国家自然科学基金(51261120374)
- 作品数：32 被引量：262H指数：11
- 相关作者：李杰许斌任晓丹陈洪兵高向玲更多>>
- 相关机构：同济大学湖南大学华侨大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金深圳市科技计划项目更多>>
- 相关领域：建筑科学电子电信理学一般工业技术更多>>
- 基于不同本构模型的混凝土结构地震倒塌对比分析被引量：13
- 2016年
- 基于混凝土材料本构模型,结合精细化结构单元模型和高效稳定的数值算法,实现了混凝土结构的动力倒塌全过程分析。对建模方法、结构分析方法、材料与构件失效准则等进行了简要介绍。以某钢筋混凝土框架-剪力墙结构为例,分别采用混凝土弹-脆性本构模型、弹塑性本构模型和随机损伤本构模型进行了结构地震倒塌全过程分析。结果表明:混凝土本构模型对结构倒塌分析具有重要的基础地位,本构模型选取不当,将给出错误的倒塌模式或分析结果;混凝土随机损伤本构模型能够准确地预测结构的强非线性行为,可用于复杂混凝土结构倒塌全过程的模拟。
- 周浩李杰
- 关键词：混凝土本构模型
- 结构可靠度计算的自适应辅助域方法
- 2017年
- 提出了一种Metropolis算法与支持向量机(SVM)方法相结合的自适应辅助域方法.利用Metropolis算法生成目标失效域内的条件样本点,并以该过程中的备选点作为初始训练点训练SVM模型.根据训练得到的SVM模型再自适应地选择一部分样本点加入训练点集,并对SVM模型进行更新,直至满足迭代终止条件.以最终得到的SVM模型作为辅助失效域,计算近似失效概率和两个条件失效概率.对近似失效概率进行修正,使最终得到的目标失效概率渐进无偏且更加稳定.算例表明该算法具有较好的计算精度、效率和鲁棒性.
- 陶伟峰
- 关键词：结构可靠度自适应支持向量机
- 基于压电材料的钢筋砼-钢组合塔筒损伤监测被引量：9
- 2016年
- 钢筋混凝土-钢组合塔筒作为一种新型的风电塔架形式,其混凝土段的开裂对其使用寿命具有重要影响,对其混凝土段的开裂进行监测具有重要意义。该文提出了一种基于压电陶瓷激励的应力波测量的钢筋混凝土塔段的开裂监测方法,以某钢筋混凝土-钢塔筒缩尺模型为对象,以布置在钢筋混凝土塔筒表面的压电陶瓷片为激励器,利用布置在钢筋混凝土塔筒不同高度位置的压电陶瓷片作为传感器,实现在不同水平往复加载下的应力波的测量。对混凝土塔段从裂缝开始出现直至构件最终破坏整个过程各压电陶瓷片的响应进行分析,并定义损伤指标。结果表明,定义的指标不仅可较好反应裂缝实际出现位置,且与加载等级相关,所提出的监测方法可对钢筋混凝土塔段裂缝的发生和发展过程进行有效监测。
- 周天翔许斌李彦贺蒋凡
- 关键词：压电陶瓷应力波
- 混凝土结构疲劳全过程分析方法研究被引量：12
- 2017年
- 为研究混凝土结构疲劳破坏的全过程,提出一种基于损伤力学的疲劳分析方法。该方法通过引入疲劳损伤本构模型以描述混凝土材料在疲劳荷载作用下的劣化过程。为提高计算效率,将本构模型与非线性有限元方法相结合,发展了一种循环跳跃式疲劳加速算法。基于该算法,结构的疲劳破坏过程可仅通过少量疲劳加载循环的计算加以推测。为保证算法精度,进一步提出基于损伤演化速率的自适应精度控制策略,使分析可根据疲劳损伤演化速率的变化自动调整加速算法的时间跳跃步长。采用该分析方法对混凝土材料与钢筋混凝土梁的疲劳破坏过程进行模拟,并与相关疲劳试验数据进行对比。结果表明:该分析方法可准确预测混凝土结构在疲劳荷载作用下的非线性行为,特别是疲劳加载过程中裂缝的产生和扩展过程;结合疲劳损伤本构模型和疲劳加速算法能够高效及准确地模拟混凝土结构的疲劳破坏全过程。
- 梁俊松丁兆东李杰
- 关键词：混凝土结构损伤本构模型精度控制非线性有限元分析
- 混凝土受拉性能多尺度均匀化数值模拟研究被引量：6
- 2019年
