湖南大學(xué)學(xué)報(bào)·自然科學(xué)版

2022年05期

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本刊是由教育部主管、湖南大學(xué)主辦的綜性學(xué)術(shù)理論刊物，面向國(guó)內(nèi)外公開(kāi)出版發(fā)行。主要報(bào)道湖南大學(xué)自然科學(xué)領(lǐng)域最新研究成果，也... 展開(kāi)

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橋梁長(zhǎng)索結(jié)構(gòu)風(fēng)致振動(dòng)研究新進(jìn)展 摘要：隨著橋梁跨徑的增大，橋梁索結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)細(xì)比越來(lái)越大、頻率越來(lái)越低，出現(xiàn)了一些新的風(fēng)致振動(dòng)問(wèn)題，如懸索橋吊索風(fēng)致振動(dòng)、斜拉索高階渦激共振、安裝亮化燈具的橋梁索結(jié)構(gòu)馳振等.針對(duì)這些新挑戰(zhàn)，采用現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、風(fēng)洞試驗(yàn)和理論分析等手段，研究人員進(jìn)...
被動(dòng)負(fù)剛度裝置與線性滯回阻尼器組合對(duì)斜拉索多模態(tài)振動(dòng)的阻尼效果 摘要：提出了結(jié)合負(fù)剛度裝置提升線性滯回阻尼器對(duì)斜拉索多模態(tài)振動(dòng)控制效果的方法.考慮被動(dòng)負(fù)剛度裝置與阻尼器在斜拉索上任意位置安裝，采用斜拉索兩點(diǎn)施控系統(tǒng)特征方程，討論了安裝位置、線性滯回阻尼器參數(shù)、負(fù)剛度系數(shù)等對(duì)斜拉索多模態(tài)阻尼的影響.結(jié)果...
基于精確阻尼調(diào)控的橋梁豎彎渦振Sc數(shù)影響 摘要：在橋梁氣動(dòng)外形和來(lái)流風(fēng)場(chǎng)確定的條件下，Sc數(shù)（Scruton number）是影響大跨度橋梁渦振響應(yīng)大小的關(guān)鍵因素.為了開(kāi)展Sc數(shù)對(duì)大跨度橋梁豎向渦振影響的精細(xì)化研究，首先研制了適用于橋梁節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)的永磁式板式電渦流阻尼器，...
摩擦阻尼器-拉索系統(tǒng)振動(dòng)特性試驗(yàn)研究 摘要：為研究拉索摩擦阻尼器的減振效果，開(kāi)展了附加摩擦阻尼器拉索的自由振動(dòng)和強(qiáng) 迫振動(dòng)特性試驗(yàn).首先進(jìn)行銅-鋼金屬摩擦阻尼器模型的力學(xué)性能試驗(yàn)，得到螺栓扭矩與摩擦力之間的關(guān)系.然后進(jìn)行摩擦阻尼器-拉索系統(tǒng)模型自由振動(dòng)特性試驗(yàn)研究，由試驗(yàn)測(cè)得...
基于均布式多孔表面吹氣的索結(jié)構(gòu)尾流控制 摘要：為研究基于均布式多孔表面吹氣對(duì)索結(jié)構(gòu)尾流的控制效果，進(jìn)行了一系列的風(fēng)洞試驗(yàn).通過(guò)粒子圖像測(cè)速（PIV）系統(tǒng)對(duì)雷諾數(shù)Re為1.0×104的無(wú)控和控制工況的索結(jié)構(gòu)尾流場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)量，分析了尾流的瞬時(shí)和時(shí)均流動(dòng)特性，并利用本征...
波浪形斜拉索的氣動(dòng)力及風(fēng)致振動(dòng)特性 摘要：斜拉索的風(fēng)荷載和風(fēng)致振動(dòng)問(wèn)題在工程設(shè)計(jì)和抗風(fēng)研究領(lǐng)域備受關(guān)注，探索具有較小氣動(dòng)力和良好抑振性能的新型斜拉索十分必要.針對(duì)某一特定幾何尺寸的波浪形斜拉索，通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)方法，研究了該波浪形斜拉索的整體氣動(dòng)力、風(fēng)壓分布、局部氣動(dòng)力、渦激振...
基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的斜拉索模態(tài)參數(shù)變異性分析 摘要：基于某大跨斜拉橋 5根拉索1年的加速度和溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)分析了在良好天氣和暴雨天氣下拉索模態(tài)參數(shù)和索力的變化特征.使用快速傅里葉變換和隨機(jī)子空間法識(shí)別模態(tài)頻率和阻尼比.對(duì)比發(fā)現(xiàn)，暴雨天氣下拉索振幅大，低階模態(tài)的振動(dòng)明顯，模態(tài)阻尼比...
