期刊,工程力学 2023年卷5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

双连拱隧道施工中衬砌开裂与力学行为研究进展

程晓辉随意赵作周魏家旭...

1-19页

查看更多>>摘要：双连拱隧道因其较高的空间利用率而在工程中被广泛应用,然而在后行洞施工过程中先行洞衬砌常发生开裂.为研究此过程中衬砌的开裂及力学行为,该文提出了将分布式光纤监测、反演分析方法及可反映混凝土开裂行为的有限元模拟相结合的研究方法,在广泛调研国内外文献的基础上,梳理总结了该课题组研究相关成果,包括:依托于实际工程,实现了分布式光纤监测在连拱隧道施工中的应用;提出了精度更高的衬砌结构力学行为反演分析方法;验证了利用总应变旋转裂缝本构模型反映复杂受力及约束下的钢筋混凝土构件力学性能和开裂模式的可行性.该文的研究方法与结论可为有关工程实践提供参考.

关键词：

双连拱隧道衬砌开裂分布式光纤监测基于曲梁理论的反演分析总应变旋转裂缝本构模型

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维普
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采用粘弹性人工边界时显式算法稳定性的改善研究

刘晶波宝鑫李述涛王菲...

20-31页

查看更多>>摘要：在显式动力计算中引入粘弹性人工边界时,受人工边界刚度和阻尼等因素影响,整体模型的数值积分稳定性将变得更为严格,这在一定程度上限制了粘弹性人工边界在大规模显式动力计算中的应用.该文基于对采用粘弹性人工边界的显式时域逐步积分算法稳定性条件的分析及其影响因素的研究,提出通过对人工边界附加集中质量来改善其数值积分稳定性的方法,发展了稳定性更优的改进粘弹性人工边界.为确定合理的人工边界质量值,利用基于局部子系统的稳定性分析方法推导得到改进粘弹性人工边界的稳定性条件,通过比较分析给出人工边界质量参数的建议值.采用该建议值后,粘弹性人工边界区的数值积分稳定性条件优于内部计算域的稳定性条件,整体计算模型的稳定性由内部计算域控制,此时可以用常规的稳定性判别准则来确定临界时间积分步长.数值算例表明,该文提出的粘弹性人工边界数值积分稳定性改善方法在提高计算效率的同时保持原人工边界的计算精度,具有较强的实用性.

关键词：

粘弹性人工边界显式时域逐步积分算法稳定性改善局部边界子系统稳定性判别

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偏心圆柱绕流柱体运动特征及能量转化特性的研究

魏昊天崔启源王玉川谭磊...

32-40页

查看更多>>摘要：为研究偏心圆柱绕流柱体的运动特征及其转化海流能等低流速流体能量的特性,开展了偏心圆柱绕流试验研究,测量了角度摆动、扭矩变化规律,分析了偏心圆柱的运动特征、水动力学性能,以及偏心圆柱绕流摆动动力学系统的混沌特性,计算了平均输出功率与能量转化效率.结果表明:偏心圆柱绕流摆动需要一定的启动流速,来流雷诺数大于一定数值时,发生偏心圆柱的摆动频率锁定现象;偏心圆柱绕流转化流体能量的效率与阻尼呈线性正比关系,随来流雷诺数的增大而减小,最大转化效率可达37％.偏心圆柱绕流摆动系统为一弱混沌系统,其运动规律可近似由线性方程拟合.依据斯特劳哈尔相似准则和拟合的运动规律预测了原型偏心圆柱绕流的运动规律和能量转化效率.研究成果可为海流能开发利用装备的设计研发提供理论基础和试验依据.

关键词：

海流能偏心圆柱绕流模型试验运动特征能量转化

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卷破波斜向作用下方形桥墩砰击荷载研究

魏凯赵文玉洪杰秦顺全...

