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[发明专利]基于卡尔曼滤波及弹塑性耗能差的震损结构损伤量化方法-CN202110669071.0有效
发明人：何浩祥;程时涛;兰炳稷;吴山 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-06-17 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G01N29/04 文献下载
摘要：本发明公开基于卡尔曼滤波及弹塑性耗能差的震损结构损伤量化方法，利用传感器获取实际结构在地震下的位移、速度、加速度响应；随后，提取结构在前震下的响应，利用卡尔曼滤波，识别结构等效质量和等效刚度，以此建立实际结构的等效弹性模型；根据等效模型计算实际结构在主震作用下的理想弹性响应，并计算结构的理想弹性变形能；根据结果在主震下的实测响应，计算结构的真实弹塑性变形能；最后，通过比较理想弹性变形能与真实弹塑性变形能之间的差异性评估结构的整体及层间损伤程度。相比与传统损伤评估方法，本发明所提出的损伤量化方法，计算效率高，评估结果精确，具有较高的工程应用价值。
基于卡尔滤波塑性耗能结构损伤量化方法

[发明专利]一种测试混凝土试块内部材料本构关系的装置及安装方法-CN202011569703.8有效
发明人：何浩祥;王峥;程时涛;孙澔鼎 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-12-26 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G01N3/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种测试混凝土试块内部材料本构关系的装置及安装方法，该装置包括：棱柱体混凝土试块模具、捆绑绳、应变片传感线、微型土压力盒传感线、柔性介质棒、应变片、敏感栅、端子、微型土压力盒、圆形钢片、扎丝、半圆形拉环。本发明固定简单，且在混凝土浇筑过程及振捣过程中柔性介质棒始终保持垂直，微型土压力盒受压面不会倾斜。测量混凝土应力应变主要依靠应变片和微型土压力盒。应变片的尺寸小于柔性介质棒表面尺寸，柔性介质棒表面用砂纸打磨粗糙，使其与现浇混凝土有良好的粘结性能。用瞬间强力粘合剂胶水将应变片粘贴在柔性介质棒上，应变片表面涂抹硅橡胶做防潮处理，避免胶层吸收混凝土中的水分降低绝缘电阻值。
一种测试混凝土内部材料关系装置安装方法

[发明专利]可半主动调控阻尼性态的方斗型调谐液体阻尼器-CN202110999649.9有效
发明人：何浩祥;孙澔鼎;陈易飞;程时涛 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-29 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： E04H9/02 文献下载
摘要：本发明公开了可半主动调控阻尼性态的方斗型调谐液体阻尼器，包括方斗型水箱、可抽插隔板、初始双层隔板、隔板固定装置、浮板、浮板固定装置、隔板半主动控制装置。水箱的形态是方斗型，并在水箱中加入可改变孔洞大小的隔板，提高TLD系统阻尼比，增加液体能量耗散，同时通过半主动控制使隔板进行前后左右多方向移动，使TLD的调谐频率在受控振型的频带范围内与外干扰频率一致，这样TLD始终能提供最大的减振力。在水箱水面施加分布式浮板，结构发生振动时，分布式浮板能很好地抑制水箱中液体过度晃荡及波浪破碎情况，使得整个阻尼器的行为呈现线性，最终实现多方位调谐液体减振。本发明属于土木工程抗风、抗震和耗能减震技术领域。
主动调控阻尼方斗型调谐液体

[发明专利]具有立体马牙槎和纤维混凝土灌浆的装配式多向耗能桥墩-CN202110669088.6有效
发明人： 程时涛;何浩祥;陈易飞;孙澔鼎 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-06-17 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： E01D19/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有立体马牙槎和纤维混凝土灌浆的装配式多向耗能桥墩，由承台、下部桥墩、上部桥墩、纵向钢筋、灌浆套筒、立体马牙槎、纤维混凝土、低屈服点金属圆管、高强金属板、万向铰、加固层共同组成。具有立体马牙槎和纤维混凝土灌浆的装配式多向耗能桥墩制作简单、安装方便，现场拼装时下部桥墩上顶面及上部桥墩下底面的立体马牙槎相互插接，并由纤维混凝土填充立体马牙槎周围空隙，有效增加粘结面积，同时在桥墩拼装截面位置处设置加固层，提高装配式桥墩的整体性能。在地震作用下，由布置于桥墩下部耗能支撑发挥减震效果，通过低屈服点金属圆管及其内部纤维混凝土的变形耗散外界能量，保证桥梁结构在震后的正常使用。
具有立体马牙槎纤维混凝土灌浆装配式多向耗能桥墩

