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第六届全国土木工程研究生学术论坛

第六届全国土木工程研究生学术论坛

  • 召开年：2008
  • 召开地：北京
  • 出版时间： 2008-11-22

主办单位：中国土木工程学会;清华大学

会议文集：第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集

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  • 摘要：组合结构(Composite Structures)和混合结构(Mixed Structures)是目前结构工程领域研究和应用的热点话题之一。组合结构一般是指由两种或两种以上材料组合而成的结构，如常见的钢-混凝土组合板、组合梁，型钢混凝土（SRC），钢管混凝土（CFST)和FRP（Fiber Reinforced Polymer）约束混凝土等。混合结构一般是指由不同材料的结构构件混合而成的结构或结构体系，如常见的钢-混凝土混合剪力墙结构和钢或钢管混凝土框架—钢筋混凝土剪力墙混合结构体系等。组合结构和混合结构是人们更为充分地考虑结构的安全性、耐久性、和谐性，以及良好的可施工性等综合因素的必然产物。合理设计并应用组合结构和混合结构符合现代建筑结构发展和建设节约型社会的需要，有利于最大限度地实现建筑投入经济性与结构性能有效性的统一。组合结构构件和混合结构工作的实质在于其组成材料或结构构件之间的组合作用或协同互补，由于这种相互作用，既使组合结构和混合结构具有一系列优越的力学性能，同时也导致其力学性能的复杂性，因此，如何准确地了解这种相互作用的“效应”是该领域研究的关键问题。近年来，作者领导的课题组针对一些具体的组合结构和混合结构对象进行了较为细致的理论分析和试验研究，不仅希望这一问题在理论上得到透彻解决，而且更希望能进一步提供便于实际应用的实用设计方法或建议。众所周知，建筑结构材料和建筑结构的高性能化是组合结构的重要发展方向之一，在这样的背景下涌现出不少新型组合结构构件类型。本文首先论述了一些新型组合结构构件的力学性能和工作特点，具体对象包括采用高性能混凝土或高强钢材的钢-混凝土组合柱、薄壁钢管混凝土、中空夹层钢管混凝土、钢管约束混凝土、FRP 约束钢管混凝土、钢管再生混凝土、不锈钢管混凝土等。此外，还介绍了其它一些组合结构构件力学性能的研究结果，如钢管混凝土叠合柱和FRP-混凝土-钢管组合结构构件的滞回性能等。梁-柱连接节点是框架结构受力的关键部位，深入认识建筑框架结构中梁-柱连接节点的力学性能，是进行有关结构体系性能化设计的重要前提和基础。本文论述了钢管混凝土柱-钢梁连接节点、钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁连接节点和钢管约束混凝土柱-钢筋混凝土梁连接节点的试验和理论研究结果。单层单跨框架是框架结构体系最基本的组成单元，任何复杂的多层多跨框架结构建筑大都是单层单跨框架的组合或叠加，因此，研究单层单跨框架的力学性能，是进行多层、多跨框架以及空间框架结构体系力学性能研究的基础。本文还论述了钢管混凝土平面框架的工作机理及有关计算方法。一种提高钢筋混凝土剪力墙延性的有效方法是将其和钢构件进行组合，形成钢-混凝土混合剪力墙结构。本文介绍了带组合柱边框的钢筋混凝土混合剪力墙结构抗震性能的最新研究结果。目前，钢管混凝土框架—钢筋混凝土剪力墙混合结构体系在实际工程中开始得到应用，但对该类混合结构体系设计理论的研究尚不多见。本文介绍了两个高层钢管混凝土框架-钢筋混凝土剪力墙混合结构体系模型的模拟地震振动台试验研究结果及相关理论分析结果。本文最后阐述了曲线形钢管混凝土结构的力学性能及其承载力实用计算方法。
  • 摘要：以理想钢框架为例，运用通用有限元软件对不同顶端伸出长度(a)值的整架承载能力进行了线性和非线性分析，线性分析时运用subspace进行计算以提高精度。在进行非线性分析时运用大变形分析，参考财政部资助项目“高大模板扣件式支撑体系施工技术研究”，施加竖向力的3%作为水平力来模拟材料、搭设以及考虑P-△效应等形成的初始缺陷，并对二者进行对比分析得出临界a值，并得出其对应的长度系数，对实际工程有一定的借鉴意义。
  • 摘要：2007年建筑安全生产形势，总体状况保持稳定，形势仍然不容乐观，建筑安全生产状况是伤亡人数居高不下,重特大事故频频发生,对人民生命财产和国民经济造成了重大损失。目前状况下，我国建筑安全管理依据管理的对象和范围可以分为宏观政府层面和微观企业层面的安全生产管理。本文针对微观企业层面，从分析建筑企业安全的现状出发并结合建筑企业安全管理的特点，基于战略思想，利用SWOT分析分析工具，对当前形势下我国建筑企业工程安全管理所面临的优势、劣势、机会、威胁进行了深入的分析，构建了工程安全管理战略矩阵，以明确我国建筑企业工程安全管理的战略方向，探讨提高我国建筑企业工程安全管理水平的策略需要的一种从传统的“发挥优势”转变到“克服劣势”的全新战略思想，并提出了相应的对策措施。
  • 摘要：针对再生骨料混凝土的耐久性评价与预测的研究并不少见，常规的预测模型主要基于某几项指标，形式因个人的理解不同而各异。人工神经网络模型用于解决输入、输出明确，而中间过程不明确的所谓“黑箱”或“暗箱”问题特别合适和有效。本文充分利用人工神经网络的优点，将BP人工神经网络模型应用于再生骨料混凝土的耐久性评估。研究水胶比、再生骨料掺量以及超细粉煤灰掺量等多因素对再生骨料混凝土耐久性的影响，建立再生骨料混凝土耐久性评估的人工神经网络模型。试验测试了三组强度和坍落度均较大的再生骨料混凝土耐久性指标，并与人工神经网络模型预测值作进行了对比分析，试验结果表明BP人工神经网络模型用于再生骨料混凝土耐久性评估可靠度较高，可为再生骨料混凝土配合比的优化设计提供参考。
  • 摘要：本文提出了一种基于信赖域方法的磁流变(MR)阻尼器瞬时最优半主动控制算法。该控制算法不以主动最优控制力为目标出力，而是从MR阻尼器的性能出发，提出了MR阻尼器瞬时最优半主动控制的指标函数；同时将下一时刻阻尼器的可能出力范围作为半主动控制问题的限界约束条件，应用精细积分法将MR阻尼器半主动控制问题转化为一组带有限界约束的最小值优化问题；最后采用信赖域方法在限界约束内求解得到半主动最优控制力。数值仿真了受El-Centro波地震激励的典型三层框架结构在无控状态以及分别采用传统Clipped-optimal半主动控制算法和采用本文提出的瞬时最优半主动控制算法的受控状态下的地震反应，并通过dSPACE平台对一个悬臂梁进行了随机振动下的MR阻尼器控制试验。数值仿真和实验结果证明了本文提出的基于信赖域方法的瞬时最优半主动控制算法的有效性；与传统Clipped-optimal半主动控制算法的控制效果相比较，本文算法在多个阻尼器情况下的控制效果更具优越性，将更适于大型复杂结构的半主动控制。
  • 摘要：基础隔震技术是减轻结构地震灾害的一种有效手段。在结构隔震领域中，应用最为广泛的隔震元件是普通叠层橡胶支座和铅芯橡胶支座。普通叠层橡胶支座克服了橡胶块竖向刚度小、水平荷载作用下稳定性差等不足，但由于橡胶本身耗能不足，易造成因隔震层变形较大所导致的支座失稳；铅芯橡胶支座耗能能力强、阻尼力大、具有较好的隔震效果。但铅芯变形后无法恢复原状，因而降低了铅芯橡胶支座的自恢复能力。为此，作者利用形状记忆合金(SMA)的超弹性性能，设计了一种新型的SMA绞线—叠层橡胶复合支座。在研究新型支座性能的基础上，给出了支座的力学分析模型。并将设计的新型支座应用于双向张弦梁结构中，建立了双向张弦梁结构的动力反应方程。并对该支座在双向张弦梁中的隔震性能进行了数值对比分析。研究表明，新型SMA绞线-橡胶复合支座比普通橡胶支座具有更好的隔震性能，耗能效果好，可有效应用于双向张弦梁结构的隔震控制。
  • 摘要：本文将单元能量投影法(Element Energy Projection，简称EEP)法应用于轴对称荷载下圆柱壳的有限元超收敛结点应力计算，用本文方法计算的结点应力可以达到与结点位移相同的收敛阶。文中首先构造了一种能够同时求解圆柱壳法向挠度和轴向位移的新型单元，称之为轴对称圆柱壳单元。针对该单元建立了相应的精确单元理论，进而给出了近似单元结点应力的EEP超收敛计算格式，最后给出了代表性的数值算例。本研究为EEP法应用于更一般的常微分方程组问题打下了良好基础，也是EEP法用于较复杂工程问题的一个成功尝试。
  • 摘要：2008年5月12日在中国四川省汶川发生了里氏8.0级大地震，陕西汉中、宝鸡等地震感强烈，部分地区受灾严重。地震非我国独有。近100年来，中国是世界上死于地震人数最多的国家。汶川大地震仿佛是海原大地震、唐山大地震的重演。本文根据作者在陕西灾区现场的考察情况，归纳和分析了灾区生土墙结构、石结构和框架结构的震害特征及其破坏原因。分析表明：经抗震设计的房屋的震害明显低于未经抗震设计的房屋；经抗震设计房屋中，钢筋混凝土框架结构房屋的震害相对较轻，砖石结构的房屋次之；中高层建筑和低层建筑的震害比多层建筑轻；学校、医院等公共建筑的损坏与住宅建筑相比较重。本文指出了房屋结构设计时存在的一些问题，并总结出一些值得借鉴的经验教训，希望有益于相关研究和工程抗震设防工作。
  • 摘要：风危险性分析是根据风的气象特征以及风的历史记录，预测出某一特定地点或区域在一定时期内可能遭受的强风的概率。和良态风不同，台风是一种低频度、小尺度的风系统，某处遭遇台风是小概率事件，样本缺乏,为了克服台风实测数据数量及质量上不足的困难，利用历史上有限的台风资料，采用数值模拟方法模拟台风风场从而预测极值风速，为沿海重大工程结构设计提供基本风速，为台风危险性分析提供基础是目前国际上广为接受的普遍采用的方法。基于现有文献资料，针对基于数值模拟的台风危险性分析的几个重要部分，即台风主要特性的概率模型、参数化的台风风场模型及台风极值风速分布进行了综述并加以评述，指出了国内外最新的研究信息和研究动向，即基于Markov链台风路经的数值模拟的台风危险性分析是目前的最新研究动向。
