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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

    热活化再生水泥砂浆的二氧化碳养护

    李烨王浩东孙晖刘铁军...
    80-88页
    查看更多>>摘要：为提高废弃混凝土资源化利用率并降低混凝土制备综合碳排放,提出了一种热活化再生水泥砂浆二氧化碳养护方法.将含有0％～30％硅灰的废弃水泥浆体在800 ℃下热活化得到不同钙硅质量比的再生胶凝材料,经梯度二氧化碳养护制备低碱度再生砂浆,并分析了再生砂浆的抗压强度、物相组成和微观结构.结果表明:掺入0％和10％硅灰所得的再生胶凝材料矿物组成为C3S、β-C2S和α'-C2S,二氧化碳养护后生成大量方解石和球霰石;而掺入20％和30％硅灰后矿物组成主要为α'-C2S和CS,二氧化碳养护后的碳化产物主要为方解石和文石.再生砂浆抗压强度均高于45 MPa,含20％硅灰再生胶凝材料制作的砂浆样品抗压强度达到64.7 MPa.砂浆样品pH值降低至9.4,可有效缓解纤维增强复合材料在高碱性环境下的性能退化.

    再生胶凝材料低碱度二氧化碳养护硅灰

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    基于融合编码器与双解码器的半监督疲劳裂纹分割

    香超邓露王维郭晶晶...
    89-98页
    查看更多>>摘要：针对现有基于深度学习的疲劳裂纹分割算法依赖于大量像素级标记的问题,提出了一种半监督疲劳裂纹分割网络SFD-Net.SFD-Net利用对比学习方法进行半监督训练,以减少对大量像素级标记的依赖.同时,它采用融合编码器和双解码器的设计,旨在更好地捕捉裂纹区域的特征并提高分割准确性.通过引入改进注意力模块和边界优化模块,增强了对裂纹特征的表示,提高了裂纹边界的分割质量.在公开的疲劳裂纹数据集上对SFD-Net进行性能验证.结果表明:相较于使用相同标记比例的全监督算法,SFD-Net 的分割性能有明显提升;仅使用25％的标记数据时,SFD-Net的交并比(IoU)达到70.6％,超过了使用100％标记数据的其他全监督算法的平均IoU(69.1％);同时,与其他先进的半监督方法相比,SFD-Net在所有标记数据比例下均取得了最高的预测精度.

    疲劳裂纹检测语义分割半监督学习对比学习复杂背景

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    基于PFEM法的黄土地基振杆密实过程大变形分析

    高常辉刘松玉杜广印郁培阳...
    99-109页
    查看更多>>摘要：采用粒子有限元方法(PFEM)及结构性土的本构模型,对振杆密实法加固砂质黄土地基的大变形过程进行了数值模拟研究,分析了振杆贯入过程中周围土体的位移场、应力场、速度场以及塑性体应变等分布规律,揭示了砂质黄土地基深层振动密实机理.结果表明:现场实测和数值模拟获得的地面垂直振动速度峰值变化趋势较为一致,验证了粒子有限元方法的可靠性;垂直激振的振杆能够同时引起土体垂直方向和水平方向上位移场、应力场和速度场的变化;在距振源水平距离5R(R为振杆半径)范围内,土颗粒以半梭形向外扩展并趋于密实,同时水平应力大幅增加并产生预压效果;以塑性体应变作为加固范围的评价标准,结果表明土体径向加固范围随振杆贯入深度增加而略有增大,最大径向加固范围约为3.2R,且振杆底端以下1R～2R范围亦有密实效果.