[发明专利]一种具有位移放大和反复拆装功能的耗能支撑-CN202110958617.4有效
发明人：程扬;何浩祥;孙澔鼎;程时涛 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-20 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： E04B1/98 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有位移放大和反复拆装功能的耗能支撑，由垫层、套管、微调手柄、连接板、位移二次放大装置、支点轴、外钢板、内钢板组成。该发明可对结构进行层间加固，由垫层、套管、微调手柄及连接板组成的可移动连接装置，可通过调节套管控制连接装置的长度，且套管上下端直接与结构接触，不需对结构进行预处理，具有尺寸可调且便于拆装的特点。由位移二次放大装置、支点轴、外钢板和内钢板组成的耗能减震支撑具有将位移进行二次放大的功能，从而更加有效的消耗地震能量。
一种具有位移放大反复拆装功能耗能支撑

[发明专利]主动变水压控制型调谐液体阻尼器-CN202110999648.4有效
发明人：孙澔鼎;何浩祥;王来顺;程时涛 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-29 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： E04H9/02 文献下载
摘要：本发明公开了主动变水压控制型调谐液体阻尼器，在水箱的两个碰撞壁上分别安装分布式水压调节器，任一侧的水压调节器感知到流体冲击，水压调节器则瞬时降低气压，阻碍流体运动；任一侧的水压调节器感知到流体向对侧流动，即泄压，水压调节器则瞬时增大气压，推动流体运动，主动控制水箱中水压大小调谐液体减振。在水箱中央设置栅板，使TLD的调谐频率在受控振型的频带范围内与外干扰频率一致，且能够更好的改善TLD中液体的晃动，能提供更高的附加阻尼，提高TLD系统的阻尼比，增加液体能量耗散。分布式水压调节器间设置注水孔、泄水孔，可随时调控水量和水高，在风和地震荷载作用下，可灵活的调节水深调整频率大小，让整体结构达到更好的减振效果。
主动水压控制调谐液体阻尼

[发明专利]采用真空吸盘的可移动式复合耗能阻尼器-CN202110958429.1有效
发明人：何浩祥;程扬;程时涛;陈易飞 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-20 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： E04B1/98 文献下载
摘要：本发明公开了一种采用真空吸盘的可移动式复合耗能阻尼器，由芯材、连接板、外套筒、吸盘、吸气管、固定板、螺母、阻气阀、隔板、缸筒、活塞及导杆组成。该发明采用真空吸盘连接的方式对结构进行加固，利用吸附力将复合耗能阻尼器与主体结构相连，不需在结构中预埋连接构件，可在任意位置进行安装，具有移动灵活、操作简单的特性。对复合耗能阻尼器的发挥核心耗能作用的芯材进行开洞处理，并在开洞位置安装粘滞耗能阻尼器，该粘滞耗能阻尼器具有万向耗能的功能，弥补了芯材只在轴向进行拉压耗能的缺陷，可充分发挥复合耗能阻尼器的耗能特性，提高结构的稳定性。
采用真空吸盘移动式复合耗能阻尼

[发明专利]具有摇摆减震壁式框架和垂直绿化系统的高层结构体系-CN202110958483.6有效
发明人：何浩祥;李少松;田书宇;程时涛;王来顺 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-20 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： E04B1/00 文献下载
摘要：本发明公开了具有摇摆减震壁式框架和垂直绿化系统的高层结构体系，包括主体结构、摇摆壁式框架、摇摆支座、连梁、垂直绿化系统、灌溉系统、空调外机位；主体结构为一栋多高层钢筋混凝土框架结构，摇摆壁式框架为多高层环形连续框架，底部由摇摆支座与地面固定，同时通过连梁与主体结构连接，垂直绿化系统、灌溉系统和空调外机位均匀布置在摇摆壁式框架中。本发明为一种在地震中减震的控制装置和日常生活中改善环境的装置，可以在水平地震作用下增强耗能减震的效果，减小层间位移，提高结构抗变形能力，改善抗震效果。该发明还有减少阳光的直接辐射、防止热岛效应、降低温度、增加湿度、减少噪音污染、吸收二氧化碳、产生氧气、防风等作用。
具有摇摆减震框架垂直绿化系统高层结构体系

