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期刊信息/Journal information
东南大学学报（自然科学版）
东南大学
东南大学学报（自然科学版）

东南大学

毛善锋

双月刊

1001-0505

journal@seu.edu.cn

025-83794323，83794094

210096

南京四牌楼2号

东南大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Southeast University(Natural Science Edition)CSCDCSSCI北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为理工科综合性学术刊物，公开发行，主要刊登本校及校外在土木建筑、机械动力、无线电电子、计算机与自动控制、电力电气、热能工程、交通运输、材料科学、生物医学、管理科学与工程，数理化等学科的最新科研成果，促进国内外学术交流。
正式出版
收录年代

    仿生高韧水泥基复合材料制备技术及增韧机理

    吴彰钰佘伟缪昌文
    1-8页
    查看更多>>摘要：为了提升混凝土基体的韧性,基于贝壳珍珠层独特"砖-泥"结构,采用水泥石与有机聚合物制备出具有仿生"砖-桥-泥"结构的高韧水泥基复合材料.通过三点弯曲试验、扫描电子显微镜及有限元模拟方法研究了仿生水泥基材料的抗折强度、韧性及增韧机理.结果表明,相较于传统水泥的脆性断裂模式,仿生水泥基材料表现出明显的延性断裂特征,包括峰后曲线渐进下降、跨中挠度大幅增加等.基于有机聚合物的多尺度桥接-伸展效应,仿生水泥基材料内部呈现明显的裂纹偏转及分支现象,体现了仿生"砖-桥-泥"结构的内外协同增韧机制.仿生水泥基材料能够在保证95％抗折强度的基础上,将水泥基体的韧性提高179.45％,可为解决混凝土增韧降脆问题提供新的技术路径.

    水泥基复合材料聚合物仿生增韧"砖-泥"结构数值模拟

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    考虑P-Δ效应的钢-混凝土混合塔筒动力响应分析

    李守振周绪红王宇航甘丹...
    9-16页
    查看更多>>摘要：为了提高风电机组钢-混凝土混合塔筒动力响应的分析效率,将风电机组钢-混凝土混合塔筒视为自由端有集中质量的欧拉-伯努利悬臂梁,提出了动力响应的高效分析方法.该方法考虑了重力二阶效应(P-Δ效应)对整体结构的动力响应,以及钢材与混凝土对结构整体阻尼比的影响.通过与基于ABAQUS的有限元模拟结果进行对比,验证了所提出分析方法的有效性,并研究了P-Δ效应对整体动力响应的影响程度.对比结果表明:与忽略P-Δ效应相比,考虑P-Δ效应时理论分析结果更接近于有限元分析结果;理论分析结果与有限元分析结果关于位移、速度和加速度均方根的最大相对误差分别为3.09％、3.81％、4.63％.这表明所建立的风电机组钢-混凝土混合塔筒动力响应分析模型具有与有限元分析相当的计算精度.

    钢-混凝土混合塔筒风电机组动力响应重力二阶效应等效阻尼比

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    大跨度索穹顶结构半主动振动控制分析

    韩庆华张晓龙芦燕罗奇星...
    17-24页
    查看更多>>摘要：为了实现大跨空间结构半主动振动控制,提出了一种基于模糊控制算法的半主动振动控制方法.以某体育馆大跨度索穹顶屋盖为分析对象,建立了基于台站与地震信息的地震动记录选择集,采用研发的新型压电摩擦阻尼器,开展索穹顶结构被动控制研究.将地面加速度和结构变形量2个指标作为控制参数,进行索穹顶结构半主动振动控制分析.结果表明:被动控制时不同地震动强度下结构峰值加速度、最大相对变形量的最小减振率平均值仅分别为3.7％和-1.6％;半主动控制下的压电摩擦阻尼器能够适应不同强度地震动,有效降低结构的峰值加速度和峰值位移,且峰值加速度减振率平均值为20.0％～41.9％,最大相对变形量减振率平均值为12.0％～19.0％.

