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第七届全国土木工程研究生学术论坛

第七届全国土木工程研究生学术论坛

  • 召开年:2009
  • 召开地:南京
  • 出版时间: 2009-10-24

主办单位:中国土木工程学会

会议文集:第七届全国土木工程研究生学术论坛论文集

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  • 摘要:针对岩石抗剪强度确定中图解法和最小二乘法(LS)存在的问题:(1)只适用于实验数据相关性较高的情况,不适用于数据离散并有异常值存在的情况;(2)在对试验法获得的试验数据进行处理时,传统的最小二乘法由于采用残差平方和,容易夸大试验数据中异常值的影响。鉴于此,提出了岩石抗剪强度参数的稳健(Robust)回归分析方法。该方法在实验数据相关性差、数据离散并有异常值存在的情况下,具备削弱数据离散和对异常值定位的能力,提高了估计参数的稳健性和可靠性。该方法以残差的绝对值之和代替残差平方和,并通过复形法求得力学参数,避免了异常值的二次项,可以有效地减少异常值的影响。通过工程实例表明,在试验数据的相关性较好时,两种方法的计算结果相差不大,但当试验数据的相关性较差,存在异常值时,稳健回归方法的计算结果要优于最小二乘法。
  • 摘要:为了有效的控制堆场堆载对周围环境的影响,为及时调整或采取适当措施来确保工程正常安全运营提供依据,以矿石码头使用期间堆场周围建筑物沉降、土体深层水平位移的长期监测结果为基础,分析了大面积堆载对周围建筑物沉降的影响规律和堆场周围土体的深层水平位移的变形趋势。结果发现:垂直堆场方向离堆场越近建筑物的沉降越大,平行堆场方向越靠近堆场的中部建筑物的沉降越大;堆场周围土体水平位移呈现“闭口型”,且堆场中部对周围土体的水平位移影响更明显,随着堆载时间增加,影响深度也越来越深,整个堆场有向北移动的趋势。周围建筑物的沉降和不均匀沉降不大,不影响建筑物的正常使用,周围土体的水平位移有增长的趋势,需要继续监测。
  • 摘要:主要研究再生细骨料中粒径小于0.075mm的粉料对再生砂浆力学性能的影响。试验发现:保持70~90mm稠度范围,粉料作为掺合料掺入再生砂浆中可以显著提高再生砂浆的抗压强度,并且再生粉料以11%的掺量等量取代水泥和以20%的掺量等量取粉煤灰,再生砂浆抗压强度最大。分析认为再生粉料在再生砂浆中发挥了很好的微集料效应。
  • 摘要:为了防治公路半刚性基层材料水泥稳定碎石易出现干缩裂缝的缺陷,本研究将含量为由0.1‰到1.7‰的聚酯纤维掺入水泥稳定碎石混合料,通过对其干缩、劈裂和抗压试验结果的分析,最终得出其性能随聚酯纤维掺量不同的变化规律为:掺量为0.4‰之前,纤维量Fs的增加对试件的干缩系数δ几乎没有影响;Fs为0.7‰左右时,δ减小的非常迅速;Fs增加到0.8‰左右之后,δ开始增大,试件由干缩变为膨胀,进一步增大Fs时δ变化不大。同时用非线性拟合方法建立曲线模型:δ=0.0328Fs3-0.0463Fs2-0.0469Fs+0.0214,由此初步确定了聚酯纤维的最佳掺量为0.7851‰,并在国内外首次试探性的提出干缩膨胀机理:真空区回弹理论。
  • 摘要:为评价我国04桥梁规范(即JTGD60-2004)中规定的汽车荷载效应值是否合理,分别采用了美国规范、日本规范、欧洲规范中规定的汽车荷载,对书——《混凝土简支梁(板)桥》(第三版)易建国主编人民交通出版社出版,上给出的板桥与T梁桥算例重新计算,从而获得同样的简支板、梁桥在不同国家规范下汽车荷载分别产生的内力效应。通过计算对比,我们得出04桥梁规范的汽车荷载规定值明显偏小:用日本规范计算所得的汽车活载内力标准值比我国的大10%左右,用美国规范计算所得的汽车活载内力标准值比我国的大30%左右,而用欧洲规范计算所得的汽车活载内力标准值比我国的要大得更多。显然和其它国家规范相比,我国04桥规的汽车荷载规定值是偏小的,加之目前大量超载车辆对道路、桥梁产生严重破坏的情况,提高现行规范规定的汽车荷载水平势在必行。
  • 摘要:生态城市建设评价对解决城市生态问题,实现生态环境良性循环有重要意义。本文结合国内外生态城市建设评价方法,以中原城市群典型城市开封为例,建立了中原城市群生态城市建设评价指标体系,该指标体系综合考虑了资源、经济、社会、环境以及政策管理五个方面的因素,涉及到十七个二级指标,六十多个变量。采用多元统计因子分析法构建评价模型,应用Spss统计软件提取各系统的主因子,计算得出各系统综合评价值,对中原城市群生态城市建设进行了综合评价。根据评价结果,提出了中原城市群生态城市建设的对策,包括加强城市规划、建设与管理,调整产业结构,改善城市与区域生态结构,调整城市用地结构,建立以人为本的社会体系等。研究成果对城市生态建设评价具有重要参考价值。
  • 摘要:地下水源热泵系统作为一种新型的浅层地下水热能资源开发利用形式,其地下部分含水层中地下水流-热量耦合运移过程及规律的研究是热泵系统工程可持续运行的技术关键。本文以成都平原某地下水源热泵系统工程为例,基于描述地下水热量运移的对流-弥散数值模型,模拟该热泵系统夏季运行期间特定水流和热源条件下地下水流-热量耦合运移过程,分析负荷设计、抽-灌水井布设方案及系统工作运行模式等因素变化对地下水热量运移过程的影响,为保障其可持续运行提供理论依据。结果表明抽、灌水井间“热贯通”现象发生与否及程度强弱受各因素变化影响存在差异,主要取决于抽-灌地下水流作用。
  • 摘要:近年来,我国大量基本建设投入,建筑行业发展迅速,吸引了众多资金雄厚的企业集团进入,建筑企业面临的市场竞争也日趋激烈,给从业人员压力也带来了较大的压力。压力影响着员工的生理、心理、行为,并进一步影响企业绩效。本文采用文献综述的方法,首先简单阐述了压力管理的研究背景和压力管理相关概念,重点综述了国外建筑领域压力管理研究成果,并对国内的少有的相关研究成果进行了回顾。随后根据我国建筑业的发展状况,分析了我国建筑企业的压力管理特点和压力源。最后,在总结了以往压力管理研究成果的基础上,从组织维度和个人维度提出了我国建筑企业压力管理策略并探讨了其未来的研究方向,以期能够引起国内学者的注意,推动我国建筑企业压力管理研究的前进。
  • 摘要:试验构件以1:10的比例缩放,模型尺寸定为1.2m×0.9m×0.04m。试验主要研究竖向均布荷载下空心板的受力性能,包括应力、变形及极限承载力;验证顺孔板和横孔板的等代刚度;观察分析横孔板的破坏形态。并结合试验结果,提出空心板设计及施工中要注意的问题。
  • 摘要:采用国产的钢绞线-聚合物砂浆对5根钢筋混凝土双筋矩形截面梁进行了抗弯加固试验研究,提出了更准确测量钢绞线伸长量的新方法,并测量了试件混凝土与聚合物砂浆层之间的粘结强度。5根试验梁最后的破坏形式均为适筋受弯破坏;存在加固梁钢绞线被拉断现象;试验未出现聚合物砂浆层剥落的现象。试验结果分析表明:国产的聚合物砂浆与混凝土之间粘结良好;钢绞线作用发挥较充分;加固后的钢筋混凝土梁,能明显提高抗弯承载力;梁的抗弯刚度有所提高;延缓了裂缝的开裂和发展,裂缝分布呈细密且杂乱状,而未加固对比构件的裂缝较宽且有规则。
  • 摘要:对为完成振动台试验,制作20层木质框架-支撑-核心筒结构模型,本模型按照1:30的比例模拟实际结构,并且按照相似理论进行模型重力荷载代表值配重,从顶层起每三层加一个4kg小5宋体在振动台上输入三条简谐波,分别为5Hz、0.2g,5Hz、0.4g,3.57Hz、0.2g,利用压电式加速度传感器测定顶点和中点的加速度。并与SAP2000的分析结果进行了比较,结果基本吻合。利用SAP2000对该模型进行了抗震分析,分析时采用弹性时程分析法,分别输入唐山波、兰州波并选择非线性、直接积分进行计算分析,结果表明:水平加强层由于抗侧刚度的增大使得层间位移相对较小;核心筒承担了每层80%左右的水平地震作用,为主要的抗侧力结构部分。分析结果为木结构的现代利用提供了一些借鉴。
  • 摘要:站桥合一结构是为节约建设用地、拓展现有空间以及建设综合交通枢纽而发展起来的一种新型车站结构,其空间动力性能较为复杂。本文从建设中的站桥合一结构中抽象出典型的结构形式,并考虑两种支座布置形式:一种为主梁在桥台位置仅设置双向活动支座;另一种则设置纵向和横向固定支座,使得整个结构形成双向简支的状态。以车辆—桥梁的耦合振动理论为基础,以货物列车的制动原理及各国规范规定的制动率为依据引入制动力,对上述不同支座布置的站桥合一结构进行列车制动下的结构动力性能仿真分析,着重研究站桥合一结构在列车制动下的位移和加速度的响应,并对其进行评价。最后提出站桥合一结构的合理支座布置形式。
