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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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248条结果
  • 摘要:本文结合空间结构设计实践,谈及笔者对空间结构体系、杆件形式与特点、节点设计、高强钢材选择、风荷载效应控制、温度场计算与合拢温度确定、施工模拟分析等方面的一些体会。
  • 摘要:本文系统开展了大跨结构的性能识别与评价及智能控制体系研究,具体研究了大跨结构物理参数识别时域法的理论与方法,大跨桥梁结构动态荷载识别的理论与方法和大跨结构损伤识别与安全性评价的理论与方法,研制了多种新型智能材料阻尼器,并研究了大跨结构的智能控制体系。通过研究,建立了大跨桥梁结构的物理参数识别理论与方法,复杂桥梁结构的移动荷载识别理论与方法,大型结构的性能监测系统与损伤识别方法,混凝土结构的裂缝模型和诊断方法,以及基于新型智能阻尼器的大跨结构智能控制体系,从而发展了大跨结构性能识别与评价及智能控制体系的理论和方法。
  • 摘要:@@In civil engineering, the term “composite structures” is traditionally used (e.g. In the steel-concrete compositeconstruction area) to refer to structures in which different structural materials are combined at the component level toachieve advantages not available with structures composed of components of the same material composition.Therefore, a concrete-filled steel tubular column is a composite structure, but a reinforced concrete frame is not acomposite structure. In recent years, fibre-reinforced polymer (FRP) composite materials have been employed todevelop new forms of composite structures (e.g. Concrete-filled FRP tubular columns), but such structures have beencommonly referred to as “hybrid structures” as the term “composite structures” has been commonly used to refer tostructures made purely of FRP. The different usages of the two terms of “composite structures” and “hybrid structures”in the two different areas are followed in the present paper where appropriate, but the term “composite structures” isalso used in its generic sense to include structures that incorporate FRP for brevity. It should be noted the term “hybridstructures” in the FRP area should not be confused with the term “hybrid/mixed structures/construction” which refersto the combination of different materials at the system level such as a structure composed of a steel frame and an RCcore.
  • 摘要:基于对竹材性能、竹材资源和建筑业发展趋势的认识,湖南大学现代竹木及组合结构研究所对竹结构技术进行了系统的研究,并率先提出了现代竹结构住宅的新型结构体系。基于现代力学、材料学、结构设计及试验学等理论,开发新型竹材结构及材料,建立工业化生产方法、结构设计、施工以及维护的综合技术,并建造了现代竹结构别墅、竹结构桥梁和竹结构活动房等示范工程,在国内外产生了广泛反响。