  • 摘要：广州新电视塔沿其高度方向共分布四个透空区，除了在细腰段透空区设置有四道水平径向支撑外，其它透空区的立柱沿轴线方向较长范围内无明确的径向约束。通过结构整体屈曲分析，发现结构的底部透空区和细腰段易发生大面积群柱的失稳，因此，透空区群柱的稳定性问题是结构设计的控制因素之一。本文分别针对底部透空区五柱并联子结构模型和细腰段整体模型的稳定极限承载力进行了试验和理论研究，通过对群柱的研究，揭示了轴力分布模式对群柱的稳定性能有重要影响，验证了基于有限元分析手段的计算长度系数法和我国规范规定的柱子稳定曲线适用于群柱的稳定性设计；通过对细腰段的研究，说明了结构具有较高的安全储备，细腰段极限水平推力均为设计水平推力值的3.2倍以上，还验证了广州新电视塔结构存在的群柱失稳现象。
  • 摘要：本文通过有限元程序ABAQUS建立薄壁方钢管混凝土组合柱的有限元分析模型，合理地确定核心混凝土应力－应变本构关系模型、接触模型等，对4种不同截面形式的薄壁方钢管混凝土偏压构件进行了非线性全过程受力分析。利用薄壁方钢管混凝土偏压构件试验验证了有限元模型的正确性。在理论模型基础上，详细分析了4种不同截面形式的薄壁方钢管混凝土偏压构件的荷载－变形关系以及应力分布规律，讨论了薄壁方钢管混凝土偏压构件的力学性能和破坏模态。研究结果将为薄壁方钢管混凝土组合柱设计提供参考依据。
  • 摘要：钢-混凝土混合结构是符合我国国情的较好的高层建筑结构形式，在受力较大时，整体性能优于钢结构和钢筋混凝土结构，因此在高层和超高层建筑中有明显的优势，但是由于相应的设计规范不完善，因此存在一些问题值得我们关注。国外由于在地震中该结构发生了破坏，因此将其列为特种结构。本文首先介绍了国内外高层建筑钢-混凝土混合结构几种不同结构型式的优缺点和适用性。对高层建筑钢-混凝土混合结构的试验方法进行了对比，分析了不同研究者采用的试验研究方法的优缺点，总结了该类结构的试验方法。从施工方便和受力的角度比较了钢框架与混凝土筒体之间的不同连接方式的优缺点和适用性。对不同研究者关于高层建筑钢-混凝土混合结构的剪力墙、筒体和整体结构的分析模型进行了比较分析，总结了各种分析模型的原理、精度、可靠性和适用性。对高层建筑的高宽比限值、水平位移限值和刚度匹配等问题的研究成果进行了归纳和总结，并指明了值得深入研究的方向。对高层建筑钢-混凝土混合结构的几种抗震分析方法进行了对比，重点比较了弹塑性分析方法的优缺点和发展趋势，最后介绍了该结构基于性能的抗震设计方法。
  • 摘要：分析了钢-混凝土组合梁交接面的竖向掀起效应，提出均布荷载作用下，简支钢-混凝土组合粱掀起力的理论计算方法。建立起能同时考虑水平相对滑移和竖向掀起位移的力学计算模型和分析方法，在水平相对滑移和竖向掀起位移关系式的基础上，通过一系列关于钢梁与混凝土翼板交接面单位长度上的水平剪力和竖向掀起力之间的微分方程，推导出组合梁关于轴力的六次线性非齐次微分方程，并由此而导出掀起力的理论计算公式，通过理论公式的求解得到了掀起位移沿梁长的分布，结合试验实测数据验证了该模型的合理性。该方法能同时考虑水平相对滑移和竖向掀起位移对钢-混凝土组合梁整体工作性能的影响,克服了组合梁结构设计计算中有关部分交互作用理论对掀起效应的忽略，得出的解可以检验忽略掀起位移得到的近似解的误差，为栓钉抗掀起设计提供理论计算依据。
  • 摘要：钢—混凝土双面组合连续梁是在单面组合连续梁的基础上发展起来的，除混凝土桥面板外，在负弯矩区钢梁下翼缘也增设混凝土板。组合梁力学性能明显依赖于组成材料各自的特性及其相互作用，负弯矩区混凝土板受拉开裂，混凝土和钢梁之间产生滑移，结构表现出明显的非线性特征，对结构的内力及变形有较大的影响。本文推导得到了考虑滑移的钢—混凝土双面组合梁单元刚度矩阵，其中钢梁采用H型钢；建立了钢—混凝土双面组合连续梁有限元分析模型，编制了结构分析程序；通过算例，对一两跨双面组合连续梁模型进行了分析计算，与已有实验所得数据比较，荷载挠度曲线吻合良好。计算结果表明，所建立的钢—混凝土双面组合连续梁有限元法计算方法可靠有效。
  • 摘要：基于性能的抗震设计思想作为一种新兴的抗震设计思想已引起土木工程界的关注。国内外对于基于性能的抗震设计进行了大量的研究，研究表明，基于性能的抗震设计能够对结构在未来可能地震作用下的性能进行有效的控制，使破坏的损失限定在可能接受的范围内。然而，目前的研究焦点大多集中在钢筋混凝土结构体系中，对于型钢混凝土结构的研究较少。本文根据型钢混凝土框架结构的特点，结合基于性能抗震设计的理念，提出该结构的抗震设防目标和抗震性能水平，并根据国内外研究成果总结得出型钢混凝土框架结构在各个性能水平下的量化指标。在此基础上，本文还初步提出了型钢混凝土框架结构基于性能抗震设计的方法，为真正实现型钢混凝土框架结构基于性能的抗震设计提供理论依据，并为此结构在我国的广泛推广奠定基础。
  • 摘要：不对称混合连接是预制装配式混凝土结构的一种新型连接方式，预制梁和柱通过无粘结后张预应力筋装配形成整体。作为耗能元件的普通钢筋不对称布置，仅在梁截面上部设置与柱连接，并在梁柱连接处作部分无粘结处理。本文介绍了三榀不对称混合连接边节点的低周反复加载试验，试验结果表明，不对称混合连接具有良好的抗震性能。
  • 摘要：在预应力闸墩设计中，闸墩和锚块连接的颈部表面处应力集中最大。根据以往的研究经验，在双侧弧门推力作用下，颈部断面拉应力呈马鞍形，外表面拉应力远远大于中部拉应力。在锚束预应力作用下，颈部断面的压应力虽亦呈马鞍形分布，但外表面压应力与中部相差不大，这势必造成预应力的浪费。因此有必要对闸墩颈部及锚块的传统构造加以改进，以提高锚束预压效果，降低拉锚系数。以往基于试验研究提出了一些提高预压效果的弧门支撑型式，如传力梁支承结构、在锚块中部顺河向预留缝、厚闸墩内设空腔等。其中，锚块中部顺河向预留缝是通过改变不同时期（施工期、运行期）锚块水平向的厚度，待施加预应力后再回填，增加预锚效果。本文运用三维有限元数值模拟重点研究锚块中部预留缝结构形式，计算闸墩和锚块应力分布，探讨此结构形式的合理性。
  • 摘要：CFRP加固构件的耐火性能不理想的一个重要原因是粘结CFPR和混凝土的胶粘剂胶体在高温下会软化直至变为流态既而蒸发，导致胶层失效。针对目前对高温下CFRP和混凝土两种材料共同工作的界面性能研究较少，本文开展了高温下CFRP-混凝土界面受剪性能的研究，分别在4℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃、140℃、160℃、180℃下进行高温下双面剪切试验。试验中记录其荷载-位移试验曲线，研究了各温度下界面破坏形式、高温对胶体及CFRP的影响，以及粘结强度随温度的变化规律。试验发现高温下界面破坏沿胶层发展，胶体会随温度升高软化甚至蒸发，CFRP会出现高温氧化现象。对试验数据的分析表明，40℃时的界面粘结强度高于4℃，40℃后粘结强度随温度升高降低，在100℃后又趋于稳定，结果表明该规律主要与胶层在高温下的形态有关。
  • 摘要：针对大型项目网络计划的不确定性，研究了工期、资源不确定的网络计划在费用限制情况下的工期、费用计算机仿真和费用均衡优化问题。假定该不确定性网络计划工期、费用服从β分布，对工期、费用不确定的网络计划进行蒙特卡洛仿真，通过对仿真结果的统计分析，获得n次仿真结果的代表性样本，并得到该样本对应的确定性网络。但该网络计划的工期——费用分布具有不均衡性，将遗传算法引入到资源均衡优化中，进行网络计划的工期——费用均衡优化，克服了传统启发式资源均衡优化算法在大型网络计划中不能保证最优解的缺点，得到一个费用分布均衡的网络计划。最后，以实例验证了该仿真与优化模型的合理性和方法的实用性，对大型项目的工期资源优化具有实际的应用价值。
  • 摘要：与其他商品市场相比，房地产市场受行业性质、技术和制度等条件的限制，土地和房屋的供给往往具有刚性，在短期内房地产市场的供给弹性是相当低的，它无法随着价格、收入等变量的变化而发生较明显的变化，短期内供求无法达到均衡，这也是房地产之所以容易成为泡沫载体的重要原因。运用相关的统计数据对我国住房的需求和供给进行分析，在这样的情况下，分析在不同的供给约束条件下对于住房的需求和房价的影响。房地产市场是一个竞争不完全的市场，受到多方面因素的影响，虽然在短期市场受到供给刚性的约束，但长期房地产市场供给增长与短期刚性对市场价格的影响具有不同之处，分别讨论短期和长期供给刚性条件下房价的决定机制问题。
  • 摘要：房地产开发行业经济增长方式是指推动房地产开发行业经济增长的各种生产要素投入及其组合的方式。诸多研究指出要促进我国房地产开发行业可持续发展，房地产开发行业的经济增长就必须从粗放式向集约式转变，但对其集约度或粗放度进行定量评价的却不多见。为定量判断和分析房地产开发行业经济增长方式，本文构建房地产开发行业的C-D生产函数及集约度与粗放度的测算模型。基于1996～2006年南京市房地产开发行业相关历史数据，对南京市房地产开发行业经济增长方式进行了实证分析。研究结果表明，近年来南京市房地产开发行业经济增长方式有粗放式也有集约式，总体而言呈现集约态势；“十五”期间综合集约度较“九五”期间有所增加，且集约式明显；南京市房地产开发行业处于生产规模收益递增阶段。
  • 摘要：本文从我国工程造价管理的现状出发，指出了现阶段造价管理的特点，造价管理中存在的主要问题，从造价管理模式的历史演进入手，深入分析了现代建设项目造价管理阶段国际上存在的三种造价管理的基本模式，由英国工程造价管理学界提出的工程项目全寿命周期造价管理（LCCM）、由美国造价工程师协会提出的建设项目全面造价管理（TCM）和由中国建设项目造价管理学界提出的基于活动和过程的全过程造价管理（WPCM），指出了我国工程造价管理模式与发达国家先进造价管理模式的差距、各种造价管理模式的特点与适应性，探索了具有扬弃性质的造价管理范式科学转换的实现问题，指出了我国工程造价管理与国际惯例接轨需要亟待解决的突出问题，提出了我国工程造价管理主导模式的演进趋势，以更好的为工程建设服务。
