湖南大学学报·自然科学版

2022年05期

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本刊是由教育部主管、湖南大学主办的综性学术理论刊物，面向国内外公开出版发行。主要报道湖南大学自然科学领域最新研究成果，也... 展开

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月刊

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学术

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桥梁长索结构风致振动研究新进展 摘要：随着桥梁跨径的增大，桥梁索结构的长细比越来越大、频率越来越低，出现了一些新的风致振动问题，如悬索桥吊索风致振动、斜拉索高阶涡激共振、安装亮化灯具的桥梁索结构驰振等.针对这些新挑战，采用现场观测、风洞试验和理论分析等手段，研究人员进...
被动负刚度装置与线性滞回阻尼器组合对斜拉索多模态振动的阻尼效果 摘要：提出了结合负刚度装置提升线性滞回阻尼器对斜拉索多模态振动控制效果的方法.考虑被动负刚度装置与阻尼器在斜拉索上任意位置安装，采用斜拉索两点施控系统特征方程，讨论了安装位置、线性滞回阻尼器参数、负刚度系数等对斜拉索多模态阻尼的影响.结果...
基于精确阻尼调控的桥梁竖弯涡振Sc数影响 摘要：在桥梁气动外形和来流风场确定的条件下，Sc数（Scruton number）是影响大跨度桥梁涡振响应大小的关键因素.为了开展Sc数对大跨度桥梁竖向涡振影响的精细化研究，首先研制了适用于桥梁节段模型风洞试验的永磁式板式电涡流阻尼器，...
摩擦阻尼器-拉索系统振动特性试验研究 摘要：为研究拉索摩擦阻尼器的减振效果，开展了附加摩擦阻尼器拉索的自由振动和强迫振动特性试验.首先进行铜-钢金属摩擦阻尼器模型的力学性能试验，得到螺栓扭矩与摩擦力之间的关系.然后进行摩擦阻尼器-拉索系统模型自由振动特性试验研究，由试验测得...
基于均布式多孔表面吹气的索结构尾流控制 摘要：为研究基于均布式多孔表面吹气对索结构尾流的控制效果，进行了一系列的风洞试验.通过粒子图像测速（PIV）系统对雷诺数Re为1.0×104的无控和控制工况的索结构尾流场进行了测量，分析了尾流的瞬时和时均流动特性，并利用本征...
波浪形斜拉索的气动力及风致振动特性 摘要：斜拉索的风荷载和风致振动问题在工程设计和抗风研究领域备受关注，探索具有较小气动力和良好抑振性能的新型斜拉索十分必要.针对某一特定几何尺寸的波浪形斜拉索，通过风洞试验方法，研究了该波浪形斜拉索的整体气动力、风压分布、局部气动力、涡激振...
基于监测数据的斜拉索模态参数变异性分析 摘要：基于某大跨斜拉桥 5根拉索1年的加速度和温度监测数据，系统分析了在良好天气和暴雨天气下拉索模态参数和索力的变化特征.使用快速傅里叶变换和随机子空间法识别模态频率和阻尼比.对比发现，暴雨天气下拉索振幅大，低阶模态的振动明显，模态阻尼比...
既有拱桥光彩亮化改造后吊索的涡振性能 摘要：为确定既有拱桥亮化改造后柔性吊索的涡激共振性能，结合数值模拟和风洞试验开展了研究.针对既有吊索和新增吊索的亮化方案，对典型断面在不同来流风向下的绕流特性进行了模拟，并讨论了气动力系数和旋涡脱落行为随风向角的演变规律.然后，通过节...
安装椭圆形灯具和矩形线盒的斜拉索驰振 摘要：针对亮化灯具引起的斜拉索振动问题，以某安装椭圆形灯具和矩形线盒的斜拉索为工程背景，研究了驰振特性及增加结构阻尼对驰振的抑制效果.首先，进行了节段模型测力风洞试验，测量了安装灯具斜拉索的三分力系数，通过驰振力系数初步预测了发生驰振的风...

