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第二届结构工程新进展国际论坛

第二届结构工程新进展国际论坛

  • 召开年：2008
  • 召开地：大连
  • 出版时间： 2008-10-10

主办单位：同济大学;中国建筑工业出版社

会议文集：第二届结构工程新进展国际论坛论文集

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  • 摘要：地震地面运动是一种复杂的多维激励,结构在单维与多维地震作用下的反应是不同的,特别是对一些复杂或重要的工程结构,只考虑单分量的地震作用是不够的,结构多维抗震是一个非常重要的研究课题。本文对一种新型的大跨结构多维隔减震装置进行了水平向性能试验研究,分析了随加载频率和位移幅值变化时,该装置的等效刚度、等效阻尼以及动态力学性能参数的变化规律。试验结果表明:该装置具有较好的隔减震能力,加载频率和位移幅值对其各力学性能具有显著的影响。
  • 摘要：研究一种新型的楔块—支撑消能减震装置,该装置节点由弹簧楔块体系所组成,通过弹簧变形、楔块滑动和支撑的塑性伸长来消耗地震能量,达到减震的效果。将该装置应用于钢框架中,形成一种新型的带楔块—支1撑的钢框架结构；并对其抗震性能进行研究,分析中采用三维有限元软件分别对偏心支撑钢框架和这种新型支撑钢框架进行了地震作用下的弹塑性时程分析。结果表明:减震装置中的弹簧和楔块有效的实现了塑性耗能,控制了地震反应中结构刚度的衰减；该新型楔块—支撑消能减震装置对于控制结构变形、耗散地震能量具有明显的效果；设置新型支撑装置钢框架具有良好的抗震性能。
  • 摘要：在分析普通叠层橡胶支座存在不足的基础上,利用形状记忆合金这种新型智能材料的特性,研制出一种新型SMA三维复合隔震支座。分析了SMA三维隔震支座的工作原理,建立了SMA三维隔震支座下单层网壳结构运动方程,选择一工程实例,对其在普通橡胶支座和SMA三维复合隔震支座两种不同工况下水平和竖向的隔震效果进行对比分析。通过对单层网壳结构的杆件内力、节点加速度的对比分析,应用SMA三维隔震支座的网壳结构的水平和竖向杆件内力都较普通橡胶支座下有明显降低,特别是网壳结构最容易发生变形破坏的外围环杆内力降低比较明显,网壳结构的内力分布趋于均匀合理、变形比较协调,限制了网壳结构薄弱杆件的破坏,对结构具有较好的保护作用；通过加速度时程反映分析可见,在SMA三维复合隔震支座作用下结构加速度峰值明显降低,时程曲线趋于平缓,对网壳结构的隔震效果明显优于普通支座。
  • 摘要：本文采用虚拟激励法,对周边双层中部单层球面网壳结构在单点地震激励与多点地震激励条件下的多维随机地震响应进行了理论研究。该计算方法与传统的CQC法等效,但计算效率大为提高。本文在此基础上编制了相应的计算程序,计算过程中网壳杆件采用了刚—铰接混合单元模型,地震动输入采用了改进的Clough-Penzien模型,求解运动方程则采用了精细积分方法的HPD-L格式。通过对算例的计算分析,文中指出:结构的多维地震响应要比低维地震响应大,仅对结构进行一维地震反应分析不够安全；结构多维地震响应对单层部分杆件的影响比双层部分杆件大,因此对单双层网壳结构进行多维地震响应计算是必要的,而虚拟激励法为实现该目标提供了一个准确、高效的方法.本文为工程设计提供了理论参考。
  • 摘要：密肋复合墙体是密肋壁板结构体系的主要受力构件,课题组针对内填加气混凝土砌块的密肋复合墙体进行大量试验研究。将废弃EPS作为轻骨料,配制成再生EPS轻骨料混凝土砌块,内填于密肋复合墙板可体现密肋壁板结构的优越性,变废为宝,本文对1/2比例内填再生EPS轻骨料混凝土砌块生态复合墙体在低周反复荷载作用下进行试验研究,介绍了墙体的主要破坏形态和破坏过程；探讨了墙体的承载力、延性等抗震性能,并与前期1/2比例的内填加气混凝土砌块标准墙体SW6进行对比。理论分析和试验研究表明:内填再生EPS轻骨料混凝土砌块生态复合墙体极限承载力较SW6低,但延性和耗能优于SW6,具有较好的抗震性能。
  • 摘要：通过大量的计算分析,探讨了两端固定的水平圆弧梁在满跨均布荷载作用下的受力特点,重点分析了跨中、支座弯矩系数随圆心角及梁截面高宽比的变化规律；圆弧梁与等长直线梁计算跨中、支座弯矩系数的差距变化规律。最后,分析了弯矩、扭矩在弧梁上分布规律；并给出了设计控制截面的内力。
  • 摘要：一字内芯全钢防屈曲支撑具有构造简单和重量轻等特点。本文通过对一字内芯全钢约束防屈曲支撑进行有限元分析,给出了支撑内芯宽厚比的取值范围和不同初弯曲下支撑约束比的取值范围,以供支撑设计人员参考。
  • 摘要：由于在大多数情况下,每次地震发生往往都伴随着主震、余震或震群的地震序列,本文采用将地震动时程首尾相连的方式模拟桥梁结构接连遭受两次地震的作用,利用IDARC非线性时程分析程序对实际高架桥墩模型进行弹塑性行时程分析,进而比较了高架桥墩结构分别在一次和接连两次地震作用下的反应和损伤。结果表明,在接连两次地震作用下,高架桥梁结构的累积损伤相对于一次地震破坏作用显著,这为以后的高架桥梁抗震设计提供了重要的借鉴意义。
  • 摘要：本文以100m跨度的双层柱面网壳结构为研究对象,采用时程分析法分别进行了结构在单向和三向地震行波输入作用下的反应分析,并针对多种视波速情况进行了研究,考查了地震动不同输入情况下结构杆件内力的分布特点,对其进行了对比分析,为大跨网壳结构的抗震设计提供了理论依据。研究表明,行波效应的考虑,使得结构部分构件内力有一定程度的提高,多维地震作用比单维地震作用下结构的杆件内力大。并由此得出结论,对于大跨度空间网壳结构,为保证抗震安全,应该进行多维非一致输入下的地震反应分析。
  • 摘要：本文首先介绍了高大跨度结构扣件式钢管模板支撑架在安全性方面存在事故的多发性,列举了目前扣件式钢管高大模板支撑架在材料方面、设计方面、施工方面、计算方面和管理方面存在的问题。通过研究分析,提出了具体的防灾减灾措施,得出了一些有益的结论,这些结论对于认识扣件式钢管高大模板支撑架的工作性能以及指导工程实际有一定的参考价值。
  • 摘要：在波浪作用下海洋地基的不同初始主应力状态是影响海洋建筑物稳定性的重要因素。通过土工静力—动力液压三轴—扭剪多功能扭剪仪,针对不同的初始主应力方向角,对使用真空抽吸法制备的性质均一饱和黏土空心试样,进行了单调扭剪试验研究。在剪切过程中应力摩尔圆的圆心不变,主应力方向发生了旋转。试验结果表明:模拟海洋建筑物下地基的黏土试样,在具有初始主应力方向的固结条件下产生了次生各向异性,剪切破坏时主应力方向均趋于45°,并对不同初始主应力方向的剪切强度、剪切过程中主应力方向的变化规律具有显著的影响。该研究成果有利于加深海床土体在主应力方向不同时的剪切特性,并对研究海洋建筑物地基的稳定性分析具有重要意义。