    压电摩擦阻尼器索穹顶半主动控制地震响应模糊控制

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    模块化防屈曲钢板墙抗震性能

    金华建孙飞飞李国强李可军...
    25-35页
    查看更多>>摘要：考虑经济性和便利性,提出了模块化防屈曲钢板墙及其常用模数,然后基于已有的防屈曲钢板墙的简化计算模型,推导了在不同墙数量情况下,模块化防屈曲钢板墙充分发挥抗震性能时,周边梁的承载力和刚度需求,并提出了周边梁的设计方法.进而,对模块化防屈曲钢板墙和整体墙进行了对比验证试验及其有限元模拟分析.研究结果表明:模块化防屈曲钢板墙能够达到与整体钢板墙相同的抗震性能,且周边梁未发生明显转动和破坏,说明所提出的周边梁设计方法是合理的;在层间位移角为1/50时,防屈曲钢板墙上下周边梁均未进入塑性,且承载力和初始刚度等的有限元值与试验值误差小于6％,从而进一步验证了其抗震性能.

    模块化防屈曲钢板墙周边梁需求设计方法试验验证有限元分析

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    桥梁承载能力多水准可靠度评定方法

    郑旭伊廷华杨东辉李宏男...
    36-43页
    查看更多>>摘要：为在中国桥梁评定规范中引入"保守设计,非保守评定"的思想,提出一种"新-旧桥"两水准可靠度评定方法.对比分析了中、美桥梁评定规范分析检算公式、评定可靠指标和分项系数的异同,并将美国规范通过折减活载分项系数调整评定可靠度的方法引入中国规范中.首先提出了将新桥设计可靠指标折减0.5作为旧桥评定可靠指标的方法,之后通过一次二阶矩方法对不同受力形式、不同荷载运营状况的评定活载分项系数进行校准,给出了"新桥1.4,旧桥1.2"的评定活载分项系数取值建议,最后通过一个RC简支T梁桥评定算例验证了方法的可行性.结果显示,所提出评定方法与规范方法相比最不利需求能力比降低了0.07,实现了在役旧桥的非保守评定.

    公路桥梁承载能力评定极限状态可靠指标分项系数

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    支座用石墨烯/导电炭黑橡胶材料的制备与性能

    吴宜峰张啸天王浩李爱群...
    44-49页
    查看更多>>摘要：以石墨烯和特制导电炭黑为功能填料,溴化丁基橡胶(BIIR)为基胶,制备出阻尼性能较好的导电橡胶材料.针对石墨烯/导电炭黑10种不同的组分,开展了力学性能、动态力学性能与电阻率测试实验,探究了加入石墨烯与导电炭黑对BIIR性能的影响规律.结果表明,导电炭黑对BIIR材料有补强效果,石墨烯/导电炭黑协同并用可以有效提高BIIR的阻尼性能与导电性能.在每100 g总胶料中添加40 g导电炭黑时,BIIR/导电炭黑复合材料的拉伸强度与撕裂强度分别达到20.28 MPa和45.66 kN/m.当导电炭黑和石墨烯并用组分的质量比为40∶10时,BIIR/导电炭黑/石墨烯复合橡胶材料最大损耗因子提升至0.5,电阻率为3 646 Ω·cm.复合材料的导电炭黑和石墨烯组分最优质量比为40∶5.制备得到的新型复合材料具有较好的力学性能、阻尼性能与导电性能,可为隔震支座用高阻尼导电橡胶的制备提供参考.

    溴化丁基橡胶石墨烯导电炭黑导电橡胶隔震支座

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    侧向冲击荷载作用下CFRP型材-方钢管混凝土柱的动力响应

    李帼昌李晓
    50-56页
    查看更多>>摘要：为了研究CFRP型材-方钢管混凝土固简柱的抗侧向冲击性能,采用水平撞击装置对3个CFRP型材-方钢管混凝土柱进行侧向冲击试验.根据柱的破坏模式、局部变形、整体变形及冲击力分析柱的动力响应,研究了CFRP型材、边界条件、冲击能量与冲击冲量对试件动力响应的影响规律.结果表明,CFRP型材-方钢管混凝土固简柱呈现弯曲破坏,具有良好的抗冲击性能,且随着支座约束能力的增大,抗侧向冲击性能增大.增加单位冲击冲量可使悬臂试件的峰值位移下降7％,而两端固支试件峰值位移仅变化1％.随着支座约束能力的下降,冲击冲量对试件变形的影响程度增大.在钢管混凝土固简试件中内置CFRP型材可使冲击位置处峰值位移下降9％,且降低程度随着支座约束能力的下降而增加.