  • 摘要:棉花秸秆砌块是一种很好的填充材料,前期的一些相关实验资料和经验表明:施胶量、砌块密实度以及含砂量是影响其抗压强度的三个主要因素。本文采用正交试验,对棉花秸秆砌块成型技术以及影响其抗压强度的三个因素(施胶量、砌块密实度(通过加压大小控制)、含砂量)进行分析研究,结果表明:施胶量和加压大小对砌块的抗压强度影响较为显著,含砂量对其抗压强度影响较小,同时得到了这三种因素的一个最优组合,采用这种最优组合制成的砌块抗压强度可以达到1.55MPa,可以很好的满足其作为填充材料的要求。
  • 摘要:为了研究钢管轻集料混凝土构件偏心受压状态下的受力性能特征,对长细比为12、28、56等共54根不同偏心率的钢管轻集料混凝土偏心受压柱的试验结果进行了分析。通过构件的荷载、挠度、应力、应变等特征曲线,研究了构件破坏的过程特征,分析了偏心率对受压性能的影响机理。试验结果表明:偏心率越大,钢管轻集料混凝土构件的纵向应变发展越快,在破坏时,截面受压区高度随着偏心率的增大而减小,中和轴逐渐向偏心一侧移动;钢管轻集料混凝土的承载力随着偏心率的增大而减小,延性随着偏心率的增大而增大;偏心与稳定对钢管轻集料混凝土的承载力影响相互独立,其承载力折减系数可以由偏心折减系数乘以稳定系数得到。基于以上分析,给出了钢管轻集料混凝土的偏心折减系数计算公式,计算结果与试验结果吻合良好。
  • 摘要:本文以提高结构稳定承载能力为准则,采用矩阵摄动法的原理进行截面优化设计。考虑到线性屈曲荷载因子与线性屈曲荷载的关系,利用摄动法的原理推出构件截面积与线性屈曲荷载因子之间关系的解析式。在摄动法中,首先将微分方程和边界条件无量纲化,然后选择需优化的结构截面面积作为摄动量,并将摄动参数表达为摄动量的函数关系式。将方程中的各函数都展开成该摄动参数的幂级数,使基本微分方程和边界条件用摄动参数作渐近展开。在等式中,由摄动参数同幂次项的系数相等的条件可以得到2阶摄动的线性化近似微分方程组和相应的边界条件,由此可以逐步地解出各项系数,得到逐次逼近的线性屈曲荷载的近似解。根据解析式,转化到数值分析中,选取若干截面值,求出相对应的线性屈曲荷载因子,进而得到他们之间近似的曲线关系图,直观地表现出他们之间的关系。最后对四圆管组成的结构模型进行试算,结果显示因增大截面而带来的结构线性屈曲荷载的提高比例远高于其体积的提高比例。
  • 摘要:为了优化钢纤维混凝土的各项力学性能,本文设计优选了大流动性细粒混凝土与长度为70mm、长细比达93.3的长钢纤维,采用三维钢纤维编织技术与渍浆纤维混凝土施工工艺,成功制备出钢纤维体积率(Vf)为5%的三维正交连续钢纤维增强混凝土试件,采用微机控制电液伺服万能试验机对基体强度为C50的试件进行了准静态三种低应变率(10-6/s、10-4/s及10-2/s)下的单轴压缩试验,测出了应力-应变全曲线,强度,压缩韧性以及弹性模量,研究了其受压力学特性及钢纤维掺量和应变率对基本力学性能的影响规律。结果表明,高掺量三维正交钢纤维对基体混凝土的强度提高最高达3倍以上,同时改善其变形能力,使韧性增强最高达3.87倍;在较低应变率状态下,强度和弹性模量随着应变率的增大而增大,但增长幅度不大。
  • 摘要:为了进一步论证一种可用于高烈度区的新型火电厂混合结构主厂房的可行性,针对主厂房中存在高梁变截面柱构成的异型边节点,进行了3榀缩尺比例1/5的低周反复加载试验。对不同墙体形式、不同轴压比下异型节点的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性性能、耗能能力以及强度、刚度的退化进行了研究。结果表明,新型异型节点中橫墙的设置可以有效避免柱铰的形成,使破坏集中在墙体和梁上,减轻节点的破坏,有利于震后的修复加固。而纵墙的存在可以阻碍节点区裂缝的连通发展,平衡正、负向位移下的承载力的差异,提高延性和耗能能力。对于无墙节点,分析了其发生剪切粘结裂缝的原因。最后对比证明了带有橫、纵墙的型钢混凝土异型节点具有最优的抗震性能且其延性系数3μ≥满足一般构件在抗震作用的延性要求,可以推广使用。
  • 摘要:为了提高底层框架砌体结构的抗震性能,避免因其“底层柔,上层刚”的刚度变化急剧的结构特点造成相对薄弱底层破坏,加重震害,尤其对于有海水侵蚀的近海结构或地形复杂、坡地等场地的不能用基础隔震的建筑物,需要寻求合理的抗震措施。提出将叠层橡胶支座放置在底层框架与上部砌体结构之间的隔震措施,建立隔震体系的运动方程,并建立一底部框架砌体结构模型进行数值模拟,分析其在阪神波作用下的时程反应。将之与应用基础隔震的及普通底层框架砌体结构的地震反应进行对比分析。研究表明,橡胶支座用于底层框架与上部砌体结构之间虽没有基础隔震效果明显,但是比普通底层框架砌体结构效果突出,能有效地减小结构的位移、速度以及加速度反应,该结构体系利用隔震层的较大耗能和变形能力,大大削弱了地震对建筑结构的影响。
  • 摘要:为了研究粘滞阻尼器对大开口网架结构的减震控制,本文利用SAP2000有限元分析软件建立计算模型,对网架结构进行模态分析。通过对模态分析所得到的结构周期和阵型,掌握其动力特性,根据结构的动力特性布置阻尼器。输入Taft三向波,应用时程分析法,对结构布置阻尼器前后的动力响应进行对比。通过对控制杆件的轴力和控制点的竖向位移进行观察研究,从而选择出较为合理的布置方案,即对阻尼器进行位置优化;根据规范要求输入另外两种地震波进行时程分析,输出控制杆件和控制点的时程曲线图,进行效果比对,进而研究不同频谱特性地震波输入时粘滞阻尼器对大开口网架的减震控制效果。研究结果表明,粘滞阻尼器减震系统对大开口网架结构有较明显的减震效果,在控制使用数量的基础上,将其布置在网架结构各层弦杆的中间位置最为合理。可以看出,粘滞阻尼器是一种适合应用于空间网架结构的减震系统。
  • 摘要:本文基于连续梁桥的地震反应特点和多跨连续梁桥减隔震机理,以某大跨度连续梁桥为工程背景,选用具有双线性恢复力滞回曲线的减震耗能支座作为减隔震体系的减隔震装置,然后分别从横向减隔震体系和纵向减隔震体系两方面着重分析减隔震体系核心参数减震耗能支座滑动后刚度对连续梁桥地震反应的影响,进行减隔震体系参数的优化。其中横向减隔震体系的参数优化按过渡墩支座和非过渡墩支座分别进行,而纵向减隔震体系的参数优化就是优化原固定墩减震耗能支座的滑动后刚度。参数优化分析参考的地震反应主要指减震耗能支座的位移,桥梁墩底剪力和弯矩以及承台底剪力和弯矩。根据参数优化分析结果,结合支座的构造要求,最终选取比较合理的减隔震体系参数。
  • 摘要:本文研究了在环境激励的条件下,联合自然环境激励技术(NEXT法)和特征系统实现算法(ERA算法)对刚构连续组合梁桥进行结构模态参数识别。基于某实际工程——东营黄河公路大桥的有限元模型进行仿真分析,比较该方法在不同环境激励条件下(白噪声激励、脉动风激励以及移动荷载激励)以及各种测试噪声水平条件下的识别效果,确定程序最优参数配置;应用该方法对实际工程中健康监测系统所采集到的数据加以识别,以上计算结果经与有限元模型理论值比较符合良好,表明这种方法能够有效地应用在实际工程中;应用该方法对不同季节不同时刻的数据加以识别,研究了不同温度条件下桥梁动力特性的变化规律。计算结果表明桥梁的模态频率随昼夜温差以及季节温差的变化而改变,频率值将随着温度的升高而减小。
  • 摘要:近年来,缆索在土木工程领域扮演着越来越重要的角色。作为一种有效的结构构件,缆索用于许多大跨度空间结构。缆索张力测试在施工控制、结构评估和结构长期监测方面是必不可少的。如何准确得到缆索不仅在静态情况,而且在动态情况下的张力,多年来受到了人们的广泛关注。目前用于实际索力测试的方法决大多是基于振动弦理论的频率法,基于磁通量的技术正在研究开发。测试装置利用傅立叶变换得到缆索的频率,然后运用频率法计算缆索的张力。作为缆索张力测试的一个常规方法,傅立叶变换只能用于静态缆索张力测试,却不能用于动态缆索张力测试。近年来,缆索在动态荷载作用下的特性研究已经得到了越来越多的注意。缆索动态张力描述了缆索在动态荷载作用下缆索的荷载变形行为,代表缆索的内在动态属性。因此本文中,利用具有时频分析能力的小波变换工具来分析信号,得到缆索张力随时间的动态变化。
  • 摘要:将SMA绞线-叠层橡胶复合支座应用于层间隔震结构,以达到良好的隔震效果。建立基于普通叠层橡胶支座和SMA绞线-叠层橡胶复合支座的两种不同支承条件的结构体系的运动方程。选用天津地震波作为对结构的地震激励,模拟计算在罕遇地震作用下的时程反应,得出结构顶层的最大位移、速度和加速度。结果表明,SMA绞线-叠层橡胶复合支座条件下层间隔震框架结构的位移和加速度与普通叠层橡胶支座条件下的结构对比各种响应均有所降低。说明SMA绞线-叠层橡胶复合支座是一种有效的隔震装置,它用于层间隔震框架结构中,与普通叠层橡胶支座相比具有更好的隔震效果。
