期刊,工程力学 2025年卷1期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

工程力学

主　　编：袁驷

出版周期：月刊

国际刊号：1000-4750

电子邮箱：gclxbjb@tsinghua.edu.cn

电　　话：010-62788648

邮政编码：100084

地　　址：北京清华大学新水利馆114室

工程力学/Journal Engineering MechanicsCSCD北大核心CSTPCDEI

查看更多>>《工程力学》是中国科协主管、中国力学学会主办，清华大学土木工程系承办的以工程应用为特点的全国综合性学术刊物。美国国际刊名代码中心授予的国际刊名代码（CODEN）为GOLIEB，一般工业技术类核心期刊，O3力学类核心期刊，工程索引（Ei）全刊收录期刊。它主要报导力学在工程及结构中的应用，刊登力学在科研、设计、施工、教学和生产方面具有学术水平、创造性和实用价值的论文，包括力学在土木建筑、水工港工、公路铁路、桥梁隧道、航海造船、航空航天、矿山冶金、机械化工、国防军工、防灾减灾、能源环保等工程中的应用且具有一定学术水平的研究成果。《工程力学》聘请了6位英美德和2位港台编委会委员。

正式出版

收录年代

01 期

Issue 01

方钢管混凝土柱穿入式组合节点耗能机制

徐庆元雷建雄丁发兴周期石...

116-128页

查看更多>>摘要：开展了 4个翼缘削弱的钢管混凝土柱穿入式组合节点抗震性能与三维实体有限元精细化模型分析.在混凝土三轴塑性损伤和钢材混合强化模型基础上,进一步引入钢材的韧性损伤模型,探讨了钢梁削弱程度对节点抗震性能与破坏形式的影响规律,结果显示引入钢材韧性损伤的有限元模型分析结果与试验结果更加吻合,且钢梁削弱程度降低了该节点的刚度、承载力和耗能.随后对不同钢梁尺寸和柱端拉筋强构造下的组合节点进行了承载力、刚度和塑性耗能分配与失效机制的影响规律分析,分析结果表明:穿入式节点分别在梁-柱抗弯承载力比介于 1.66～2.11、梁-柱线刚度比介于 1.90～1.96、梁-柱截面刚度比介于 1.16～1.21时,将由梁耗能向柱耗能转变;柱端拉筋强构造技术后,由于拉筋直接约束混凝土,大幅度提升了柱端抗弯承载力和耗能能力,组合节点在高轴压比时仍维持梁端失效破坏模式;根据《建筑抗震设计规范》,梁-柱抗弯承载力比取值小于 1时为强柱弱梁,这对穿入式组合节点强柱弱梁的定义较为保守.

关键词：

方钢管混凝土柱钢-混凝土组合梁穿入式组合节点韧性损伤塑性耗能

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万方数据

基于计算机视觉的藏式古建筑石砌体壁画墙裂缝生长变形监测

杨娜王烁汪德佳

129-142页

查看更多>>摘要：对单一背景下裂缝的定期检测研究已取得一定成果,但对复杂背景下裂缝预防性长期生长变形监测的研究尚处于起步阶段.该文综合古建筑壁画墙变形微量和不宜扰动的特点,基于计算机视觉研究了传统图像分割处理技术和裂缝图像智能语义分割神经网络模型,建立了一套非接触式、预防性生长变形监测系统.为降低壁画墙裂缝特有的彩绘壁画、环境光照及噪声等干扰,有效地将裂缝从复杂背景中分离出来,在传统阈值分割算法系统中,通过SIFT特征匹配和单应性矩阵的求解,解决图像视角差异问题,通过对比不同滤波算法,选择更适用于壁画墙裂缝分割的双边滤波算法与阈值分割相结合的监测算法;在智能语义分割系统中,采用多层卷积、采样和拼接等操作,去除多余特征,重构裂缝高级语义特征图,选择多步优化策略改进原U-Net模型网络架构,提升模型测试平均准确率至 0.9899.监测 12天典型藏式古建筑石砌体壁画墙裂缝,提取裂缝轮廓及裂缝骨架线等相关特征参数作为关键指标定量描述裂缝生长变化信息,发现:传统阈值分割算法二维特征指标(如裂缝面积、密度、宽度)的变异系数COV值处于 4.50%～6.52%,改进的U-Net模型将传统方案中数据波动最大的裂缝面积COV由 6.52%降至 3.53%,提高了监测系统对壁画色彩、光照和阴影干扰的鲁棒性;系统中两类算法分别处理了不同视角下的同一裂缝的 12张图像,输出的数据具备均匀一致性,COV不超过 7%,证明了该监测系统为壁画墙裂缝的生长变形提供实时无损监测的技术可行性.