[发明专利]一种具有位移二次放大和触发自复位功能的复合耗能体系-CN202110279696.6有效
发明人：何浩祥;兰炳稷;王利辉;程时涛 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-03-16 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： E04B1/98 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有位移二次放大和触发自复位功能的复合耗能体系，属于建筑结构消能减振技术领域。所述体系主要由位移二次放大机构和触发自复位阻尼器构成。该体系可在占用空间较小的前提下利用位移放大装置的特点将结构层间位移进行放大并加载于阻尼器两端，使得触发自复位阻尼器充分变形耗能。在小震时阻尼器自复位功能并不触发，通过镂空金属套筒发生面内塑性变形耗散地震能量，而在大震作用下阻尼器自复位功能触发，在高校耗散能量的同时减小结构残余塑性变形。同时由于触发自复位阻尼器的塑性变形主要集中于镂空金属套筒，因而震后易通过更换构件快速修复。
一种具有位移二次放大触发复位功能复合耗能体系

[发明专利]含多段屈服钢管混凝土扁柱的装配式多维耗能剪力墙体系-CN202110279698.5有效
发明人：兰炳稷;何浩祥;程时涛;孙澔鼎 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-03-16 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： E04B2/64 文献下载
摘要：本发明公开了含多段屈服钢管混凝土扁柱的装配式多维耗能剪力墙体系，所述体系由预制钢管混凝土墙体，楼板与多种连接件组成。含多段屈服钢管混凝土扁柱的装配式多维耗能剪力墙中部墙体采用钢管混凝土柱与中空钢管柱一字型间隔排布，并且各柱沿高度方向被横向隔板分隔形成数个柱段，钢管混凝土柱在不同柱段可根据功能需求选择不同类型填充材料，另外该墙体外挑梁处安装有钢管混凝土耗能柱，上述各柱宽度，壁厚，横向隔板厚度，所用钢材等可根据受力耗能需求差异化分配，在地震作用下可可实现多段屈服特性，且上述各柱在沿墙面内、外均可发生显著弯剪变形具有良好的多维耗能能力，且各组件完全由工厂预制生产，施工方便快捷，减少工期与成本。
含多段屈服钢管混凝土装配式多维耗能剪力墙体

[发明专利]一种自适应调频及惯性力增益的减振空间结构体系-CN202110279949.X有效
发明人： 程时涛;何浩祥;陈易飞;程小卫 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-03-16 - 公布日： 2022-06-07 - 主分类号： E04B1/98 文献下载
摘要：本发明公开了一种自适应调频及惯性力增益的减振空间结构体系，主要由金属圆杆、球节点、空心球节点、金属绳、球型质量块、支座、空心金属圆杆、自适应调频装置以及惯性力增益耗能装置组成。自适应调频装置在压电促动器的作用下产生推动力使轴向变形杆发生变形，令弹性圆杆附加给球型质量块的刚度发生变化，从而实时调节球型质量块振动频率。在正常情况下，减振空间结构体系中的减振装置不发挥作用。在风荷载或地震激励作用下，惯性力增益耗能装置两端发生相对位移，使螺杆发生转动，从而使转动惯性力被放大并通过扇形飞轮切割粘滞介质耗散运动能量。本发明体系能够充分耗散外界输入的振动能量，有效减小空间结构在外部荷载作用下的损伤程度。
一种自适应调频惯性力增益空间结构体系

[发明专利]具有调谐-摇摆-摩擦复合分级耗能功能的自复位墙体-CN202110279966.3有效
发明人： 程时涛;何浩祥;陈易飞;兰炳稷 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-03-16 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： E04B2/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有调谐‑摇摆‑摩擦复合分级耗能功能的自复位墙体，由预制墙、钢绞线、金属橡胶长垫块、金属橡胶短垫块、空气弹簧、滑动铰支座、弧形摩擦耗能装置共同组成。预制墙底部通过滑动铰支座实现铰接并由空气弹簧提供侧向刚度，通过调整空气弹簧提供的侧向刚度将预制墙的摇摆频率控制在主体结构频率附近，从而发挥耗能减震作用。当地震作用较小时，由预制墙构成的调谐质量阻尼器进行摇摆耗能减震。当地震作用较大时，在预制墙摇摆耗能的同时，弧形摩擦耗能装置中的摩擦片相互接触开始发挥摩擦耗能作用。本发明不仅能够在地震作用下实现分级耗散地震能量、降低结构响应的目的，同时能够通过钢绞线实现自复位功能，控制震后残余位移。
具有调谐摇摆摩擦复合分级耗能功能复位墙体