  • 摘要:@@与传统土木工程结构相比,土木工程智能结构通过传统土木工程与智能材料、自动控制、信息技术等的交叉和融合,使其不仅具有传统土木工程结构的安全性、舒适性和耐久性,还具有自感知、自适应、自控制和自修复特性。虽然目前发展将上述全部功能集成于一身的土木工程智能结构还很困难,但具有其中某项、或某几项智能特性的土木工程结构已得到广泛和深入的研究。
  • 摘要:本文以北京地铁十号线11标(麦子店西路站--亮马河站)地铁区间隧道工程为依托,针对粘土层与砂砾地层的地铁盾构施工设置深层土体位移监测断面,并随盾构推进过程进行定期监测,取得系统、完整的实测数据。对实测数据加以整理,取部分具有典型意义的实测结果进行研究,分析不同时段不同深度土体竖向位移的特点及其原因。针对粘土层和砂砾土层的分层土体竖向位移和地表沉降的关系,利用peck公式进行理论研究计算,同时利用有限元工具对盾构推进引起的土体位移进行数值模拟,通过比较分析,研究盾构施工参数、壁后注浆参数、孔隙水压变化等多种因素对地表沉降及深层土体位移的影响。
  • 摘要:本文以某煤矿深部开采条件下综采工作面为研究对象,首先分析了工作面的顶底板情况,制定矿压观测的内容与方法,进而分析了采场矿压显现的岩层组成,并利用矿用数字综采支架压力记录系统和顶板动态报警记录仪对工作面直接顶初次跨落步距及老顶周期来压步距进行分析与计算,从而可以得到工作面的上覆岩层运动规律,确定需控岩层的范围,利用单体液压计分析采场推进过程中支承压力的发展变化规律,而且对超前支护范围外的断面收敛仪及顶板离层仪进行实测分析,确定超前影响范围。因此根据矿压监测得到的采场顶板来压特点,从而提出合理的顶板管理措施,建立采场支架与顶板的相互关系,进行老顶来压预报等并得到矿压显现的规律,从而为工作面的高产、高效、安全、低耗创造良好的技术条件。
  • 摘要:金塘大桥主通航孔桥索塔锚固区采用钢锚梁-钢牛腿新型结构,是该桥设计的关键技术之一。为确保该桥索塔钢混结合段连接的安全可靠,采取合适的剪力连接件,对于整个组合结构的受力至关重要。结合连岛工程跨海斜拉桥索塔锚固区的设计,对比介绍了栓钉连接件目前国内外研究成果,比较了不同国家或研究者给出极限承载力公式之间的差异。在此基础上对栓钉连接件进行模型试验研究,试验得到了栓钉的荷载-滑移量曲线,并进行了综合分析和归纳。重点研究栓钉的抗剪承载力及破坏形态等,并将试验结果与所有公式的计算结果进行了比较。试验结果表明:栓钉连接件满足新型结构的承载要求。栓钉连接件以栓钉受弯剪破坏为主,具有良好的延性性能,在破坏前有明显的屈服过程。在承载力方面,群钉试验得到的单钉极限承载力平均比我国现行规范公式(GB50017-2003)的计算值高32%左右。
  • 摘要:为研究轴心受压方钢管混凝土短柱钢管的力学性能,利用通用有限元分析软件ABAQUS建立有限元模型,考虑混凝土强度、截面宽厚比(D/T)以及钢材强度的影响,对轴心受压方钢管混凝土短柱钢管纵向应力-应变关系曲线进行模拟分析,并比较分析钢管的屈服应力与钢材的屈服应力。经分析得出:在方钢管混凝土轴压试件中,由于横向应力的存在,钢管的屈服应力小于钢材单独受压时的屈服应力,其中钢材强度的影响最大。在此基础上,通过对钢材强度、截面宽厚比(D/T)、混凝土强度对钢管纵向应力-应变曲线的影响分析,进一步将参数分析的结果量化,提出力学概念明确、形式简单的数学计算模型,从而为纤维模型数值分析提供钢管的等效单轴应力-应变关系曲线的简化计算方法。
  • 摘要:由不同材料组合而成共同工作的结构形式有很多种,最常见、使用最广泛的是钢筋混凝土结构。随着建筑向高耸、大跨方向发展,普通钢筋混凝土已不能满足结构工程的要求。因此出现了多种其他形式的钢和混凝土组合结构。其中钢骨混凝土结构具有比普通钢筋混凝土结构更高的承载力和极限变形能力,为了进行构件荷载-位移滞回曲线计算和结构动力反应分析,我们需要研究其截面弯矩-曲率滞回关系特性。本文采用FORTRAN POWERSTATION 4.0编制了基于条带法的钢骨混凝土构件的弯矩-曲率滞回程序。在材料本构关系的选择上,对于混凝土,考虑了型钢对于核心混凝土的约束作用,采用了修正的Kent-Park混凝土模型,而型钢和钢筋则采用了较为简便的双线型模型,通过对比试验数据,验证了本计算程序的正确性,讨论了混凝土强度、型钢屈服强度、轴压比、含钢率对滞回环的影响;分别从强轴和弱轴两个方向对比分析了钢骨混凝土构件的滞回特性,得出一些有用的结论。