  • 摘要:桥梁本身的动力特性是结构动力分析和抗震分析的重要参数和基础,可以通过有限元法获得桥梁的动力特性。六圭河特大桥是一座采用三室箱型截面混凝土拱肋的上承式混凝土拱桥,采用有限元软件ANSYS中的三维梁单元和壳单元对其进行精确有限元建模。利用模态分析求解桥梁的振动频率及各阶振型,研究了桥梁各阶振型的振动特征。振型振动特征表现为三种基本形式:竖向面内振动、侧向面外振动、扭转振动以及它们相互间的耦合振动。对采用不同数目横系梁的桥梁有限元模型分别进行模态分析,通过比较其自振频率及各阶振型的变化,研究了横系梁对大桥动力特性的影响/贡献。对于上承式混凝土拱桥,增加横系梁的数目,桥梁的自振基频会有所增大,各阶振型特征也随之变化,而桥梁的侧向稳定会有较大提高。当桥梁的横系梁达到一定数量时,桥梁的基频会由面外振动控制转变为由面内振动控制。
  • 摘要:工程结构的不确定性常存在于其几何尺寸、力学性质以及荷载当中,这些参数的不确定性通常需要概率统计理论进行描述。本文利用随机场理论将问题离散成为随机变量向量问题并根据随机网格受相关长度影响利用有限元分析程序建立一坝体的三维有限元计算模型。通过模拟在不同情况下结构响应的变化情况得到了大量的样本参数作为分析依据,结合可靠度计算的改进一次二阶矩法(FOSMmethod)编译的相关计算程序得到了坝体底面可靠度等值线,研究了各随机变量对坝体可靠度指标的敏感程度。分析结果表明:在充分考虑各随机变量的情况下,抗拉和抗压可靠度指标分布相类似,各随机变量对可靠指标的影响与敏感系数及其离散程度有关,为大型工程控制因素的设计分析奠定基础。
  • 摘要:本文应用有限元程序MIDAS/GTS建立模型,就北京地下直径线工程中污水倒虹吸隧道穿越地铁2号线崇文门站~北京站区间进行了施工过程模拟研究。主要分析了在施工过程中地铁2号线区间和周围土层所产生的的竖向沉降和位移。鉴于施工进尺的控制对结构沉降效果影响显著,本文选用的三种施工方法分别采用不同的施工进尺,分析、比较了各种方法下的主要施工步序对既有结构和土体所产生的影响,得出了合理的施工方法,确定了应重点控制的施工阶段与部位,以供工程参考。
  • 摘要:新型粉喷桩施工都会引起桩周围土体的应力变化,因此周围土体的力学性质也将发生变化。通过施工前后场地桩周土体的十字板剪切试验和现代多功能孔压静力触探(CPTU)原位试验证实,施工完成后,周围土体的强度将经历下降、恢复和增长的过程。新型粉喷桩施工对周围土体的影响作用可归纳为以下5点:(1)桩机叶片的搅拌和粉体固化剂的注入对周围土体的扰动作用;(2)软粘土的触变性;(3)孔隙水中钙离子浓度增加引起的水泥土胶结作用;(4)超静孔隙水压力消散引起的固结作用;(5)水化作用和火山灰反应等化学作用产生的热作用。通过现场的原位试验和理论分析来研究这些影响因素。主要研究土的触变性、超静孔隙水压力消散引起的固结作用对海相软粘土的影响。对于连云港地区这种软弱海相黏土,结果显示周围土体的强度在60d内由于触变性得到恢复。
  • 摘要:在目前地下结构的设计中,Winker弹性地基梁被广泛应用于考虑结构与土体之间的相互作用。本文在Winker弹性地基梁的理论上,考虑地基土体的弹塑性性质、地基弹簧受拉脱开、多结点曲形地基梁单元,编制了弹塑性地基梁的单元子程序。以实际P-S出发,导出地基土体的一维弹塑性本构关系,用于计算弹塑性地基梁的基床系数。通过算例验证,对比解析解与数值解,结果很好地验证了所编制单元子程序的正确性。结合具体的工程实例,对比土体为线弹性和弹塑性两种不同的计算模式,结果表明:在考虑指地基土为弹塑性时,其内力值明显大于地基土为线弹性时的内力。采用弹塑性地基梁理论进行地下结构设计,具有重要的工程意义。
  • 摘要:国内研究氯离子在混凝土中扩散时,常用的方法为自然扩散实验、非稳态的电迁移实验和直流电量法等方法。本文介绍了氯离子稳态电迁移理论,并根据其理论设计了稳态电迁移加速实验装置,并研究了浆体试件不同厚度、掺加不同比例粉煤灰水泥浆体等情况下所得的扩散系数,探索该方法的实验参数范围。试验结果表明,此方法可以用来测试多种条件下的氯离子扩散系数。
  • 摘要:为预估级配碎石的永久变形,通过对现有柔性路面粒料基层永久变形预估模型的对比分析,结合重复动三轴试验,选用魏密永久变形预估模型作为松散粒料永久变形的预估模型,运用1stopt统计分析软件对实验参数进行非线性回归拟合,得出规范二种级配碎石粒料永久变形预估模型的各系数与含水量和回弹模量的相关关系式,并对回归公式进行了可信性分析。当荷载作用次数为10000次时,各系数与含水量和回弹模量之间的回归公式相关系数最小值为0.4144,平均值分别为0.6340和0.5080,均大于临界值0.3993,试验曲线与理论曲线相关系数大于0.96。分析结果表明:建立的级配碎石永久变形预估公式可信性较高,可将其用于中国沥青路面车辙预估。
  • 摘要:研究太湖沉积物中是否存在聚磷菌,旨在深入理解环境中磷的生物地球化学循环。用乙酸钠、丙酸、葡萄糖三种碳源在SBR小型反应装置培养富集太湖沉积物中的微生物。SBR反应装置的进水COD/P=20,进水采用人工配水,运行周期24h,运行周期包括进水、厌氧阶段、好氧阶段、沉降静置和出水。SBR反应装置水力停留时间为48h,固体停留时间约为20天。好氧阶段溶解氧约为2~3mg/L,气速为1L/min,pH值控制在7.0±0.05,温度控制在25±1℃。采用水质PO43--P测定、COD的分析,初步探讨太湖沉积物中聚磷菌的存在性。实验结果表明:SBR反应装置厌氧阶段磷酸盐含量显著升高,好氧阶段出水磷酸盐含量降低。呈现出聚磷菌厌氧释磷,好氧聚磷的典型特征。实验证明,太湖沉积物中存在聚磷菌。
  • 摘要:针对目前国内外研究的热点和难点问题:大跨径钢桥桥面铺装技术,长沙理工大学钢桥面铺装课题组提出了一种厚度仅为2cm的环氧树脂混凝土(ERC)的新型钢桥面铺装结构,并对这种结构及材料和施工工艺进行了大量研究,本文着重介绍ERC的路用性能和施工特性。课题组针对钢桥的受力和变形特性,对研发的ERC进行了路用性能试验研究(包括强度试验,高温车辙试验,低温弯曲试验和温度收缩试验)和施工工艺研究(包括原材料选择,胶粘剂拌和顺序和初凝时间的确定,拌和控制,摊铺、碾压控制,开放交通时间确定及经济效益分析)。得出结论:ERC是一种强度高,路用性能好的材料,可作为桥面的铺装层或路面表面层;提出了胶粘剂的储存方式、拌和顺序、初凝时间及混凝土拌和、摊铺、碾压等方面的施工工艺;通过经济效益分析可知,用超薄层ERC作为钢桥面铺装材料其造价远低于环氧沥青混凝土,与SMA铺装方案造价相当,且路用性能要比沥青混凝土优越。
  • 摘要:随着隧道进入城市或闹市区,隧道洞口的爆破施工必然对居民生活和建筑物产生影响,为了减小对居民生活的影响,在某隧道洞口施工时对房屋和地表振动、粉尘、噪音进行了跟踪监测,监测结果表明:(1)在地表不同区域振动效应不同,在成洞区上方地表振动速度大于非成洞区,且不符合萨氏公式的衰减规律;(2)在建筑物上,随着楼层的增加,振动速度和频率减小,所以顶层产生共振的概率大,常产生局部破坏;(3)通过监测发现振动速度小于0.4cm/s时人感觉不明显,小于0.8cm/s时一般人都可以感觉到,小于1cm/s时窗户玻璃发出响声,大于1.5cm/s时抹灰脱落;(4)爆破后隧道口粉尘含量为20mg/m3,在湿喷混凝土施工时,粉尘含量为60mg/m3,远大于卫生标准5.3mg/m3,所以应加强通风;(5)鼓风机工作时噪音为85分贝,风钻施工时噪音为200分贝,远大于60分贝的安全标准。最后综合评价施工对居民生活影响的大小。为类似工程施工控制提供参考具有重要意义。
  • 摘要:2000年1月1日《招标投标法》颁布实施以来,工程招投标制成为工程交易的一种主要方式。经过多年来的工作实践,在不同行业和地区出现了多种评标办法,随着国家标准《建设工程工程量清单计价规范》(GB50500-2003)的颁布实施,以及2008年7月15日,住房和城乡建设部发布了最新修订的国家标准《建设工程工程量清单计价规范》(GB50500-2008),自2008年12月1日起施行,工程量清单作为招标文件的组成部分,实现了“量价分离”和“风险分担”,但评标办法却一直沿用传统做法,这与定额计价相比并没有实质性的进步,也就背离了清单计价的本意,急需相关配套改革与完善。本文在深入分析传统评标体系不足的基础上,提出了一系列提升策略,有利于保证最优者中标,充分体现建设项目招标评标工作的“公开、公平、公正”原则。
  • 摘要:为更深入地理解基于全寿命期的招标的概念以及和施工招标的差异,促进两种招标在工程实践中的合理应用。首先介绍了两种招标的含义,并分析了两种招标在招标形式、适用范围、招标文件等方面的主要特点,然后对这两种招标进行了全面的比较。分析表明,基于全寿命期的招标指业主通过招标选择一家总承包商(或总承包联营体),由该承包商负责项目从前期的策划、设计一直到建设甚至运营的一系列工作,从而提供一种以最终使用功能为主体的服务,而施工招标是针对工程项目施工环节对承包商进行的选择工作,是为工程项目的阶段性任务进行的招标。基于全寿命期的招标与施工招标都是业主为选择合适的承包商而开展的活动,但二者在招标方式、适用范围、风险分担、对承包商的要求等方面存在着很大差异,建筑企业要根据工程特点合理选择。