    钢管混凝土CFRP侧向冲击动力响应

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    基于尾流振子模型的柔性悬挂立管涡激振动分析

    邹丽国奇金国庆于宗冰...
    57-66页
    查看更多>>摘要：为了分析深海采矿柔性立管涡激振动响应特性,提出了一种高效的针对特殊边界的处理方法.基于欧拉梁模型和尾流振子模型,结合有限差分方法,系统研究不同边界条件、中间仓质量和海流剪切参数对深海采矿立管涡激振动的影响规律.结果表明:悬挂立管底部会产生较大位移,与传统两端铰接立管相比,相同激励下悬挂立管会激发出更高阶的振动模态,从原本5阶模态升至6阶;随着中间仓质量增加,立管振动的主导模态会随之降低,在同一模态下,悬挂立管底部位移逐渐减小,从0.460降至0.405,当模态转换时,底部位移均方根会迅速增大,由0.405升至0.413;底部位移随着均匀流速的增加呈现出波动趋势,在一定流速范围内,位移随流速线性变化;随着剪切参数增大,在同一模态下,立管底部的位移逐渐减小,当模态转换时,底部位移会增加.

    深海采矿柔性悬挂立管涡激振动尾流振子模型

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    台风作用下轻钢屋面自攻钉节点的静力-疲劳统一设计模型

    杨娜白凡刘威葛瀚文...
    67-71页
    查看更多>>摘要：对已受疲劳损伤的V125型屋面板自攻钉节点进行静力拉伸试验,获得该类节点在不同幅值疲劳加载作用后的剩余承载力,并分析其在受静载作用下的损伤演化过程,提出了风致疲劳作用下的承载力折减及退化系数计算方法,建立了静力-疲劳统一设计模型.根据实验结果,推导拟合了风速与风致疲劳折减系数的相关关系.根据我国沿海11个城市的台风风速概率信息,给出了适用于相应城市的V125型自攻钉节点的静力-疲劳承载力退化模型.结果表明:V125型自攻钉节点的疲劳极限为其静力极限承载力的20％;在风致疲劳作用下,中国台北的轻钢屋面自攻钉节点的疲劳损伤折减系数最大,上海地区自攻钉节点的疲劳损伤折减系数最小.

    轻钢屋面系统自攻钉节点风致疲劳设计方程

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    变电站系统抗震冗余性量化方法

    李吉超尚庆学王涛
    72-79页
    查看更多>>摘要：为定量评价冗余性对变电站系统抗震性能的影响,提出了基于状态树方法的系统抗震冗余性分析方法.首先,在功能单元层面提出了冗余度、冗余效果指标、冗余系数的定义;其次,给出了系统冗余度的线性加权组合和非线性加权组合计算方法,将功能单元的冗余度和冗余系数进行集成;最后,建立了系统冗余度和冗余效果指标之间的关联模型.结果表明,变电站系统的抗震性能与其冗余度呈正相关性,系统冗余度-冗余效果指标模型可采用过原点直线表达,斜率为系统性能指标最大增量与系统最大冗余度的比值.母线单元具有汇集、分配电能的作用,对进线单元、变压器单元的冗余作用具有提升效果.采用线性加权和非线性加权组合计算方法时,变电站系统的最大冗余度分别为0.870和0.980,系统冗余度-冗余效果指标模型的斜率分别为0.698 9和0.618 1.

    变电站系统抗震冗余性量化分析冗余度冗余效果指标冗余系数

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