  • 摘要：探讨了建筑绿化的必要性和可行性，介绍了建筑绿化的常用方法。阐述了建筑绿化对室内环境的影响,分析了建筑环境绿化所产生的节能效益,并从墙面绿化和屋面绿化两方面论述了建筑绿化对于节能的意义。对外墙壁有绿化的空调房间的室内空气温度、辐射温度、气流速度等舒适性指标进行了数值模拟，并与没有绿化的空调房间进行了比较分析，从而对建筑外壁绿化所产生的改善室内热环境的效果进行定量的分析研究和评价。介绍了一个节能楼的屋面绿化的案例。采用国内外较先进的屋面绿化技术和材料，充分展示屋面绿化植物生态环境；后期养护管理利用建筑贮存雨水的回灌技术，初步验证屋面绿化在建筑节能方面的作用。最后指出建筑绿化是实现建筑节能的一个最佳途径。
  • 摘要：能源问题是当今世界的主题,是我们社会发展中的根本问题。江苏省是一个能源紧缺大省，同时能源分布极不平衡，现主要以电能为主，且长期以来以火力发电为主，属不可再生能源。南京地处江苏省西南部，季风气候明显，冬冷夏热，四季变化分明。冬季主要受寒潮或冷空气影响，寒冷而潮湿；夏季受副热带高气压控制，炎热高温天气俱多，这种气候特点，决定南京的建筑节能在提高建筑物围护结构的隔热保温性能时，尤其要提高隔热性能。随着《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》和各省市节能设计标准的实施，南京市的建筑节能设计工作已全面展开。本文首先讨论了建筑节能设计的必要性，总结了建筑节能设计的主要内容，并指出了南京市居住建筑节能设计中存在的问题，最后提出了设计应把握的重点和采取的措施。
  • 摘要：应用虚拟现实技术对城市给水管网进行分析研究，建立给水管网视景仿真系统，形成城市给水管网系统研究的崭新方法。城市给水管网数学模型已经趋于成熟，国内外研究者已经把水力模型、水质模型应用于工程实践中，并取得良好效果。通过给水管网虚拟场景与给水管网数学模型的有机集成，实现虚拟场景中给水管网的交互控制和计算结果的可视化显示，克服了现有二维和传统三维模型结果显示的缺点。建模过程中，虚拟场景中实体按照相关图集绘制，保证模型具有较高精度，并通过相关算法对模型进行优化。本文通过程序设计实现了城市给水管网视景仿真系统，建立了沉浸式虚拟供水管网安全调控平台。该平台不仅具有高度的逼真性，而且具有沉浸性、交互性的特点，用户可以直观的观察到深埋地下的给水管网，对给水管网进行交互控制，对管网工况进行可视化分析。虚拟现实技术在国内外已经开始广泛应用，城市给水管网视景仿真系统研究具有重要意义。给水管网建模理论和虚拟现实理论有机结合，建立给水管网新型模型，不仅使给水管网中海量数据信息实现可视化而且可以实现给水管网虚拟设计、长距离输水过程动态仿真和虚拟调度培训。本研究为虚拟GIS在给水管网中的应用奠定了基础。
  • 摘要：轨道交通系统，作为大城市发展的骨架，已对城市居住空间产生了深刻的影响。近几年，中国大城市居住空间结构发生了较大的变化，中心区居住用地减少，郊区居民区迅速发展。这些与轨道交通对城市空间结构的影响密不可分。而城市的发展，增强了对轨道交通的需求，引发一轮轨道交通建设的热潮。本文通过轨道交通TOD模式的廊道效应，结合传统地租理论和区位理论，指出轨道交通与城市居住空间的相互关系，主要从微观方面揭示轨道交通发展对城市郊区居住空间的影响机理。这体现在轨道交通的廊道效应和TOD模式影响了居住空间的范围。本文认为，城市轨道交通的客流平衡是出行时间成本与地租平衡的结果。出行者对某一条路径的选择是一种短期行为，但对出行方式和居住地的选择是一个长期的过程。本文将地租模型和廊道效应模型结合使用，推导出基于出行成本和地租成本的方式分担模型，从而定量分析轨道交通与城市空间发展的均衡。最后，本文讨论了北京边缘区居住空间与轨道交通的关系。
  • 摘要：在全球日益变暖的今天，建筑能耗中夏季空调的能耗占着重要部分。炎热的夏季,太阳辐射透过窗户直接进入室内的热量是造成室内过热或严重增加空调制冷负荷的主要原因，因此合理的遮阳是夏季隔热最有效的节能措施同时也是最为立竿见影的有效的节能方法。建筑遮阳反射和吸收了大部分的太阳热能,避免太阳辐射热直接进入室内空间,有利于防止室温升高和波动,对提高室内热舒适性,减少空调能耗发挥着重要作用。本文首先介绍了建筑遮阳技术的形式，例如内遮阳、外遮阳、本体遮阳、绿化遮阳等遮阳形式。并在其定义、综合遮阳系数、降低空调制冷耗能程度等方面进行了对比分析，比较不同遮阳方式的优势和弊端。再次，从建筑遮阳技术的作用及效果出发，从遮阳对太阳辐射的作用、对室内温度的作用、对采光的作用以及对建筑外观的作用分别进行分析，提出建筑遮阳是经济、安全、方便的重要节能措施。第三，怎样才能合理的对遮阳方式进行选择？分析我国建筑遮阳对不同地域、不同朝向以及不同节能效果的要求。最后提出建筑遮阳发展的新趋势—智能建筑：节能、高效率、环保和有益人们健康的建筑。
  • 摘要：街道的发展，在任何一个城市都是不可被分割的历史。随着现代城市的迅速扩张，和谐宁静、亲切宜人的街道空间已逐渐变得冷漠和机械化。街道成了车道，悠闲的漫步被汽车的横冲直撞破坏殆尽。在汽车文明的洗礼下，功能的单一、环境的污染、交往空间的缺失已使城市变的越来越不适宜居住。人们渴望过去朴素、美好的城市街道生活的回归。本文通过对街道场所感的分析，指出什么是场所精神以及场所感塑造的5个方面：街道质量伙伴关系、街道的评估、寻找资金来源、形成一个街的协议以及保持伙伴关系。在街道设计案例中介绍了共享街道和芝加哥街道场所感的塑造。当人们对街道产生领域感、归属感和认同感，就会积极的参与到街道场所感的塑造。
  • 摘要：我国的农田水利设施大部分兴建于上世纪七、八十年代，目前，这部分农田水利设施大多已严重老化，处于闲置或废弃状态，然而这部分农田水利设施却没有得到应有的重视和相应的妥善处治，这部分农田水利设施不仅长期占据我国大量的土地资源，而且影响农业生产和村容村貌，一些废弃机井、池塘和蓄水池还常导致人畜安全事故的发生。如何妥善处治这部分农田水利设施已成为新农村建设中亟待解决的突出问题。本文在深入分析这些农田水利设施特点的基础上，提出了解决这一问题的基本思路、有效途径和关键技术方法。深入探讨了旧有设施修复与改造技术、在新的土地整理或农田规划中的再利用技术、土地资源释放、续耕修复技术和建筑垃圾资源化利用途径。结合案例论证了旧有农田水利设施修复与再利用的经济效益和社会效益。
  • 摘要：通过对胶凝材料硬化浆体显微形貌和孔结构的观察，以及对胶砂抗压强度的测定，研究了矿渣复合胶凝材料微结构与胶砂抗压强度的关系。实验结果显示：水化早期，矿渣颗粒被水泥水化产物包裹，与水泥浆体界面薄弱；矿渣复合胶凝材料浆体结构比水泥浆体结构疏松，总孔隙率大于水泥硬化浆体，且粗孔数量多；矿渣复合胶凝材料胶砂的抗压强度明显小于纯水泥胶砂的抗压强度。水化后期，矿渣颗粒参与水化程度提高，其水化产物与水泥水化产物紧密结合，颗粒与水泥浆体的界面牢固；矿渣复合胶凝材料浆体结构的致密程度与水泥相近，总孔隙率小于水泥硬化浆体，且细孔数量多；矿渣复合胶凝材料胶砂的抗压强度与纯水泥胶砂的抗压强度相近。结论：随着矿渣参与水化程度的提高，矿渣复合胶凝材料的微结构不断改善，其胶砂强度也随之提高。
  • 摘要：巴基管(CNTs)是一种新型纳米材料，因其独特的准一维管状结构和优异性能而受到科学及工业产业界的广泛关注。本文尝试在水泥基材料中引入了一定量的多壁巴基管(MWNTs)，混合成型巴基管水泥基复合材料(MWNTs/CC)，同时还制备了空白参比试件(Plain/C)。采用四电极伏安法分别探讨了MWNTs/CC及Plain/C试件的直流I-V以及交流阻抗特性。结果发现：与参比Plain/C试件的相比，掺有MWNTs的MWNTs/CC试件的I-V特性图不仅斜率高(相应体积电阻低)，且±2V电压范围内的线性度也好，表明少量导电性能优良的MWNTs分布于水泥基体中改善了水泥材料的导电性与稳定性；Plain/C及MWNTs/CC试件的阻抗模图则呈现相似而不同的“U”形变化规律―在低、高频率时值较大，且Plain/C的要小于MWNTs/CC的，表明MWNTs在低频及高频时相对绝缘于基体；在中间频率区域时阻抗模为一低而平缓的平台，且MWNTs/CC试件的阻抗模显得更平缓，低值更多，MWNTs表现为一定的导通态。
  • 摘要：近年来，自密实混凝土由于较低的水胶比和外加剂、矿物细掺料的掺入使其新拌混凝土具有良好的施工性能和填充性能，并在硬化后具有良好的力学性能和耐久性，从而在工程应用中得到越来越多的关注。但随着水胶比的降低和矿物掺和料的掺入，使得自密实混凝土的体积稳定性变得不容忽视，尤其是自收缩，它已经成为产生裂缝的主要原因之一，严重影响到自密实混凝土的耐久性。基于自密实混凝土的研究和应用现状，对自密实混凝土体积稳定性的影响因素、试验方法以及研究的重要性进行了探讨。从工程实际出发，考虑自密实混凝土的复杂特性，指出不仅应考虑各种单因素影响，还应将混凝土自身的弹性模量、外界的温湿度等自然条件相结合，对自密实混凝土的体积稳定性进行综合分析。
  • 摘要：针对再生骨料混凝土的耐久性评价与预测的研究并不少见，常规的预测模型主要基于某几项指标，形式因个人的理解不同而各异。人工神经网络模型用于解决输入、输出明确，而中间过程不明确的所谓“黑箱”或“暗箱”问题特别合适和有效。本文充分利用人工神经网络的优点，将BP人工神经网络模型应用于再生骨料混凝土的耐久性评估。研究水胶比、再生骨料掺量以及超细粉煤灰掺量等多因素对再生骨料混凝土耐久性的影响，建立再生骨料混凝土耐久性评估的人工神经网络模型。试验测试了三组强度和坍落度均较大的再生骨料混凝土耐久性指标，并与人工神经网络模型预测值作进行了对比分析，试验结果表明BP人工神经网络模型用于再生骨料混凝土耐久性评估可靠度较高，可为再生骨料混凝土配合比的优化设计提供参考。