  • 摘要：抗震的主要目标是获得更好的结构性能,减少地震对结构的损伤及其引起的残余位移。由于通常使用的钢筋强度较低,结构往往在强震作用下导致严重损坏。随着高强钢筋的发明,人们期望高强钢筋在结构中的运用可以减轻地震对结构的破坏程度。然而,它在结构抗震中扮演的角色需要进一步研究。为了弄清这个问题,分别在两跨3层、6层和10层混凝土框架的柱中使用高强钢筋的情况与同样条件下使用普通钢筋的情况进行了比较。比较中使用了非线性静力侧推分析和时程分析.结果表明,高强钢筋混凝土框架在增强侧向抵抗力的同时减小了残余位移.而且,由于在底层柱的下端没有出现屈服,不会出现因柱端产生塑性铰而形成机构倒塌的现象。可以设想,高强钢筋在柱中的有效应用将产生更安全的结构,将减少结构形成整体垮塌的潜在危险。
  • 摘要：钢筋混凝土框排架结构是我国火电厂主厂房最常用的结构型式,结构质量、刚度分布不均匀,结构抗震性能的研究尤为必要。采用4种不同侧向荷载分布方式,对大型火电厂主厂房框排架结构进行pushover分析,研究该类结构的抗震能力和破坏过程,并与弹塑性时程分析结果进行对比。计算结果表明,主厂房横向框排架和纵向框架存在较多的薄弱环节,在设计时应引起高度重视。
  • 摘要：大跨度机库结构跨度大,一边有大开口,其屋盖结构竖向刚度弱,对风振比较敏感。本文采用时域法对A380超大跨度机库屋盖结构进行风振响应分析,研究其在脉动风作用下的响应特性和风振系数的规律。结果表明,不同风向角下屋面各节点位移均方根分布规律相似,最大值分布在屋盖跨中,在三边支撑和大门中柱处最小；不同风向角下的风振系数平均值接近,在1.5～2.0之间,可以采用同一风振系数计算A380机库的等效风荷载。本文结果为A380机库的抗风设计提供了依据,为后续大跨度机库抗风设计提供了参考。
  • 摘要：MM5中尺度模式是美国宾州大学/国家大气研究中心(PSU/NCAR)从20世纪80年代以来共同开发的第5代区域中尺度数值模式,在气象、环境、海洋等多个学科领域都已经得到广泛使用。在土木工程中进行台风风场分析仍然应用简单的解析公式或二维数值模拟,显然不能满足工程需要。MM5中尺度模式充分考虑复杂物理过程,能建立应用于工程领域的高时空分辨率的台风风场数值模拟,对我国沿海超长或大跨桥梁、超高层和大型空间建筑等重大工程项目提高抗强/台风能力具有重要意义。通过合理调整水平与空间分辨率、边界层参数化、积云参数化等条件使适合土木工程中台风灾害分析。最后对个例台风Betty(8710)进行数值模拟,并与当前土木工程中常用的Shapiro台风风场模型进行对比。
  • 摘要：为了提高钢管混凝土柱的耐火极限,本文研究在其核心混凝土中配置抗火钢筋的情况。利用以往对圆钢管混凝土截面温度场分布及高温下钢材和混凝土应力—应变关系模型的研究成果,本文提出了圆形截面钢管配筋混凝土柱耐火极限的理论计算模型,并利用已有的试验数据进行验证,理论结果与试验结果吻合良好。在此基础上,分析了在ISO-834标准升温曲线升温及火灾有效荷载作用下,各参数对圆钢管配筋混凝土柱耐火极限的影响,最终得出圆钢管配筋混凝土柱耐火极限的实用计算方法,计算结果与数值计算结果和试验结果均吻合较好。本文方法可供有关工程实践和规程制订参考。
  • 摘要：空间网格结构具有空间刚度大,整体稳定性好等优点。然而,在火灾情况下,由于钢材的屈服强度与弹性模量会大幅下降,因此结构的稳定承载力将会造成一定程度降低。通过建立典型尺寸的网架及网壳结构模型,并对火源所处位置加以变化,比较分析结构的位移随时间和温度的变化关系。并结合结构自身的受力特点,得到了此类结构火灾升温作用下的整体力学性能特点以及火源影响的最不利位置。
  • 摘要：常用的高温材性试验有两种方式——恒温加载试验和恒载升温试验,又称为稳态试验和瞬态试7验,实际应用中可根据不同的试验条件和试验结果要求选择不同的试验方式。为分析稳态试验和瞬态试验的异同,本文分别介绍了两种试验方法的试验原理,并对同一种钢材分别按照两种方法进行材料的高温性能试验研究,考察材料在不同试验条件下的高温性能,分别在两种试验方法下得出钢材的本构关系,最后进行两种本构关系之间的转化。
  • 摘要：混凝土结构在遭受火灾后,混凝土材料内部会发生一系列变化,影响混凝土结构的力学性能与耐久性能,本文研究了混凝土材料在遭受火灾后,内部结构的劣化机理以及由此而导致的材料耐久性损伤,提出了在设计混凝土结构时减少火灾对耐久性损伤的方法及火灾后耐久性的评估方法与加固措施。
  • 摘要：碳纤维布加固已经被腐蚀的钢筋混凝土梁是一种新型而十分有效的结构再利用加固方法。在现行混凝土结构加固设计规范关于粘贴纤维布加固计算理论的基础上,进行了四组不同腐蚀程度RC梁用碳纤维布加固与未加固的正截面承载力试验研究,分析了碳纤维布的受弯加固机理及其影响碳纤维布受弯加固效果的因素。试验结果表明,碳纤维布受弯系数k与梁截面配筋特征值λ等因素有关。根据试验结果分析,提出了碳纤维布受弯影响系数k的计算方法和碳纤维布加固已腐蚀RC梁受弯承载力计算公式,计算值与试验值吻合较好。
  • 摘要：为探索预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁的可行性,进行了考虑二次受力的预应力碳纤维板加固梁的对比试验,研制了预应力碳纤维板的加载装置,分析了各自的破坏特征和承载力的影响。试验结果表明,用预应力碳纤维板加固混凝土梁可行、有效。
  • 摘要：本文简要阐述了国内外关于FRP加固钢筋混凝土构件的防火保护方法,并采用厚型防火涂料和硅酸钙防火板对3根碳纤维布加固钢筋混凝土梁进行了不同方法的防火保护,在ISO 834标准升温条件下进行耐火性能对比试验,验证了厚涂型防火涂料和硅酸钙防火板均可以作为FRP加固混凝土构件的防火材料。同时基于ANSYS软件建立了带防火保护的FRP加固混凝土构件非线性有限元分析模型,实现了加固构件热—力学性能耦合分析,模型的有效性得到了笔者试验结果的验证。同时对防火方法的选取以及防火材料厚度等对影响加固构件的温度分布及耐火性能的相关参数进行计算分析。本文的研究成果可为FRP加固钢筋混凝土工程进行防火设计时提供参考,为进一步深入研究加固构件的耐火极限创造了条件。
  • 摘要：纤维布与木材的界面粘结性能是FRP加固木结构技术中的重要基础。本文进行了32个试件的粘结性能试验,研究了木材种类,粘结剂种类,纤维布种类,粘结宽度,纤维布层数,施工含水率,木材受力方向等参数对纤维布与木材粘结性能影响的变化规律,得到了有效粘结长度、粘结强度等重要参数,提出了粘结承载力计算公式,为进一步研究FRP加固木结构的效果和机理奠定了基础。
  • 摘要：在现有抗震加固技术大量研究成果的基础上,提出利用磁流变阻尼器(MRD)对有损伤结构进行智能加固。根据MRD的特点,并结合我国抗震设计规范,给出MRD智能加固的三个等级性能目标,对其进行量化,并确定MRD智能加固的设计要点。利用MRD对一有损伤钢筋混凝土框-剪偏心结构进行抗震加固的振动台试验,结果表明:采用MRD进行智能加固是一种有效的方法,MRD智能加固后的结构其抗震性能大大提高,优于被动控制方法加固的结构。