UHPC-沥青面层黏层动态剪切性能 摘要：为探究超高性能轻型组合桥面 UHPC-沥青面层黏层材料动态力学性能，采用伺服液压系统 UTM-30对UHPC-SMA 界面施加动态剪切荷载，通过5℃、15℃、25℃、35℃、45℃、60℃六种温度和0.1Hz、0.5Hz、1Hz、...
考虑非平稳横风作用的列车-大跨斜拉桥耦合系统动力响应 摘要：为了研究非平稳横风对列车-大跨斜拉桥耦合系统的动力响应，首先使用EMD（经验模态分解）方法对已有实测台风数据进行处理，获得台风的时变平均风速，将风谱中的平均风速替换成时变平均风速，通过谐波合成法模拟得到非平稳横风脉动风速.使用有限元...
基于点云数据与工程知识的桥梁形态变化识别方法 摘要：为精准评估桥梁服役状态，通过定期多次三维激光数字建模，提出一种基于点云模型与工程知识的桥梁形态变化识别与跟踪方法.首先以传统 ICP 配准算法为基础，结合工程专业知识，仅依据优化的相对不动点集实现高效的点云分割与配准，进而针对新旧...
适用于随机车流的二维桥梁动态称重应用 摘要：为解决桥梁动态称重（Bridge weigh-in-motion，BWIM）中多车共存时的轴、总重识别难题，基于桥梁的二维（2D）结构特性，考虑车辆的横向位置，提出了一种2D-BWIM算法.该算法仅利用移动车辆所在车道下方的梁底响应...
CLT楼板半层搭接节点的面外弯曲性能试验研究 摘要：为研究半层搭接节点对正交胶合木（CLT）楼板双向抗弯承载力的影响，分别对CLT楼板半层搭接节点试件沿强轴和弱轴方向进行面外加载弯曲试验.归纳了强轴和弱轴方向受弯的试验现象和极限状态的破坏模式，考察了螺钉直径、螺钉间距、搭接长度对抗弯...
混合配筋偏心受压构件正截面承载力计算理论和方法 摘要：为完善钢筋和纤维增强复合材料（FRP）筋混合配筋混凝土偏心受压构件正截面承载力计算方法，基于已有钢筋和玻璃纤维增强复合材料（GFRP）筋混合配筋混凝土偏压构件试验，通过试验现象和破坏形态归纳出三种典型的破坏类型，进而分析各破坏类型...
酸雨环境下钢筋混凝土框架节点抗震性能试验研究 摘要：为研究酸雨腐蚀后 RC框架节点的抗震性能，采用人工气候法模拟酸雨环境，对8 榀 RC梁柱节点试件进行加速腐蚀试验，而后进行拟静力试验，观察酸雨腐蚀后试件表观现象，并分析腐蚀循环次数、轴压比及硫酸根离子浓度对节点与其核心区破坏特征、...
平面外弯矩作用下T形圆管节点热点应力分布 摘要：确定钢管相贯节点热点应力沿相贯焊缝的分布情况是计算热点应力极值的基础.对平面外弯矩作用下的T 形圆管相贯节点焊缝处热点应力分布开展研究，并提出了其应力分布曲线方程.利用径向拉伸法建立了T形圆钢管相贯节点的有限元网格模型，对焊趾处热点...
高温后方钢管再生混凝土界面黏结性能及本构方程 摘要：为了揭示高温后方钢管与再生混凝土的界面黏结性能，以最高经历温度（T）、再生粗骨料取代率（γ）为变化参数，设计并完成了20个试件高温后的推出试验.通过试验观察了试件的受力破坏过程及形态，获取了试件加载端和自由端的荷载-滑移曲线，分...
硅灰强化再生混凝土抗压强度尺寸效应 摘要：为研究水泥外掺硅灰浆液强化再生骨料对再生混凝土立方体抗压强度尺寸效应的影响，以水泥外掺硅灰浆液水胶比、再生骨料取代率和试件几何尺寸为试验参数，完成了240个再生混凝土立方体试件的抗压试验.结果表明：采用水胶比为1.0的水泥外掺硅灰浆...
基于环管试验的粗骨料膏体管输阻力模型及优化 摘要：为探明粗骨料膏体的管输阻力特性，开展了关于粗骨料膏体输送特性的工业级环管输送试验，利用白金汉方程对环管数据拟合处理后获得膏体的实际流变参数，并建立了基于流动度测试的粗骨料膏体阻力方程.通过响应面分析法（RSM-BBD）对膏体输送行...
非饱和流固耦合物质点方法（CMPM的原理及应用 摘要：基于连续介质力学的质量及动量守恒原理，考虑了固-液两相材料的水力耦合相互作用，推导并提出了基于速度场（v-w formulation）的耦合物质点方法（CMPM），可考虑水力耦合作用下，饱和/非饱和结构的大变形力学行为.同时，详细...
现有防疫通风措施及基于先进气流组织的源头控制技术应用 摘要：新冠疫情暴发后，如何应对呼吸道传染病的传播这一难题再次摆在了人们面前.通风是最重要的工程防疫措施，ASHRAE、REHVA、SHASE以及中国的相关机构、学会就如何利用暖通空调系统有效防控 COVID-19的传播相继出台了指导性文...
基于GIS和历史卫星影像的城市建筑大数据识别 摘要：在城市建筑群能耗模拟中，建筑类型和建筑年代是典型建筑参考的主要依据，目前较难直接获取相关数据.为识别建筑类型，以长沙市区21538个建筑轮廓（不含城市地图信息点和区域边界轮廓信息）为例，基于建筑轮廓的轮廓面积、近似矩形短边宽度、...
个人舒适系统作用下的杭州市冬季住宅居民热舒适特征 摘要：夏热冬冷地区住宅冬季普遍使用红外线加热器、暖脚器、局部暖风机等个人舒适系统来供暖.为了探究个人舒适系统作用下的热舒适特征，选取杭州市为研究对象，采用问卷调研、现场测试与实验室测试方法对个人舒适系统作用下的居民冬季热舒适特征进行了研...