  • 摘要：应用清华大学大型静动力三轴实验机对昆明机场高填方工程的填筑材料陡坡寺组中微风化料进行三轴试验。在三种不同围压下，进行了一组饱和固结排水的常规三轴试验。根据现场测得的级配、试验室的试验条件所限以及对填料的具体控制参数：填料的级配良好，不均匀系数Cu/5，曲率系数Cc＝1～3，综合确定上述试验时采用的级配。试验完毕，将试样风干，进行颗粒分析,以了解颗粒破碎情况。根据试验数据，回归了陡坡寺组中微风化料的邓肯E-B非线性弹性模型参数和沈珠江模型参数，并根据得到的模型参数，对试验曲线进行拟合与比较。分析试验数据及模型拟合结果，可以得出邓肯E-B模型拟合的应力应变曲线与原试验曲线吻合良好；随围压增大，三轴剪切试验中材料的内摩擦角变小，邓肯等人给出的粗粒料的强度模式对陡坡寺组中微风化料适用性好；随着围压及平均压力的增大，三轴剪切试验中陡坡寺组中微风化料剪缩越来越严重，邓肯E-B模型模拟陡坡寺组中微风化料的变形特性的适用性越来越差；而与邓肯E-B模型相反，沈珠江模型参数模拟陡坡寺组中微风化料的变形特性，随围压的增大，适用性越来越好等几点主要结论。
  • 摘要：本文根据模拟退火原理，建立目标函数，对混凝土徐变度公式的参数进行识别。结合工程实例进行程序可靠性测试。结果表明该算法编程简单、稳定性好、收敛速度快，具有较高的计算精度，适用于相似问题的多参数识别。
  • 摘要：结合类似大型工程混凝土配合比设计的经验参数和试验结果，利用正交设计思想对天津津塔底板大体积混凝土配合比进行了初步设计筛选；考虑造价和工程实际需求，对其筛选配合比进行微调得到优化配合比；然后对其进行了相关性能的对比试验研究。结果表明：采用温度匹配养护，混凝土早期的强度与弹性模量较之标准养护均有明显提高，而且增长较快，能真实反映实际结构内情况；优选的这两组大掺量矿物掺合料混凝土抗压强度均能满足工程需求，与单掺粉煤灰相比，掺加10%矿渣粉可明显提高混凝土早期强度，但60d抗压强度相差不大，而且使得绝热温升值显著升高。考虑到大体积混凝土裂缝控制的重要性，在满足工程强度要求时，可牺牲一定早期强度，降低混凝土绝热温升值，因此在实际工程用混凝土中单掺粉煤灰即可。
  • 摘要：本文对多种不同组成的复合胶凝材料，对其不同龄期下的性能进行对比，研究不同品种和不同用量的矿物掺和料对高性能混凝土力学性能的影响。测试结果表明:矿粉、粉煤灰和硅灰等矿物掺和料的掺入对混凝土性能有一定的影响，但其作用未必为正效应。在单掺情况下，矿渣和硅灰能有效地提高拌合物的粘聚性，从而改善了混凝土早期和后期强度，但对拌合物流动性有一定影响，掺加粉煤灰能有效提高流动性，但产生泌水对拌合物匀质性有不良影响，而且由于粉煤灰的火山灰反应在常温下进行比较缓慢，因此混凝土早期强度较低。在双掺及三掺的情况下，多元复合矿物掺和料在混凝土中可发生火山灰复合效应、微集料复合效应等交互作用。总结了多元复合矿物掺和料的作用机理，得出多元复合矿物掺和料为配制高性能混凝土首选途径的结论。
  • 摘要：雾封层技术是在沥青路面面层上喷洒一层薄薄的、专门配制的制剂或乳化沥青稀释液，封闭路面孔隙，防止地表水下渗，软化并补充沥青粘结料，防止路面沥青的氧化、抑制松散和石料的脱落，改善路面外观的一种预防性养护技术。对沥青路面进行预防性养护，防水是关键，而沥青路面防水损害机理有其复杂性等特点，本文从预防性养护的功能定位角度来研究雾封层措施的路用性能。对雾封层的基材（乳化沥青、乳化剂、添加剂等）、实验室配方进行试验研究，深度探讨了雾封层技术的渗透防水功能。对雾封层的生产工艺及施工艺进行探讨，并应用于试验路工程实践，调查研究试验路使用雾封层措施后的封水性能、抗滑性能、及表面构造深度。研究结果表明，在恰当的时机将雾封层技术应用到高等级公路路面上，是可行的，在雾封层产品选择上应注重其渗透防水功能以及对路面抗滑性能的影响。本文结论可供公路养护同行参考。
  • 摘要：巴基管复合水泥基材料是一种新近发展起来的功能复合材料。本文采用表面活性剂超声分散法制备出五组多壁巴基管(MCNT)分散液，然后用浇注成型法使MCNT与水泥基体复合，制成了相应的巴基管复合水泥基材料(MCNT/CM)。研究了不同MCNT掺量下MCNT/CMs试件的抗折、抗压力学性能，实验结果表明：MCNT的加入使得水泥基体抗折、抗压强度均有一定的提高，最大提高幅度可分别达34.58%、21.70%。对MCNT/CMs试样断口形貌进行了SEM观察，以探讨其宏观力学性能的内在微观机理，SEM显微结构表明：MCNT在基体中的分散性及与水化产物界面结合力对相应MCNT/CM的力学性能影响最大，分散均匀的MCNT在水泥基体间能发挥较好的纤维拔出效应及桥联增韧效果。这些研究成果对MCNT应用研究拓展及传统建筑结构材料新的应用发展都将有一定意义。
  • 摘要：针对中国社会目前的现状，本文通过对尾矿特细砂混凝土配合比进行试验研究，分析其和易性、力学和耐久性能，得出尾矿特细砂混凝土配合比设计的原则和要点，同时对其抗氯离子渗透和抗碳化性能进行了测试和评价。对尾矿砂的应用提出可行性建议。
  • 摘要：对太湖淤泥制作陶粒的方法进行了分析，提出了利用淤积烧制陶粒的条件、影响因素和生产工艺和试验方案，对烧制出的超轻陶粒进行的性能测试表明，各项技术性能达到相关标准，开辟利用太湖淤泥了生产超轻陶粒的新途径。
  • 摘要：结合试验资料，利用三维有限元数值模拟技术，探讨了挤扩支盘桩的抗拔性能，对其受力机理、荷载传递性状等规律进行分析。并根据土体位移场和应力场的变化规律，指出土的破坏模式是沿盘端向上剪切滑移破坏，提出优化设计时挤扩支盘桩盘间距和桩间距的最佳范围。
  • 摘要：随着经济的发展，工程项目的环保和景观要求日益提高。石笼结构作为一种新型结构，在工程实用性、经济性、环保性等方面都有很大优势，并具有很好的生态可恢复性。石笼结构可应用于挡土边坡、河岸防护、建筑装饰等多个领域，在国外已有广泛应用，在国内仅护岸结构有为数不多的应用。北京奥林匹克森林公园选用了石笼覆面装饰建筑，并在景观设计中采用了自立式石笼墙，使森林公园中的建筑与园林景观协调，效果良好。本文给出石笼结构的相关概念、结构特点、构造要求等，详细介绍北京奥林匹克森林公园中的石笼覆面和自立式石笼墙的相关做法，为石笼结构在景观设计和建筑装饰中的应用提供工程实例。
  • 摘要：盾构施工影响的城市各种地下管线种类繁多，一般主要包括上下水、煤气、污水、雨水、电信等管线及热力管沟、电力管沟和人防管线等。如何减少盾构施工对周围土层的扰动，最大限度地降低施工对邻近地下管线的影响，以及对受影响的地下管线如何采取保护措施，一直是人们所关心的问题。笔者从地下管线初始应力、管土相互作用、管线破坏模式、管线变形四个方面分析了盾构施工对相邻管线的影响。管线的存在表现出对地层移动的抵制作用，缓解了管线上方土层的扰动变形。不同的管线随着管线埋深的增加，管线受隧道施工的影响愈大，变形增大。并通过FLAC3D软件建立实验数值模型及实际工程模型对盾构施工对邻近管线的影响进行分析。
  • 摘要：在加固边坡时，微型桩主要承受侧向荷载的作用，由于单根微型桩截面尺寸较小，在边坡工程中的支挡作用及效果并不明显，一般在工程中将独立的微型桩顶部用连系梁或压顶板组合成桩-土复合支挡结构，共同抵抗较大的滑坡推力。桩单元间距的确定是整个工程设计中的关键性问题之一，在间距确定之后，才能分析作用在桩上的荷载，由此进行桩的结构计算。本文分析微型桩桩顶采用压顶板连接成微型桩组合单元的形式，主要以绕流法为依据讨论桩间距的确定。从单根微型桩及微型桩间的绕流阻力入手，以绕流法的基本原理和半经验公式为参考，扩展推导出微型桩组合单元间的绕流阻力理论计算公式。综合考虑极限间距、滑坡推力和设计安全系数的因素，为实际工程中微型桩单元间距的设计提供了合理的参考值。讨论了单元间距与土体粘聚力和内摩擦角之间的关系，做出关系曲线图。最后将这种方法应用到工程实例中，得到较为理想的结果。
  • 摘要：岩土体在一定自然或人为条件下诱发滑坡，滑坡在入水后会产生涌浪,较大规模的滑坡激起的涌浪会对沿岸地区的居民和基础设施造成重大危害。本文从N-S方程出发，建立了二维滑坡涌浪控制方程，使用二维非定常分离隐式PISO算法求解方程；通过UDF(User-Defined Function)编程，采用动网格技术控制滑体的运动；结合RNGk..湍流模型并采用VOF方法跟踪非线性自由表面流场；然后基于流体计算软件FLUENT模拟滑体下滑所引起的水的速度，自由表面高度变化以及流动过程，并将数值计算结果与Monaghan和Kos的试验数据进行比较。算例表明：本模型能很好地模拟出滑体下滑过程中孤立波的产生和传播，涡流的形成。在此基础上，本文还研究了不同水深情况下水体自由表面的变形特征。因此，滑体入水数值试验可以很好地模拟出因水库大坝的崩落所导致的滑坡涌浪现象，这对于水库大坝设计及滑坡涌浪灾害预防提供了重要的参考价值。
  • 摘要：在传统的应力平衡方程基础上，结合岩土介质饱和－非饱和渗流理论，考虑边坡岩土体的非饱和性及渗透系数的非线性特征，建立了渗流场－应力场耦合方程。结合数值算例，对降雨条件下非饱和土质边坡进行了流固耦合分析。结果表明：降雨过程中边坡的最大水平和竖向位移分别出现在坡脚和坡顶处，且浅层区内位移梯度较大；降雨过程中土体的含水量和孔隙压力逐渐上升,基质吸力则逐渐减小甚至完全丧失，二者综合作用导致土体抗剪强度下降，影响边坡的稳定性；上部土体饱和度逐渐增加，并且降雨过程中边坡的表层形成暂态的饱和区，逐步向下推移，所以路面会发生积水。研究结果可为降雨条件下边坡稳定性分析和滑坡预测提供理论基础，也可为制定边坡治理方案提供参考。