  • 摘要：大空间板墙结构,只有楼板和剪力墙作为承重构件,其开间和进深较大,竖向荷载下,剪力墙的出平面弯矩不容忽视。目前,剪力墙的分布钢筋多为构造配筋,没有抵抗较大出平面弯矩的要求。本文由薄板小挠度理论,导出了楼层间剪力墙在端弯矩和纵向压力共同作用下的解析解,采用Mathematica语言编程计算,并分析了剪力墙出平面弯曲的影响因素,算例表明:本文方法正确,结果可靠,为剪力墙出平面承载力的进一步研究和工程设计提供了依据。
  • 摘要：本文以偏心率和混凝土强度为参数,通过8根方钢管高强混凝土短柱的偏心受压试验,研究了该种构件的受力性能。结果表明,偏心率是影响方钢管高强混凝土短柱承载力的主要因素,随偏心率增大,钢管对核心混凝土的紧箍作用减弱,承载力的提高逐渐减小,构件的承载力明显降低。混凝土强度对承载力的影响也随偏心率的增加逐渐减小,当偏心率大于一定值后,混凝土强度的增加与减小以不影响构件的承载能力。由试验结果还发现,方钢管高强混凝土短柱的偏心受压力学模型相当于理想弹塑体,即只有弹性段和塑性段。
  • 摘要：将根据Najar损伤理论建立的单轴受压条件下混凝土损伤模型推广应用到多轴受压状态。利用由Simpso积分方法建立的损伤模型,计算得到了混凝土在单侧压条件下,竖向主应力方向的损伤。结果表明,混凝土在单侧压条件下竖向应力作用下的损伤与单轴受压有相似的发展趋势。两种类型加载历史下混凝土损伤都随着应变的增大而增大,且初始阶段损伤发展较快,末段损伤发展缓慢并趋于稳定值。但是,在相同应变历史条件下,单侧压条件下的损伤值比单压下的损伤值小,而且随着侧压的增大损伤逐渐减小,说明侧压起到了约束箍的作用,有效降低了混凝土的损伤。
  • 摘要：在真三轴应力状态下,采用三组最大剪切破坏面依次截取正六面单元体,所得到的单元体即为正交八面体,并利用正交八面体应力空间中的应力成分所建立起的多项式强度模型,得到了特征强度参数计算模型。而通过所给出的两个强度模型计算流程,在仅知道材料的单轴拉、压强度的情况下,仍可预测出任意加载方式下的极限强度,且相应的模型可反映中间主应力和静水应力的效应。最后,对混凝土的多轴强度进行了验证,其结果则说明了模型是合理的。
  • 摘要：掺废旧橡胶颗粒水泥混凝土凭其重量轻、韧性高、能量吸收多、隔声、隔热、减震等优异性能,且有效地时废弃橡胶进行了再利用等优点,日益受到各国学者的重视。本文对掺入废旧橡胶颗粒的水泥混凝土的强度、耐久性、延性和韧性、隔声隔热、耐高温等方面的性能的国内外研究与应用现状进行了综述和分析,提出掺废旧橡胶微粒水泥混凝土今后的研究和发展方向,以期为今后该领域的相关研究提供参考。
  • 摘要：本文首先总结了钢—混凝土组合桥梁在国内外的应用情况；接着对钢筋混凝土构件抗扭理论进行了总结分析,阐述了国内外组合梁抗扭性能的研究情况,详尽分析了组合梁抗扭特性；最后,指出了组合梁在抗扭方面有待研究的问题,为今后的组合桥梁研究工作指明了方向。
  • 摘要：由于传统的桥梁管理系统通常基于C/S(客户端/服务器)模式。故已经不能满足管理者的工作需要。随着全球网络的迅速发展和普及,基于B/S(浏览器/服务器)网络结构技术的桥梁管理系统成为了桥梁管理系统的主要发展趋势。为了研究并开发出能够满足现代桥梁管理工作需要的桥梁管理系统,本文介绍了桥梁管理系统的概念、功能和国内外发展情况,指出B/S架构桥梁管理系统开发的必要性,通过ASP.NET和SQL.SERVER技术实现桥梁管理系统。重点介绍B/S架构桥梁管理系统中所用的评估方法——DER&U法。
  • 摘要：提出一种大跨度悬索桥结构损伤识别的静动力实用方法,该方法特点是充分利用健康监测系统静动力监测数据,以大桥荷载试验时的静动力状态作为大桥"健康"状况的基准,以大桥"准恒载"挠度曲率的变化和多阶振型变化差值求和作为损伤识别的依据,并以阳逻长江大桥为工程背景进行损伤识别模拟与分析。
  • 摘要：本文针对钢管混凝土结构脱空缺陷定量检测目前还没有成熟技术手段的现状,以一座钢管混凝土拱桥为对象,选择技术和经济方面都比较可行的超声波检测法,开展了定量检测钢管混凝土结构脱空缺陷的室内足尺模型试验。取得了以下两方面的研究成果:(1)通过空管模型试验并结合超声波传播理论,首次提出超声波在空钢管壁中沿弧长传播的实际路径,是以与钢管外壁切线成α的入射角度进入钢管,通过钢管内壁反射回到钢管外壁,如此反复,折线前进传播.传播时间的计算公式为:ts=l/2vsCOSα,式中,l为钢管的弧长,Vs为超声波在钢管中的声速,α为入射角。在此基础上,推导出了超声波绕射通过单个脱空缺陷的总声时计算公式,以及定量检测单个脱空缺陷厚度上限hmax的计算公式。(2)在实验室内制作了4个有脱空缺陷的直径为700m的钢管混凝土足尺模型,开展了共10个横截面的脱空缺陷定量测试研究,测试值与真实值之间的最大绝对误差为1.5mm,有4个截面的绝对误差超过1.0mm,有6个截面的绝对误差不超过0.7mm,其中5个测试截面的绝对误差不超过0.4mm。
  • 摘要：裂纹在金属结构中广泛存在,且潜在危险性极大。本文从能量平衡理论入手,介绍了裂纹形成、扩展及断裂的机理过程,并从断裂力学的角度引入Paris公式,给出裂纹扩展的速度,通过应力强度因子得到临界裂纹长度,进而提出金属结构巡检周期的确定以及预防裂纹扩展的方法。
  • 摘要：本文全面介绍了第一作者及其合作者近年来在土木工程结构抗震可靠度理论及其应用方面的研究成果,包括:复杂结构抗震可靠度分析的三种新方法,钢筋混凝土压弯构件的非线性抗震可靠度分析,复杂结构的非线性静力与动力抗震可靠度分析,基于随机推覆分析和随机时程分析的复杂结构整体非线性抗震可靠度分析,结构的地震损伤与倒塌可靠度分析,结构抗震可靠性的灵敏度与重要度分析,基于可靠度的结构地震易损性分析、抗震性能设计和抗震优化设计。最后,指出结构抗震可靠度领域的一些最新发展趋势。
  • 摘要：对具有隐式功能函数的问题进行可靠度分析,常采用响应面法。一般响应面方法由于逼近的是功能函数而非极限状态方程,因而精度有时不高。在此基础之上,笔者提出了改进的BP神经网络响应面法,采用隶属度概念分配样本点在网络中的训练次数,用神经网络对结构的极限状态曲面进行拟合,并运用改进遗传算法搜索极限状态曲面上的点来计算结构可靠度。算法在有限个初始样本点的情况下,获得一个满意的可靠度分析结果。通过算例对该改进算法进行了对比分析,表明该算法计算精度较高、适用性强,具有一定实际应用价值。
  • 摘要：结合某选煤厂主厂房使用环境及钢筋混凝土构件可靠性检测及评定工程实例,对主厂房钢筋混凝土结构所处特殊的自然环境、工艺及力学环境进行了定性和定量的分析,对主厂房内部钢筋混凝土构件的表观质量,混凝土碳化深度、抗压强度、渗透性和表层混凝土微观结构,钢筋锈蚀程度等进行了检测分析,在此基础上,对主厂房钢筋混凝土结构的可靠性进行了评定,并提出了加固维护建议,为选煤厂主厂房中钢筋混凝土结构的加固维护提供依据。
