰浆抗压强度与抗折强度,同时抑制冻融环境下灰浆裂缝的扩展,提升灰浆抗冻性。其中掺加5%桐油与1.5%麻纤维的LO5H组灰浆性能最优,其90 d抗压强度与抗折强度较石灰灰浆分别提高了45.3%与182%,在水/氯盐环境下的耐冻融循环次数较石灰灰浆均提升了约五倍,提升效果较为明显。

粉煤灰和硅粉对再生混凝土力学性能影响的试验研究

通过试验研究了粉煤灰掺量和硅粉掺量对再生混凝土力学性能的影响,并初步探讨了其影响机理。试验结果表明,随着粉煤灰掺量的增加,再生混凝土抗压、抗拉强度逐渐降低,但对抗折强度影响不大,粉煤灰再生混凝土早期强度增长速率较普通再生混凝土低。硅粉的复合掺入,使再生混凝土抗压强度、抗折强度显著增长,并提高了其早期强度增长速率,但抗拉强度增长较为有限。

铁磁材料相对磁导率变化与应力关系的磁力学模型

应力一直被认为是影响铁磁材料磁特性的重要因素。不论是提高缺陷识别信号还是应力监测等相当复杂的无损检测技术的开发,都要求对应力对磁特性影响的基本知识有一定的掌握,但相关的应力对铁磁材料相对磁导率的影响关系方面的文章还未见到。因此,本文参考有关研究者的成果,指出了一种关于铁磁材料相对磁导率变化与应力关系的磁力学模型,作为反应铁磁材料磁力耦合的一个方程式。

形状记忆合金拉索被动控制结构地震响应分析

根据形状记忆合金（SMA）材料的热力学特性，提出了装有SMA拉索，利用其独特的相变伪弹性性能被动控制建筑结构地震响应的力学分析和计算模型，讨论了这种全新功能材料在结构抗震控制中的应用。通过有控结构与无控结构的地震响应分析，检验了SMA被动拉索的被动控制效果，探讨了其控制机理和规律。研究结果表明，SMA被动拉索不仅可以有效地减小和抑制结构的地震响应，而且性能可靠，构造简单，自适应能力强，因此在结构抗震控制中具有广阔的应用前景。

砖含量对再生骨料性能影响的试验研究

将建筑垃圾中的废弃砖块和废弃混凝土加工后,选择5～31.5mm粒径范围内的天然碎石、再生混凝土骨料和再生砖粒作为混凝土的骨料,分别以砖粒含量为0、10%、20%、30%、40%、50%、60%的取代率,部分替代天然骨料和再生混凝土骨料,均匀拌和后形成试验用混凝土骨料。通过对比试验,研究了砖粒含量对拌和后试验用再生骨料物理力学性能的影响,探讨了其影响的一般规律。研究结果表明:砖粒含量在0～60%之间变化时,再生骨料的表观密度将随着砖粒含量的增加而降低,但吸水率却明显上升,其压碎值指标在0～20%范围内明显增加,随后有所降低但逐渐趋于稳定。另外,与天然碎石相比,试验用再生骨料的表观密度有所降低,吸水率有所增加,压碎值指标在砖粒含量较小时明显增加,在砖粒含量较大时有所降低。

带边框柱剪力墙模型结构抗震性能试验研究

对于 1 15缩尺比例的两个配筋方式不同的带边框柱剪力墙模型在低周反复水平荷载作用下进行了试验研究 ,分析了墙体边框柱与墙体的共同工作性能 ,对比研究了带边框柱的中高剪力墙受力特点、破坏和耗能机理 ,并从承载力、刚度、延性、恢复力特性、耗能能力等方面综合评价了其抗震性能。研究结果表明 ,带边框柱剪力墙结构具有良好的抗震性能。

输电塔减震主动控制中GMM作动器的优化布置研究

利用大型分析软件ANSYS建立输电塔有限元模型,并对模型进行简化,从中提取模型的质量矩阵和刚度矩阵,然后基于遗传算法对输电塔简化模型进行自主研发的GMM(Giant MagnetostrictiveMaterial)主动杆件布置位置的优化计算,得出不同数量的GMM主动杆件在输电塔抗震控制中的最优布置位置。同时采用LQR算法对比分析了在一维和三维El-Centro地震波作用下有、无减震控制措施的输电塔位移和加速度地震响应。通过有关参数分析计算,分析表明采取GMM主动杆件进行主动控制能明显衰减输电塔模型的地震响应,具有比较理想的减震效果。

基于超磁致伸缩作动杆的结构振动主动控制研究

利用磁致伸缩材料的变形机理、磁控特性以及磁机耦合特性,设计出一种磁致伸缩作动杆,分析其工作原理和设计方法。然后利用LQR主动控制算法,将其应用于结构振动主动控制分析中,结果表明GMM作动杆可有效地减小结构的加速度和位移响应,为其在土木工程领域的应用打下了良好的基础。

新型压电陶瓷驱动器的特性分析

讨论了一种基于压电陶瓷的新型叠堆驱动器,并阐述了其工作原理,推导出该驱动器的力学性能公式。基于压电陶瓷材料的机电耦合特性,运用ANSYS有限元软件对此驱动器进行了数值分析,研究了其驱动性能,分析结果表明,其输出位移和输出力均与输入电压呈线性关系,在较低电压下可获得较大变形量,且具有良好的动态响应特性。该叠堆压电驱动器结构简单、尺寸小、成本低,通过输入电压即可实现位移控制,可作为较好的自适应控制驱动器应用于智能摩擦阻尼器的驱动装置。