  • 摘要：膨胀土中的裂隙结构对膨胀土边坡稳定有重要的影响。明显的是降雨经常对边坡产生一些地质灾害，如滑坡或崩塌。更重要的是，雨水大部分是通过裂隙结构渗入膨胀土内部的。因此，掌握膨胀土裂隙结构对分析膨胀土边坡的稳定非常重要。一个新的方法——电阻率法，被用来解决这个问题。可以用该方法来探测边坡内部的裂隙结构，因为如果有一个或更多的裂隙存在的话，电阻率就会发生变化。事先在边坡中布置许多的电极，然后观测电阻率的变化，如果变化，则可能在土体内部产生了裂隙。同时，膨胀土裂隙随时间的变化也可以被记录下来。在观察到裂隙发育后，可以实施一些边坡加固的方法来阻止边坡的破坏，如滑坡或崩塌。还有，使用这种方法，能够获得裂隙的宽度、长度和深度，然后裂隙的发展规律就可以被描述。总之，电阻率方法是用来间接地描述膨胀土边坡内裂隙的发育，在观测到裂隙发育后，一些边坡加固的方法可以实施从而避免边坡的滑坡或崩塌等破坏，保持其稳定性。
  • 摘要：植被对边坡浅层稳定的影响主要表现在力学效应和水文学效应两个方面。从力学角度来看，在覆盖着植被的边坡上，植物根系会对边坡的浅层土壤起加固的作用。本文基于有限元强度折减理论，用ANSYS对同一边坡在不同植被覆盖情况下的安全系数进行了计算。同时还用Z_Soil软件对降雨条件下的边坡稳定性进行了分析。计算涉及两个主要参数，根系对土壤强度的贡献值(Rc)和根系的作用范围(Rh)。结果表明，对于易发生浅层滑动的边坡，植物根系的加固作用对其稳定性有着重要的影响。随着根系对土壤的强度贡献值(Rc)和根系作用范围(Rh)的增大，边坡的安全系数比无植被覆盖时明显提高，稳定性将得到改善。
  • 摘要：土壤中的有害重金属积累到一定程度就会对土壤-水-生物系统产生毒害。国内外根据采用方法与原理的不同，将土壤重金属修复污染的方法主要分为工程措施（土壤污染物理化学治理技术）、基于污染物土壤地球化学行为的改良措施、农艺措施、生物修复以及综合修复。由于修复方法比较多，本文重点对土壤重金属污染的生物修复和矿物修复方法展开述评。最后本文提出将土壤、重金属污染物以及土壤中的水分、空气和生物作为一个固-液-气-生物系统综合研究各部分相互关系。运用多学科知识，加强吸附材料对重金属离子吸附性能以及污染物迁移机理的研究，将实验室、野外现场理论研究与实际情况相结合，理论的深化有助于指导我们改善重金属污染的土壤环境。
  • 摘要：本文提出了一种基于信赖域方法的磁流变（MR）阻尼器瞬时最优半主动控制算法。该控制算法不以主动最优控制力为目标出力，而是从MR阻尼器的性能出发，提出了MR阻尼器瞬时最优半主动控制的指标函数；同时将下一时刻阻尼器的可能出力范围作为半主动控制问题的限界约束条件，应用精细积分法将MR阻尼器半主动控制问题转化为一组带有限界约束的最小值优化问题；最后采用信赖域方法在限界约束内求解得到半主动最优控制力。数值仿真了受El-Centro波地震激励的典型三层框架结构在无控状态以及分别采用传统Clipped-optimal半主动控制算法和采用本文提出的瞬时最优半主动控制算法的受控状态下的地震反应，并通过dSPACE平台对一个悬臂梁进行了随机振动下的MR阻尼器控制试验。数值仿真和实验结果证明了本文提出的基于信赖域方法的瞬时最优半主动控制算法的有效性；与传统Clipped-optimal半主动控制算法的控制效果相比较，本文算法在多个阻尼器情况下的控制效果更具优越性，将更适于大型复杂结构的半主动控制。
  • 摘要：本文对土木工程中常见的梁结构进行了损伤识别。根据理论力学中动能的涵义提出动能密度的概念，将其作为损伤识别指标；对标准遗传算法进行了一些改进，采用了实数编码、随机遍历抽样选择、中间重组、非均匀变异、精英保留策略等技术。提出了基于动能密度和遗传算法的损伤识别两步法：首先，利用分布测量（单点输入多点输出）得到若干测点的加速度信号，通过时域积分得到速度时程数据，计算得到本文提出的动能密度指标，通过比较损伤前后动能密度的变化判断出损伤单元位置；然后，将识别出的损伤单元对应的刚度折减系数作为遗传算法求解的未知量，将测量动能密度和分析动能密度的差值作为目标函数，利用遗传算法得到这些刚度折减系数的最优解，即单元损伤程度。最后，将本文提出的方法应用于两跨连续梁模型的损伤识别，结果表明：动能密度指标能够指示损伤位置，在此基础上利用遗传算法识别损伤程度可以有效降低计算时间、提高识别精度。
  • 摘要：伴随着我国国民经济的蓬勃发展，含索空间结构形式得到推广，被广泛地应用于斜拉桥、悬索桥和大跨屋面等结构中。作为主要承力构件拉索的索力是控制索结构安全的重要因素。索力达不到设计大小，结构的刚度将降低，严重时，将发生结构整体失稳。索力在环境温度、雨雪、风等因素作用下，常常发生变化，进而影响结构内力分布和结构线型。常用的索力检测方法可按测试手段划分为静力检测方法和动力检测方法两大类。静力检测方法有油压表读数法、压力传感器测定法、静态线形法、三点弯曲法、弹性磁学法、量测应变法和移除锚固法。动力检测方法主要有波动法和振动法两种。各种检测方法各有有缺点。油压表读数法和压力传感器测定法较成熟，应用广，精度较高，但只适用于施工阶段，成本高，仪器重，测试时间长；静态线形法只是理论上可行；三点弯曲法操作简单易行，但不成熟；弹性磁学法成本高，仪器重，测试时间长；量测应变法不可靠；移出锚固法非常精度较高，但有风险；波动法方法新颖，精度较高，但不成熟；振动法较成熟，应用广，精度较高，成本低，仪器轻测试时间短，适用于施工、使用阶段。由此可见，振动法测索力比其它方法测索力更便宜，更省力而且测试时间更短，是今后索力检测的主要研究方向。
  • 摘要：桥梁结构固有频率能较为敏感地反应结构特性，且通过动力测试简单易得，本文基于ANNs方法，对桥梁结构损伤识别进行了初步研究，提出了一种损伤识别方法。方法采用桥梁结构自振频率及其变化率作为识别参数，考虑白噪声影响，训练BP神经网络；构造输出目标矩阵以及采用线性插值法确定损伤程度，讨论了方法的适用性和参数选择要点。通过一座钢筋混凝土桁架桥算例表明，该识别方法合理有效，能有效应用于工程实际。
  • 摘要：针对目前测量土工织物(土工布与排水板等)渗透系数技术的空白和缺陷，设计了一种测量垂直和水平渗透系数的综合渗透仪，仪器特点是精确、高效、实用、简洁、自循环。该仪器不仅解决了测量水平渗透系数时，气密性难以控制，施加法向压力存在不均匀现象的问题，而且解决了测量垂直渗透系数时，侧壁渗漏以及试样饱和速度慢的问题。同时，实现了一套装置测量两个渗透方向系数的双重功能。本文给出了仪器构造、具体实施方式，并附图说明，试验过程和结果表明，该仪器具有独特性、创新性，测量结果能够较好地满足精度要求。
  • 摘要：输电塔线体系是由导线和各个钢塔连接而成的连续体系，是一种复杂的空间塔线耦联体系，其导地线的质量很大，将对输电塔的动力特性产生较大的影响。本文针对220kv现役输电线路为工程实例，利用有限元分析软件ANSYS建立了该体系的有限元分析模型。采用子空间迭代法分析研究了该体系的动力特性和单塔的动力特性，为了便于比较,分别从单塔、塔和导线、以及塔、导线和绝缘子的联合振动来分析输电塔的动力特性。通过在各种情况下对塔的振动频率和振型的比较，表明导线对输电塔的动力特性有一定的影响，不可忽略，并宜作进一步的研究和实验。
  • 摘要：Pre-twisted beam, namely, beam section twists along the beam axis, presents naturally twist in a natural state, and foreignresearchers called Naturally Twisted Beam. The naturally twisted beam has a wide range of applications in the aviation, mechanicalengineering, Such as aircraft rotary blades, gear and turbine blade beam, etc. With the development of architectural design, structuraldesign of a large number of new structures, such as Shell, and the suspension of cable -membrane structure, to fully reflect the visual artsbuilding contemporary features. Accordingly, the structural component design, it is necessary to the use of non-member rules. The paperputs forward concept of one rank Pre-twisted beam according to the model of Pre-twisted blade from building structure engineering. On thecurrent domestic and international initial twisted beam, the article makes a comprehensive overview of the research on the pre-twistedbeam of static, vibration and mechanical model buckling and mechanical properties of the status quo and points out corresponding studysummarized the inadequacy. At the same time, the paper points out that the systems analysis on mechanical properties of pre-twisted beam,and proposes a reliable analysis mechanical model and theory will have a very important practical significance.