41-48页

查看更多>>摘要：沿海桥梁常受到破碎波浪作用,其中卷破波砰击严重威胁结构安全.该文通过理论和试验相结合的方法研究了方形桥墩受到的卷破波砰击荷载.以结构破波荷载经验计算公式和MLM理论模型为基础,建立了方形截面桥墩卷破波砰击荷载理论计算模型.通过卷破波水槽试验探究砰击角度与砰击荷载的关系;对比不同砰击角度理论和试验下方形桥墩截面砰击压强时程,验证了理论模型的有效性,结合试验与理论模型确定了不同砰击角度下方形桥墩卷曲因子的取值范围.研究表明:卷破波砰击方向与方形桥墩迎水轴向夹角越小,砰击荷载越大;该文提出的理论模型能很好地描述方形截面砰击压强时程随砰击角度的变化情况;根据试验结果拟合得出了方形截面卷曲因子随砰击角度的变化公式.

关键词：

斜向卷破波MLM模型方形桥墩卷曲因子砰击角度

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TID隔振器浮置板轨道低频减振特性研究

盛曦曾会柯石灿张颖...

49-58页

查看更多>>摘要：为了实现对地铁低频环境振动的控制,提出了一种基于TID(Tuned inerter damper,调谐惯容阻尼器)的浮置板板下隔振器,并以此形成新型浮置板轨道结构.分别探究了 TID隔振器浮置板轨道的低频弹性波传播特性、简谐点荷载作用下振动特性以及列车荷载作用下减振效果;结合多目标遗传算法,开展了 TID参数优化分析.结果表明:TID的引入使得传统钢弹簧浮置板新增弯曲波带隙,实现了对板内弹性波的调控;浮置板低频共振所致的振动放大问题得到较大改善.TID隔振器浮置板轨道在4 Hz～16 Hz频率范围内的减振效果得以提升,浮置板振动响应也得到减弱.

关键词：

浮置板轨道惯容器低频减振带隙特性谱元法

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新建隧道下穿既有隧道引起的隧-土相互作用研究

冯国辉徐长节郑茗旺吴琼...

59-68页

查看更多>>摘要：基于隧道开挖下穿引起既有隧道变形的工况,获得了一种可计算既有隧道受力变形的解析方法.采用修正高斯公式解得既有隧道在盾构下穿作用下的附加应力,将既有隧道视为放置在Kerr地基上的无限长Euler-Bernoulli梁,结合隧道两端自由的情况获得上覆隧道受力变形响应.案例研究表明:与既有文献离心机试验比较,该方法计算结果符合离心机实测数据;与既有理论和可退化的Pasternak地基模型比较,该方法预测结果更贴近实测数据.进一步参数研究表明:双隧夹角的增大会引起既有隧道位移减小及弯矩增大;既有隧道的位移和弯矩会随着地层损失率的增大近似线性增大;既有隧道位移及弯矩会随着新建隧道埋深的增大逐渐减小.

关键词：

岩土工程盾构隧道Euler-Bernoulli梁Kerr地基模型退化解

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高海拔深切峡谷桥址风场特性实测研究

邹云峰康星辉周帅何旭辉...

69-78,92页

查看更多>>摘要：结合某深切峡谷大跨度桥梁桥址区测风塔长期的风观测数据,统计分析桥址区风场的平均风特性,以风速超过8 m/s为强风标准,分析强风样本的脉动风特性.研究结果表明:深切峡谷地形对风场特征存在显著影响,风特性参数呈各向异性分布,最大风速与极大风速对应风向集中分布在峡谷轴线附近,各观测高度主风向均为SSE方向,强风攻角以负为主,风速、风攻角与风向具有显著相关性;风速垂直分布规律不再准确符合指数律模型,风剖面指数随风速增大而减小,与风向具有显著相关性,拟合风剖面指数的均值为0.09;顺风向、横风向与竖向紊流强度分别为0.17、0.12、0.27,竖向紊流强度偏高,采用线性与非线性模型均能较好地拟合紊流强度与阵风因子的关系;紊流积分尺度高于规范推荐值,随风速的增大而增大;实测功率谱与理论谱吻合程度欠佳,竖向功率谱偏高,脉动风速功率谱在惯性子区不满足各向同性假设.