  • 摘要:工程建设标准是经济建设和项目投资的重要制度和依据,而标准的实施效率取决于监管机制。首先,剖析了我国工程建设标准化监管的现状,并指出存在的主要问题。在详细讨论了政府监管机制、市场约束机制和自我监督机制等三种机制后,提出了基于三者集成的工程建设标准化监管,分析集成监管的内涵及意义,并构建了工程建设标准化集成监管框架。最后,探讨了该框架有效运行的对策,为改善工程建设标准化监管绩效提供了新的思路。
  • 摘要:PPP项目利益相关者众多,从利益相关者角度进行管理,对于促进PPP项目管理的持续改进具有重要意义。通过对利益相关者概念的综述,着重分析了PPP模式下项目利益相关者及其相互关系。探讨了引入利益相关者管理后PPP项目管理的新特征,并剖析PPP项目公司组织结构的变化。最后,在综合国内外现有研究成果的基础上,构建了PPP项目管理中利益相关者管理模型,系统地阐述了利益相关者管理的关键环节。
  • 摘要:本文为研究压弯作用下方钢管混凝土柱的力学性能,利用非线性动力反应分析程序DRAIN-2DX建立纤维分析模型,采用有限元软件ABAQUS分析得到的方钢管混凝土柱钢管及混凝土等效单轴应力-应变(σ-ε)关系,对单向加载及往复加载作用下方钢管混凝土柱的力-位移(P-Δ)关系曲线进行模拟分析,得到单向加载及往复加载作用下方钢管混凝土柱的力-位移滞回关系曲线。将得出的力-位移滞回关系曲线与国内外已有的试验数据进行对比研究,结果表明二者基本吻合,证明了钢管应力-应变关系及混凝土应力-应变关系的正确性,为进一步研究钢管混凝土框架结构抗震计算提供了依据。分析了各个参数,如构件轴压比n,长细比λ及钢材屈服极限fy等因素对方钢管混凝土压弯构件力-位移关系曲线的影响。
  • 摘要:弯桥在城市高架与山区高速公路中的作用日益显著,近几年来,弯桥更是呈现出跨径与宽度增大而半径减小的趋势。混凝土箱形梁弯桥在使用过程中状态更加复杂:较大的扭矩、翘曲双力矩、双向弯曲、预应力以及收缩徐变等,采用现有的桥梁计算手段:单梁法与平面梁格法往往显得力不从心,而块体模型虽然可以得出各个位置的应力,但是这些数据难以应用到设计中去。本文依托实际工程为背景,采用空间网格法研究箱梁弯桥的性能。它将箱形梁弯桥离散成空间六自由度杆单元,通过这种离散方式建立起来的结构模型既具有实体模型的详细,又可以方便地读出各个部分的内力和应力,对薄弱环节重点设计。
  • 摘要:对于平面框架节点,按其所在位置,主要有四种基本型式:顶层边柱节点、顶层中柱节点、中间层边柱节点和中间层中柱节点。对于中间层边柱节点,柱抗弯承载力较大,“强柱弱梁”比较容易满足,但梁筋的锚固相对薄弱,梁筋易发生粘结滑移。为了研究低周反复荷载作用下混凝土框架节点的抗震性能,本文采用有限元软件OpenSees对中间层边柱采用CFRP加固的梁柱节点进行了数值模拟分析,并与实验结果进行了对比;主要模拟和研究了CFRP加固节点核心区混凝土非线性抗剪性能、核心区梁柱纵筋锚固滑移性能、梁柱混凝土强度等级等因素对节点抗震性能的影响。
  • 摘要:为了研究凯威特型单层球面网壳随机缺陷法的计算样本数,基于改进的随机缺陷法,用Ansys的参数化设计语言APDL在凯威特型单层球面网壳改进随机缺陷法的计算程序中嵌入智能程序,通过有计划地对凯威特型单层球面网壳进行单双非线性计算,研究随机缺陷法的计算样本数;通过计算不同跨度,矢跨比,截面类型,初始缺陷的球面网壳,研究计算样本数的影响因素。当计算的临界荷载符合一定分布且结果恒定时则认为此时的样本数能够反映临界荷载的分布规律,此时可停止计算。程序控制的计算样本数即为随机缺陷法的最少计算样本数。计算结果表明,随机缺陷法的计算样本数比较恒定,一般在55-60之间。智能控制程序将随机缺陷法的计算个数减至最少,大大节约随机缺陷法的计算时间,同时也为大规模参数化分析奠定基础,也使随机缺陷法能更好地应用于工程实际。
  • 摘要:拉压杆模型是解决预应力混凝土桥梁端部锚固区抗裂设计的有效方法之一。根据有限元应力分析结果,抽象出力流传递路径,提出了T梁端部锚固区拉压杆模型的构形方法。通过对劈裂应力的数值积分,计算合力作用点位置,并将其作为拉杆位置确定的依据。分析表明,由于T梁端部锚固力的合力对截面形心的偏心距不大,劈裂应力合力作用点至锚固端的距离与梁高的比值,基本不受锚下预加力大小、梁高以及翼板宽度变化的影响,大小稳定在0.67~0.69之内。最后,应用本文构形方法,得到了跨度为20m至50m的T梁端部锚固区拉压杆模型,将由拉压杆模型计算出的劈裂力大小与精细化有限元分析结果进行了比较,其比值分布在1.16~1.34范围之内,可见,由拉压杆模型给出的劈裂力计算值与有限元分析结果之间相差不大,且偏于安全。
  • 摘要:球型支座广泛应用于公路桥梁和各类建筑结构当中。球型支座的有限元分析属接触分析问题,接触问题分析的关键是如何考虑接触面特性。本文基于通用有限元分析软ANSYS,对一固定球型支座模型进行接触面特性参数选取的探讨,试图得出一些有用的结论。
  • 摘要:近二十年来,外贴碳纤维复合材料(Fiberreinforcedpolymercomposites)逐渐成为钢筋混凝土结构加固一个重要技术手段,不仅可以提高结构构件的承载能力还可以有效提高结构的刚度等性能。近年来,恐怖爆炸事件以及火灾引起爆炸事件不断增多,往往使结构产生较为严重的破坏,甚至直接造成结构的倒塌。因而,混凝土构件在爆炸荷载下的抗爆性能日益引起工程界的广泛关注。本文针对CFRP加固钢筋混凝土圆柱,运用LS-DYNA软件对其进行爆炸模拟分析,比较了圆柱加固前后的力学性能、破坏机理和动力响应。此外,本文还对不同厚度CFRP加固圆柱的抗爆性能进行了对比分析。计算结果表明,包裹CFRP显著减小圆柱在爆炸荷载作用下的侧向位移,有效提高了圆柱的整体承载能力和抵抗局部破坏的能力,而且增加一定层数的CFRP能大幅提高圆柱的抗爆性能,为实际工程的抗爆设计提供了理论依据。
  • 摘要:基于秦荣教授提出的结构分析新方法-QR法,导出了巨型框架结构静力分析新的刚度方程。利用高性能数值计算软件MATLAB,编制了相应的QR法程序,计算了两个巨型框架结构并将结果与有限元进行对比。算例结果表明,该方法不仅便于程序编制,未知量少,计算快捷,而且达到较高精度,得到满足工程设计需要的解,在超高层巨型框架结构计算方面具有很大优势,值得推广应用。
  • 摘要:深海采油平台模型试验结果可比较准确预报平台在各种环境荷载作用下的运动响应。受到模型试验水池尺度限制,深海锚泊系统通常需要进行截断。以拟在哈尔滨工业大学大气边界层风洞及波浪模拟水槽中进行模型试验的一座工作水深为1500m的深海半潜式平台锚泊系统为例,缩尺比取为1:100。介绍深海锚泊系统等效水深截断设计的原理及流程。考虑锚泊线的重力、张力、海流力及弹性伸长,采用分段外推法进行静力分析。基于静力等效原则,在保证锚泊线数目和布置情况一致的情况下,对其在400m等效水深截断模型进行试验方案设计,满足单根锚泊线和整个锚泊系统静恢复力特性近似相同。采用非线性有限元时域分析方法分别对全水深锚泊线和截断水深锚泊线进行动力分析,比较两种锚泊线在各种环境荷载激励下的动力性能差别,为动力特性等效设计提供参考。
  • 摘要:为解决目前大直径扩底桩竖向端承力计算方法所存在的不足,我们将球孔扩张理论应用于扩底桩端承力的计算,建立了扩底桩的球孔扩张理论计算模型。考虑扩底桩桩端外边缘处力矩平衡以及对称性,我们将极限球孔扩张压力、桩端底部中心以下主动土压力以及扩底桩端承力建立关系,推导出扩底桩端承力的解析解,求得了粘性土和无粘性土中扩底桩端承力的表达式。通过原型扩底桩试验对该解答进行了验证,并分析了影响扩底桩端承力的主要因素:土的粘聚力、内摩擦角、杨氏模量和泊松比以及扩底桩的扩底半径和入土深度。试验结果表明本文解答精度满足工程要求。扩底桩扩大端半径对端承力的影响最为复杂,并不是一个简单的线性或者平方的关系。这也说明了常规的方法对扩底桩端承力进行折减只是经验的总结,物理意义不明确。
  • 摘要:为得到对应最佳经济性能和受力性能的索穹顶结构的形状分布,本文结合遗传算法对Geiger型索穹顶结构进行全面的优化分析。采用平衡矩阵奇异值分解法编程求解索穹顶结构自应力模态,并以Geiger型索穹顶结构的自应力模态组合系数、杆件面积和各圈竖向压杆的高度为设计变量,选取结构总重、结构整体刚度、结构整体预应力水平为目标函数,通过引入加权系数的方法将多目标函数转换为单一目标函数,建立了优化的数学模型,并在多学科优化设计平台iSIGHT下集合通用有限元软件ANSYS采用改进的遗传算法进行优化分析。优化分析表明:索穹顶结构的用钢量明显降低,结构经济性能提高,优化所得结构的几何形状使索穹顶结构受力性能更加合理。适当增加索穹顶结构竖杆的杆件长度可以减小工程造价,改善索穹顶结构的受力性能。