  • 摘要：在建筑结构损伤检测过程中,由于存在诸多不确定性因素,本文探索性地将灰色关联度分析应用于结构损伤检测,弥补了通过模态分析识别结构损伤存在精度难以保证的缺陷。通过测量结构的频率,建立可能损伤频率和实际损伤频率的关联度的关联序,并求出最优序列,逐次迭代逼近来确定结构的损伤位置和损伤程度。为了验证该理论,本文对多种工况进行了框架结构模型的数值模拟。结果表明:对于层间剪切结构,通过测量结构频率变化并结合该方法可以准确地确定结构损伤位置和损伤程度。
  • 摘要：为确保护坡建成后的安全运行,及时掌握坡体的健康状况,避免出现灾难性的后果,有必要对护坡结构进行变形监测,并通过变形分析对其变形趋势进行预报。本文探讨了应用GPS技术进行边坡监测的原理和方法,结合某边坡的实际监测资料对这一方法进行了分析论证,得出了该坡体位移的大小和方向,提出了滑坡预测模型,进而利用该模型和数据对坡体的变形进行了预报,对该区域的防灾工作提出了建议,同时也为GPS技术在变形监测中的应用提供了重要的参考价值。
  • 摘要：将流固耦合理论、BP神经网络和遗传算法三者结合起来,应用于大坝渗透特性的有关参数的反演分析中.首先通过对大坝应力场和渗流场的耦合机理的分析,研究了渗流场与应变场的耦合效应。土石坝在长期运行过程中,坝体结构形态不断进行调整,因此对大坝渗透特性进行反演时考虑流固耦合分析是必要的。然后将遗传算法和神经网络相结合,用遗传算法优化神经网络连接权值,所建立的遗传神经网络具有较快的训练速度和较强的泛化能力。最后正算采用基于耦合的有限单元法,反算用遗传优化神经网络算法,探讨了基于耦合的渗透特性的反分析问题,并导出这一问题的有限元计算公式及编制相应程序。数值算例表明,基于耦合的遗传神经网络在求解大坝渗透系数反演问题中具有较高的计算效率和识别精度。
  • 摘要：随着我国经济的高速发展和科学技术的进步,许多大型复杂结构都安装了长期健康监测系统。然而,大型结构具有较多的结构冗余度和环境荷载的不确定性；此外,来自监测系统的海量数据也包含大量的噪声和不确定性。因此,如何合理有效地处理这些来自结构和健康监测系统的海量不确定测量数据与信息,进而对结构的健康状况进行评价成为国内外同行关注的热点和难点。基于此,本文从智能信息处理这个涉及到信息科学的多个领域入手,从现代信号处理、神经网络、数据融合、分形理论、粗糙集等方面研究它们在健康监测与损伤诊断领域的方法、应用进展,并对今后的发展进行了展望。
  • 摘要：针对基于光纤光栅传感器的大型土木工程结构健康监测系统构建所面临的一系列问题,如测点布设、光纤光栅传感网络设计、光纤传感网络光损控制与设计、光纤光栅传感网络布设与保护技术、光纤光栅传感网络数据传输技术等,本文进行了光纤光栅传感网络系统集成技术研究。
  • 摘要：对现役桥梁的可靠度进行科学合理的评判,是确定桥梁结构维修加固和养护对策的基础。以层次分析法为基础的桥梁评估算法以其理论完备、模型简单、思路清晰,在国内已逐步受到重视。本文介绍了层次分析法的概念和桥梁结构评估的具体步骤,阐述了确定型判断矩阵及不确定型判断矩阵的构造方法,分析总结了确定底层指标状态的三种评估方法:打分法、模糊综合评判法及变权综合评估法,并指出在以上方法中变权综合评估法更接近专家评估的思维模式。本文所得结论对今后桥梁评估模型的建立具有较高的参考价值。
  • 摘要：GPS以其全天候、全自动、高精度等特点,逐渐成为一种全新的结构变形监测方法。近年来,GPS越来越多地应用于桥梁、大坝以及高层建筑等大型结构的安全性监测。本文首先介绍了GPS技术的基本原理,对多路径效应的处理方法进行了总结,然后简要概述了GPS的应用现状,最后,结合同济大学新土木大楼的长期GPS动态监测资料,对GPS技术在复杂环境条件下监测结构变形的工作性能进行了讨论。
  • 摘要：500m口径球冠状射电望远镜FAST反射面支承结构采用整体索网结构。针对其结构特点以及主动反射面特殊的工作变位使用状态,提出FAST反射面结构健康监测总体设计方案,在此基础上,结合目前课题进展,研究了传感器与数据采集子系统,对传感器进行选型和测点优化布置,优化配置数据采集硬件系统并运用LabVIEW开发了专用的数据采集系统软件；开发了数据管理子系统,运用SOLServer 2005建立中心数据库,运用Delphi设计了数据管理的人机交互界面,开发了相应的数据处理分析程序；通过Delphi软件建立系统集成平台,统一协调FAST健康监测各子系统共同运行,编制了包括结构分析软件ANSYS、MATLAB等在内的所有相应接口程序；对结构安全评估方法作深入探讨和分析,提出了一些有效且切实可行的方法并编制了相应程序；本文研究结果都在FAST50m缩尺模型结构试验中成功应用。
  • 摘要：沧州铁狮子结构健康监测的研究为我国室外大型铁质文物的保护起到了示范作用。针对文物本体保护原则和铁狮子特有的结构型式,提出了健康监测系统的设计指导思想,构造了系统的总体框架,深入研究了传感器与数据采集子系统,对传感器进行选型,优化配置数据采集硬件系统并运用LabVIEW开发了专用的数据采集系统软件；开发了数据管理子系统,运用SQL Server 2005建立中心数据库,运用Delphi设计了数据管理的用户操作界面,开发了相应的数据处理分析程序；通过Delphi软件建立系统集成平台,统一协调沧州铁狮子健康监测各子系统共同运行,编制了包括结构分析软件ANSYS、MATLAB等在内的所有相应接口程序；初步探讨了结构的安全评定方法。在以上研究成果的基础上,进行了沦州铁狮子结构健康监测试验,试验验证了该系统的可靠性,同时试验监测数据能够反映了结构基本性能。
  • 摘要：沧州铁狮子是我国现存最大的铸铁件,针对其露天保护难度大及易腐蚀的问题,需要通过专用的健康监测系统对其状态实时监测和预警。本文研究开发的沧州铁狮子健康监测数据管理及集成系统是沧州铁狮子健康监测系统的核心组成部分之一。针对沧州铁狮子结构的数据类型及特点,运用SQL Server建立了中心数据库；运用Delphi开发了便于数据处理分析的人机交互界面；通过Delphi软件建立系统集成平台,统一协调沧州铁狮子健康监测各子系统共同运行,编制了包括结构分析软件ANSYS、MATLAB等在内的所有相应接口程序；本文大部分研究成果已成功应用于沧州铁狮子结构健康监测系统现场试验,为将来沧州铁狮子结构的长期健康监测提供了重要支撑条件。
  • 摘要：从人工神经网络理论的发展简史出发,介绍了应用于智能控制领域的几种典型神经网络,在对人工神经网络和其他算法结合运用做出详细描述后,针对当前实际情况对人工神经网络在智能控制领域的应用做出了综述。最后,总结并提出了人工神经网络理论在智能控制领域的发展趋势。
  • 摘要：本文对防屈曲支撑高层钢框架结构进行了动力弹塑性和静力弹塑性(Pushover)分析,采用4条不同特性的地震波和4种典型的侧向加载模式进行结构的变形和能量计算,探讨了众值、基本和罕遇烈度地震作用下,防屈曲支撑钢框架结构的变形和能量反应与结构抗震性能和破损之间的内在联系,探讨了能量方法在基于性能的耗能减振设计中的应用。