  • 摘要：在现有算法的基础上，提出了一种非平稳地震激励下结构峰值响应均值的简便算法，提高了计算效率。针对现有虚拟激励算法中，非平稳地震激励下结构峰值响应均值算法计算量太大的缺点，通过引入单自由度体系非平稳地震响应时变方差在持时上的平均与平稳地震响应方差之间的近似关系，并结合振型分解法，避免了计算多个时间点的地震响应时变方差然后在地震持时上取平均的计算过程，进而减少了计算量；数值模拟了某体育馆大型网壳结构在非平稳地震激励下的随机地震响应，对比了本文算法与原算法的计算效率。结果表明，本文提出的简便算法能够保证较高的计算精度，对于原算法取N个时间点进行计算的情况，本文算法的计算量只相当于原算法的1/N。由此得出结论，本文提出的非平稳地震激励下结构峰值响应均值的简便算法能够大幅提高计算效率。
  • 摘要：本文对盖度为10%、15%、20%、30%、40%、60%下植被沙障的防风固沙效益进行了风洞实验。模型按相似比为1:1进行设计，在实验风速为6m/s、8m/s、11m/s下，测定了不同植被盖度的风速廓线特征，粗糙度及风速流场特征。分析了不同盖度植被沙障的防沙效果，得出了几点有益的结论。
  • 摘要：地震易损性分析可以给出结构在不同强度地震下发生各级破坏的概率。因此对结构进行易损性分析既可以用于震前灾害预测，设计人员也可以根据结构易损性的不同，有针对性地提高结构的抗震能力，又可以用于震后损失评估，为估计地震损失提供依据。钢－混凝土组合结构是一种新型的结构形式，充分利用了钢结构和混凝土结构的各自优点，已在多、高层建筑中得到了广泛的应用。虽然在地震区越来越多地采用这种新型的结构体系，但迄今为止还没有发现文献对钢－混凝土组合结构的地震易损性进行过研究。因此本文给出一种基于性能的结构整体地震易损性分析方法，以结构最大层间相对位移角作为整体性能指标，对一十五层的组合梁－方钢管混凝土柱框架结构进行了地震易损性分析，得到结构的易损性曲线，对结构在不同强度地震作用下的破坏进行评估和分析，并为基于性能的抗震设计提供参考。
  • 摘要：基于性能的抗震设计的重要前提就是准确预测强震作用下结构的弹塑性地震响应，这就要求工程师除了采用准确的结构分析模型和结构分析方法，还应设法使结构弹塑性地震响应的离散性不能太大。结构在强震下的弹塑性响应的离散性程度，除受地震输入随机性的影响外，结构自身的弹塑性特性也有很大影响。本文基于单自由度体系和多自由度体系，总结分析了屈服后刚度对结构弹塑性地震响应的影响，并通过一系列算例讨论了提高结构屈服后刚度的方法，提出了在结构系统层次上实现强化型结构的概念。
  • 摘要：本文主要分析三跨连续梁桥，应用达朗贝尔原理，推导了三轴半车模型下的车桥耦合振动方程，比较了在不同车速和不同跨径作用下的汽车冲击系数，并且对多个连续梁桥汽车冲击系数的实测结果进行了分析。文中采用有限元法离散，将无限自由度系统转化为有限自由度系统，使用Ansys软件进行了三跨连续梁桥的模态分析，提取出前10阶模态分量和振型频率，利用模态叠加的方法对车桥耦合振动方程进行解耦，并且利用Matlab软件编程进行了数值模拟，分析了三跨连续梁桥车桥耦合振动特性。在仅仅考虑竖向位移的情况下，主要采用了Newmark方法，编程得出了不同车速和不同跨径对三跨连续梁桥汽车冲击系数的影响规律：汽车冲击系数随着车速的提高而增加，车速较低时(一般在20km/h-40km/h)冲击系数变化缓慢，当车速大于50km/h后，冲击系数变化较大；汽车冲击系数随着跨径的增大而降低，跨径越大，其值越接近于1.0。
  • 摘要：2008年5月12日在中国四川省汶川发生了里氏8.0级大地震，陕西汉中、宝鸡等地震感强烈，部分地区受灾严重。地震非我国独有。近100年来，中国是世界上死于地震人数最多的国家。汶川大地震仿佛是海原大地震、唐山大地震的重演。本文根据作者在陕西灾区现场的考察情况，归纳和分析了灾区生土墙结构、石结构和框架结构的震害特征及其破坏原因。分析表明：经抗震设计的房屋的震害明显低于未经抗震设计的房屋；经抗震设计房屋中，钢筋混凝土框架结构房屋的震害相对较轻，砖石结构的房屋次之；中高层建筑和低层建筑的震害比多层建筑轻；学校、医院等公共建筑的损坏与住宅建筑相比较重。本文指出了房屋结构设计时存在的一些问题，并总结出一些值得借鉴的经验教训，希望有益于相关研究和工程抗震设防工作。
  • 摘要：通过对可靠指标的考核，指出目前“强柱弱梁”设计方法在适用范围方面所存在的不足，并根据提出的目标可靠指标，提出相应的柱端弯矩增大系数。先采用可靠度理论分析框架结构单节点“强柱弱梁”设计的可靠指标以及对应的失效概率，然后考虑了主要影响梁柱强弱的设计参数的随机性，分析柱端弯矩增大系数的合理取值为多少，框架结构才能达到可以接受的形成“柱铰机构”概率。结合以往有关专业人士对柱端弯矩增大系数的多方面研究，总结出比较合理的CMAF值。并在概率的基础上对弯矩增大系数作出合理的修正意见。
  • 摘要：短肢剪力墙是近年来在我国兴起的一种新型抗侧力体系,兼有框架和剪力墙的优点，其建筑功能、结构受力和工程造价等均较合理，因此，在高层建筑中越来越得到广泛的应用。但由于目前对它的研究不充分,还没有一套完整的设计理论和方法来指导工程设计，甚至目前关于剪力墙、短肢剪力墙、宽肢异形柱、异形柱的概念和划分界限都没有十分明确。因此,系统的研究短肢剪力墙结构的力学性能、破坏形态已成为工程实际中迫切需要解决的问题。根据计算理论的研究成果，对T形和L形短肢剪力墙试件进行了低周反复荷载试验。通过试验揭示了短肢墙从弹性应力状态到砼开裂、钢筋屈服、直至结构破坏的全过程。结果表明：轴压比越大，截面的滞回曲线不对称越明显，这对抗震也很不利。轴压比高的短肢剪力墙的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载要比轴压比低的短肢剪力墙大,但延性和耗能能力要比后者小；当肢厚比从4增大到9时,结构将有不同的破坏模式。本试验对短肢剪力墙在地震作用下破坏研究起到重要作用。
  • 摘要：本文总结了现有的一些结构弹塑性分析模型，并介绍了以通用有限元程序MSC.MARC为平台所开发的一系列新的结构弹塑性分析模型。这些模型可以直接将构件的非线性节点力（轴力、剪力和弯矩）、节点变形（平动和转动）和材料的非线性应力-应变行为联系起来，可以模拟各种复杂受力构件的滞回行为和轴力-双向弯曲-剪切耦合行为。同时，借助通用有限元程序方便的前后处理功能和非线性计算功能，这些模型可以细致的模拟地震作用下整体结构的三维非线性地震响应。在此基础上，本文对一个复杂的框架-核心筒高层混合结构实际工程进行了弹塑性动力时程分析，较好的模拟了该工程结构在地震作用下的复杂抗震行为，并根据不同强度地震作用下的分析结果，说明了该工程外框架与四个子筒组成的核心筒可组成有效的双重抗震结构体系，并具有连梁、子筒和外框架三道抗震防线，为工程抗震设计提供了依据。
  • 摘要：我国地处世界两大地震带即环太平洋地震带与欧亚地震带之间，大部分地区为地震区，特别是对于一些偏远的西部地区，在地震作用下房屋会破坏并造成巨大的人员伤亡和经济损失。为了提高房屋抵御地震作用的能力，我国制定了相应的抗震规范，确保了房屋在地震作用下的安全性。然而，由于我国农村经济较为落后，当前村镇房屋抗震设计仍然存在许多问题。首先介绍了我国抗震事业的发展及现状，并重点从房屋的抗震概念设计，结构抗震计算和抗震构造措施三个方面对我国村镇房屋抗震薄弱原因进行详细分析；通过对村镇房屋抗震薄弱原因的分析，从技术和管理两个方面提出了相应的防御措施，以保证人民生命安全、减少经济损失，确保社会主义新农村及和谐社会的顺利建设。
  • 摘要：目前好多桥梁建在高烈度区或者近断层区，特别是公路桥梁的建设，出现好多微弯桥，而近场下隔震桥梁的研究较少，所以对近场的减隔震研究十分必要。本文以一座简支微弯梁桥为例，通过非线性时程的方法，探讨了近场下简支梁桥的减震效果，并对多联梁桥耦联质量的影响进行分析，得出近场地震作用下隔震依然有效，多联分析时应全桥建模。
  • 摘要：本文旨在研究铅芯橡胶支座（LRB）隔震桥梁的不同分析模型在双向水平地震波作用下的响应。以一座典型三跨连续梁桥为工程背景，在分析过程中，就是否考虑桥墩和上部结构的柔度影响，分别建立三种不同数学分析模型。采用Bouc-wen模型模拟LRB的非线性动力特性，使用有限单元法建立系统的特性矩阵，采用龙格库塔法求解非线性方程。通过比较在不同的系统参数和地震波下的地震响应来研究隔震桥不同计算模型的精度。数值结果表明，不同数学模型得到的地震响应结果之间的差异较小，隔震桥的地震响应可以通过把上部结构当作刚体支承在隔震设备上的体系来模拟，这种简化分析得到的结果具有一定的可靠性。
  • 摘要：通过总结已有的研究资料，首先回顾筒仓结构的发展历史，然后指出地震灾害时筒仓的震害特点，主要破坏形式及分析破坏原因，简单介绍贮仓设计常用的抗震计算方法。尤其对仓顶上部结构的鞭梢效应做了详细说明，得出避免由于鞭梢效应使得仓顶室破坏的方法，为日后贮仓结构的抗震研究提供参考，最后提出筒仓结构尚需进一步研究的课题。
  • 摘要：近年来，近断层地震动对工程结构的影响受到地震工程界的广泛关注和重视。近断层地面运动具有显著的大幅值、长周期脉冲等特征会使工程结构进入复杂的工作状态，造成结构的严重损害甚至破坏。新型防屈曲钢支撑阻尼器能有效地耗散地震作用下结构的振动能量以控制结构的地震反应，但是其在近断层地面运动作用下能否充分发挥作用以及能否产生特殊的地震反应需要得到验证。以1999年台湾Chi-Chi地震中三组典型的近震记录、远场记录和其他常用的地震记录作为地震动输入，对一个12层无支撑钢框架结构及加设防屈曲钢支撑阻尼器的耗能减振钢框架结构的地震反应特性进行了非线性时程分析，从变形和能量的角度探讨了结构的抗震性能。同时采用四种典型的侧向加载模式对两种结构体系进行Pushover分析，探讨Pushover分析方法在评估近断层地震作用下高层钢结构抗震性能的实用性。本文的研究验证了近断层地震动作用下耗能减振技术的有效性，对近断层区域的工程结构抗震设计具有一定的参考价值。
  • 摘要：结构体系的延性对于建筑物的抗震性能有着至关重要的意义。本文主要研究梁、柱等基本钢构件的延性性能。首先，把基本构件转换为标准梁模型，然后，用塑性破坏机构法，建立标准梁的局部塑性屈曲模型，运用基于最小势能原理的塑性分析，获得了屈曲临界后的M-θ曲线，并结合解析方法（仅能获得对应最大弯矩的M-θ曲线），从理论上得到了完整的M-θ曲线。通过综合考虑屈服率、应变率和周期荷载的影响对上述M-θ曲线修正后，从而能够反应构件在地震中的真实工作性能。通过有限元软件ANSYS以及标准梁转角承载力的计算程序DuctRot-M对上述M-θ曲线进行对比，两种方法所得结果吻合较好。上述基本构件的延性分析结论对结构延性研究提供了理论基础，从而可使得延性分析从定性转向定量。
  • 摘要：冷却塔是一种双曲线型的钢筋混凝土薄壁结构，通常在电厂中用作水冷却设备。由于冷却塔体型庞大，形状复杂，壁厚很薄，风荷载成为其主要的控制荷载之一。本文针对大型冷却塔风场和风压力的问题,采用计算流体动力学（CFD）对冷却塔进行数值模拟,应用k-ε湍流模型，在Fluent软件环境下模拟双曲冷却塔表面风压分布特性，得到关于双曲冷却塔较完整的资料，如流场方向上及各处的风速分布图。这些资料可以清晰的反映出气流在经过建筑物时发生的诸如环绕、分离的现象。并得出了单个冷却塔在不同风向下的风压力，与已有的风洞实验下得到的风压分布比较，验证数值模拟的正确性。
  • 摘要：在港珠澳大桥A塔上10m高度和60m高度同时架设超声风速仪和螺旋桨风速仪，进行了长达一年时间的平均风场和脉动风场实地观测。对实测数据的脉动风特性主要集中在湍流积分尺度和脉动风功率谱分析研究，对湍流积分尺度进行了自相关函数直接积分法、Davenport指数衰减法、Vonkarman谱拟合法、AR模型法等多种方法比较，同时和经验公式与日本规范建议公式进行比较取出一个较为合理的建议公式。基于实测数据，对常用的几种水平纵向和竖向脉动风功率谱进行了拟合修正，并提出了精度优于常用风谱的函数表达式。同时采用莫宁坐标定义法对风功率谱进行了详细的研究，提出了较高精度的风速谱表达式。
  • 摘要：风危险性分析是根据风的气象特征以及风的历史记录，预测出某一特定地点或区域在一定时期内可能遭受的强风的概率。和良态风不同，台风是一种低频度、小尺度的风系统，某处遭遇台风是小概率事件，样本缺乏,为了克服台风实测数据数量及质量上不足的困难，利用历史上有限的台风资料，采用数值模拟方法模拟台风风场从而预测极值风速，为沿海重大工程结构设计提供基本风速，为台风危险性分析提供基础是目前国际上广为接受的普遍采用的方法。基于现有文献资料，针对基于数值模拟的台风危险性分析的几个重要部分，即台风主要特性的概率模型、参数化的台风风场模型及台风极值风速分布进行了综述并加以评述，指出了国内外最新的研究信息和研究动向，即基于Markov链台风路经的数值模拟的台风危险性分析是目前的最新研究动向。
  • 摘要：As the acceleration of urbanization, a lot of large public buildings are welled up. Damage which is caused by fire tendsto be more serious. Until now, some fire risk assentment methods have become mature, but difficult to analyze fire riskquantitatively. Based on sununarizing the current fire risk assessment methods, a method based on Petri Nets modeling andsimulation is put forward for fire monetary loss assessment and expected fire safety assessment of large public building. Thepaper introduces the Object-Oriented Petri Nets into fire risk assessment, studies the risk evaluate model method on Petri net, thedynamic state supervise and control and emulate system design etc . At the same time, the papers apply the method to a marketon fire risk evaluation and verify the appraisal model.