  • 摘要:本文以大型火力电厂300MW机组脱硫塔结构为研究背景,对该结构1:15的模型进行模拟地震室内振动台试验,通过输入不同加速度峰值的正弦波与地震波,开展了脱硫塔模型结构的流固耦合动力特性研究,并将结果与不考虑流固耦合的情况进行了对比。试验结果表明,在相同加速度峰值的正弦波作用下,考虑流固耦合的塔体加速度峰值反应小于无液体时的情况。并且随着输入地震波曲线与种类的改变,结构的动力反应也会随之改变,同时流固耦合情况下结构的反应与无液体时有明显区别,为深入研究薄壁开口结构在各种地震作用下的流固耦合动力特性和相关规范的制定提供了科学依据。
  • 摘要:FRP-混凝土界面具有良好的传力性能是保证FRP片材外贴增强混凝土结构加固效果的关键因素,简单合理的粘结滑移关系对于深入了解并模拟FRP片材-混凝土界面性能具有重要意义。本文进行了单调荷载下BFRP及其与CFRP混杂形成的HFRP-混凝土界面力学性能的试验研究,采用数字图像相关(DIC)测试手段,量测FRP-混凝土界面的应变分布。试验结果显示,单层BFRP-混凝土界面剥离承载力不高,刚度比较低,但破坏过程具有明显的延性特征,可以用于改善FRP-混凝土界面的延性;混杂入CFRP后的HFRP-混凝土界面承载力和刚度明显提高。经过与应变片数据比较,DIC测试方法用于FRP-混凝土界面应变的测量是可靠的。
  • 摘要:以矩形钢管混凝土框架为研究对象,通过两榀矩形钢管混凝土框架、两榀带填充墙的矩形钢管混凝土框架的拟静力试验,对比分析在低周反复水平荷载作用下两种结构的滞回曲线、延性、强度与刚度退化、耗能能力、破坏机理及破坏特征,并分析各种参数对结构受力性能和抗震性能的影响规律。结果表明:填充墙增加了结构的刚度,特别是加载初期较为显著,对于减少建筑物在正常工作阶段框架柱中轴力的P—△效应影响较为显著。带填充墙框架的变形能力略小于无填充墙框架,但破坏过程比较平缓,符合延性框架位移延性系数的要求。带填充墙框架和无填充墙框架相比,结构的耗能能力有所下降,但远高于带填充墙钢筋混凝土框架结构的位移延性系数,但由于填充墙的存在,大大提高了结构抗倒塌能力。由此可以推断:矩形钢管混凝土框架结构在承载力、抗震性能以及材料利用等方面有较多的优越性,有进一步研究和推广应用的价值。
  • 摘要:国内已有规范及文献关于悬臂外伸梁整体稳定性研究的理论较少,大都采用近似处理,方法也不统一,造成较大误差。为丰富该领域的学术研究,本文分别按照传统理论简化和悬伸梁的实际结构形式建立两种总势能表达式,运用能量法推出双轴对称工字形悬伸梁的整体稳定临界荷载计算方法。通过比较两种方法的计算结果以及相同条件下简支梁和悬臂固端梁的临界荷载,得出悬臂外伸梁的整体稳定临界均布荷载在不同η和外伸长度下与简支梁及悬臂固端梁的差异,由此以确定合理的悬伸长度。分析表明荷载作用位置及不同的悬伸长度都会较大程度的影响悬臂外伸梁的整体稳定性,工程设计、规范修订和相关理论分析应该根据实际条件进行简化,选择相应的计算式和合理的外伸长度。
  • 摘要:为了对钻孔灌注桩施工进行科学管理,本文从施工风险着手,采用专家调查方法对其施工过程所出现的风险事态、风险概率和风险对策等方面进行了分析研究。通过归纳钻孔灌注桩施工中的风险事态,形成调查问卷,经过对专家经验调查后对原始数据后进行处理,得到关于施工过程中各风险事态的发生概率和在人员、时间、货币等方面的损失概率,以及对各个风险事态的最终风险态度。然后,针对不同的风险事态分析原因,制定相应科学有效的施工对策。经过分析发现,在钻孔灌注桩施工过程中,陆地施工中造成的地下管线损坏、桩身混凝土夹渣或断桩、混凝土灌注过程中因故中断是必须严格控制的风险事态,一旦发生将会造成较大的经济损失。通过钻孔灌注桩施工的风险分析,可全面了解施工关键,并为施工人员提供建议,从管理上降低事故的发生概率和相应损失。
  • 摘要:桩基础用于桥梁工程,历史极为悠久,至今仍是桥梁基础的主要形式。在桥梁工程中,桩基础除主要承受竖向荷载外,还承受诸多横向作用,其中船撞作用对桥梁构成的威胁最大。据统计,世界范围内船舶与桥梁相撞事件时有发生,已成为航道桥梁工程设计的一个重要问题。船撞桥事故会导致人员伤亡、财产损失以及环境破坏,由此带来的间接影响更是难以估计。针对此问题,国内外学者已展开研究,但对于桥梁群桩基础在船撞作用下水平承载力的研究成果仍较少。本文针对苏通大桥北塔群桩基础,应用m法及FLAC3D有限差分软件,计算了船撞作用下群桩基础的水平承载力,研究了群桩基础水平承载特性,对于桥梁防撞研究、被动防撞体系设计以及事故桥梁加固维护具有重要意义。
  • 摘要:为了研究外包钢-混凝土组合梁与钢筋混凝土柱的连接节点的抗震性能,本文设计了2个外包钢-混凝土组合梁与钢筋混凝土柱的连接节点,并对其进行了低周反复荷载作用下的试验研究.对节点的破坏形态、滞回曲线、强度、延性和钢筋、钢板的应变等性能以及节点区环板的加强作用进行了分析.试验结果表明:通过合理的构造措施,外包钢-混凝土组合梁与钢筋混凝土柱的连接节点具有较强的受剪承载力、较好的延性和耗能能力,能够满足工程要求,另外加强环板起到了显著降低节点区的应力集中的作用.在此基础上本文对节点的受力机理进行了探讨,提出了节点核心区抗剪承载力的计算公式,按此公式所得计算结果和试验结果吻合良好.
  • 摘要:基于通用有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序,针对是否考虑杆件初弯曲的单层球面网壳结构进行对比分析。采用随机缺陷模态法进行了考虑杆件初弯曲的2800余例K8型单层球面网壳的弹塑性荷载-位移全过程分析,掌握了弯曲角度、幅值随机变量对网壳稳定性能的影响规律。论证了一致缺陷模态法和特征缺陷模态法计算杆件初弯曲对网壳极限承载力影响的适用性。提出了适用于计算考虑杆件初弯曲影响的网壳极限承载力的修正的一致缺陷模态法。采用修正的一致缺陷模态法进行了300余例考虑杆件初弯曲的K8型单层球面网壳的弹塑性全过程分析。结果显示:采用修正的一致缺陷模态法可以计算考虑杆件初弯曲的单层球面网壳极限承载力的最小值。杆件初弯曲能够降低单层球面网壳的极限承载力,并改变其屈曲模态和塑性发展分布。当最大允许初弯曲为杆件长度的1/1000时,网壳极限承载力最大下降5%以上,当最大允许初弯曲为杆件长度的2/1000时,网壳极限承载力最大下降10%以上。
  • 摘要:本文介绍了新型扇形弓弦预应力结构的概念,以及该结构的特点和受力机理。采用有限元程序软件ANSYS对弓弦结构在系列化预应力水平下进行静力计算,初步阐述预应力大小对结构受力性能的影响,进行结构模型试验,试验对结构的受力性态进行研究,制作弓弦钢结构模型,对节点施加等值静载,采用标定试验结果实现通过花篮螺栓对钢索施加系列化预应力。试验研究了预应力大小对结构跨中位移、支座水平位移及弓梁上应力分布的影响,进行理论分析与试验结果对比与分析。分析得出:施加一定预应力可以有效地减小挠度和支座位移,明显减小弓梁中的纵向应力,过大的预应力值对结构的受力性能又有不利影响。探讨了此种结构预应力的合理取值。研究结果在实际工程中有一定的参考价值。
  • 摘要:To improve the seismic performance of ecological composite wall,a group of ecological composite walls with different filledmaterials base on the pre-experimental study is tested under horizontal reciprocating load with low period in this paper. The wall's failuremodes and failure mechanism are discussed mainly;The judging criteria of failure modes for the wall has been proposed and verified bythe steel strain of different parts of the wall that happened different failure modes. The non-linear numerical analysis and experimental results show that the judging criteria of failure modes for ecological composite wall proposed in this paper has some guiding significance to the wall for theoretical research on the failure mode to the best.