  • 摘要：实时子结构试验是由拟动力试验发展而来的一种新型混合试验方法,数值积分方法是实时子结构试验非常重要的组成部分。逐步积分方法分为显式方法和隐式方法,显式方法通常是有条件稳定的,很难应用到多自由度复杂结构的试验中去；隐式积分方法通常是无条件稳定性的,但是需要迭代求解运动方程。等效力控制方法通过反馈控制代替数值迭代过程求解运动方程。等效力控制效果除了与作动器性能有关外,还与其反馈控制数值特性有关。本文将等效力与选代方法进行了对比研究。针对位移相关型试件,采用Shing迭代和等效力控制方法的实时子结构试验进行数值模拟,对比研究两种方法的精度。结果表明,当试验子结构为线弹性试件时,两种方法都有很好的精度；当试验子结构为非线性弹性试件时,等效力控制方法的精度要好于Shing迭代法。
  • 摘要：利用形状记忆合金(简称SMA)的超弹性特性,提出了一种兼具高耗能和自复位功能的新型SMA复合摩擦耗能器(简写为HSMAFD)。HSMAFD由奥氏体SMA自复位装置和摩擦耗能装置组成。试验研究了HSMAFD在循环荷载作用下的力学性能,考察了位移幅值、加载频率和初始位移对其性能的影响。将HSMAFD安装在一个三层钢框架结构模型上进行了地震模拟振动台试验。研究结果表明:HSMAFD具有良好的滞回耗能和自复位能力,可以有效减小结构的地震反应,适用于工程结构的抗震设计和加固。
  • 摘要：实时子结构试验技术是在拟动力试验技术的基础上发展起来的新型混合试验方法。等效力控制方法是一种新的实时子结构试验方法,它利用反馈控制环代替数值迭代来求解隐式积分的非线性运动方程。针对考虑试件质量的实时子结构试验,本文提出了等效力命令二次插值方法,并采用谱半径法分析了方法的稳定性,最后时程分析验证了稳定性分析结论。
  • 摘要：结合某工程实例,全面阐述了基础隔震技术的应用。采用结构分析软件Sap2000和ETABS对主体结构进行了空间模型的时程分析,通过分析对比隔震房屋和非隔震房屋的计算结果,采用隔震措施可以显著降低上部结构的地震反应,隔震结构在大震作用下其水平变形基本处于弹性状态,具有较好的抗震性能。通过对隔震及非隔震结构模型的地震模拟振动台试验,验证了计算分析的正确性和隔震结构的安全性。该工程为隔震技术在类似建筑中的广泛应用提供了一个良好实例。
  • 摘要：为研究预制装配式混凝土框架柱脚预应力节点在工业建筑中的可实现性,通过对两个柱脚施加预应力的节点足尺模型在水平低周反复荷载下的试验,分析了柱脚节点的承载能力、破坏形态、耗能能力等抗震性能,以及实际施工工艺流程。试验研究表明:采用预应力方式连接基础和框架的预制装配式柱脚节点,能够提供良好的抗弯和抗剪承载力；随着柱脚连接钢筋预应力度的增大,滞回曲线愈加饱满,具备较好的耗能能力。
  • 摘要：本文对国内外桥梁基于性能的抗震设计中遇到的一些问题和常用的设计方法作了较系统的综述,并对现阶段桥梁结构进行性能抗震设计,评价的方法和步骤进行探讨。对于能力/需求比分析法,推倒分析法与能力谱法、非线性时程反应分析法三种常用的桥梁抗震性能评价方法进行总结,着重介绍了基于性能抗震设计方法在桥梁中的发展应用。最后深入剖析了桥梁结构基于性能的抗震设计方法中存在的问题,并展望了进一步的发展趋势。
  • 摘要：为了揭示采动区地基、基础和上部结构的协同作用的机理,本文通过建立合理的地基—基础—多层空间框架结构三维有限元计算模型,根据地下开采引起的地表变形规律,对采动区地基—基础—钢框架结构的附加内力分布规律、附加变形特征和共同作用机理进行了系统的研究和分析。研究结果表明:采动区地基、基础和上部结构协同作用的影响由两类协同作用叠加而成。第一类协同作用由上部荷载所引起,第二类协同作用由地基变形引起,两者分别引起地基、基础和上部结构的附加内力和附加变形。对于软土地基两类协同作用的叠加效应明显,建筑物位于采动引起的拉伸区时,两类协同作用引起的上部结构附加内力经叠加后有相互抵消作用,减小了对上部结构的影响；而建筑物位于采动引起的压缩区时,两类协同作用引起的上部结构附加内力相互叠加,使建筑物受到的附加内力和附加变形增大,加剧了对建筑物的影响。
  • 摘要：在桥梁工程的抗震设计中,抗震设防标准是必须首先解决的问题。针对目前国内外对于大型桥梁抗震设防标准的缺失,以经济最优设防地震重现期为核心目标,初步形成了一套完整的抗震设防标准确定的原则、方法和框架。
  • 摘要：首先推导了离散S变换的基本算法,定义了反映地震波时频特性的时变幅值谱和时变能量谱；以Kobe地震波为例,基于S变换分析了该地震波的时频特性,并对采用不同窗口函数的分析结果进行了对比,分析发现当适当地调整窗口参数,复窗口的广义S变换对非平稳地震波有较好的时频分辨率；利用S变换的时频滤波性质,对实际地震波进行了任意时间和频率段的人工调整,以与抗震规范相容的功率谱为目标谱,提出了利用S变换合成非平稳地震波的新方法,通过实例分析发现,人工合成的地震波功率谱与目标谱符合很好,而且继承了母波的非平稳特性。
  • 摘要：为了观察结构不同角点处在地震作用下的位移响应,利用有限元软件,建立框架结构的空间模型,在基础的各节点线位移自由度之间定义耦舍,将随时间变化的地震载荷以加速度的形式作用于结构基础节点,利用显式动力分析程序进行计算,观察基底加速度作用下的动力响应。显式动力分析程序采用显式中心差分法进行时间积分,求解结构运动微分方程,能清晰地得出结构在任意时刻的动力响应。
  • 摘要：本文主要阐述了,当建筑平面图形为正多边形时,采用合适的结构形式,其楼层平面可以按照一定的规律,每层以1°～2°的角度循环有序的进行旋转,从而使高层、超高层的建筑立面、形体产生意想不到的效果。根据本文的分析研究,旋转形体高层、超高层建筑的结构安全、抗震作用、抗风效果等完全可以设计为满足国家现行的规范、规程的规定。根据本文的论点,建筑师和结构师完全可以设计建造出结构安全的旋转形体的高层、超高层建筑。
  • 摘要：台风对建筑结构的作用效果主要由风场特性来决定。本文基于台风"Damrey"的实测数据,对二维台风的风场特性进行分析。根据台风风场时程,统计台风过程中的10mins平均风速和风向角,分别计算台风顺风向和横风向的湍流强度和湍流积分长度,得到台风顺风向与横风向的脉动风速功率谱,并将其与三组经验谱进行对比分析。本文旨在为后期研究台风对结构的静力作用和动力效应,分析建筑物在台风作用下的风效应奠定基础。
  • 摘要：以在建1080m主跨的三塔双跨悬索桥—泰州长江公路大桥为工程背景,采用三维非线性空气动力稳定性分析方法,对其动力特性和空气动力稳定性进行了分析,并与相同桥跨布置中间桥塔采用混凝土塔的方案桥以及相同主跨的双塔单跨悬索桥的抗风稳定性进行了比较。结果表明:增大中间塔的刚度,可以有效提高三塔悬索桥的扭转频率以及抗风稳定性；由于中间塔缺乏有效的固定作用,与双塔悬索桥相比,三塔悬索桥的空气动力稳定性差。