    粒子有限元振杆密实法大变形数值模拟砂质黄土结构性土

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    基于卷积神经网络的荷载大小与位置同步识别

    翁顺郭街震于虹陈志丹...
    110-116页
    查看更多>>摘要：结构健康监测和状态评估中现有大多数研究均需要精确的荷载作用位置或详细的荷载时程,为了同时获得荷载大小和位置,构建并训练了同时具备分类和回归能力的两分支卷积神经网络,建立了融合分类问题和回归问题的损失函数,提取结构响应与荷载大小、结构响应与荷载位置间的映射关系.通过数值简支梁算例和三层试验框架验证了该方法识别结构荷载大小和位置的精度.结果表明:噪声条件下数值模型的荷载识别误差在8％以内,荷载位置识别准确率在95％以上;实际结构的荷载识别误差在18％以内,荷载位置识别准确率为100％.两分支卷积神经网络可以很好地同时识别荷载大小和位置.

    荷载识别加速度响应深度学习卷积神经网络

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    桥墩受侧向撞击作用下静力简化分析方法

    方海高涵祝露贾恩实...
    117-125页
    查看更多>>摘要：为了深入探究钢筋混凝土桥墩受侧向撞击时的静力简化方法,基于桥墩受撞击作用与静力作用下产生的侧向变形效应相等,建立了桥墩弯曲应变能和剪切应变能的计算公式.针对不同截面形式和不同约束条件下的桥墩模型,分别得出了桥墩在正弦、三角形和矩形撞击荷载波形作用下的等效撞击力简化公式,并分析了撞击力峰值和等效值之间的关系.结果表明:当矩形截面桥墩撞击点距墩底距离与截面长度的比值小于3.7,或圆形截面桥墩撞击点距墩底距离与截面半径的比值小于6.2时,需充分考虑桥墩剪切应变能的影响;荷载波形对等效撞击力取值影响较大,当撞击荷载波形接近正弦、三角形和矩形波时,等效撞击力系数的建议值分别为0.64、0.52和0.91.研究结果可为桥墩等效撞击力取值提供参考依据.

    桥梁工程静力简化侧向撞击桥墩应变能

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    考虑频响函数混叠误差的阻尼比识别效果研究

    曲春绪屠桂凯高富忠伊廷华...
    126-134页
    查看更多>>摘要：通过实测频响函数识别阻尼比时,识别准确性受到频谱混叠现象的影响,因此建立了考虑频响函数混叠误差的阻尼比识别有效性判断方法.首先,根据傅里叶变换原理进行理论推导,证明了采样频率不足时频响函数会发生混叠现象;然后,根据频响函数混叠原理和模态叠加原理,建立了多 自由度结构的基准频响混叠误差拟合公式,进而给出考虑频响函数混叠误差的阻尼比识别结果有效性判断的步骤.通过对两自由度理论频响函数模型设置不同的等效柔度比和固有频率比,表明其对两阶模态计算频响混叠误差有显著影响;通过对比四层框架结构基准模型的响应在设置不同采样频率时对阻尼比的识别结果,验证了所提方法的可行性.

    采样频率频谱混叠频响函数阻尼比识别傅里叶变换

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    新型装配式冷弯薄壁型钢墙体抗侧性能分析

    王莉萍伍欣雨胡萌刘劲...
    135-141页
    查看更多>>摘要：为了研究使用矩形钢管连接的新型全预制冷弯薄壁型钢复合墙体的抗侧性能,设计了6个足尺试件,并进行了水平低周往复加载试验,分析了龙骨间距、覆面板类型、单面或双面覆板等因素对新型复合墙体试件抗侧性能的影响.新型墙体的覆面板为OSB板与硅晶钙板.试验结果表明:使用矩形钢管连接的新型复合墙体具有良好的整体抗震性能;单面或双面覆板对墙体抗侧性能影响显著,双面覆板的新型复合墙体的屈服荷载约为单面覆板新型复合墙体的2倍;龙骨间距和覆面板材料对墙体抗侧性能的影响相对较小.在试验基础上,使用OpenSEES软件建立了试验墙体的有限元分析模型,并针对矩形钢管壁厚、周边螺钉间距取值进行了参数分析.参数分析结果表明,矩形钢管连接件壁厚取值推荐为2.5 mm,周边螺钉间距推荐取50～100 mm.