  • 摘要:对上海某大厦进行改造扩建,将29层的超高层办公与宾馆于一体建筑增层改建至33层。现结构采用钢筋混凝土框架—核心筒体系,建筑高度127.9m。业主需要对大厦进行加层扩建,将主楼西侧框架柱在原结构二十七层顶延伸22.4m高;新增结构采用钢框架,钢框架与下部钢筋混凝土结构做了合适的连接与转换;原结构的地下室~五层顶板凿除,另做四层新楼板;标高96.2m~102.2m(原结构)之间北面的两层框架梁向结构外分别悬挑成外凸三角形。本文介绍了结构概况、结构改建方法,采用SATWE与PMSAP软件对现结构及加层改造后体系分别进行验算分析。两种软件分析结果表明:结构基本自振周期、第一扭转周期与第一平动周期之比、最大层间位移角、最大楼层侧移比都比较接近,反映了结构建模与分析的正确性。抗震验算表明增层改建房屋属扭转规则建筑,且层间最大位移比满足A级建筑要求,改造方案切实可行。
  • 摘要:随着海上油气资源开发不断向深水和超深水发展,以合成纤维材料作为系缆并以拖曳锚作为系泊基础的绷紧式系泊系统,越来越成为深水系泊的一种主要方式。本文通过广泛的文献调研,总结并评述了拖曳锚的各类研究方法,并在此基础上设计和实施拖曳锚模型实验。基于模型实验平台,对拖曳锚的嵌入机理和运动特性开展实验研究,提出了嵌入因子、拖曳因子和拖曳嵌入因子三大锚板性能指标,并针对设计锚胫角、锚板形状、锚板行进方向及锚板方位角与拖曳角的关系等国际上研究的热点与难点展开实验,深化了对拖曳锚性能的认识,为我国在新型深水系泊基础及系泊系统方面的理论和实验研究提供了重要参考。
  • 摘要:为保障城市的抗震安全、可持续发展和人民生命安全,必须进行城市抗震防灾规划的编制和研究。本文从城市用地抗震评价与土地利用、基础设施抗震防灾、城区建筑抗震防灾、城市防止地震次生灾害、城市避震疏散和城市抗震防灾规划的信息管理系统等6个方面,总结我国城市抗震防灾规划研究的进展、剖析存在的问题和展望发展趋势,并提出一些有待深化研究的问题。
  • 摘要:脱硫塔薄壳结构的受力分析和结构设计都很复杂,特别是在较高的抗震设防区必须做抗震设计,但不适用现行规范,因此有必要寻求一种等价的简化结构体系。本文利用ADINA有限元程序对实体结构进行建模,从模型的低阶整体模态特性出发,考虑结构的质量等价,逐步搜索到刚度系数k的合理值以实现结构动力特性等价,最终建立等价的简化层模型。为研究其可行性,最后对有限元模型结构和简化结构输入同一种地震波进行了弹性时程分析,并比较分析结果。研究表明,用此等价方法建立的简化模型能反映原结构的整体受力特性。
  • 摘要:抗弯钢框架是传统的抗震结构体系,具有结构简单,传力明确的特点。本文比较了中、美两国规范关于抗弯钢框架结构的抗震设计,主要是地震作用的计算和抗震措施的采取,在计算地震作用时,首先分别介绍了97UBC和Chinese-2002所规定的按照底部剪力法计算水平地震作用的计算过程,然后以某三层抗弯钢框架为实例,用SAP2000软件采取底部剪力法对此结构进行分析,得出按照两种规范计算的水平地震作用。并且主要针对中、美两国规范抗震设防标准的不同及延性系数R两方面对结果进行了分析。在抗震措施方面,对照97UBC和Chinese-2002所规定的内容比较异同。
  • 摘要:进水塔是发电引水和泄洪系统中的咽喉性水工建筑物,其结构性能与安全关系到电站正常运行甚至整个大坝与枢纽的安危。进水塔结构主要由塔体和拦污栅框架结构组成,与塔体刚度相比,拦污栅框架结构为柔性体系。在强震激励作用下,柔性的拦污栅框架结构与刚性塔体的相互作用不可忽略,因此连接拦污栅框架和塔体的水平纵撑将是整个进水塔结构最薄弱部位,同时刚性塔体与塔背回填混凝土接触部位也是高应力集中区域。通过三维有限元建模并由反应谱分析,将水平纵撑优化为盖板可有效降低纵撑部位的应力集中,降低回填高度也可减小塔身的约束,协调整个结构体系刚度的差异。数值仿真计算结果表明,将水平纵撑优化为盖板,该部位应力峰值最多可降低67%,且应力集中区域的范围也明显减少;适当降低塔背回填高度也能有效改善塔背处的应力集中,优化方案对进水塔结构整体的抗震设计非常有利。研究结果对类似工程建立结构安全评价准则具有一定的参考意义。
  • 摘要:为了精确而简便地进行洪水预报、调洪计算和防洪规划,本文基于MATLAB提出了针对马斯京根法来推求河段短时段的流量演算和洪峰预测的优化算法。在实际的预测中,对于特定的河段,针对马斯京根法要想准确地分析洪峰流量,关键是确定出该河段上的流量比重因素x和蓄量常数K值。在实际情况下,流量比重因子x的取值范围是0.2-0.45,为了进一步说明优化效果,本文将x的取值范围扩大至0.2-0.6。利用本文提出的“数据相关标准差最小”的判别准则来求得流量比重因子x,进而可以求得表征该河段上流量关系的最优拟合直线及其相关参数,如:蓄量常数K,则可以建立马斯京根洪峰预测模型。本文还结合具体实例,验证了本优化算法。通过本文的提出的优化算法,可以建立针对于不同河段的马斯京根洪峰预测模型,进而可以有效、快捷、准确地预测洪峰量,为桥梁设计和洪水预报等提供依据。
  • 摘要:Pushover分析方法以静力的方法分析结构的弹塑性反应,从而评估结构的抗震性能。但是由于其理论基础不够严密,在应用过程中其适用性有待进一步界定。通过选取典型的3种侧向力分布模式对分别对4层、6层不对称和10层的混凝土框架结构进行静力弹塑性分析,以分析结果中的结构基底剪力-顶点位移关系曲线评估结构的抗震性能。分析结果的准确性以弹塑性时程分析为基准。结果发现:3个算例的静力弹塑性分析的结构顶点位移比动力时程分析的结果稍大。所以,静力弹塑性分析得到的结构反应比动力时程分析所得的结构反应更安全,对静力弹塑性分析在框架结构中的应用提出了建议。
  • 摘要:以江苏宿迁某高层框架-剪力墙结构为工程背景,采用三维空间模型的静力弹塑性分析方法、弯剪型层模型的非线性时程分析方法相结合的静动力分析法,对该结构进行了粘滞阻尼消能减震分析。首先对该结构进行了三维空间静力弹塑性分析,得到了该结构的层间恢复力曲线;在此基础上,建立了该结构的弯剪型层模型,进行了非线性时程分析,并研究了非线性粘滞流体阻尼器对高层框架-剪力墙结构地震响应的振动控制。结果表明,采用静动力分析法可以评估框架-剪力墙结构的弹塑性抗震性能,为工程结构设计提供参考。
  • 摘要:基于性能的抗震设计思想是近年抗震研究的热点,基于位移的抗震设计方法是实现基于性能设计思想的有效途径,而位移需求的简化计算方法是基于位移的抗震设计理论中的关键问题。我国公路桥梁中大量使用只设一个固定墩的连续梁桥,其它桥墩上设置纵向滑动支座。对于这种桥型,纵桥向一般简化为单自由度质点体系来研究,但是活动支座的摩阻效应必然会对固定墩的地震位移产生影响。现行规范的简化计算公式忽略了地震中活动支座的动态效应而只考虑其静态效应,这种简化计算方法的准确性和适用性值得商榷。本文借助于加州大学Berkeley分校开发的OpenSees地震工程仿真计算平台,对只设一个固定墩的连续梁桥纵桥向地震反应做了大量的参数分析,对比研究了固定墩在考虑和不考虑支座的摩擦效应两种情况下的地震需求,得到大量有用的结论,并对静力简化计算公式的精度和适应性做了评价,可为规范以后的修订提供参考。
  • 摘要:屈曲约束支撑是减小地震响应、耗散地震能量的常用减震装置,在罕遇地震作用下将率先屈服,其本构关系对结构的耗能特性有较为显著的影响。另一方面,在不同的应变速率下,材料的本构关系有所不同。为了了解屈曲约束支撑的应变速率分布规律和估算其最大值,本文采用分别算例研究、几何关系分析和弹塑性速度谱等手段展开研究,得到了实际工程中其应变速率呈正态分布的规律,并提出了估算应变速率最大值的简化方法—等延性速度反应谱法。分析结果表明:屈曲约束支撑的应变速率与层间变形速率之间存在良好的对应关系,可以按照层间变形速率间接求出;在延性系数确定的前提下,采用等延性速度反应谱曲线可以方便快捷地求解层间变形速率最大值,从而进一步估算屈曲约束支撑的应变速率最大值。算例结果证明:本文提出的等延性速度反应谱估算方法具有良好的适用精度。
  • 摘要:根据我国现行GB50011-2001(2008年版)《建筑抗震设计规范》和GB50010-2002《混凝土结构设计规范》关于混凝土结构抗震承载力验算以及混凝土结构承载能力极限状态计算的有关设计规定,从分项系数设计表达式的相当安全系数的角度,对我国规范混凝土结构抗震承载力验算中建筑抗震设防类别为标准设防类,混凝土结构抗震级别为四级的基本构件与混凝土结构承载能力极限状态计算中结构安全等级为二级的基本构件的安全度设置水平进行了计算分析和比较,获得了我国规范混凝土结构承载能力极限状态计算与抗震承载力验算安全度设置水平差异的定量数据,对产生差异的原因进行了初步分析,可供工程应用及我国规范今后修订时参考。
  • 摘要:在对中国抗震规范GB50011-2001(2008年版)《建筑抗震设计规范》和美国抗震规范UBC1997《统一建筑规范》采用静力方法计算水平地震作用的有关规定进行介绍和比较的基础上,采用两种方法分别计算了我国不同抗震设防烈度条件下(6度、7度、8度、9度),5种典型结构体系(混凝土特殊抗弯框架、特殊中心支撑钢框架、框架-剪力墙、砌体承重墙、混凝土普通抗弯框架)的水平地震作用,并对结果进行了分析比较,得到了中美抗震规范采用静力方法计算水平地震作用的定量差距,并通过算例分析具体说明了两国抗震规范采用静力方法计算水平地震作用的差异,结论可供相关研究参考。
  • 摘要:本文通过灾害损失模型定量计算台风灾害造成的经济损失,结果表明风荷载对高层建筑的影响之大,因此基本风速在结构抗风设计应作为最主要设计参量。为弥补沿海地区近地风观测资料不足这一缺陷,基于风场模型进行台风数值模拟得到台风影响地区基本风速的方法广泛采用。本文利用7301和9914号台风影响厦门地区的观测资料验证YanMeng风场模型在厦门地区的适用性。讨论了Holland气压场参数B、地面等效粗糙长度Z0两个重要参数对气压场及YanMeng风场模型的影响,并给出适合厦门地区台风特性的B、Z0取值。根据YanMeng风场模型的模拟结果,并与实际近地观测资料的结果比较,验证数值模拟的可行性。