关键词：

大跨度桥梁风特性现场实测深切峡谷强风相关性

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基于Copula函数的水平和竖向地震动强度参数相关性分析

王晓磊王浠铭阎卫东吕大刚...

79-92页

查看更多>>摘要：水平和竖向地震动强度参数的相关性是水平和竖向地震动选取等研究的重要基础.该文从PEER NGA-West2数据库中选取了 975组地震动记录,基于水平向地震动四种合成方法,计算合成后的水平向地震动强度参数和竖向地震动强度参数.利用K-S检验、AIC和BIC准则,确定了水平和竖向地震动强度参数的最优边缘分布.采用Pearson线性相关系数、Kendall秩相关系数和Spearman秩相关系数,分别计算了水平和竖向地震动强度参数相关性度量指标.利用AIC和BIC准则,确定了水平和竖向地震动强度参数最优Copula函数.综合最优边缘分布和最优Copula函数,建立了水平和竖向地震动强度参数联合分布模型,给出了以水平向地震动强度参数为条件的竖向地震动强度参数预测均值,并且研究了不同场地类别对其相关性结果的影响.研究表明:水平和竖向地震动强度参数的边缘分布以广义极值分布为主;在四类地震动强度参数中,与时程相关的地震动强度参数相关性最高;Copula函数是一个建立水平和竖向地震动强度参数的联合分布模型的有效工具;基于四种方法合成的水平地震动强度参数与竖向地震动强度参数间的相关性基本相同;不同场地类别下水平和竖向地震动强度参数间的相关性差别不大.

关键词：

水平和竖向地震动相关性Copula函数地震动强度参数水平分量合成联合分布

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温度相关型结构地震风险评估方法

王伟陈俊百

93-103,139页

查看更多>>摘要：采用形状记忆合金(SMA)、粘弹性橡胶等材料的结构,其地震响应存在温度相关性,对其结构性能的评估应考虑温度影响和区域温度分布特性的不确定性.以第二代基于性能的地震工程评估框架为基础,该文提出一种考虑区域温度分布特性的温度相关型结构地震风险评估方法.该方法将传统地震易损性扩展为地震动强度-温度联合易损性,在此基础上得到包含温度分布信息的修正区域易损性,并用于评估结构地震风险.基于该方法,该文以9层SMA支撑钢框架结构作为分析对象,研究温度对结构性能的影响.选取北京和文昌为案例地区,给出其区域温度分布特性描述,并计算对象结构的地震风险曲线.结果表明:环境温度降低将影响结构变形分布.同时,结构在低温下更易发生倒塌.相对于位于文昌和设计基准温度下的对象结构,位于北京的对象结构具有更高的倒塌风险.所提出的方法能够量化评估不同地区温度相关型结构的地震风险.

关键词：

地震风险评估基于性能地震工程温度相关性区域温度分布特性修正区域易损性

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考虑近断层脉冲型地震动影响的埋地管道地震易损性分析

董晋琦郑山锁谢孝奎杨丰...

104-116页

查看更多>>摘要：近断层脉冲型地震动具有短时高能量的脉冲特性,会对埋地管道等长周期结构造成较为严重的破坏.为研究近断层脉冲型地震动影响的埋地管道抗震性能,该文基于简化速度脉冲模型,结合脉冲周期、脉冲峰值的经验统计公式,模拟了不同地震动的方向性脉冲分量和滑冲脉冲分量,通过与ATC-63报告推荐的远场地震动中的高频成份进行叠加,合成了具有多种频率成分的近断层脉冲型地震动;在此基础上,进一步考虑空间变异性,生成了的空间相关多点非平稳地震动.利用ANSYS软件进行有限元建模,输入人工合成的地震动进行增量动力时程分析,建立了 PGV与埋地管道最大应变之间关系的概率地震需求模型,结合管道极限破坏状态的划分,进而建立了考虑不确定性的不同管材、管径、壁厚及填覆土的埋地管道地震易损性模型.该模型为跨断层埋地管道地震风险评估中的地震易损性分析提供了理论基础.

关键词：

脉冲型地震动合成地震动场模拟埋地管道地震易损性数值模拟

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