    冷弯薄壁型钢复合墙体OSB板硅晶钙板低周往复加载试验数值模拟

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    水泥土大直径单桩水平承载性能试验研究

    高鲁超戴国亮姚中原张继生...
    142-148页
    查看更多>>摘要：为研究水泥土中大直径单桩的水平承载性能,开展了水泥土中大直径单桩水平承载性能离心机试验,分析了加固前后桩基水平承载力、弯矩和水平土抗力-水平位移(p-y)曲线的变化规律.基于黏土典型p-y曲线,考虑土体径向非均质性和桩径效应,修正初始地基反力模量和极限土抗力,提出了一种适用于水泥土加固桩水平承载力的计算模型.结果表明,相比未加固桩,加固桩的水平承载力明显提升,单桩初始刚度和极限承载力分别增加2.61倍和6.29倍.加固桩和未加固桩的桩身弯矩随荷载和深度变化趋势大致相同,但加固桩的最大弯矩位于泥面附近.水泥土加固可以提高桩身p-y曲线的初始刚度和极限土抗力,进而提高桩基水平承载力.计算值与实测值吻合较好,从而验证了所提计算模型的合理性.

    海上风电大直径单桩水泥土水平承载性能离心机试验

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    基于满足多边界条件基函数的微分求积法及其应用

    汤轶群李振岳
    149-155页
    查看更多>>摘要：提出了一种由基函数来处理梁边界条件的改进微分求积法(MDQM).在构造挠度函数时,通过多次积分来满足梁的所有边界条件,进而利用此函数计算微分求积法中的加权系数矩阵,解决了通过多项式测试函数计算该系数矩阵时难以在同一个点运用多个边界条件的问题.为了研究该方法在梁的各类分析中的应用,首先构造了2类梁在各种边界条件下对应的挠度基函数,再根据Euler-Bernoulli梁振动理论和稳定性理论,基于微分求积法将计算梁的固有频率问题和临界荷载问题转化为求解矩阵特征值的问题,并将结果与精确解进行比较.此外,还根据理想弹塑性梁的平面弯曲理论,利用该方法计算了梁在各种边界条件下的弹塑性位移,并将结果与其他方法对比.结果表明,所提方法对于梁的稳定性分析、固有频率分析及弹塑性分析都具有较高的计算效率和精度.

    微分求积法Euler-Bernoulli梁固有频率临界屈曲荷载弹塑性

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    新型GFRP-钢屈曲约束支撑设计与受力性能分析

    熊仲明郑坤陈帜谯鸿程...
    156-166页
    查看更多>>摘要：为发展轻质、耐腐蚀的屈曲约束支撑,以玻璃纤维(GFRP)拉挤型材和缠绕工艺构造支撑约束构件,H型钢为内芯,提出一种新型GFRP-钢屈曲约束支撑.通过理论分析与数值模拟,探究了支撑内芯的屈曲模态发展规律;结合GFRP的各向异性和层合板结构特性,建立了GFRP约束构件的设计参数计算公式;分析了支撑间厚比、翼缘和腹板宽厚比及纤维角度对GFRP约束构件与内芯相互作用特征的影响规律,并给出了合理取值;通过算例分析,验证了该设计方法的可靠性.结果表明:H型钢内芯依次发生翼缘局部屈曲、绕弱轴整体屈曲、腹板局部屈曲和绕强轴整体屈曲,且整体屈曲模态较低,而局部屈曲模态较高;间厚比和宽厚比均会影响内芯的屈曲模态发展,进而改变约束构件的受力状态,间厚比宜为0.125 0～0.50,宽厚比宜小于6.29;GFRP约束构件主应力方向接近45°,为充分发挥纤维纵向承载能力,纤维宜按45°相互垂直交叉布置.

    玻璃纤维屈曲约束支撑受力性能设计方法

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