工程力學最新期刊目錄

考慮核心區剪切的復式鋼管混凝土外環板節點變形與耗能分析————作者：張玉芬;郝圣旺;賈立勇;張峻豪;

摘要：復式鋼管混凝土外環板節點在內外鋼管間設置錨固腹板可使環板傳力更有效，但上下環板對節點域形成一對力偶作用使節點核心區存在較大的剪切變形。為研究節點核心區剪切變形效應影響，設計了6個復式鋼管混凝土外環板節點試件進行低周反復荷載試驗，不同的梁柱線剛度比試件出現了梁端屈服和柱端屈服兩種破壞機制，得到了節點彎矩-梁柱相對轉角（M-θ）和核心區剪力-剪切角（V-γ）滯回曲線，并進行節點變形和耗能分析。研究表明...

合金鋼蠕變損傷特性的非常規態近場動力學方法————作者：馬鵬飛;鄧朝陽;張緒天;袁超;張藝晨;

摘要：本文基于Kachanov-Rabotnov損傷模型，提出了一種非常規態近場動力學方法，旨在研究金屬材料在高溫環境下的蠕變變形及損傷行為。通過引入連續性因子和損傷變量，Kachanov-Rabotnov模型能夠有效描述材料退化過程及其蠕變斷裂行為。為更好地刻畫這一過程，本文擴展了Bond-associated近場動力學理論，考慮了物質點間的非局部作用，建立了蠕變應變增量和損傷參數增量與總應變增量的關...

基于能量的主余震序列作用下填充墻RC框架結構累積損傷分析————作者：韓祎;韓建平;于曉輝;

摘要：以滯回耗能為結構損傷指標，采用真實主余震序列作為輸入，分別計算了考慮和未考慮填充墻的RC框架結構在主余震序列作用下的累積損傷和余震增量損傷。根據結構的主震損傷狀態進行分組，計算獲得損傷狀態相關的填充墻耗能占比，分析了不同損傷狀態下填充墻和框架結構滯回耗能的演變過程，明晰了填充墻數量、強度及剛度對墻體耗能比例分布的影響規律。結果表明：主余震序列作用下RC框架結構的滯回耗能比單獨主震作用時增加了30%...

一種基于鉆孔和地表高程數據的復雜場地建模與地震反應分析方法————作者：趙樹濤;顧生泉;張俊奇;左紹兵;趙密;楊杰;杜修力;

摘要：為了避免現有復雜場地有限元網格生成困難從而難于進行場地地震反應分析難題，本文提出一種基于鉆孔和地表高程數據的復雜場地建模與地震反應分析方法。首先，沿每個鉆孔選取適當數量的采樣點，形成包含大量散點坐標和材料信息的鉆孔數據集，通過空間散點插值算法生成描述場地土層分布的電子圖像；其次，融合地表高程數據對土層圖像進行像素調整，形成真實地表形狀；再次，利用四叉樹/八叉樹算法實現基于圖像的網格生成；最后，采用...

土耳其地震房屋震害及強地震動特征對我國抗震設計譜修訂的啟示————作者：夏坤;許浩;崔贊濤;董林;李彥蒼;陳如意;

摘要：2023年2月6日土耳其M_w7.8級強烈地震導致大量房屋倒塌，近斷層超預期的強地震動給我國抗震設計反應譜的修訂帶來了深刻的啟示并提出了更高的要求。通過近斷層實際地震反應譜與中國和土耳其設計反應譜的對比，以及多次強烈地震對建筑結構造成的累積損傷效應等方面，系統分析土耳其地震強地震動特征，并從地震動特征角度闡明此次地震房屋損壞及倒塌嚴重的原因；基于土耳其地震宏觀烈度Ⅸ度、Ⅹ度的強...

基于本征正交分解與模態擴展的結構振動響應虛擬感知————作者：楊少沖;王佰順;單道義;修新東;張超;方有亮;

摘要：桁架結構健康監測過程中，傳感器數量受限而無法對結構進行整體性監測。為此，發展了一種基于本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition， POD)與模態擴展(Modal Expansion， ME)相結合的POD-ME方法。該方法無需建立有限元模型獲取先驗信息，僅利用實測動響應數據訓練反映結構特征的本征模態，通過選取本征模態構建表征桁架稀疏應變與未測點處應變映射關系的虛...

基于雙軸陀螺穩定器的大跨橋梁顫振主動抑制及其時域計算方法研究————作者：游衡銳;遆子龍;李永樂;向活躍;楊凌;

摘要：橋梁顫振穩定性是大跨度橋梁抗風性能的關鍵指標，也是特大跨橋梁設計與建造的重要技術挑戰之一。本研究受海洋工程啟發，研究了利用旋轉陀螺抗傾覆和自穩定的特性抑制橋梁顫振，并提出了橋梁—陀螺耦合系統的時域分析方法。以大帶東橋為工程背景，研究首先基于三維坐標系推導了雙軸陀螺穩定器在微小偏轉下的運動方程。隨后，通過有理函數擬合顫振導數，得到橋梁顫振的時域自激力，并建立了考慮陀螺穩定器的橋梁顫振分析數學模型。在...