  • 摘要:近年来,在组合结构中出现一种新型的结构形式,即由钢筋混凝土柱和钢梁(RCS)组成的框架结构。该结构从结构和构造上具有合理性和经济性,作为主要传力部件的RCS节点是RCS框架研究的关键问题。本文介绍了美国现行的RCS结构梁柱节点的设计指南,包括节点各组成构件的设计和构造,并且考虑了节点中的结构钢和钢筋混凝土的相互作用。该设计指南用于计算节点强度和设计用于抵抗节点区域内部和外部弯矩作用的钢筋和加劲肋。在分析比较该规范与我国型钢混凝土规程的基础上,针对节点中各组成部分的承载力的定义和计算方法进行深入探讨,提出一些设计建议供工程实践参考,并列举实例证明设计方法的实用性。
  • 摘要:钢网构架混凝土复合结构是一种新型组合结构住宅体系,它由工厂预制的钢骨架和现场浇筑其中的混凝土构成墙体和楼板,从而形成整体结构。钢骨架由纵向的开孔冷弯薄板型钢、横向钢拉条以及充当永久模板的钢模网构成,在现场拼装后浇入混凝土。其中的连接构造对结构的整体受力性能有很大的影响,为研究实际结构中连接构造的性能,建造了一栋三层足尺结构模型,进行了抗震性能的试验研究。结果表明:此结构墙体、洞口以及纵横墙间构造措施合理,层间构造措施还需改进,从而为此结构的设计与应用提供了参考。
  • 摘要:对于大直径落地式浅圆钢筒仓,其储料类型和几何尺寸常常超出了现有规范的适用范围,出现设计无规范可依,储料荷载确定困难的问题。本文以一平底氧化铝浅圆钢筒仓为例,比较了《粮食钢板筒仓设计规范》GB50322-2001,德国规范DIN1055,国际标准化组织规范ISO11697三本规范在储料荷载确定方法上的异同。比较结果表明:三本规范均采用Janssen理论做为基本计算公式,荷载计算公式差异不大,仅在形式上有所差别;但三本规范在储料侧压力系数取值上有很大的差异,引起了储料荷载计算结果的差别,其相互关系为:DIN1055所得的摩擦应力和水平压力最大,比ISO11697的大约15%,在差别较大的仓壁上部,比GB50322-2001所的荷载大了将近一倍。竖向压力GB50322-2001的最大,比ISO11697的大24%,比DIN1055的大35%左右。因此,在无合适的规范可以依据时,可偏于保守地按德国DIN1055进行仓壁荷载计算。
  • 摘要:在课题组前期研究成果——密肋复合墙体损伤模型研究及基于损伤性能目标的抗震设计方法的基础上,结合结构优化设计理论,提出基于损伤性能的密肋复合墙体优化设计方法。建立基于损伤性能的密肋复合墙体的优化设计数学模型;分析优化模型特点,采用遗传算法(简称GA),运用MALAB遗传算法工具箱进行数值求解;以最小造价为目标函数,通过一个数值算例,进行基于损伤性能的密肋复合墙体的优化设计,并与实际工程造价进行对比分析。结果表明:遗传算法计算精度满足工程应用要求,遗传算法工具箱简便实用,优化设计结果对实际工程有一定的指导意义。
  • 摘要:针对目前建筑活动中,建筑设计、结构分析以及施工管理相对独立,从而制约建筑施工期安全管理的问题,本研究通过引入建筑信息模型的概念,结合成熟的4D施工管理技术,提出基于子信息模型的4D施工安全分析方法。其中,为解决建筑全信息模型无法在生命初期一次建立的困难,本文提出面向特定领域或对象,通过抽取相关的核心信息并建立子信息模型的新方法,并描述了四个子信息模型:基本建筑信息模型、4D信息模型、结构信息模型以及4D施工安全信息模型。本研究通过建立“国家体育场”工程的4D施工安全信息模型,并应用于4D施工过程的安全分析,实现了基于工序的结构体系计算。结果表明,基于子信息模型和4D技术的施工过程安全分析,能大大减少施工管理和结构建模的工作量,为施工过程安全分析理论的实际应用探索了可行的途径和方法。
  • 摘要:自Alonso(1960),Muth(1964)和Mills(1967)提出单中心城市模型以来,学者一直致力于对地价决定方程的研究,并将地价的时空变化与城市空间结构的演变相结合。但地价统计数据的难获得性使得已有文献对地价时空变化规律的实证发现远远落后于理论研究。本文利用北京市1993~2007年土地交易的微观数据,基于Hedonic模型的思想建立了地价决定模型,检验城市经济学理论对地价影响因素及地价时空变化的基本预测是否在中国新兴土地市场中得到验证;在此基础上,文章进一步构建了地价的时间和空间价格指数,揭示地价的时空变化规律。研究结果验证了中国新兴土地市场的有效性;可以为城市地价管理提供参考,以有效发挥价格机制在土地资源配置中的作用;同时也为国际学术界在该领域的相关研究提供了来自新兴市场的实证案例。