  • 摘要:对性能退化及意外损伤的结构进行检测和鉴定应当制度化,已防患于未然。服役房屋结构经过长时间使用后,建筑材料、构件和结构会存在不同程度的损伤和性能退化,当老化和损伤积累到一定程度后,会降低结构的安全性、适用性和耐久性,严重的将引起事故,导致人员伤亡。同时,该公寓楼受2008年5月12日汶川8.0级地震及多次较强余震的影响,主体承重结构出现了明显的破损现象,为了全面掌握该房屋结构当前的技术状况,需对其进行全面的安全性鉴定评估工作。本文通过对某公寓楼进行安全性检测、可靠性鉴定并提出了合理的维修加固建议,使遭受性能退化及意外损伤的结构仍具备安全性、适用性和耐久性,从而保证结构的正常使用功能,可为其他同类工程提供参考。
  • 摘要:工程场地纵、横波波速测试是近年来在工程勘察中取得一定效果的原位测试方法之一。本文以工程实例为依据,结合新型XG-1型悬挂式单孔波速侧井仪测试结果,说明了纵、横波波速可以确定场地土类型、判定建筑场地类别、估算场地卓越周期、评价岩(土)体质量,为场地工程地质评价和工程设计提供科学依据。
  • 摘要:本文介绍了桥梁健康监测系统及桥梁状态评估方法中的不确定层次分析法。以洛阳瀛洲大桥为工程背景,应用不确定层次分析理论,将影响钢管混凝土拱桥工作状态的各种因素层次化,确定各层各因素的权向量,结合已有的资料及相关规范,得出钢管混凝土拱桥状态等级,从而建立适用于钢管混凝土拱桥的结构状态评估体系。以NILabView8.6为开发平台,编程建立了一套运用上述原理的瀛洲大桥状态评估软件。
  • 摘要:在1994年美国的北岭地震和1995年日本的阪神地震中出现了大量的钢框架栓焊混合节点的破坏,最常见的破坏形式发生在梁、柱翼缘相交处的焊缝区,很多的节点在焊缝区发生了脆性断裂,甚至丧失了承载力。为了改善这种传统钢结构梁柱节点的抗震性能,国内外相关研究机构已经做了一些相关的试验和理论研究,提出了以下设计方面的改进方向:1)采用加强式连接;2)采用削弱式连接;3)有时可能二者并用。本文针对在我国多层钢结构常见的H型柱-H型梁节点,采取了梁端梯形翼缘加宽和节点域加强的改进措施,运用ABAQUS软件对节点进行了有限元分析,并将其抗震性能与我国目前常用工程节点的抗震性能进行了对比分析。分析表明该改进型H型柱-H型梁节点实现了塑性铰外移的目的,具有良好的抗震性能。
  • 摘要:为了实现常规桥梁的基于位移的简化抗震设计,有必要简化钢筋混凝土(RC)桥墩有效截面抗弯刚度的计算。将RC桥墩有效截面抗弯刚度与毛截面抗弯刚度的比值定义为有效截面抗弯刚度修正系数Reff,采用纤维单元程序Ucfyber对我国常用的矩形、圆形以及矩形带倒角等截面形式的RC桥墩的Reff进行了模拟计算,曲线拟合得到Reff的简化计算公式,最后采用Opensees程序分析了多个RC桥墩的地震位移反应,对Reff简化计算公式的精度进行了检验,并确定了其应用范围。结果表明:RC桥墩的有效截面抗弯刚度修正系数Reff主要与截面轴压比和截面纵筋配筋率有关,受其它因素的影响较小;截面轴压比和截面纵筋配筋率越大,Reff越大;对于高宽比大于3.0的相对细长RC桥墩,采用Reff简化计算公式对应的RC桥墩有效截面抗弯刚度,能够获得合理的地震位移反应。
  • 摘要:运用车桥耦合振动理论分析了城市轨道交通高架桥U型梁车桥振动响应。计算分析了不同编组列车和车速下,U梁位移动力系数、总体应力动力系数、道床板局部应力动力系数、道床板横向应力的空间分布特点及列车过桥的平稳性。计算结果显示,位移动力系数随车速增大而增大,但数值较小;应力动力系数大于位移动力系数,空重混编计算结果较大,其他编组差异很小,随车速变化无明显规律;道床板局部应力动力系数呈梁端大、跨中小,与腹板相交处大、道床板中心处小的分布规律;梁端道床板与腹板相交处横向负弯矩变化率较大,且幅值较大,易发生疲劳损伤而顶面开裂。分析表明,不能用位移动力系数定义U梁应力动力系数,建议采用总体和局部应力动力系数进行承载力设计。分析比较各舒适度评判标准,建议用ISO2631标准评价城市轨道交通旅客乘坐舒适度。
  • 摘要:三角闸门以其能承受双向水头、并能够在动水中启闭等优点在沿海和沿江地区的船闸结构中得到了广泛的运用。网架式三角闸门拥有良好的力学性能,在近几年的船闸工程应用中,是一种较受欢迎的闸门结构形式。本文以京杭运河某船闸网架式三角闸门为实例,为解决闸门运行过程中遇到的闸门开启过程中闸门结构振动等问题,对闸门结构进行了安全分析:(1)对在不同水位组合的静水荷载作用下的闸门进行空间结构静力计算,分析了闸门结构的整体受力状态;(2)对闸门进行空间结构动力计算,分析了三角闸门的自振特性和引起闸门振动的原因。综合考虑以上因素,提出了闸门结构的安全加固方案,为闸门结构的大修改造及安全性加固提供技术依据。
  • 摘要:介绍了一起采用双C型薄壁型钢屋架的厂房倒塌事故,在ANSYS软件中,对该屋架梁进行数值模拟,分别选用壳单元和梁单元对其进行非线性受力分析,并考虑了材料非线性和几何非线性,同时考虑了大变形效应,根据数值模拟结果分析屋架梁倒塌的原因,得出了一些对工程设计有益的结论,从而为工程设计提供一定的参考。
  • 摘要:在国内外有关隔震加固和基于性能设计研究的基础上,本文以地震设防7度区的一多层砌体教学楼结构为研究对象,以基于变形和能量的双控指标为性能指标,采用动力时程分析的方法,对该砌体结构的隔震加固技术的及抗震性能评估进行了较为具体的研究。研究结果表明,采用隔震加固措施能有效提高砌体结构的抗震安全性,特别是“大震”作用下结构的安全水平。同时,本文所提出的面向不满足现行规范的既有砌体结构的抗震评估方法,操作上简单方便,对既有砌体结构的抗震加固设计具有良好的指导作用,能够对多种抗震加固设计方案进行科学的比较和评价。
  • 摘要:为了使高层组合隔震技术的应用和推广具有更加完善的理论基础和设计依据,对高层隔震体系上部结构设计和隔震层设计中的若干关键问题进行了探讨,研究了高阶振型和高阻尼对隔震效果的影响,提出了隔震体系上部结构竖向构件布置的基本原则,分析了隔震层设计的基本原则和各类隔震装置的配置方法。根据以上基本理论,将基于性能的组合隔震设计方法应用于目前国内最高的高层隔震设计中,充分考虑纯天然橡胶隔震支座、铅芯橡胶隔震支座、滑移隔震支座和粘滞阻尼器的性能特征,将其按照相关组合原则配置于隔震层中。通过分析表明各类隔震装置充分发挥了设计性能,隔震层在罕遇地震下工作状态稳定,上部结构的地震响应有了明显的降低,各项性能目标满足设计要求,本文最后对高层隔震结构的相关构造要求进行了必要的说明。
  • 摘要:纤维增强复合材料具有优越的力学性能,在结构加固领域中有了较为广泛的应用。目前针对CFRP加固混凝土结构在静载下的破坏机理已经开展了广泛的研究,并建立许多力学模型,但是关于CFRP加固混凝土结构在爆炸荷载下抗爆性能的研究还很欠缺。本文采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对外贴CFRP加固过的混凝土双向板的抗爆性能进行数值模拟,分析比较了普通板和不同CFRP用量加固板在爆炸荷载下的受力性能、动力响应。其中,混凝土采用H-J-C材料模型,钢筋采用塑性随机模型,纤维采用壳元中的平面应变模型,并考虑各种材料的应变率效应。加载时,直接在固体模型上施加爆炸波。计算结果发现,采用CFRP加固后的混凝土双向板比普通未加固双向板的抗爆性能有了较大的提高。计算结果和主要结论可为加固结构抗爆设计提供理论参考依据。
  • 摘要:文章指出了钢结构的抗火能力差这一大难题,为了分析研究钢结构的抗火能力,介绍了基于计算的构件抗火设计方法;箱形钢柱基于自身的经济和力学性能,在大跨度和复杂高层建筑结构得到了一定的应用,给出了具体算例,说明了箱形钢柱抗火计算和设计的方法,最后列举了箱形钢柱应当采取的防火保护措施。
  • 摘要:为准确获取自锚式悬索桥体系转换过程中的吊索力,采用频率法对南京夹江桥进行施工过程吊索力测试。重点讨论了拉索面内、面外外振动,吊索计算长度的选取等因素对索力测试精度的影响。结果表明:本文公式进行长、短吊索索力测试具有精度高和计算方便的特点;利用面外振动频谱可以更好地进行吊索力计算。
  • 摘要:为了提高斜拉索辅助索的减振性能,本研究分别采用辅助索阻尼器,辅助索索端阻尼器及主索索端阻尼器使索网结构成为整体振动的结构。进行有限元分析和理论分析并用试验来检验其所能取得的减振效果。有限元分析模型为一主跨1400m斜拉桥的1/4索面,由38根斜拉索和4根辅助索组成,主索预张力位于2000KN至5000KN之间,辅助索的初应变为2.3e-3。在没安装辅助索阻尼器的位置,辅助索与斜拉索刚性连接,有限元分析时采用ANSYS10.0进行时程荷载分析,忽略各拉索内在阻尼对振动的影响,结构减振只考虑阻尼器的作用,利用MATLAB7.5.0对索网结构自由振动时的时程数据进行处理。试验模型有3根主索和一根辅助索组成。有限元分析结果表明:(1)阻尼器变形越大的位置越能获得较大的最优模态对数衰减率。(2)辅助索索端阻尼器,主索索端阻尼器和辅助索阻尼器的前3阶对数衰减率均能达到工程要求的0.04的要求,且安全系数达到2以上。(3)主索索端阻尼器与辅助索索端阻尼器分别为最优阻尼共同作用时,减振效果不为二者单独作用时的叠加,低于辅助索索端阻尼器单独作用时的减振能力;辅助索索端阻尼器或主索索端阻尼器与辅助索阻尼器分别为最优阻尼共同作用时,减振效果基本可以叠加。试验结果证实有限元分析结果是正确的,二者的对数衰减率随阻尼器阻尼变化趋势相同。