基于證據理論的載荷譜多域信息融合與加速編輯————作者：鄭國峰;楊江波;劉雪萊;蘇航;段毅龍;廖運來;洪浩;趙樹恩;

摘要：提出了一種基于多域信息融合的隨機載荷譜加速編輯方法。載荷譜的能量分布、損傷分布和峰值分布可作為加速耐久性編輯的重要證據源，基于證據理論開展載荷譜多域信息的融合，獲得能夠對載荷點的保留或刪除進行決策的信任函數。以編輯前后載荷譜的壓縮比作為目標函數，以信任函數閾值作為設計變量，以統計參數(均方根和峭度系數)誤差和損傷保留量作為約束條件，利用遺傳算法對融合后信任函數閾值進行優化求解。通過定位超過閾值的載...

基于等幾何分析的薄壁結構CAD/CAE一體化方法————作者：管振宇;郭玉杰;孫宇;延浩;

摘要：基于CAD裁剪曲面的等幾何薄殼分析正逐步發展為兼具精度與效率的先進分析方法，但在參數化單元屬性界定環節，現有投影法在特定幾何特征下的魯棒性仍面臨嚴峻挑戰，如在鄰接點鄰近區域易產生數值不穩定性，以及對含拐點或尖角的復雜曲線難以保證判定精度。針對上述問題，本文構建了面向STEP標準文件格式的集成化計算框架，實現復雜多片裁剪結構的CAD/CAE無縫融合。首先提取并處理裁剪、多片耦合信息，其次采用自適應細...

低屈服點鋼閉口矩形截面連梁力學性能研究————作者：吳俊昱;莊亮東;羅生宏;樊立龍;肖飛知;吳楨灝;

摘要：閉口矩形截面連梁有著變形能力強、面外穩定性強的優點，在建筑抗震設計領域有著獨特的優勢與推廣價值。采用低屈服點鋼時，閉口矩形截面連梁的減震耗能能力可以得到進一步提升。本文通過試驗研究、數值模擬與理論分析的方法，重點研究了該構件在往復加載工況下力學性能，并給出了工程應用中的設計建議。首先以連梁長度等五個參數為試驗變量設計了12個足尺試件，通過往復剪切加載，測量得到連梁承載力、變形能力、塑性超強能力等力...

基于有阻尼非移動車輛的橋梁頻率識別：理論和試驗研究————作者：吳夢雪;卜海薇;朱金;張廷鵬;程偉;李永樂;

摘要：基于車輛響應的橋梁間接測量法(也稱車輛掃描法)可用于精準快速地獲得橋梁的動態信息和評估橋梁結構的性能。基于現有的車輛掃描法相關研究，該文提出了一種利用移動和非移動車輛識別橋梁頻率的理論和方法，并采用室內縮尺試驗對所提方法的可行性進行了驗證。該文建立了包含移動車輛和非移動車輛的車橋耦合系統理論模型，推導了該耦合系統中橋梁和非移動車輛響應解析解，揭示了非移動車輛用于提取橋梁頻率的內在機理；采用數值模型...

本刊要訊

摘要：<正>1.《工程力學》是中國科學技術協會主管、中國力學學會主辦、清華大學土木工程系承辦的學術期刊。2.本刊為Ei Compendex、Scopus及ISI Web of Knowledge文摘數據庫收錄期刊。萬方數據庫、中國知網、重慶維普、超星、EBSCO數據庫全文檢索。3.本刊于2019年和2024年兩度入選“中國科技期刊卓越行動計劃梯隊項目”。4.本刊于2018年11月第三次榮獲中國科協“精品...

征稿簡則

摘要：<正>1.《工程力學》主要報導力學在工程及結構中的應用，刊登力學在科研、設計、施工、教學和生產方面具有學術水平、創造性和實用價值的論文，包括力學在土木建筑、水工港工、公路鐵路、橋梁隧道、航海造船、航空航天、礦山冶金、機械化工、國防軍工、防災減災、能源環保等工程中的應用且具有一定學術水平的研究成果。特別歡迎具有創新水平的力學分析及大型工程實驗研究。提交的論文必須對國內外前沿進展有一定評述。2.來稿務...