- 为研究混凝土的细观结构对其受拉性能的影响,本文首先采用蒙特卡罗方法生成了多组混凝土随机骨料模型;然后划分有限元网格并映射到所建立的混凝土随机骨料数值模型上,采用复合材料均匀化方法建立了混凝土多尺度均匀化数值模型。考虑骨料随机分布和骨料形状,通过数值分析得到了在单轴拉伸情况下混凝土损伤分布特性及宏观应力-应变关系,在考虑随机性与非均质性的同时得到了较为理想的结果。运用多尺度均匀化的建模方法不仅能反应混凝土细观结构的影响,而且等效化模型的模拟计算时间大大减少,节约计算资源,提高了计算效率,具有优越性。
- 王江许斌陈洪兵
- 关键词：随机骨料模型蒙特卡罗法
- 混凝土随机损伤力学研究进展被引量：25
- 2014年
- 基于对混凝土构成性质的随机性与受力行为非线性的认识,对混凝土本构关系与结构非线性分析方法进行了系统的研究,形成了混凝土随机损伤力学的理论体系。研究发现:混凝土的非线性、随机性及二者的耦合对材料和结构的力学行为有深刻的影响;在细观-宏观以及本构-结构等不同尺度上,随机要素的传递、演化以及在演化过程中的涨落,均需要合理而细致地加以考虑;混凝土在细观层次的随机性直接影响结构的动力灾变行为。混凝土随机损伤力学的发展和完善,为实现基于可靠性的混凝土结构设计与控制提供了基础。
- 李杰任晓丹
- 关键词：混凝土随机性
- 基于地震损伤评估的框架-核心筒结构Benchmark模型
- 高层建筑结构大震失效的损伤演化量化描述是实现基于性能抗震设计方法的关键，虽然研究者们从不同角度提出了结构不同层次的损伤模型，但相互之间缺乏比较与验证，目前仍然没有广泛认可的损伤模型，一定程度上制约了该方法的进一步研究。B...
- 李杰
- 关键词：地震损伤评估框架-核心筒结构BENCHMARK模型
- 非均匀受压下的箍筋约束混凝土本构模型被引量：2
- 2015年
- 以Mander提出的箍筋约束混凝土模型为基础,考虑构件非均匀受压下截面应变梯度对箍筋约束效应的影响,引入偏心率系数反映非均匀受压下偏心率对箍筋有效约束力的影响,建立了一类新的箍筋约束混凝土模型.将这一模型与柔度法纤维梁柱单元相结合,实现了在计算过程中动态更新构件不同位置、不同受力状态下的截面偏心率以及相应的约束混凝土应力-应变关系.对钢筋混凝土柱的分析结果表明建立的模型物理意义明确、计算精度较高.
- 冯德成万增勇李杰
- 轻粗骨料含量对混凝土抗压性能尺寸效应影响的细观数值模拟被引量：2
- 2023年
- 为了研究轻粗骨料含量对轻骨料混凝土立方体抗压破坏行为与尺寸效应的影响,本文根据瓦拉文公式确定轻粗骨料数量,借助混凝土细观数值建模方法分别建立了边长为100 mm、150 mm、300 mm、450 mm的二维轻骨料混凝土细观数值模型.采用塑性损伤本构模型,通过细观数值模拟研究了不同试件尺寸及不同轻粗骨料含量的轻骨料混凝土在单轴受压下的破坏形态及宏观应力-应变关系曲线.结果表明,在相同试件尺寸下,轻粗骨料含量对轻骨料混凝土单轴抗压强度有一定影响,受压破坏时轻粗骨料颗粒破坏.比较轻粗骨料含量相同的轻骨料混凝土立方体抗压性能发现,轻骨料混凝土尺寸效应明显,单轴抗压强度随试件尺寸增大而减小,且粗骨料含量影响轻骨料混凝土的尺寸效应.此外,细观数值模拟结果表明Ba?ant尺寸效应律适用于轻骨料混凝土的抗压性能.
- 王公志王江许斌
- 关键词：轻骨料混凝土抗压强度尺寸效应
- 基于CPU-GPU异构平台的高层结构地震响应分析方法研究被引量：8
- 2014年
- 为了解决传统的串行有限元分析方法计算耗时多精度低的问题,基于GPU并行计算能力在CUDA架构下建立了一套兼顾精度和效率的高层结构有限元分析的CPU-CPU的异构平台。基于CPU-GPU异构平台研究了高层结构地震响应算法,将整个时间步积分在GPU中计算完成,每一时间步下利用基于GPU的预处理共轭梯度迭代法求解线性方程组获得该时刻的位移,最终实现了基于GPU的Newmark-β法。通过算例验证了本文所提方法的高精度、高效率。
- 李红豫滕军李祚华
- 关键词：GPU异构平台地震响应CUDA加速比