  • 摘要：对2块尺寸为12.6m×1.5m×0.12m的无粘结预应力混凝土三跨连续板进行了中跨和边跨依次受火火灾试验。试验考虑了连续板中跨和边跨在不同时间段发生火灾及负弯矩区负筋长度两种因素,在实现ISO标准升温的前提下,给出了板中水在火灾中全过程变化现象以及板在火灾作用下裂缝发生、扩展及最终形式,重点研究了板的变形、破坏机构的形成、预应力筋中预应力的变化以及支座支反力的重分布情况。通过对试验结果的分析,揭示了破坏机构形成和支反力重分布的原因,指出了板中预应力的变化特征。
  • 摘要：没有防火保护层的钢结构在火灾下的升温速度非常快,一般不到15min温度就会超过600℃。此时普通钢结构的屈服强度下降到常温的30%以下,为了提高钢结构的耐火极限,因此一般都需要对钢结构建筑构件进行防火保护。本文用有限元模型分析了防火涂料钢构件内的温度场分布,并将结果与利用传热学原理建立的传热方程的差分结果进行对比,从而分析研究采用有限元方法进行防火涂料钢结构构件在火灾下温度分析的可行性。
  • 摘要：为了研究翼缘宽厚比对高温下钢梁抗火性能的影响,本文使用ANSYS有限元程序模拟火灾升温条件下的约束钢梁。在建立了模型之后,对钢梁进行热-结构耦合作用的计算。计算结果显示钢梁截面温度为非均匀分布,约束钢梁在火荷载作用下会产生较大的挠度。本文通过比较轴力、挠度等因素随温度的变化,分析了不同翼缘宽厚比对钢梁抗火性能的影响。
  • 摘要：本文介绍了织物增强混凝土(TRC)的基本特点,对将织物增强混凝土用于钢筋混凝土(RC)结构及其他结构加固的研究情况进行了综合论述；重点阐述了织物增强混凝土(TRC)与原结构间的粘结性能研究以及采用织物增强混凝土(TRC)对钢筋混凝土(RC)构件进行抗弯、抗剪加固后的加固机理和工作性能研究,并指出了该研究领域中有待进一步研究的问题。
  • 摘要：在试验研究的基础上,分析了二次受力PCFP加固梁的各阶段受力,提出了考虑二次受力的PCFP界限状态时的应变图式、PCFP界限配置率计算式和承载力计算公式。经与试验结果对比表明,该公式计算值与试验值相差不大,且偏于安全,可供工程参考。
  • 摘要：采用玄武岩纤维材料进行结构的强度及耐久性加固是工程界新近开始尝试的技术手段。本文立足于寻求可应用于实际工程中受损木结构的修复加固方法,通过对木构件损伤情况的分类分析,以针对玄武岩纤维加固受损木构件的试验研究为基础,提出了针对不同损伤形式与不同损伤程度的木构件的修复加固措施。同时对采用不同加固方式的木构件进行对比试验,得出影响加固效果各因素与构件承载力提高程度之间的相应关系,可为实际工程中同类问题的处理提供参考。
  • 摘要：碳纤维复合材料(CFRP)—混凝土间粘结性能的研究一直是CFRP加固混凝土结构的重要内容。本文针对由两种不同强度制成的、并采取不同粘贴方式进行CFRP补强的混凝土试件,进行了双面抗剪性能的静力测试和疲劳实验,研究了不同工况下的界面粘结强度和疲劳寿命、疲劳状态下的力—变形之间的关系。实验结果表明,CFRP与混凝土粘结界面的抗剪强度、开裂过程以及CFRP布的应变与混凝土的强度和CFRP粘结面积密切相关,混凝土本身强度越高,粘结面积越大,界面的抗剪能力越强,疲劳寿命越长。
  • 摘要：结合7根在低周反复荷载作用下碳纤维布加固高强混凝土柱的抗震试验结果,用有限元数值模拟方法对抗震柱加固后的力学性能进行了数值模拟,有限元分析结果与试验结果符合较好,不仅验证了此种加固方法的有效性,也证明了所用的有限元分析方法是正确可行的,为碳纤维布加固高强混凝土的数值分析提供了参考。
  • 摘要：把物理正交异性问题的解,用到构造正交异性(材料各向同性)问题的分析上,首要的问题是如何确定构造正交异性转化为物理正交异性时的代换物理参数。从近似的刚度等价出发,将正交不同的几何参数,转嫁到各向同性的物理参数上,从而求出代换的正交异性的物理参数。进一步利用这些物理参数构成的本构关系,导出了按有限元位移法的单元刚度矩阵。最后利用上述结果进行了数值计算,计算结果表明,与按各向同性材料正交异性构造的数值计算结果基本相同,但大大地简化了计算工作。
  • 摘要：提出了二种通过在负弯矩区施加预应力将简支梁转变为连续梁的方法。第一种方法为后张法,该方法中,先将旧简支粱1/2跨度范围内的翼缘板凿除并对接,然后在负弯矩区设置预应力钢绞线并浇注混凝土后将简支梁转变为连续梁。第二种方法为先张法,该方法中,在旧简支梁1/2跨度附近设置永久锚固件,然后将高强钢丝穿入预埋钢板上的孔洞中并临时锚固。使用水平式千斤顶顶推两根旧简支梁。连接范围内浇注新混凝土后将简支梁转变为连续梁。为深入了解连续梁的受力特性,进行了3根钢筋混凝土T型截面简支梁转变为2跨连续梁及1根钢筋混凝土对比梁的试验研究。试验中考虑的参数为预应力钢绞线的长度、单双支座及预应力施加的方法。试验结果表明,连续梁有两种破坏形态,即中支座受压区混凝土压碎和新老混凝土界面间粘结滑移破坏。简支梁转变为连续梁后,开裂荷载、极限荷载和刚度得到了较大的提高。在连接处设置双支座可以有效地增加试验梁的刚度,减少裂缝数量,改善连接处混凝土的受力,应变分布更为均匀。纵向连续长度对负弯矩区的裂缝数量及间距有一定的影响,增加了预压应力区的范围,减少了负弯矩区的裂缝数量,增大了裂缝间距。由于受到两端旧混凝土的约束,新老混凝土界面间应变差及滑移值较小,可以有效地传递界面间的剪力。弯矩重分布的规律为跨中截面开裂后,跨中截面的弯矩向中支座截面传递,中支座截面开裂后,弯矩反向向跨中截面传递。
  • 摘要：非线性结构比线弹性结构处理节间荷载的方法要繁复得多。在非线性阶段,采用位移形函数的刚度法对节间荷载的处理不直接,精度也很差。基于力的形函数的柔度法建立了单元两端与单元内部力的关系,节间荷载可以方便的引入,并目由于形函数的精确性,能够得到精确的结果。本文对采用基于纤维模型有限单元柔度法处理节间荷载的基本原理和计算过程进行了介绍,并利用算例阐述了其计算步骤,最后给出了结论。
  • 摘要：本文分析了含钢率对方钢管混凝土梁承载力影响,并分析钢材的屈服强度,宽厚比和混凝土强度对抗弯承载力的主次影响,给出影响方钢管混凝土梁的抗弯承载力的因素。比较国内外规程对方钢管混凝土梁的承载力设计要求,提出方钢管混凝土梁的承载力设计应考虑主要因素。
  • 摘要：选择台湾集集地震和美国北岭地震的近断层地震动记录作为地震动输入,系统考察了近断层地震动破裂向前方向性效应和滑冲效应产生的两种不同速度脉冲运动对单自由度体系和长周期隔震建筑和大跨度斜拉桥结构地震响应的影响。计算结果表明,破裂向前方向性和滑冲效应对工程结构地震响应的影响是随结构周期变化的。在中短周期段,含滑冲效应的地震动的谱加速度值可能大于含破裂方向性效应地震动的谱加速度值；而在长周期段,含破裂方向性效应地震动的谱加速度值一般大于舍滑冲效应地震动的谱加速度值。而且,近断层脉冲型地震动对周期较长的工程结构引起更大的动力反应,从而显著增大了长周期结构的抗震设计需求。