形状记忆合金的超弹性恢复力模型及其结构抗震控制

提出了形状记忆合金材料的相变超弹性恢复力模型，并以此为基础对形状记忆合金减振控制系统的动力响应进行了数值模拟分析。结果表明，这种减振控制装置对较强烈的振动有更好的抑制作用，因此可在建筑结构的抗震控制中发挥其独特的作用。

基于SMA新型阻尼器的框架结构地震反应控制分析

形状记忆合金(SMA)材料是一种具有记忆特性的功能材料,基于Ti-Ni形状记忆合金丝材料的性能试验,利用SMA丝形状记忆效应、超弹性效应及高阻尼特性,提出了一种基于SMA的新型阻尼器,并且将其安装在框架结构的梁柱节点处。利用ANSYS有限元分析软件对未安装和安装此种阻尼器的框架结构进行了地震反应控制分析。研究结果表明,SMA合页型阻尼器的耗能效果比较明显,能够很好地改善框架结构的抗震性能。

形状记忆合金驱动器的力学性能

基于形状记忆合金（ＳＭＡ）材料的Ｂｒｉｎｓｏｎ本构关系，研究了ＳＭＡ驱动器在自由冷却和强制冷却等两种热交换形式下的动力响应问题，探讨了ＳＭＡ丝在恒载及荷载变化时完成正逆相变所需用的时间．研究结果表明，热交换方式对完成相变时间有较大影响，并且增加散热面积和提高热交换速率均可有效地加速相变的完成．最后，本文还简单讨论了影响ＳＭＡ驱动器响应时间的几个因素和改进方法．

大型火电厂主厂房带边框柱剪力墙有限元分析

通过对某大型火电厂主厂房纵向框架-剪力墙模型结构进行的伪静力试验,研究了此类工业厂房中纵向带边框柱剪力墙结构的抗震性能问题,并采用宏观有限元方法将这种剪力墙模型结构简化为一个多垂直杆模型,通过将竖向弹簧杆元放置在Gauss积分点处,不仅可以模拟出剪力墙结构的滞回曲线、骨架曲线以及延性等性能,还明显提高了计算效率。另外,比较计算结果与试验数据可以看出:两者在滞回曲线、延性等方面基本吻合,验证了该方法的准确性与有效性,可为推广使用提供参考。

基于磁控形状记忆合金驱动器的结构自适应模糊控制

基于新型材料磁控形状记忆合金(MSMA)变形率大和反应迅速的特性,设计制作了一种磁控形状记忆合金主动杆件,将其应用到1个4层的空间杆系模型结构振动控制中;并结合遗传算法,对MSMA驱动器在模型结构中的布置进行优化。利用自适应模糊控制原理,建立了含多个调整因子的规则自调整模糊控制规则。然后对空间杆系结构进行规则自调整的结构模糊控制仿真,比较了El Centro地震波作用下结构在无控、模糊控制以及自适应模糊控制下的地震响应。仿真结果表明:MSMA驱动器具有良好的作动效应,经优化布置的MSMA驱动器能够有效的降低结构的振动响应;规则自调整的自适应模糊控制自适应性强,能够应用于结构的主动减振控制中。

西安小雁塔结构振动控制试验研究

为了减小地震对小雁塔结构的影响,利用形状记忆合金(SMA)的超弹性,结合悬摆减震理论,研发了形状记忆合金复合悬摆减震系统(SMA-SPDS),对该减震系统进行了振动台试验,探讨了SMA-SPDS的工作性能和有效性;设计并制作一个1/10的小雁塔结构缩尺模型,并将SMA-SPDS分别设置于小雁塔模型结构中进行模拟地震振动台试验,得到了设置与未设置SMA-SPDS的小雁塔模型结构的地震响应,对比分析了SMA-SPDS的减震效果。结果表明:研发的SMA-SPDS系统性能稳定,便于集成,减震效果明显,能够较好满足古塔结构的减震需求;设置SMA-SPDS后,可以明显地改变塔体结构变形规律,模型结构各点的位移响应均明显降低,特别是塔体顶部效果明显,一般情况下可减小30%;试验结果还表明,地震作用越强烈,SMA-SPDS的减震效果越明显,研发的SMA-SPDS是一种能够有效减小古塔结构地震响应的新型减震系统,对砖石古塔结构的消能减震保护具有参考价值。

形状记忆合金的动力响应特性及振动控制

通过对形状记忆合金（ＳＭＡ）材料基本性能的试验研究，提出了ＳＭＡ的相变伪弹性恢复力模型，并以此为基础研究了ＳＭＡ减振控制系统的动力响应问题．模拟结果表明这种减振控制装置对较强烈的振动有更好的抑制作用，并且控制其温度即可使系统处于最佳工作状态．

基于可控性柱面网壳结构主动控制作动器布置的优化研究

利用磁致伸缩材料的磁控特性制作的作动器可以对结构进行主动控制。首先分析了这种作动器的工作原理和设计方法,并通过实验对其进行了输出性能测试。接着在对作动器进行动力学建模的基础上,推导出整个柱面网壳结构的作动控制方程,同时基于作动效率,提出了不依赖于控制方法的位置优化准则,并且在综合考虑控制效果系数、硬件成本和系统复杂性等因素的基础上,初步确定了作动器的数量,然后采用遗传算法,对作动器的布置位置进行了优化。最后利用LQR主动控制算法,对一柱面网壳模型结构进行了主动控制分析。结果表明,通过优化布置的作动器能够有效地减小结构的动力反应,是一种较好的主动控制方法。此外,主动控制模拟结果也验证了应用遗传算法优化此类问题的优越性和可靠性。