既有拱橋光彩亮化改造后吊索的渦振性能 摘要：為確定既有拱橋亮化改造后柔性吊索的渦激共振性能，結(jié)合數(shù)值模擬和風(fēng)洞試驗(yàn) 開(kāi)展了研究.針對(duì)既有吊索和新增吊索的亮化方案，對(duì)典型斷面在不同來(lái)流風(fēng)向下的繞流特性進(jìn)行了模擬，并討論了氣動(dòng)力系數(shù)和旋渦脫落行為隨風(fēng)向角的演變規(guī)律.然后，通過(guò)節(jié)...
安裝橢圓形燈具和矩形線盒的斜拉索馳振 摘要：針對(duì)亮化燈具引起的斜拉索振動(dòng)問(wèn)題，以某安裝橢圓形燈具和矩形線盒的斜拉索為工程背景，研究了馳振特性及增加結(jié)構(gòu)阻尼對(duì)馳振的抑制效果.首先，進(jìn)行了節(jié)段模型測(cè)力風(fēng)洞試驗(yàn)，測(cè)量了安裝燈具斜拉索的三分力系數(shù)，通過(guò)馳振力系數(shù)初步預(yù)測(cè)了發(fā)生馳振的風(fēng)...

UHPC-瀝青面層黏層動(dòng)態(tài)剪切性能 摘要：為探究超高性能輕型組合橋面 UHPC-瀝青面層黏層材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能，采用伺服液壓系統(tǒng) UTM-30對(duì)UHPC-SMA 界面施加動(dòng)態(tài)剪切荷載，通過(guò)5℃、15℃、25℃、35℃、45℃、60℃六種溫度和0.1Hz、0.5Hz、1Hz、...
考慮非平穩(wěn)橫風(fēng)作用的列車-大跨斜拉橋耦合系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng) 摘要：為了研究非平穩(wěn)橫風(fēng)對(duì)列車-大跨斜拉橋耦合系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)，首先使用EMD（經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解）方法對(duì)已有實(shí)測(cè)臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得臺(tái)風(fēng)的時(shí)變平均風(fēng)速，將風(fēng)譜中的平均風(fēng)速替換成時(shí)變平均風(fēng)速，通過(guò)諧波合成法模擬得到非平穩(wěn)橫風(fēng)脈動(dòng)風(fēng)速.使用有限元...
基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)與工程知識(shí)的橋梁形態(tài)變化識(shí)別方法 摘要：為精準(zhǔn)評(píng)估橋梁服役狀態(tài)，通過(guò)定期多次三維激光數(shù)字建模，提出一種基于點(diǎn)云模型與工程知識(shí)的橋梁形態(tài)變化識(shí)別與跟蹤方法.首先以傳統(tǒng) ICP 配準(zhǔn)算法為基礎(chǔ)，結(jié)合工程專業(yè)知識(shí)，僅依據(jù)優(yōu)化的相對(duì)不動(dòng)點(diǎn)集實(shí)現(xiàn)高效的點(diǎn)云分割與配準(zhǔn)，進(jìn)而針對(duì)新舊...
適用于隨機(jī)車流的二維橋梁動(dòng)態(tài)稱重應(yīng)用 摘要：為解決橋梁動(dòng)態(tài)稱重（Bridge weigh-in-motion，BWIM）中多車共存時(shí)的軸、總重識(shí)別難題，基于橋梁的二維（2D）結(jié)構(gòu)特性，考慮車輛的橫向位置，提出了一種2D-BWIM算法.該算法僅利用移動(dòng)車輛所在車道下方的梁底響應(yīng)...
CLT樓板半層搭接節(jié)點(diǎn)的面外彎曲性能試驗(yàn)研究 摘要：為研究半層搭接節(jié)點(diǎn)對(duì)正交膠合木（CLT）樓板雙向抗彎承載力的影響，分別對(duì)CLT樓板半層搭接節(jié)點(diǎn)試件沿強(qiáng)軸和弱軸方向進(jìn)行面外加載彎曲試驗(yàn).歸納了強(qiáng)軸和弱軸方向受彎的試驗(yàn)現(xiàn)象和極限狀態(tài)的破壞模式，考察了螺釘直徑、螺釘間距、搭接長(zhǎng)度對(duì)抗彎...
混合配筋偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算理論和方法 摘要：為完善鋼筋和纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（FRP）筋混合配筋混凝土偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算方法，基于已有鋼筋和玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（GFRP）筋混合配筋混凝土偏壓構(gòu)件試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)現(xiàn)象和破壞形態(tài)歸納出三種典型的破壞類型，進(jìn)而分析各破壞類型...
酸雨環(huán)境下鋼筋混凝土框架節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究 摘要：為研究酸雨腐蝕后 RC框架節(jié)點(diǎn)的抗震性能，采用人工氣候法模擬酸雨環(huán)境，對(duì)8 榀 RC梁柱節(jié)點(diǎn)試件進(jìn)行加速腐蝕試驗(yàn)，而后進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)，觀察酸雨腐蝕后試件表觀現(xiàn) 象，并分析腐蝕循環(huán)次數(shù)、軸壓比及硫酸根離子濃度對(duì)節(jié)點(diǎn)與其核心區(qū)破壞特征、...