  • 摘要：本文利用大型通用有限元软件ABAQUS对工字钢柱在爆炸荷载作用下的动力响应进行数值计算,有限元模型采用壳单元S4R,分析过程中考虑应变速率对钢材性能的影响。通过调整爆炸荷载的施加方式和工字钢柱支座边界等参数,得出在爆炸荷载作用下工字钢柱的柱中位移响应、破坏形态和柱中塑性应变能的变化,并对分析结果进行分析比较。
  • 摘要：结构影响系数主要包括延性折减系数和超强系数。我国现行抗震设计规范对不同材料的所有结构体系采用单一的结构影响系数,不尽合理。本文首先给出了按我国抗震规范设计的几个典型抗弯钢框架结构,基于非线性壳单元与梁单元的结合,采用增量动力时程分析(IDA)方法确定了结构的整体能力曲线。考虑了结构层数、跨数等时结构延性和超强能力的影响,得到了在多条典型地震波作用下的各结构的结构影响系数和位移放大系数值。最后给出了在我国的结构抗震设计中,抗弯钢框架的结构影响系数和位移放大系数建议值。
  • 摘要：论述了有关承台冲切国内外流派理论分布情况,以及上下限解法的联系与区别和下限解法的应用实例,介绍了承台冲切问题的国内外近期研究成果,指出承台冲切破坏的空间桁架理论是解决该问题的新的合理途径。
  • 摘要：本文采用罚函数方法对矩形截面钢筋混凝土简支梁进行优化设计,分别用罚函数法中的三种方法进行了优化,并对罚函数法中的三种优化结果进行了比较,结果表明:对于优化设计来说应该选择合适的方法,以便用最简便的方法而得到最优的效果。
  • 摘要：地震、火灾、爆炸等灾害荷载可能对工程结构造成严重的损害。在混凝土结构中,框架、剪力墙和楼板是最常见的结构构件,准确模拟其灾变过程中的非线性行为是研究结构抗灾能力的关键。清华大学土木工程系开发了适用于工程结构极限分析的纤维模型和分层壳模型,能够对钢筋混凝土结构在地震、火灾、爆炸、连续倒塌等各种灾害下的非线性破坏过程进行准确的计算。并且由于其较高的计算效率,可用于大型复杂钢筋混凝土实际工程灾变的全过程模拟。本文结合具体实验和工程实例,介绍了上述模型的原理及其在科学研究和工程实践中的典型应用。
  • 摘要：首先用GPS对大连北大桥进行实时动态监测,然后采用Matlab信号处理工具箱设计了一个9阶巴特沃斯Butterworth带通滤波器,对结构的振动时程曲线进行了滤波,将过滤后的信号按FFT(快速傅立叶变换)法进行频谱分析,便可得到桥梁结构的自振频率,并与Ansys有限元数值解进行对比,最后将监测桥梁自振频率的GPS传感器法与传统的加速度传感器法进行对比。
  • 摘要：利用Guyan减缩法对一平面框架结构进行转角自由度减缩,然后对其进行模态分析,所得到的前五阶频率结果与缩聚前所得到的频率结果十分接近。并通过数值模拟计算,用曲率模态方法较好地实现了模型缩聚下的平面框架结构损伤识别,表明模型缩聚技术可以应用于平面框架结构的损伤识别。
  • 摘要：以溪洛渡工程为依托,介绍了高拱坝温控信息管理、预测系统软件的设计思想和功能。该软件能够全面存储温控信息,模拟大坝生长过程,查询大坝各浇筑块信息和大坝混凝土浇筑状态,高亮色显示浇筑块各种属性(浇筑温度、实时水管冷却区域、材料分区、容许最高温度、设计容许温差、封拱温度等)；以温度场有限元仿真分析为基础,建立了温控措施的评价模型,预测温度超标的浇筑块,为指导实际施工提供参考。
  • 摘要：地震的概率安全评定包括两大研究内容:地震危险性分析和地震易损性分析。地震易损性是指在不同强度地震作用下工程结构发生各种破坏状态的条件概率,它可以从概率的意义上定量地刻画结构的抗震性能,从宏观的角度描述地震动强度与结构破坏程度之间的关系。当前,土木基础设施系统与工程结构的地震易损性分析受到了地震工程界和土木工程界的广泛关注,国内外众多的学者、大学和研究机构已经对地震易损性分析的理论及应用方面开展了大量系统性的研究工作。本文将指出地震易损性理论的研究意义,并从核电站工程、建筑工程、桥梁工程、生命线工程等若干方面对国内外地震易损性分析的研究现状进行全面综述,最后指出当前研究存在的一些主要问题。
  • 摘要：土木工程结构的安全越来越受到人们的重视,如何更好的提高建筑物的防灾减灾能力,已经成为国内外土木工程的研究热点。随着科技日新月异的发展,光纤光栅技术得到长足发展,成本更大降低,这就使光纤光栅技术应用到工程测量中成为现实。本文应用光纤光栅传感器对钢筋混凝土框架—剪力墙结构模型的振动台破坏试验进行了监测和分析,重点研究了传感器的布设工艺和传输线的保护措施,并通过实验数据的分析,讨论了节点动力特性,确定了框架—剪力墙结构在地震作用下的破坏规律和结构的动力特性。实验结果表明,应用光纤光栅传感器可以有效的对结构进行监测。
  • 摘要：工程结构在实际使用中要满足适用性的功能要求,而适用性是指结构在正常使用期间应具有良好的工作性能,如不发生影响正常使用的过大变形、振动,或不产生让使用者感到不安的过大裂缝。因此在对混凝土结构的健康监测中,就需要根据要求对裂缝的出现和裂缝的宽度进行监测,并对裂缝宽度进行验算。对裂缝的监测一直是土木工程结构监测的难点,本文应用光纤光栅传感器对一钢筋混凝土框架—剪力墙结构模型的振动台破坏试验进行了监测。传感器成功监测到混凝土结构的裂缝从出现到发展,直至破坏的全过程,为土木工程结构防灾减灾提供了更加有效与可靠的监测手段。
  • 摘要：本文通过钢结构的常规检测和使用性能检验,对某在役三层钢框架结构安全性进行了系统的检测,并深入研究了使用性能检验的过程和结果。依据国家现行的检测标准和鉴定标准对被检测结构进行评定,最后对现行标准《建筑结构检测技术标准》(GB/T 50344-2004)中关于钢框架结构检测技术及方法提出了一些合理的建议,对同类结构的安全性检测和评定具有一定的实用参考价值。
  • 摘要：本文的目的是通过试验验证利用压电陶瓷(如PZT)智能传感器对薄板金属结构健康监测的有效性。首先,将若干组PZT片材按一定的规律分别制成传感器或作动器粘贴于铝制薄板结构的表面,利用一组PZT作为作动器使用,激发产生具有一定频率和幅值的简谐波,所产生的波在结构中传递,利用另一组PZT作为传感器使用并接收信号；其次,采用人工损伤的方法,将结构分成健康组和损伤组两种情况,运用同样的试验方法,分别对健康结构和损伤结构进行试验,采集试验信号。然后,应用小波分析方法,通过健康信号和损伤信号的能量对比分析,确定损伤指数(RMSD).最后,建立确定损伤指数与损伤位置的关系,并确定损伤位置。试验结果表明,利用PZT智能传感器能够有效地对薄板结构的健康状况进行实时监测,并利用所提出的方法进行损伤的初步判定。
  • 摘要：海洋平台是海上油气开发的重大基础性设施,冰区海油平台由于冰荷载的作用,其安全问题尤为突出。本文针对冰区海油平台,以渤海的四座平台为基地,针对环境要素、海冰要素、平台安全问题以及性能评价等内容进行了监测,建立了一套冰区海洋平台现场监测系统。然后以现场监测系统为基础,在陆地建立各控制节点,利用互联网络将现场与各控制节点有机结合起来,形成现场与各控制节点的互动性操作,建立了一套冰区海洋平台集成监测系统。