[发明专利]具有多摆调谐芯筒的框架-核心筒耗能减震结构体系-CN202011569721.6有效
发明人：何浩祥;陈易飞;王利辉;程时涛 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-12-26 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： E04H9/02 文献下载
摘要：本发明公开了具有多摆调谐芯筒的框架‑核心筒耗能减震结构体系，包括：核心筒、多摆调谐芯筒、框架梁、框架柱、组合摩擦摆滑动铰支座、预应力钢绞线、可控铰框架梁和局部肘节式耗能装置。在传统框架‑核心筒结构基础之上将一个核心筒改设为一个核心筒和若干个多摆调谐芯筒的组合形式，多摆调谐芯筒的筒身分为若干段，核心筒基底是固接，而多摆调谐芯筒的基底和各段之间则为铰接；多摆调谐芯筒则为传统框架‑核心筒结构又增加一道防线，使之成为三重抗侧力体系，且具有多摆调谐芯筒的框架‑核心筒耗能减震结构体系可以有效提高建筑结构的投资‑效益比。通过其位移放大的能力，增大阻尼器的变形，提高结构的减震效果。
具有调谐框架核心耗能减震结构体系

[发明专利]具有相变调温阻裂以及垂直绿化的装配式墙体的制备方法-CN202110958433.8在审
发明人：何浩祥;田书宇;李少松;程时涛 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-20 - 公布日： 2021-12-03 - 主分类号： C04B28/04 文献下载
摘要：本发明公开了具有相变调温阻裂以及垂直绿化的装配式墙体的制备方法，混凝土由水泥、活性材料、水、细沙、相变材料、粗骨料、阻裂材料、减水剂组成，其中相变材料通过制备生物质基然后将石蜡融进生物质基中的孔洞，然后将该材料表面包裹一层砂浆，使该材料具有一层坚硬的外壳。墙体分为两个部分：主体墙与混凝土块。先分别浇筑主体墙与若干个混凝土块，然后将混凝土块按照“口”字形砌筑到主体墙上并养护一段时间，直至混凝土块与主体墙紧密粘连，制备完成环保型装配式墙体。该墙体具有调节混凝土墙内温度、抑制微裂缝的产生等功能，有效的解决了目前混凝土抗裂能力较差、节能效果较低等缺陷，具有减少城市污染、美化城市市容的优点。
具有相变调温以及垂直绿化装配式墙体制备方法

[发明专利]利用齿轮放大位移及滑轮开启拉索的自复位复合耗能支撑-CN202011226830.8有效
发明人： 程时涛;吴山;何浩祥;李少松;王来顺 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-11-06 - 公布日： 2021-12-03 - 主分类号： E04B1/98 文献下载
摘要：本发明公开了利用齿轮放大位移及滑轮开启拉索的自复位复合耗能支撑，由齿轮、锯齿形金属条、滑轮、高强钢丝拉索、粘弹性阻尼器、屈曲约束支撑以及金属橡胶耗能装置共同组成。在小震作用下，小齿轮与锯齿形金属条未接触，由粘弹性阻尼器发挥耗能作用。在中震或大震作用下，小齿轮与锯齿形金属条咬合，带动齿轮和滑轮发生转动，使高强钢丝拉索被拉紧并对其施加拉力，使高强钢丝拉索发挥与预应力筋相同的作用，从而实现自复位的目的。采用不同直径的齿轮进行组合，能够对位移进行放大，使高强钢丝拉索受到更大的拉力，使其具有较强的自复位能力。本发明装置能在不同强度的地震下耗能减震并能够在中、大震条件下自复位，保护主体结构安全。
利用齿轮放大位移滑轮开启复位复合耗能支撑

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