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期刊信息/Journal information
地震工程与工程振动
地震工程与工程振动

谢礼立

双月刊

1000-1301

eeevc@iem.ac.cn

0451-86652450

150080

哈尔滨市南岗区学府路29号

地震工程与工程振动/Journal Earthquake Engineering and Engineering VibrationCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是学术性刊物，主要反映我国在地震工程与工程振动方面的科研成果，促进学术交流，为我国防震减灾事业服务。刊载国内外地震工程与工程振动方面的学术论文、综述性文章和科研简讯、问题讨论、学术动态等。
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    地震动脉冲分量表征模型研究综述

    高文俊李歆
    1-16页
    查看更多>>摘要：通过回顾地震工程研究领域的文献,对研究中采用的地震动脉冲分量表征模型进行了收集与整理.针对各类模型的特点进行了比较与讨论,并对其研究意义以及在结构抗震研究中所发挥的作用进行梳理总结,提炼出了研究框架.根据现有的研究结果指出:考虑地震动脉冲效应的地震危险性分析是研究框架中的核心环节;对于反映相同脉冲特征的不同脉冲表征模型,尽管它们采用的数学表达形式存在差异,但是在动力学上的表现是接近的;具有滑冲效应特征的脉冲表征模型和具有前方向性效应特征的脉冲表征模型之间存在相似性.最后,对结构地震反应计算分析中地震动选取的相关考虑因素进行了讨论.

    地震动脉冲分量表征模型地震动脉冲分量脉冲型地震动地震工程

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    双向恢复力模型对基础隔震建筑风振响应的影响

    周云周和鸿
    17-28页
    查看更多>>摘要：为明确MSS、Casciati和Harvey and Gavin这3 种常用双向恢复力模型计算基础隔震建筑风振响应的差异,采用 3 种模型模拟铅芯橡胶支座在水平单向和双向位移下的恢复力,对比试验或有限元结果的差异,采用 3 种模型对一算例在双向风荷载下隔震层位移、顶点位移和顶点加速度 3 个指标的差异进行了分析.研究表明:3 种模型模拟铅芯橡胶支座在单向循环位移、方形和偏置方形位移下恢复力的趋势基本一致;而模拟圆形和偏置圆形位移时,MSS模型双向恢复力形状与有限元结果不同,不能较为准确地模拟支座双向耦合行为,Casciati 模型误差稍小于 Harvey and Gavin 模型.Casciati模型和Harvey and Gavin模型计算风振响应基本一致;对于横风向响应均方根,3 种模型差距不大;对于顺风向隔震层位移、顶点位移和顶点加速度均方根,MSS模型稍小,而对于顺、横风向隔震层位移峰值因子,MSS模型稍大;对于顺、横风向顶点加速度峰值因子和双向与单向模型顶点加速度最值比值随风速变化规律,MSS模型与其他模型差异较大.基于双向耦合效应模拟及风振响应指标的差异,建议采用Casciati模型考虑双向恢复力模型对基础隔震建筑风振响应的影响.

    基础隔震建筑风振响应双向恢复力模型对比分析

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    考虑下部结构单层球面网壳的地震动参数与易损性分析

    韩庆华孙明阳徐杰
    29-40页
    查看更多>>摘要：目前大跨空间球面网壳结构的地震动参数研究与易损性分析多关注于上部结构,忽视了下部支承体系对整体结构的影响.为选取适于评估带下部结构肋环斜杆型单层球面网壳响应的地震动参数,以 6 个不同矢跨比、不同下部结构的单层球面网壳为模型,研究下部支承体系对球面网壳动力特性的影响,选取多条三维地震动作为输入对模型进行增量动力分析,从相关性、有效性和充分性三个方面对 18 个地震动参数进行分析评估.并基于大量算例失效时刻的特征响应,建立了考虑下部结构的单层球面网壳的地震损伤模型.结果表明:有无下部支承对结构基频影响较大,随着下部结构高度的增加,结构基频不断减小,无支承柱结构与带 10m支承柱结构的基频相差高达 24%;加速度谱强度、峰值加速度与结构地震响应的相关性、有效性及充分性均优于其它地震动参数,可作为考虑下部结构肋环斜杆型单层球面网壳易损性分析的地震动参数.与此同时,在下部支承结构相同时,矢跨比小的网壳结构抗震性能更好,所致结构倒塌的临界荷载更大;支承高度对网壳抗震性能的影响并非呈线性关系,因此,在结构设计时应合理选取下部支承结构高度.