  • 摘要：高层建筑的变形监测对其安全性非常重要,工作重点是对建筑物的沉降和倾斜进行观测。本文针对一般高层建筑安全监测的特点,通过对基准点和建筑物上的监测点进行高精度水准测量然后进行数据处理。提出了基于最小二乘配置高层建筑物变形分析方法,并说明其原理、数学模型和实现方法,借助高斯型函数模拟分散分布的不同监测网点观测值的协方差矩阵,对建筑物沉降观测数据进行分析计算,从而计算出建筑物各监测点的最佳沉降量,确定其倾斜率。根据得到的沉降量和倾斜率进行短期或中期预测,预防安全事故的发生。
  • 摘要：为了研究大跨悬索桥振动特性的环境时变特征,本文对润扬大桥悬索桥的实测加速度响应进行了模态参数识别,在此基础上详细地考察了日常运营条件下实测模态频率的环境变异性。分析结果表明,实际环境条件(环境温度和交通荷载)与悬索桥实测模态频率存在较为明显的相关关系,主要表现为环境温度的变化对模态频率的影响是长期性的趋势,而交通荷载对模态频率的影响则由于荷载的非平稳性呈现瞬时的颤动变化。此外,分析结果还表明,润扬大桥悬索桥低阶竖弯振型的实测模态频率受环境温度。变化的影响很小,相反,高阶竖弯振型的实测模态频率则与环境温度存在较为明显的相关关系,其模态频率日平均值在1年中可以发生约0.5%～1.5%的相对变化。
  • 摘要：建筑业常常为建设风险所困扰,其主要原因是建设项目充满风险和不确定性,特别是项目建设的前期,由于信息不准确和不充分,使得项目的全面风险管理困难重重,基于目前风险管理的研究现状和需求,数据挖掘和数据仓库技术的发展和应用为这些问题的解决提供了可能,通过简述数据挖掘的流程,证明了其在全面风险管理中应用的必要性和可行性,并提出了进一步的研究方向。
  • 摘要：供水系统是一种网络系统,其抗震可靠性分析包括管网节点之间的连通可靠性分析和功能可靠性分析。连通可靠性分析以理论分析为基础,采用图论理论和Mente-Carlo模拟相结合的方法,计算各用户点与源点之间的连通概率。管网功能可靠性分析包括正常状态下管网的流分析和震后管网流分析,反映水压、流量等在系统中的变化及分布。
  • 摘要：提高结构应变测量的准确度与精度,对于重大工程结构的损伤识别和健康监测具有重要意义。本文基于PPP-BOTDA分布式应变测量技术,提出了一种新型应变增敏光纤,不仅提高了应变测量的准确度与精度,消除了纤芯和封装材料间的滑移,还可以按照不同的精度需要设计其具体结构。验证试验表明,应变增敏光纤测量值与真实值相当接近,3次测量值标准差降低至士20με,相当于普通裸光纤的一半。
  • 摘要：斜拉桥关键部位的建模方法、模拟施工过程建模、模型初始平衡构型的确定、基于实测数据修正模型参数是斜拉桥建模过程中的关键问题。针对上述问题,以滨州斜拉桥大桥为对象,考虑板梁塔节点刚化、非理想边界条件及二期恒载进行了ANSYS参数化建模；利用ANSYS的单元生死功能模拟施工过程；利用施加温度荷载的方式模拟斜拉索调节过程；以理想平衡构型和实测索力为目标进行模型索力调节；基于实测索力调节模型桥面系质量；构造了待修正参数与模型频率之间映射关系的逼近函数,从而避免了优化过程中利用ANSYS计算频率,极大地提高了优化效率；基于实测频率,利用改进遗传算法辅助确定参数可变范围并进行参数调整。结果表明上述建模过程考虑的因素较全面,模型修正算法计算效率很高,修正后的模型参数值合理,模型索力和频率与实测索力和频率吻合很好,模型能反映实桥的主要力学状态和行为。这套方法具有很好的工程应用价值。
  • 摘要：沦州铁狮子是世界上现存的最大铸铁狮子,其重要地位和所处的恶劣环境要求必须具备一套专用的健康监测系统对其健康状况进行实时地监测和预警。本文针对其基础组成部分—沧州铁狮子健康监测数据采集系统进行了研究开发,首先分析了铁狮子传感器选型的影响因素并结合传感器自身的适用标准进行了具体的选型,然后进行了基于所选定传感器的硬件系统设计,运用Labview平台结合沦州铁狮子自身特点开发了一套采集软件系统,形成了一套完整的基于虚拟仪器技术的沦州铁狮子健康监测数据采集系统,最后成功将该系统的应用于沧州铁狮子结构健康监测系统测试试验,证明了本套系统可为将来沧州铁狮子健康监测系统的实现提供重要支持。
  • 摘要：本文提出了一种基于两端夹持封装技术的光纤光栅应变传感器。该传感器具有应变放大机制,测量精度超过了裸光纤光栅,而且通过改变封装工艺参数可以调节应变传递率。这种传感器既可以埋入结构中也可以通过辅助构件构成夹持式传感器。利用万能试验机对该传感器进行了应变性能标定实验,研究了不同基体材料上传感器的应变灵敏特性,并与理论分析结果作了对比.这种光纤光栅应变传感器在高层大厦模型地震试验中得到了应用。试验结果表明,基于两端夹持封装技术光纤光栅传感器具有良好的灵敏度、低噪、牢固可靠以及测量长期稳定性好的优点,是动载环境下工作的结构长期安全监测的理想器件。
  • 摘要：文中提出了一种新型的钢绞线拉索式落梁防止装置系列。该种装置是在参考国外体系基础上,在国内率先研发成功的产品系列,其主要部件——连接锚索的索体采用隔离防腐的钢绞线组成,其两端锚具采用将多根钢绞线集中在一起整束挤压锚目的方法制成。文中对该装置的构成、特点、试验和工程设计及应用进行了详细地描述。研究结果表明该装置具有结构紧凑、静载性能好、疲劳寿命高和锚固可靠等特点,为我国桥梁结构在强烈地震作用下的安全提供了一种可靠的保障。该体系经过在我国台湾等地区的工程应用验证。
  • 摘要：实时子结构试验使得大比例尺的、速度相关型的结构动力实验成为可能,非常适合于足尺结构的控制试验。实时子结构试验最主要的问题是液压伺服作动器的时间滞后,直接影响着试验的稳定性和结果的准确性。本文提出采用神经网络预测的方法,对滞后时间加以补偿。首先建立由磁流变液控制装置、液压伺服作动器、测量系统和数据采集系统所组成的实时子结构试验控制系统,测量该系统滞后时间的具体数值,分析时间滞后对系统稳定性的影响。在此基础上,根据滞后时间确定神经网络预测的实时计算步长,应用训练好的神经网络来补偿滞后时间,使得数值子结构和物理子结构能协调变形。最后,对一栋三层剪切型结构的磁流变液半主动控制系统进行了实时子结构试验,验证了时间滞后补偿方法的有效性。
  • 摘要：本文主要研究了通过层刚度优化和附加合理设计的耗能支撑来提升高层钢结构整体抗震能力的方法。首先,对高层钢结构的整体抗震能力进行了说明；其次,基于"同时破坏"的设计思想,给出了高层钢结构的最优刚度分布；然后,以提高高层钢结构的整体抗震能力为目的,提出了耗能支撑的设计原则及相应的设计参数；最后,通过算例验证了本文给出的提高高层钢结构的整体抗震能力的方法是有效的。本文的研究给出了高层钢结构的整体抗震能力设计与提升方法。

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