  • 摘要:为了识别过桥车辆荷载,以东营黄河公路大桥为工程背景,建立了该桥有限元模型,对关键测点影响线形状进行深入的分析,讨论了不同种类车辆的作用对影响线形状的影响及多车作用下的相关性。通过该桥健康监测系统预先布设的大量光纤光栅传感器监测的数据,获得各关键测点处应变响应时程,得出桥梁各关键测点弯矩谱。由于运营状态下过桥车辆数量、速度、轴重以及作用位置的随机性都很强,车辆作用间相互影响较大,同时受采样频率的限制,要识别出各单车的准确载重困难很大,根据关键测点处内力等效原则,将实际车流等效为时变均布荷载作用,由反分析程序识别出等效荷载。结果表明:在稀疏交通状态下,能够较准确的识别出单车荷载;在密集交通状态下,将车辆荷载等效成时变均布荷载,能较好的识别出桥梁实际运营状态。从而为荷载评估和桥梁运营维护提供依据。
  • 摘要:为了在水封式地下储油库数值模拟中体现库区不同围岩的特征,简化岩体力学参数,采用正交试验方法,选取围岩最大位移值为试验指标,以岩体的弹性模量、抗拉强度、粘聚力、内摩擦角和泊松比共5个参数作为主要影响因素,进行了正交试验;为了分析人工水幕对地下储油库渗流场的影响及储库不同洞室间的水力影响,采用三维快速拉格朗日分析法FLAC3D建立简化数值模型,对洞室分层开挖过程中无水幕和有水幕情况下,数值模型的横截面和纵截面渗流场的变化情况进行了模拟,并用Tecplot对模拟结果进行了后处理。通过极差直观分析法对正交试验结果进行分析,确定了影响因素的权重,给出了参数的最优组合,为数值模拟提供了基本的围岩力学参数;通过对渗流场的数值模拟,验证了人工水幕的水封效果,揭示了洞室间的水力联系,为优化洞室结构设计参数和水幕系统参数提供了有益参考。
  • 摘要:复合土钉墙基坑支护结构的整体稳定性验算是工程设计的重要内容之一。当前复合土钉墙整体稳定性验算的计算理论是在土钉墙的基础上考虑锚杆、微型桩、搅拌桩对基坑稳定的影响。理论研究表明:滑移面上的土体、土钉、锚杆、搅拌桩、微型桩在基坑稳定中发挥不同的作用,并随搅拌桩和微型桩桩长L、土体强度指标c、φ、土钉和锚杆作用力折减系ζ、搅拌桩和微型桩作用力折减系数η等参数改变下,呈现不同的变化规律和作用机理。本文结合上海等地区10余个工程实例,通过计算复合土钉墙各部分对基坑整体稳定的贡献大小,搅拌桩和微型桩长度L、c、φ、ζ、η参数改变下整体稳定系数的变化,得出复合土钉墙中土体、土钉、锚杆、搅拌桩和微型桩对支护体系整体稳定系数比例的曲线,潜在圆弧滑动面随桩长变化的发展规律曲线和土体强度指标c、φ值与整体稳定性系数的规律曲线,ζ、η系数与基坑稳定性系数的规律曲线。推出软土复合土钉墙搅拌桩和微型桩有效桩长L、ζ、η取值范围,为复合土钉墙设计提供依据。
  • 摘要:为了研究型钢混凝土构件的抗扭刚度,在型钢混凝土构件的截面尺寸、配钢率和型钢保护层厚度、配筋率、混凝土强度等因素影响下,实验分析了6根型钢混凝土扭转构件和2根钢筋混凝土纯扭试件的荷载、变形、应变和裂缝,得出型钢混凝土纯扭构件和钢筋混凝土纯扭构件扭矩-扭转角曲线,并进行了比较;型钢混凝土构件受纯扭矩作用下的受力过程可以分为弹性、弹塑性及破坏三个阶段,其中破坏属于延性破坏。将各试件的扭矩-单位扭转角曲线简化,可分别得到弹性阶段和弹塑性阶段的试验刚度。参考并结合钢筋混凝土构件、高强混凝土构件和钢-混凝土组合梁的扭转刚度计算理论和方法,依据本次型钢混凝土构件扭转-变形实测曲线,并考虑了型钢混凝土纯扭构件型钢部分与钢筋混凝土部分的组合作用,建立了型钢混凝土构件扭转刚度的简化计算方法。
  • 摘要:网壳结构具有三维空间受力特性,频率密集性,并且对风荷载较敏感。目前,对网壳结构的抗风设计尚无规范可依,为了研究风荷载对网壳结构的影响,本文根据有限元理论,将已有的实测风速转化为节点荷载,运用大型有限元软件ANSYS针对单层柱面网壳进行模拟分析,研究风荷载作用下杆件内力的变化,以及节点位移时程曲线,结果表明ANSYS模拟是比较精确的分析,迎风面杆件轴力变化大于背风面杆件轴力变化,该网壳跨中位移和轴力响应较大。靠近四角的纵向杆件轴力出现变号,对网壳结构的风振响应不容忽视。对该类结构抗风设计的研究将有利于网壳结构的广泛应用,并且各类参数变化对风振系数的影响依不同的网壳形式而有所不同,因此合理的抗风实用设计方法亟待进一步研究。
  • 摘要:桥梁是铁路跨越江河、山谷及其它线路等障碍物的重要结构,我国的桥梁建设水平已经迈进了世界先进行列。北京至上海高速铁路全线铺设无缝和无碴轨道,对线路质量有较高要求,预应力混凝土连续箱梁桥由于其变形小,刚度大,养护成本低等优点,使其成为最富有竞争力的桥型之一。同时,由于铁路桥梁结构类型、施工技术水平的发展,预应力混凝土箱梁桥施工也得到了快速发展,其施工工艺及技术正在不断被广大工程技术人员所掌握。本文内容主要以京沪高速铁路现浇预应力混凝土箱梁施工工艺为主线,介绍了脚手架施工工艺,混凝土施工工艺,预应力施工工艺,孔道压浆及封端施工等。最后,指出施工中的关键环节,为以后预应力混凝土箱梁施工提供指导。
  • 摘要:本文介绍已有的剪力墙变形能力计算方法,以高性能混凝土剪力墙试验研究为基础,采用有限元软件ABAQUS建立了剪力墙的非线性有限元模型,分析了高性能混凝土剪力墙的变形能力,对构件加载的全过程和混凝土开裂等形态下构件的受力性能进行了模拟,模型中考虑了高强混凝土材料的非线性本构关系、损伤模型和受拉开裂后的行为,并与试验结构进行了对比。结果表明计算曲线与试验曲线吻合良好,验证了建立的有限元分析模型的准确。分析了影响高性能混凝土剪力墙变形能力的主要参数,包括轴压比、配筋率、高宽比和配箍特征值;结果表明:随着轴压比的增大,极限承载力有所提高,而变形能力有明显的下降;随着配筋率的提高,承载能力明显提高,变形能力有所增加;随着高宽比的增大,极限承载力降低,变形能力增加;随着配箍特征值的增加,变形能力有明显的增加。通过建立的有限元模型,分析了不同轴压比条件下约束边缘构件长度与配箍特征值的设置要求。
  • 摘要:为探讨核心轻集料混凝土与钢管间的粘结滑移性能,进行了27根钢管轻集料混凝土试件的一次推出和反复推出试验。研究了钢管轻集料混凝土粘结滑移的破坏发展过程,结合钢管普通混凝土的研究成果,分析了不同因素对钢管轻集料混凝土与钢管普通混凝土粘结性能影响的差异。试验结果表明:钢管轻集料混凝土粘结-滑移典型曲线可分为胶结段、滑移段、摩阻段;轻集料混凝土强度变化对粘结强度影响不大;钢管轻集料混凝土构件粘结强度随长径比的增加而减小,而长径比对钢管普通混凝土粘结强度影响存在争议。根据试验结果进行回归分析,建立了以长径比和径厚比为主要影响因素的钢管轻集料混凝土粘结强度计算公式,计算值与试验值吻合良好,且偏于安全。
  • 摘要:密肋壁板结构(MRSS)是由西安建筑科技大学研发的一种新型住宅结构体系,作为该结构的主要承力构件,新型节能复合墙体的承载力特性及保温隔热性能研究是该结构理论研究的重要组成部分。本文在课题组前期试验研究的基础上,对新型节能复合墙体的破坏模式及过程进行研究;对墙体的承载特性进行了分析,并对墙体三阶段力学模型进行探讨。同时,根据热传导及外墙隔热理论,给出了墙体的局部热桥处理和整体隔热外墙的最终布置。研究结果表明,新型复合墙体具有结构自重轻、抗震性能好,节能保温等优良特点。
  • 摘要:通过3片不同竖向荷载作用下的再生混凝土空心砌块墙体的水平低周反复荷载试验(再生混凝土掺入量75%),考察了再生混凝土空心砌块墙体在低周反复荷载作用下的受力性能、破坏机理及承载能力;分析了再生混凝土空心砌块墙体的滞回特性、骨架曲线、延性、耗能等抗震性能。研究结果表明:再生混凝土空心砌块砌体墙的滞回曲线较饱满,延性较好,耗能能力较强,抗震性能良好。再生混凝土砌块墙体在低周反复荷载作用下的工作性能与普通混凝土砌块墙体类同。
  • 摘要:基于秦荣教授提出的结构分析新方法(QR法)的基本思路,导出了半刚性连接巨型组合框架结构静力分析的新刚度方程,建立了其计算格式。根据QR法的计算要点,利用MATLAB语言编制了相应的计算程序。计算了一不同连接方式下的巨型组合框架模型,并将计算结果与有限元软件之计算结果进行对比。算例结果表明,该方法是一种经济可靠的结构分析方法,可用于半刚性连接巨型组合框架结构的计算,为超高巨型组合结构分析与计算提供了新的思路,值得推广应用。
  • 摘要:采用基于反应谱理论的振型分析方法和有限元分析方法对新型预制装配式楼盖进行了空间结构分析,探讨了该种楼盖的平面内变形特征。结果表明:新型楼盖连接方式与构造方法能有效地提高预制装配式楼盖结构的整体性,新型楼盖具有较大的平面内刚度;用现行规范设计新型预制装配式楼盖结构存在较大误差,建议采用考虑楼盖真实刚度的“串并联多质点系”空间振动模型或修正的“串联多质点系”振动模型进行结构抗震验算。
  • 摘要:BFRP金属复合筋综合了BFRP筋强度高、耐腐蚀和钢材延性好的优点,可解决因钢筋腐蚀导致的混凝土耐久性问题。但目前BFRP金属复合筋的受力性能尚不明确,本文通过试验测定复合筋的抗拉强度、弹性模量及其与混凝土的锚固性能。试验制作了三根BFRP金属复合筋混凝土少筋梁,进行静力弯曲试验,测定混凝土和复合筋在分级加载中的应变;记录梁的挠度、开裂弯矩和极限弯矩。引用混凝土梁的承载力计算方法,推算金属复合筋的抗拉强度和弹性模量。试验结果表明BFRP筋具有较高的抗拉强度,与混凝土有较好的锚固性能。
  • 摘要:超高层巨型钢框架结构在工程中应用日益增多,通过优化结构形式可以改变其抗震失效模式,进而显著提高抗震性能。采用有限元软件对某超高层巨型钢框架模型进行pushover非线性弹塑性分析,分别改变巨型框架梁布置或巨型框架梁高,得到各自失效模式。比较不同模型最弱失效模式下的最大侧移,找出具有最优结构构造形式的巨型钢框架结构模型。将最优巨型钢框架结构中的失效支撑替换为防屈曲支撑,重新通过pushover分析其失效模式,与原最优巨型钢框架结构的最弱失效模式进行比较。分析结果表明:部分采用防屈曲支撑改变了巨型钢框架的最弱失效模式,使其抗震性能得到明显的提高。通过逐步将失效支撑替换为防屈曲支撑,得到具有最优经济性能和抗震性能的超高层巨型钢框架结构。
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