  • 摘要：型钢混凝土（Steel Reinforced Concrete）柱在结构工程中已经得到了广泛的应用，对这种结构的耐火性能进行研究显的尤为重要。本文建立了计算型钢混凝土柱在ISO-834标准火灾下耐火极限的非线性有限元模型，模型中考虑了如下因素的影响：1）高温下钢与混凝土接触面的滑移；2）内部型钢的焊接残余应力的影响；3）钢材和混凝土热膨胀的影响。为验证有限元模型的合理性，将计算结果与实验结果进行了比较，二者吻合较好。最后利用该模型对型钢混凝土柱火灾下的破坏机理进行了分析，可为进一步从理论上研究型钢混凝土柱的耐火性能提供参考。
  • 摘要：天津地铁一号线南楼车站的火灾试验、模拟和设计都说明：在发生火灾时，不能保证站厅到站台的楼梯和扶梯口处具有不小于1.5m/s的向下气流，满足不了楼梯口的防烟要求。因此采取在楼梯和扶梯口处设置挡烟垂壁阻止烟气向楼梯和扶梯口蔓延，进一步开启楼梯口上方的站厅吊顶上喷口送风，直接维持楼梯口的1.5m/s的向下风速.当喷口风速不低于1.5m/s时，楼梯口风速不小于0.9m/s，加上站台排烟诱导的楼梯口平均速度0.6621m/s，楼梯口总的向下的风速达到1.5m/s，符合地铁设计规范的要求。如果不考虑站台排烟诱导的楼梯口风速，应选择喷口风速不低于2m/s，才能提供楼梯口不小于1.5m/s向下的风速。依照本研究结果，能完善天津地铁一号线所有车站楼梯口的防烟能力，保障在火灾时天津地铁乘客生命和财产的安全，减少群死群伤事故。
  • 摘要：薄钢板剪力墙作为一种新型的抗侧力构件，近年来受到国内外学者的广泛关注。非加劲薄钢板通过锚固于周边框架形成斜向拉力带来承担水平荷载，充分利用其屈曲后强度，具有良好的延性和耗能能力。目前仅加拿大规范(CAN/CSAS16.1-94)与美国规范(ANSI/SISC341-05)中包含薄钢板剪力墙的设计方法，在进行结构体系分析时均推荐采用等效拉杆模型代替钢板剪力墙。本文对等效拉杆模型的发展进行简要的介绍，分析了钢板高厚比λ和倾角α的对钢板剪力墙力学性能的影响，并给出其合理的应用范围；同时，采用等效拉杆模型对钢板剪力墙的抗剪静力性能和滞回性能进行分析并与试验结果进行对比，用试验结果验证理论分析的正确性。研究表明：等效拉杆模型适用于分析高厚比λ大于300的薄钢板剪力墙，倾角α的变化对其影响很小，可以忽略不计；采用等效拉杆模型可以较好的模拟薄钢板剪力墙的滞回性能。
  • 摘要：钢管混凝土剪力墙是在剪力墙约束边缘内直接放置钢管混凝土形成的新型组合构件。该组合形式理论合理、施工方便，在结构抗震应用上有较好的预期效果。本研究进行了6片高宽比在2～2.17的圆钢管混凝土剪力墙和1片对照钢筋混凝土剪力墙在高轴压比和往复水平力作用下的试验。研究了钢管混凝土剪力墙试件的破坏过程和破坏形态、滞回特性、承载力以及变形耗能能力。试验结果表明：由于圆钢管混凝土的存在，剪力墙试件承载力显著提高；在较高轴压比下，仍然具有较好的变形与耗能能力，亦即在变形能力相同情况下，钢管混凝土剪力墙可承受更高轴压力。根据试验结果，讨论了钢管混凝土在剪力墙构件中的作用和行为机理，研究了圆钢管混凝土剪力墙变形能力的影响因素。
  • 摘要：结合钢管轻集料混凝土中长柱轴压试验，介绍了纤维模型法在钢管轻集料混凝土中长柱轴压承载力计算中的应用，编制了程序对钢管轻集料混凝土中长柱轴压荷载-挠度关系曲线进行计算，计算结果与实验结果吻合很好。另外采用该程序对影响构件荷载—挠度关系曲线的参数进行计算分析，参数包括：长细比，轻集料混凝土强度，含钢率。计算结果表明：长细比是影响钢管轻集料混凝土构件承载力的主要因素，在相同条件下,长细比越大，试件的承载力越低，稳定系数越小；含钢率越大，试件的承载力越大；核心混凝土强度较高的试件承载力要高于混凝土强度较低的试件。计算了较试验更大长细比范围构件的稳定系数，并将计算值与钢管普通混凝土的稳定系数进行比较，钢管轻集料混凝土稳定系数计算值高于钢管普通混凝土，与试验结果一致。本文纤维模型法可为进一步研究钢管轻集料混凝土构件的力学性能作参考。
  • 摘要：采用有限元软件ANSYS对钢绞线－聚合物砂浆加固的钢筋混凝土梁抗剪承载力性能进行了数值分析，并将ANSYS分析的结果与试验结果进行对比，表明有限元的分离式配筋分析方法得出的纵筋和箍筋的应变与试验结果吻合较好；整体式配筋得出的纵筋应变与试验结果吻合较好，箍筋应变不好，是因为整体式配筋中竖向箍筋承受斜向的剪力，而实际求出的箍筋是拉压变形；但两者分析的钢绞线应变与试验结果有一些差别，分析原因是因为目前还没有很好的测量钢绞线应变的方法，试验过程中存在一定误差。用钢绞线-聚合物砂浆加固的混凝土梁在箍筋屈服后,仍然有一定的受荷余量，可一直持续到梁破坏，表明钢绞线加固后，延缓了钢筋混凝土梁的剪切脆性破坏。加固后的钢筋混凝土梁,能明显提高抗剪承载力，可延缓裂缝的开裂和发展，裂缝呈细密且杂乱状；而未加固对比构件的裂缝较宽且有规则；但有限元软件分析的梁裂缝不是很明显。本文的试验与有限元分析结果对钢绞线－聚合物砂浆加固钢筋混凝土梁的研究具有一定的参考价值。
  • 摘要：安格拉库内内河桥为槽型钢梁与混凝土桥面板结合的多跨连续组合梁桥。全桥18跨一联，桥跨布置为40m+16×50m＋40m=880m。桥梁主要施工阶段为拖拉施工槽型钢梁和现浇混凝土桥面板。分析了各主要施工阶段槽型钢梁的整体与局部受力、屈曲及强度问题。
  • 摘要：本文介绍了冷却塔的分类，并以应用前景比较广阔的间接空冷塔为对象，分析了其关键部位在日照作用下的二维温度场分析和温度应力分布。作者用能量守恒定律推导出二维温度热传导微分方程，然后利用边界条件借助有限元分析软件来求解微分方程，从而得出温度场和温度应力分布。其中内边界条件即冷却塔壳体内壁温度，通过初始温度差值和环境温度来确定；外边界条件即壳体外壁日晒温度，采用“室外折算综合温度”方法来处理，该方法考虑了太阳辐射强度、材料吸热系数、室外昼夜平均气温、风速对热量的转移及室外气温波动幅度等因素。边界条件确定后，利用有限元软件ANSYS建立模型并加载求解，得出温度场和温度应力场的分布，并对温度应力场的原因进行了分析。
  • 摘要：运用有限元软件ANSYS对某大跨度舌瓣钢闸门结构进行分析，得出闸门的自振频率，分析闸门的自振特性及与水流脉动产生共振的可能性，提出两种加固方案。通过改变闸门门叶内部结构措施及改变闸门的外部支承条件两种方法来提高闸门的基频，并对两种情况下的闸门进行有限元分析，提出可行有效的加固方案。
  • 摘要：对某简支空心板桥使用体外预应力横向加固。介绍了施工工艺，并将静载试验结果与有限元软件分析结果进行比较，总结加固效果，供同类桥梁加固参考。
  • 摘要：随着超长混凝土结构应用的日趋广泛，设置膨胀加强带实现其无缝设计的方法亦得到广泛应用。本文从膨胀加强带的理论分析入手，结合青岛市某工程进行了膨胀加强带间距验算。然后通过对本工程的膨胀加强带及梁板结构的混凝土应变测试，给出了同一楼层不同测点混凝土应变变化规律；对膨胀加强带测点与两侧梁板结构测点的混凝土应变进行了对比分析；最后验证了梁板内混凝土的拉应力不超过极限抗拉强度，结构不会出现温度裂缝。应变测试结果表明，本工程设置膨胀加强带，能够有效地控制温度应力引起的结构裂缝的产生和发展，所得结果可为该类工程设计和施工提供参考。
  • 摘要：钻孔灌注桩以其特有的适应性强、承载力大、成本适中、后期质量稳定、施工噪音小、对相邻干扰少等优点广泛应用于房屋建筑、水工建筑和桥梁工程中。但钻孔灌注桩施工工艺较为复杂，如果不能合理及时的处理施工中出现的问题很容易造成各种质量问题，且会严重影响工程的质量和进度，甚至会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，正确合理的处理施工过程中出现的问题就显得尤为重要。在灌注桩施工中出现的的诸多问题中，钢筋笼上浮问题是施工中最常见也是最令施工单位感到棘手的问题之一。根据对不同工地数千颗灌注桩的观察总结，经过细致分析和系统研究钢筋笼上浮机理和力学原理，依据钢筋笼上浮时受力原因的不同把钢筋笼上浮分为：浮笼、顶笼和挂笼。进而根据钢筋笼在施工中的实际受力情况，进行力学分析和合理抽象，运用动力学、流体力学的相关理论，建立钢筋笼上浮受力数学模型，并结合具体工程实例，绘制出供实际施工参考的灌注速度图，为以后的灌注桩现场施工浮笼的控制提供了重要理论依据。
  • 摘要：钢筋混凝土框架梁与剪力墙连接节点是框架剪力墙的重要连接节点，本文通过对钢筋混凝土梁－墙节点的研究现状的分析研究，确定了主要通过改变剪力墙内暗柱宽度的方式来研究钢筋混凝土梁－墙连接节点的受力性能。运用大型有限元软件ANSYS进行了模拟分析，主要从考虑粘结滑移和不考虑粘结滑移角度建立了两种模型进行模拟，得到了混凝土、钢筋的应力、应变结果，混凝土的裂缝以及梁端的位移。最后分别对两种模型的模拟结果进行了对比。