关键词：

藏式古建筑壁画墙裂缝阈值分割算法神经网络模型特征参数

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万方数据

大比例浅水矩形水箱振动台试验研究及TLD等效线性化分析

肖从真巫振弘陈凯唐意...

143-151页

查看更多>>摘要：调谐液体阻尼器(TLD)是高层建筑减振的有效措施.该文进行了大比例浅水矩形水箱振动台试验研究,分析了将调谐液体阻尼器按等效线性化等效为单自由度系统的可行性.采用振动台试验得到目标水箱在0.6倍～1.4倍水体自振频率简谐激励荷载下,水体稳态振动时的水箱反力和频响函数;测量不同振动幅度下,水体的自振频率偏差;由水体自由振动衰减,测得5种不同网栅条件下的附加阻尼比;将风和地震荷载下某249 m高楼顶加速度作为水箱激励进行振动台混合试验,实测水箱反力和滞回曲线,并与等效线性化模型计算结果进行对比.结果表明,以最大变形割线刚度作为等效刚度、按等能量方法确定阻尼比的等效线性化模型基本可行,在简谐波和风荷载作用下较符合试验结果,在地震荷载下存在一定偏差.试验结果可为类似调谐液体阻尼器设计提供依据.

关键词：

高层结构调谐液体阻尼器振动台试验附加阻尼比浅水水箱等效线性化

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万方数据

满足数据同一性的强震动记录去噪滤波后处理输出方法

姚鑫鑫任叶飞岸田忠大温瑞智...

152-163页

查看更多>>摘要：强震动记录的工程应用需求十分广泛,国内外关于其去噪滤波完成后的去补零后处理输出方法的相关研究开展较少,我国在这方面则鲜见文献报道.针对这一问题,该文以典型强震动记录示例阐明了直接积分去补零加速度时程导致位移时程基线漂移的物理原因;提出了一种既能解决此基线偏移现象又可以满足输出数据同一性的去补零后处理输出方法,给出了完整的处理流程;针对流程中的关键环节——位移时程基线校正,通过比较 2阶～8阶多项式函数拟合基线与线性函数拟合基线之间的决定系数,建议使用 6阶多项式作为位移时程基线拟合的优选函数;针对流程中的另一关键环节——时程尾端渐变趋零处理,推导给出了一种隐式处理方法,并验证了其可仅对加速度时程进行处理即可自动实现积分得到的速度和位移时程尾端渐变趋零效果;选用芦山地震中的 112个强震动记录作为数据集,通过比较位移时程以及与其相关的PGD和drms值与去补零直接输出结果的一致性,验证了新流程的有效性;同时也比较了多个常用的IM参数值的一致性,验证了新流程可确保常用IM参数计算的准确性.此项工作将有助于指导和规范强震动记录经滤波处理后的合理输出和使用,为记录使用者提供有益的帮助.