一種改善幾何非線性邊值問題求解效率的組合法————作者：劉建濤;徐睿;符美桐;于健乘;侯云瀟;杜小龍;馮志強;

摘要：基于更新拉格朗日理論，推導了梁單元幾何大變形控制方程，并建立了相應邊值問題的有限元求解方法，通過已有文獻數據驗證了求解方法的正確性。為了提升現有幾何非線性問題求解效率，對幾何非線性邊值問題按極限點類型進行分類和效率影響因素分析，通過改進已有增量迭代法預測與校正策略，發展了一種可改善幾何非線性邊值問題求解效率的組合法，并采用Lee Frame等三個常用算例驗證了組合法的有效性和量化分析了組合法的加速...

基于本征正交分解模型降階的索桿結構振動主動控制————作者：萬華平;馬強;朱一凱;董冠森;羅堯治;

摘要：索桿結構具有低剛度弱阻尼的特點，在動態激勵作用下振動響應較大，基于主動控制方法通過作動器輸入最優控制力，可有效降低結構的振動水平。由于結構模型的復雜性、控制器設計參數的多樣性以及算法魯棒性設計需求等客觀因素的存在，主動控制算法的計算成本日益增長。為了降低主動控制算法的計算成本，本文提出了基于本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition, POD)模型降階的索桿結構線...

核電廠房RC墻體在高能管道甩動撞擊下的損傷和動力響應研究————作者：滕振超;劉彥峰;鄒德磊;孫運輪;

摘要：為了揭示核動力廠房RC墻體在高能管道斷裂甩動撞擊下的損傷機理，開展了RC靶板抗沖擊試驗，分析了RC板的動力響應與損傷特點。采用有限元軟件LS-DYNA進行了試驗數值仿真，并通過與試驗結果對比，驗證了數值模型的有效性。進一步，基于已驗證的有限元分析方法，開展了高能管道真實破裂場景下的全尺寸精細化數值仿真，分析了管道沖擊速度、沖擊角度、墻體厚度以及墻體鋼筋布置方式等參數對核電廠房RC墻體損傷的影響。研...

自復位SMA-ECC復合剪力墻滯回性能數值模擬研究————作者：康莉萍;錢輝;李宗翱;

摘要：為減小剪力墻震后的殘余變形和損傷，本文提出了一種具有自復位功能的剪力墻。該剪力墻采用形狀記憶合金（簡稱SMA）筋材和工程水泥基復合材料（簡稱ECC）替代普通鋼筋和混凝土，以實現墻體的自復位及解決混凝土的脆性剝落。本文基于OpenSees平臺建立了自復位剪力墻的數值分析模型，通過與試驗結果對比驗證了該模型的有效性，進而分析了軸壓比、剪跨比、SMA配筋率、SMA屈服強度和ECC極限拉應變等參數對構件滯...

扭轉荷載作用下考慮橫隔板剛度影響的一種新型箱梁單元————作者：李夏元;陳建兵;陳洪兵;萬水;康愛紅;

摘要：為研究扭轉荷載作用下內置橫隔板的薄壁箱梁力學性能，本文提出了一種考慮橫隔板剛度影響的新型箱梁單元（BnCTD）。根據荷載分解法，將薄壁箱梁的扭轉分解為剛性扭轉和畸變，分別在剛性扭轉分析中考慮圣維南扭轉和二次扭轉剪切變形的影響，在畸變分析中考慮二次畸變剪切變形的影響。基于廣義坐標法，統一了扭轉荷載作用下約束扭轉效應和畸變效應的位移形式。利用變形協調關系和內力平衡條件，建立了不同類型橫隔板與主梁變形之...

基于改進信賴域的混合模擬模型更新方法————作者：陳再現;劉鋮;許耀龍;李明剛;鐘煒彭;

摘要：針對混合模擬模型更新在多參數模型尋優時存在計算量大、收斂慢的問題，引入信賴域算法與分類分階段敏感性分析、均勻設計相結合，提出了一種改進信賴域混合模擬模型更新方法。該方法以核心參數為輸入變量、驗算子結構與試驗子結構的恢復力相對累計誤差為目標函數建立信賴空間，使用信賴域算法進行尋優中心確定和信賴域半徑計算，采用均勻設計生成樣本空間完成最優參數組搜索。以鋼框架為例，設定四種方案、十種隨機工況進行數值模擬...

基于壓縮蒙特卡羅的改進粒子群優化粒子濾波算法及其在結構動力響應預測中的應用————作者：魏克倫;徐亞洲;任倩倩;

摘要：提出了改進的粒子濾波(PF)算法觀測噪聲，以此解決PF算法中觀測噪聲取值困難的問題。其次，介紹了壓縮蒙特卡羅(CMC)算法。然后，將CMC算法和粒子群優化粒子濾波(PSO-PF)算法結合，得到了基于壓縮蒙特卡羅的改進粒子群優化粒子濾波(CMC-PSO-PF)算法，以此達到提高算法計算效率的目的。最后，開展了CMC-PSO-PF算法在裝配式地鐵高架車站結構動力響應預測中的應用。研究結果表明：與觀測噪...

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