  • 摘要：常规结构设计软件一般假定以构件中心线代表该构件，建立结构模型，构件的起点或终点都假定在节点上,构件的跨度假定为节点之间的距离,并没有考虑构件的截面尺寸，这种模型假设并不总是与实际的结构模型相符，如果构件截面的尺寸较大，计算模型中构件的跨度与实际结构构件模型相比差异较大，会使得构件计算内力与实际内力相差较大。STAAD.PRO软件考虑了这种差异，提出构件偏移的概念，使得计算模型更接近于实际结构模型。本文介绍了结构设计软件STAAD.PRO中构件偏移的概念以及构件偏移在钢结构设计中的应用，并通过一个算例的计算结果说明了构件偏移应用在结构设计中的优点。
  • 摘要：在钢框架结构设计时考虑混凝土板对节点的贡献时,可以减少梁高度以及结构总高度,使用荷载下柱周围的裂缝因楼板配筋的增加而减轻。但传统的钢结构梁柱节点设计中都往往忽略混凝土楼板的作用，虽然这种假定使分析设计过程大大简化，但是分析结果与实际产生一定偏差。此外，研究表明，设计中考虑半刚性连接和楼板的组合效应会产生良好的结构经济性。本文利用有限元分析软件ANSYS对平齐端板半刚性组合节点在竖向荷载作用下的受力性能进行有限元计算分析，分析结果与试验数据吻合，验证了数值模拟的有效性，并对误差进行统计分析。通过对多组数据的比较，分析了混凝土楼板对钢结构节点承载力的有利影响，比较了组合节点中螺栓直径及混凝土板厚度对组合节点初始转动刚度和抗弯极限承载力的影响，探讨了混泥土板厚对节点初始转动刚度的作用。从而为这种节点的设计和应用提供了数值模拟的参考方法，为进一步的研究提供了参考资料。
  • 摘要：以理想钢框架为例，运用通用有限元软件对不同顶端伸出长度（a）值的整架承载能力进行了线性和非线性分析，线性分析时运用subspace进行计算以提高精度。在进行非线性分析时运用大变形分析，参考财政部资助项目“高大模板扣件式支撑体系施工技术研究”，施加竖向力的3%作为水平力来模拟材料、搭设以及考虑P-△效应等形成的初始缺陷，并对二者进行对比分析得出临界a值，并得出其对应的长度系数，对实际工程有一定的借鉴意义。
  • 摘要：地震空间变化性对大跨结构影响很大，需进行地震多点输入响应分析。采用虚拟激励法推导了一单质点双支座的单自由度体系受多点输入影响的地震响应功率谱密度解析式和响应极值。讨论了行波效应和不相干效应对大跨结构地震响应的影响，并讨论了拟静力响应和相对动力响应对多点输入地震响应的贡献。计算结果表明，行波效应和不相干效应将增大拟静力响应值，而减小相对动力响应值；随着结构自振频率增加，行波效应和不相干效应的影响均增大，且可能导致响应结果远大于一致输入的计算结果。
  • 摘要：网壳结构的动力特性与一般的建筑结构有较大的差别，其自振频率分布比较密集，往往前数十个振型都可能对结构动力反应有贡献；并且，自振频率的密集分布和不可避免的初始几何缺陷，将导致网壳结构的某些模态振型发生显著变化，出现模态局部化现象，而模态局部化将导致网壳结构的振动呈现局部化。本文针对网壳结构，研究初始几何缺陷对结构线性动力反应的影响。首先，通过矩阵摄动理论分析并给出了模态局部化现象发生的诱因；然后，讨论并确定了初始几何缺陷的大小和分布模式；最后，以一个单层球面网壳为例，进行了同一地面运动激励下，50个包含不同初始几何缺陷网壳结构的线性动力反应分析，定义了轴压力系数，并对部分网壳杆件的轴压力系数进行了统计量计算和分布直方图检验。分析结果表明：与不考虑初始几何缺陷相比，某些杆件的轴压力峰值显著增大；结构不同部位杆件的轴压力系数的分布直方图差别很大，难以准确判断其属于的分布模式。最后的结论是，初始几何缺陷对网壳结构线性动力反应的影响是不可忽略的，建议在网壳结构的抗震计算中予以足够的重视。
  • 摘要：美国1994年Northridge地震和日本1995年Hyogoken-Nanbu地震中钢框架节点严重破坏引起了人们的高度重视，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来满足强柱弱梁：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。在这基础上也给出了一些新型的节点类型，本文介绍了以下几种节点：狗骨式节点；板带长槽孔；边板节点；梁端加强狗骨式节点；三角形扩翼缘加强连接节点；扩翼缘型节点；削切盖板梁柱节点。该文对这几种新型节点形式作了比较，总结国内外研究现状，并提出了需要进一步研究的问题和方向。
  • 摘要：非加劲薄钢板剪力墙结构体系作为高层建筑的抗侧力体系自上个世纪70年代就开始应用在日本和美国的新建及抗震加固中，其设计准则基于Thorburn等学者提出的利用薄钢板屈曲后强度的理念。基于理论分析及国内外试验结果，总结了利用屈曲后强度的非加劲薄钢板剪力墙存在的五个缺陷，同时也指出Astaneh-Asl等提出的“改进”型组合钢板剪力墙在地震作用较大时，其后期表现与非加劲薄钢板剪力墙类似。为克服非加劲薄钢板剪力墙与组合钢板剪力墙的缺点，提出并重点阐述了防屈曲钢板剪力墙的构造特点，在完成三类钢板剪力墙（非加劲薄钢板剪力墙、“改进”型组合钢板剪力墙、防屈曲钢板剪力墙）比较试验的基础上，从六个不同的角度总结出防屈曲钢板剪力墙的优越性。另外，基于对防屈曲钢板剪力墙受力机理的认识，并受“Modified—strip model”（非加劲钢板剪力墙的修正模型）的启发，提出并验证了防屈曲钢板剪力墙的简化分析模型。最后，详细列出了防屈曲钢板剪力墙的设计步骤，以期为防屈曲钢板剪力墙在工程中的应用提供有益的参考。
  • 摘要：钢桥面板由于直接承受车轴荷载的局部作用,加上焊接节点的应力集中和难免的焊接缺陷，特别容易疲劳开裂；本文结合辽宁实地调查的车辆荷载资料，对轴重进行分类统计分析，并对各类型轴重的分布进行拟合，结果表明正态分布、对数正态分布以及双峰正态分布基本上能够描述各类轴重的分布特性，同时结合相关的研究资料和实际情况,用蒙特卡罗方法随机产生轴重数据，提出了一种钢桥面板的疲劳荷载谱，为钢桥面板疲劳荷载谱的制定提供一定的参考。
  • 摘要：本文在研究砌体本构关系和破坏准则的基础上，用有限单元法对已建砌体墙在地震作用下的静力弹塑性分析作了研究，编制了相应的计算机程序。对需加固修复的砌体房屋结合现场检测情况提出加固措施，以提高房屋抗震性能，保证房屋安全使用。砌体结构进行加固，可以延长结构的服役寿命，加固后构件的强度和刚度及稳定性都发生了变化，结构的内力将重新分布。为了准确评定加固的效果，确切了解已加固结构在地震荷载作用下的受力情况，通过对已建砖砌体墙进行碳纤维加固为事例，进行了加固前和加固后的非线性有限元理论分析比较。有限元方法可以用来分析砌体非线性状态，真实地反映砌体的实际工作情况，提供可靠的结构反应特征。对研究砌体结构的性能，改进工程设计有着极为重要的意义。
  • 摘要：本文以前人对扣件式钢管脚手架及模板支架的研究为基础，通过现场调研并借助SAP2000有限元分析软件建立模型，深入分析了高大模板支撑体系的纵距、横距、步距、扫地杆高度、竖直杆伸出顶端长度、水平加强层间距等构造因素在体系几何尺寸不变的情况下对其稳定承载力的影响机理。根据计算分析结果发现：随着纵、横、步距的增大模架稳定承载力不断降低，其中步距变化带来的影响最大，纵距带来的影响最小。当竖直杆伸出顶端长度、扫地杆高度、水平加强层间距增大时，模架稳定承载力总体上呈下降趋势。竖直杆伸出顶端长度和扫地杆高度变化对模架稳定承载力的影响较大。而水平加强层间距的变化对模架稳定承载力的影响甚微。架体高度、剪刀撑布置方式和架体长宽比的变化对稳定承载力的影响也非常显著。根据对计算结果的分析提出了一些高支模体系在设计和施工过程中应注意的问题和建议，以供设计和施工人员参考。
  • 摘要：频率法测索力的技术被广泛应用于索结构的施工控制、状态评估和健康监测中，其基本原理是基于弦振动理论，但弦振动理论忽略了拉索的抗弯刚度，有时会带来很大的误差。本文根据斜拉索的振动特点，建立了考虑抗弯刚度影响的拉索的振动微分方程，将边界条件处理为两端铰支的情况。在此基础上，针对实际测量中经常出现的基频难以确定、各阶频率之间并不是严格意义上的倍频关系，以及相应的阶数不易确定等问题，提出了一种在只能测得未知阶数的高阶频率时仍能有效计算索力的方法，建立了相应的迭代计算公式。通过数值算例验证了该方法的计算精度，进而将该方法应用于上海市某斜拉桥的拉索索力检测中，并将计算结果与其他有代表性的索力计算公式的计算结果进行了比较。研究表明本文公式具有精度高、计算速度快、方便等特点，能够满足实际工程的需要。

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