平面外彎矩作用下T形圓管節(jié)點(diǎn)熱點(diǎn)應(yīng)力分布 摘要：確定鋼管相貫節(jié)點(diǎn)熱點(diǎn)應(yīng)力沿相貫焊縫的分布情況是計(jì)算熱點(diǎn)應(yīng)力極值的基礎(chǔ).對(duì)平面外彎矩作用下的T 形圓管相貫節(jié)點(diǎn)焊縫處熱點(diǎn)應(yīng)力分布開(kāi)展研究，并提出了其應(yīng)力分布曲線方程.利用徑向拉伸法建立了T形圓鋼管相貫節(jié)點(diǎn)的有限元網(wǎng)格模型，對(duì)焊趾處熱點(diǎn)...
高溫后方鋼管再生混凝土界面黏結(jié)性能及本構(gòu)方程 摘要：為了揭示高溫后方鋼管與再生混凝土的界面黏結(jié)性能，以最高經(jīng)歷溫度（T）、再生粗骨料取代率（γ）為變化參數(shù)，設(shè)計(jì)并完成了20個(gè)試件高溫后的推出試驗(yàn).通過(guò)試驗(yàn)觀察了試件的受力破壞過(guò)程及形態(tài)，獲取了試件加載端和自由端的荷載-滑移曲線，分...
硅灰強(qiáng)化再生混凝土抗壓強(qiáng)度尺寸效應(yīng) 摘要：為研究水泥外摻硅灰漿液強(qiáng)化再生骨料對(duì)再生混凝土立方體抗壓強(qiáng)度尺寸效應(yīng)的影響，以水泥外摻硅灰漿液水膠比、再生骨料取代率和試件幾何尺寸為試驗(yàn)參數(shù)，完成了240個(gè)再生混凝土立方體試件的抗壓試驗(yàn).結(jié)果表明：采用水膠比為1.0的水泥外摻硅灰漿...
基于環(huán)管試驗(yàn)的粗骨料膏體管輸阻力模型及優(yōu)化 摘要：為探明粗骨料膏體的管輸阻力特性，開(kāi)展了關(guān)于粗骨料膏體輸送特性的工業(yè)級(jí) 環(huán)管輸送試驗(yàn)，利用白金漢方程對(duì)環(huán)管數(shù)據(jù)擬合處理后獲得膏體的實(shí)際流變參數(shù)，并建立了基于流動(dòng)度測(cè)試的粗骨料膏體阻力方程.通過(guò)響應(yīng)面分析法（RSM-BBD）對(duì)膏體輸送行...
非飽和流固耦合物質(zhì)點(diǎn)方法（CMPM的原理及應(yīng)用 摘要：基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的質(zhì)量及動(dòng)量守恒原理，考慮了固-液兩相材料的水力耦合相互作用，推導(dǎo)并提出了基于速度場(chǎng)（v-w formulation）的耦合物質(zhì)點(diǎn)方法（CMPM），可考慮水力耦合作用下，飽和/非飽和結(jié)構(gòu)的大變形力學(xué)行為.同時(shí)，詳細(xì)...
現(xiàn)有防疫通風(fēng)措施及基于先進(jìn)氣流組織的源頭控制技術(shù)應(yīng)用 摘要：新冠疫情暴發(fā)后，如何應(yīng)對(duì)呼吸道傳染病的傳播這一難題再次擺在了人們面前.通風(fēng)是最重要的工程防疫措施，ASHRAE、REHVA、SHASE以及中國(guó)的相關(guān)機(jī)構(gòu)、學(xué)會(huì)就如何利用暖通空調(diào)系統(tǒng)有效防控 COVID-19的傳播相繼出臺(tái)了指導(dǎo)性文...
基于GIS和歷史衛(wèi)星影像的城市建筑大數(shù)據(jù)識(shí)別 摘要：在城市建筑群能耗模擬中，建筑類型和建筑年代是典型建筑參考的主要依據(jù)，目前較難直接獲取相關(guān)數(shù)據(jù).為識(shí)別建筑類型，以長(zhǎng)沙市區(qū)21538個(gè)建筑輪廓（不含城市地圖信息點(diǎn)和區(qū)域邊界輪廓信息）為例，基于建筑輪廓的輪廓面積、近似矩形短邊寬度、...
個(gè)人舒適系統(tǒng)作用下的杭州市冬季住宅居民熱舒適特征 摘要：夏熱冬冷地區(qū)住宅冬季普遍使用紅外線加熱器、暖腳器、局部暖風(fēng)機(jī)等個(gè)人舒適系統(tǒng)來(lái)供暖.為了探究個(gè)人舒適系統(tǒng)作用下的熱舒適特征，選取杭州市為研究對(duì)象，采用問(wèn)卷調(diào)研、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與實(shí)驗(yàn)室測(cè)試方法對(duì)個(gè)人舒適系統(tǒng)作用下的居民冬季熱舒適特征進(jìn)行了研...