    下部结构肋环斜杆型球面网壳地震动参数损伤模型易损性分析

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    基于计算机视觉的混凝土表观裂缝识别和宽度测量

    王文斌王啸霆王涛陈曦...
    41-51页
    查看更多>>摘要：对钢筋混凝土(reinforcement concrete,RC)结构表观裂缝的高效识别可以为结构震损快速评估提供佐证.无论在地震现场还是实验室环境,此类工作均表现出量大、重复的特征,适合利用计算机视觉技术完成,以弥补人工方式低效、不确定性强的劣势.以消费级相机输出图像作为数据源,融合U-Net和VGG-16 构造适用于混凝土表观裂缝识别的卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)模型,依托多类型RC构件裂缝图像数据库完成模型训练和测试.利用形态学运算、Otsu阈值分割等技术进一步优化裂缝识别结果作为宽度测量的输入数据.为降低相机光轴与裂缝平面不垂直带来的裂缝宽度测量误差,通过特定靶标对原始图像进行透视误差校正,经检验,透视误差校正后的裂缝宽度测量的平均偏差最大可降低约 25%.

    表观裂缝计算机视觉裂缝识别裂缝宽度测量透视误差校正

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    强噪声小样本条件下基于图卷积神经网络的结构损伤识别

    李行骆勇鹏郭旭廖飞宇...
    52-60页
    查看更多>>摘要：基于深度学习的结构损伤识别主要通过捕捉数据特征及内部规律来实现.训练样本不足、噪声干扰均可能导致有效特征及内部规律的挖掘失败.从数据中尽可能挖掘更多的信息用于识别损伤尤为重要.文中提出了基于图卷积神经网络的结构损伤识别方法.首先,为了能够提取更多特征,即同时考虑不同位置传感器之间的相关性和各个传感器数据的自身特性,通过图构造方法将一维振动数据转换为图数据.然后采用图卷积神经网络提取图样本的数据特征并实现快速分类,完成损伤识别的目的.采用卡塔尔大学看台结构模型来验证所提方法的可行性及可靠性,并探讨噪声程度、样本个数、构图方式及相关图卷积网络参数对识别结果的影响.结果表明:与一维卷积神经网络相比,图卷积神经网络模型在强噪声、小样本的情况下具有较高的损伤识别精度.构图方式及图池化方法对识别结果有一定的影响,Path构图方式与Topk池化的识别结果较为稳定且高于其他组合形式.

    结构健康监测损伤识别振动响应深度学习图卷积神经网络

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    基于密集连接卷积神经网络的结构损伤识别

    吁强蔡晓丽李翠朱学坤...
    61-72页
    查看更多>>摘要：提出一种经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)和密集连接卷积神经网络(densely connected convolutional network,DenseNet)相结合的结构损伤识别网络模型(E-DenseNet).对采集的加速度信号进行EMD得到多个本征模态函数(intrinsic mode function,IMF)分量,接着剔除皮尔逊相关系数绝对值较小的弱相关IMF分量.根据输入数据的组织方式,设定3 种E-DenseNet模型:E-DenseNet1 利用强相关IMF分量重构信号建立一维单通道输入数据;E-DenseNet2 将各强相关IMF分量分别视作一个通道来建立一维多通道输入数据;E-DenseNet3 利用所有强相关IMF分量组成二维矩阵来建立二维单通道输入数据.某简支梁算例分析表明:E-DenseNet1 计算速度快但识别精度低,E-DenseNet2 计算速度快且识别精度高,E-DenseNet3 识别精度高但计算速度慢;与一维多通道残差卷积神经网络(residual network,ResNet)及标准卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)相比,E-DenseNet2 的识别精度明显更优;E-DenseNet2 因而具有兼顾计算效率和识别精度的优点.E-DenseNet2 可视化分析表明了其识别过程,对于相同工况下的不同样本,输出层越深其输出特征越相似,直至全连接层给出极大相似输出特征.