关键词：

强震动记录去补零后处理输出流程基线校正渐变趋零处理数据同一性

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万方数据

强震区装配式和现浇地铁车站结构地震响应对比研究

江志伟杨秀仁李霞

164-173页

查看更多>>摘要：以往的地下结构抗震研究大多是针对现浇结构开展的,而装配式结构由独立的预制构件拼装而成,从根本上区别于传统整体现浇结构,已有研究得到的认识对其适用性尚不明确,这极大地限制了装配式地下结构在强震区的推广与应用.该文以实际工程为背景,开展了全装配式和同型现浇车站结构的三维非线性有限元时程分析,对比了结构在八度区设防、罕遇和极罕遇地震下的变形、内力和损伤等响应.结果表明:装配式和现浇车站结构整体的地震变形差异不大,但柔性装配式车站结构榫槽节点可产生张开变形.设防和罕遇地震下,节点张开有利于结构减震,装配式车站结构的损伤小于现浇结构;而在极罕遇地震下,节点张开变大,榫槽、榫头和构件边缘的部分区域损伤集中,装配式和现浇结构地震响应产生了较大差异,但因应变幅值有限且损伤范围较小,此时全装配式与现浇车站结构整体的损伤程度基本相当.

关键词：

装配式地铁车站结构地下结构抗震预制装配式地下结构装配式车站结构抗震结构地震损伤

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万方数据

输电塔半刚性连接钢管构件轴压稳定性能研究

李正良唐正奇杨靖波俞登科...

174-188页

查看更多>>摘要：为了研究输电塔半刚性连接钢管构件的轴压稳定性能,对 60根钢管试件进行了轴压试验,分析了其失稳破坏模式和稳定承载力,并与现行设计规范计算的承载力进行了对比;建立了半刚性连接钢管构件的有限元模型,经与试验结果对比验证后开展了参数分析,研究了初始转动刚度、径厚比、材料强度以及初始缺陷对半刚性连接钢管构件的稳定系数-长细比曲线的影响;基于有限元分析的结果提出了半刚性连接钢管构件的轴压稳定计算公式.研究结果表明:半刚性连接构件的试验稳定承载力均大于铰接构件的试验稳定承载力,在所有试验工况中两者的相对差距最小为 5.6%;中国和美国现行设计规范计算得到的钢管构件稳定承载力总体偏保守,分别约为试验结果的 0.78倍和 0.89倍;影响半刚性连接钢管构件稳定承载力的主要因素为长细比、初始转动刚度以及边界条件;提出的半刚性连接钢管构件轴压稳定计算公式能准确地预测其稳定系数并具有良好的适用性,可为实际工程提供参考.

关键词：

输电塔钢管构件半刚性连接轴压试验稳定承载力有限元分析

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万方数据

考虑台风效应的金属屋面系统全寿命期疲劳损伤估计

宣颖张乐乐谢壮宁

189-198页

查看更多>>摘要：评估金属屋面设计使用寿命年限内的累积损伤程度是抗风设计的重要环节,该文提出一种用于台风多发区域金属屋面系统全寿命期风致疲劳损伤的估计方法,该方法结合风洞测压试验数据和基于台风Monte Carlo模拟所得风速风向分布模型,采用有限元数值模拟方法进行荷载应力分析,提取金属屋面板块疲劳热点处荷载应力关系,从而获得应力时程数据,通过雨流计数法统计应力循环数,并根据Goodman应力修正法则和Miner疲劳线性累积损伤理论,计算得到金属屋面系统在全寿命期的疲劳累积损伤情况;利用台风等效序列进行加载,以动态物理压力箱试验验证数值模拟方法有效性为基础,将该文方法应用于位于东南沿海的某大跨度圆柱形金属屋面的疲劳累积损伤估计.结果显示:金属屋面全寿命期风致疲劳损伤不仅与风压分布存在一定相关性,也与建筑物所在地区的极值风速分布和主导风向存在相关性,评估全寿命期风致疲劳损伤应结合风洞测压试验结果和建筑物所在地风速风向分布模型进行综合分析;对于更易出现疲劳破坏的屋面角区和边缘部位的高负压区域,量化分析局部加密角区和边缘部位檩距对风致疲劳损伤的影响.

关键词：

金属屋面板有限元分析风洞试验风致疲劳损伤台风模型

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万方数据

基于双车接触点响应残差的桥梁模态参数识别方法研究

陈诚张静杜昌骏杨栋...

199-208页

查看更多>>摘要：针对"车辆扫描法"在桥梁模态参数识别过程中存在对路面粗糙度和车辆速度过于敏感等问题,提出一种新的基于接触点响应的车辆扫描法识别桥梁模态参数(频率和振型).在考虑相位差的前提下对两车的接触点响应作差,利用该残差识别结构各阶模态频率以及对应的模态振型;给出了基于双车接触点响应残差进行桥梁模态参数识别的流程,通过数值算例验证了其可行性,并系统讨论了车辆速度、质量以及路面粗糙度等因素对识别结果的影响.数值结果表明:该文所提出的方法简单有效,能够在有效剔除路面粗糙度影响的前提下准确识别桥梁结构的模态参数.

关键词：

桥梁工程模态参数识别接触点响应车-桥耦合振动路面粗糙度

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万方数据

复式钢管混凝土墩柱轴压性能及承载力提高分析

张玉芬郝圣旺李栋磊方永坚...

209-222页

查看更多>>摘要：为提升矩形钢管混凝土独柱墩的工作性能,在其截面内套异心双圆钢管形成新型复式钢管混凝土墩柱.该文进行了 7个墩柱轴压荷载试验,通过对比空钢管柱、矩形墩柱和夹层墩柱分析了新型墩柱的破坏形态、钢管应变发展及承载力和延性差异,最后利用钢管和混凝土的组合效应原理进行组合墩柱轴压承载力提高分析.研究得出新型复式钢管混凝土墩柱轴压破坏形态为鼓曲破坏,其极限承载力较夹层墩柱提高 20%,较矩形墩柱提高 22%,延性提高效果更为明显;新型墩柱内、外钢管应变发展充分,说明钢管较好地发挥了竖向承载和横向约束混凝土的能力;根据钢板的正则化宽厚比和屈曲后强度计算得出,内、外钢管在混凝土的支撑下承载力提高 15%,混凝土在钢管的约束下承载力提高 49%;根据约束组合效应得出,新型墩柱整体承载力提高31%;采用等效套箍系数计算的新型墩柱承载力与试验值绝对误差在 4%以内,说明新型复式钢管混凝土墩柱符合钢管混凝土统一理论.研究结果表明,新型复式钢管混凝土墩柱在约束混凝土效应方面明显提高,构件的承载力较高、延性较好,具有较强的工程应用前景.

关键词：

新型复式钢管混凝土墩柱轴压性能破坏形态承载力套箍系数

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万方数据

基于激光-位置传感器的简支梁桥挠度测量方法研究

熊琛岑成昱周海俊宋神友...

223-232页

查看更多>>摘要：挠度变形监测是桥梁健康监测的重要组成部分,该文提出了一种基于激光-位置传感器(position sensitive detectors,PSD)的简支梁桥高精度挠度测量系统.该系统采用激光反射偏转位移放大简支梁桥挠度,实现微米级精度的桥梁挠度静、动态监测.介绍了该系统的组成及工作原理,通过激光反射偏转原理可以将桥梁跨中挠度放大 7倍以上,实现高精度挠度测量;通过理论推导与误差分析,讨论了激光发射接收器与反射器放置位置对挠度放大倍率的影响;通过试验验证了该体系的测量效果.该体系可在毫米级量程内,准确测量高于1µm的简支梁桥跨中挠度,并且可以对挠度进行动态测量,识别桥梁的自振周期等动力参数.该文提出的激光-PSD测量体系具有精度高、响应速度快、价格低、易于开展长期动态监测的特点.以期为中小跨径简支梁桥的挠度健康监测提供参考.

关键词：

挠度监测简支梁桥桥梁挠度动态监测激光-PSD

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