    损伤识别神经网络动力测试灵敏度分析经验模态分解

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    钢筋混凝土网格剪力墙双参数地震损伤模型及损伤分析

    张微敬杨功达
    73-83页
    查看更多>>摘要：为了研究钢筋混凝土网格剪力墙在地震作用下的损伤演化规律,对已有钢筋混凝土构件双参数地震损伤模型进行修正,提出了适用于网格剪力墙的地震损伤模型;利用灰色关联方法,对网格剪力墙试验信息进行分析,确定关键设计参数,给出损伤模型中的组合系数计算公式.研究了剪跨比、轴压比、竖肢宽度和横肢高度等参数对网格墙损伤的影响,得到网格剪力墙主要影响参数与损伤演化的关系.基于所提出的损伤模型,计算了网格剪力墙的损伤指数,根据网格剪力墙构件破坏程度将其划分为基本完好、轻微破坏、中度破坏、严重破坏和倒塌失效 5 个损伤等级,标定了不同损伤等级的损伤指数区间.

    网格剪力墙地震损伤模型损伤指数组合系数损伤分析

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    衬塑钢管海水海砂混凝土组合构件受弯性能研究

    吴毅彬叶勇余林康郭子雄...
    84-95页
    查看更多>>摘要：对 12 根衬塑钢管海水海砂混凝土(seawater sea-sand concrete filled plastic-lined steel tube,SSC-PLST)试件进行了受弯加载试验和有限元建模分析,研究该类构件的受弯性能及内衬塑料层对组合构件承载变形能力的影响规律.研究结果表明:SSC-PLST受弯构件的破坏形态具体表现为受压区钢管外凸屈曲、对应位置混凝土被压碎,受拉区钢管屈服、核心混凝土弯曲裂缝细而密,与普通钢管混凝土类似;试件的弯矩-挠度曲线呈三阶段特征,表现出良好的承载与变形性能.SSC-PLST构件不同部分之间的接触应力较小,且分布不均匀.内衬塑料对SSC-PLST构件受弯承载力的影响程度主要与塑料层厚度有关,受钢材强度和混凝土强度的影响较小.最终提出了SSC-PLST受弯构件承载力的简化计算公式,可为该结构构件的工程应用提供参考.

    海水海砂混凝土衬塑钢管受弯性能有限元分析

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    超高性能混凝土预制板-叠合剪力墙抗震性能研究

    常亚峰尹文哲侯亚鹏曹小杉...
    96-107页
    查看更多>>摘要：通过对 1 片现浇混凝土剪力墙和 4 片超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)预制板-叠合剪力墙抗震性能试验,研究了其滞回性能、抗弯承载力、延性、刚度和耗能能力等指标,分析了高宽比、聚乙烯泡沫(expanded polystyrene,EPS)芯模置换和竖向钢筋连接方式对其抗震性能的影响.结果表明:与现浇混凝土剪力墙相比,UHPC预制板-叠合墙具有优异的抗震性能,最大受弯承载力增大;UHPC预制板和钢筋桁架可较好地与空腔内现浇混凝土协同工作;UHPC叠合墙的滞回曲线、骨架曲线和刚度退化曲线与现浇混凝土剪力墙趋势基本一致;在本试验剪力墙的高宽比范围内,高宽比越小,UHPC预制板-叠合墙的受弯承载力和刚度越大,耗能越差;EPS芯模置换可提高叠合剪力墙屈服后的耗能能力,降低了UHPC叠合墙的延性;仅采用暗柱竖向钢筋与底座进行连接,对UHPC叠合墙的受弯承载力和耗能影响较小,但却可以很大程度方便施工.

    UHPC预制板叠合剪力墙抗震性能置换芯模连接钢筋

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    考虑场地液化的简支桥梁振动台试验研究

    徐丹王飞郭杨徐开元...
    108-115页
    查看更多>>摘要：为了探究简支桥梁在可液化场地条件下的倒塌机理,结合实际震害调查,并对量大面广的简支桥梁进行了模拟液化场地下的振动台模型试验,采用持续增强的白噪声和正弦波作为激励,研究了简支桥梁在可液化场地条件下的倒塌机理.结果表明,振动台试验结果能够很好地再现液化现象,桩截面峰值应变位置随着液化的逐渐加深而下移,桩基自振频率随场地液化的逐渐加深而持续降低,而邻桩间距的不断增大会导致桥梁倒塌,试验结果与实际震害现象较为接近.研究对桥梁结构在地震作用下的土-结构相互作用具有一定的参考价值,也为现存类似桥梁的地震安全性评价积累了部分试验资料.

    震害调查简支桥梁液化倒塌振动台试验

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