  • 摘要:在20世纪90年代的中国,基础设施对经济发展的瓶颈限制凸显出来,出现了一轮以外资为主的私营资本投资基础设施建设的浪潮。但是由于当时政府对PPP(Public-Private Partnership)模式认识的不深刻、相关法律法规的不足以及项目操作不规范等原因,只有少量PPP项目能正常运行。因此,在目前新一轮私营资本投资基础设施浪潮展现之时,有必要探讨中国PPP项目政治风险的变化。本文首先通过实际案例来介绍PPP项目所面临的政治风险,回顾近年来政府关于促进私营资本投资所做出的努力及其对PPP模式应用的影响,并通过调查问卷了解专家对政治风险的重要性评估,从而分析中国PPP项目政治风险的变化。分析结果表明:中国政府表示出鼓励支持和引导私营资本参与基础设施建设的积极态度,PPP项目的法律法规框架已日趋完善;法律变更、审批延误和税收政策变更仍是主要风险,而政治反对、政治决策过程冗长、政局不稳定和国有化/征用已不再是主要风险。
  • 摘要:城市供水系统不仅是居民赖以生存的生命线系统,同时也具有非常重要的经济和工业意义。本研究通过对湖南省供水系统抢险抗灾的实地调研,总结应对经验,反思应急管理体系的问题和教训。本文建立了《建设系统应急预案评估体系》,深入评估城市应急预案的编制与操作状况,发现几点比较突出的问题,包括:预案编制的假设前提不全面,预案欠缺宣传、培训、演练和更新管理,应急经费保障未明确,欠缺应急互助协议、忽视应急人员安全保障等。进而对应急管理的体制、机制、法制、保障系统和应急预案的改进和完善提出了具体建议。
  • 摘要:随着我国加入WTO,国内金融市场逐步开放,大量的国际“热钱”涌入中国市场,并且由于政策性的原因,股市持续低迷,房地产价格飙升,房地产市场的低风险和高收益,吸引了大量国内外的热钱。这些以投机为目的游资大量充斥于房地产市场,破坏了房地产市场交易的公平与公正,扰乱了房地产市场的正常秩序,加速了房地产泡沫的生成与破灭。本文从游资及房地产泡沫的概念入手,采用理论研究与实证研究、定性分析与定量分析相结合的研究方法,分析目前游走于国内房地产市场的游资的来源及现状,阐述其冲击房地产市场的不同形式和结果,以及游资冲击对房地产泡沫的影响。另外,利用房地产泡沫测度指标定量分析游资冲击对房地产泡沫评测指标及泡沫度的影响,并以西安市房地产市场为例进行实证研究。最后本文针对预防游资冲击房地产提出了一些建议和措施,以确保房地产市场稳定发展。
  • 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:把环境价值理论融入到铁路选线过程中,提出将环境影响经济损失分析考虑在内的铁路绿色选线;以环境经济学中关于生态环境价值损失计量的相关理论和方法为基础,结合铁路选线生态环境影响的具体特点,选取合适的环境影响经济分析方法,从环境经济学的视角对铁路建设由于选线不当而给沿线区域带来的生态环境影响进行定量化、货币化的分析与计算;从土地资源、植被资源、野生动物、水土流失、水文地质及脆弱生态区等方面,系统分析计算铁路选线对生态环境的影响造成的经济损失;将铁路选线生态环境影响经济评价纳入到铁路建设线路方案比选的指标体系当中,为决策者在线路方案比选中考虑环境因素造成的经济损失提供参考,保证铁路绿色选线方案在技术上的可行性和经济上的合理性。
  • 摘要:随着社会经济的发展,企业之间的竞争愈来愈激烈,而作为微利行业的建筑施工企业更是如此。随着近几年建设市场的日趋成熟,投标报价在激烈的市场竞争中越来越低,使得原来就很狭小的利润空间一缩再缩,如何在激烈的市场竞争中获胜,跻身于世界先进建筑商的行列,是每一个建筑施工企业需要认真解决的重要问题。根据建筑施工企业的行业特点,工程中标后正常情况下,合同价都是固定的,要想在既定的合同价下取得较好的经济利益,只有在企业成本控制方面加大力度,因此研究项目成本控制对提高施工企业市场竞争力具有十分重要的现实意义。本文在实例研究及文献研究的基础上,从建筑工程成本控制的一般原则和措施出发,结合国家体育场“鸟巢”屋面膜结构工程的项目成本控制工作实际经验,总结出在特殊大型工程中如何有效的控制成本的方案和措施,对如何做好施工项目成本控制进行了全面的论述。文章旨在说明每个工程都有其自身的特点,项目管理者应在一般原则的基础上,结合特殊工程的特点,进行成本控制,才能获得预期的盈利。
  • 摘要:生态创新是一种全新的思想和理论,其理念在房地产业的运用有利于产业生态化发展,对于房地产业转型和健康发展具有重要意义。本文根据生态学原理,将房地产业全寿命周期分成生产、消费和分解三个阶段。分析各阶段存在的生态问题,提出房地产业生态创新的必要性和紧迫性,并在此基础上,根据生态创新理论中的生态技术创新、绿色制度创新和生态观念创新理论,提出房地产业生态创新思路及相应的政策建议。其中,生产阶段的绿色建材制造和绿色施工技术等生态技术创新,是房地产业生态化的技术基础;消费阶段的绿色消费观念和绿色营销制度建立等生态观念创新,是生态化发展的推力;房地产业全寿命周期的三个阶段的绿色制度创新是实现房地产业生态化的根本保障。
  • 摘要:建筑业是我国国民经济的重要支柱产业,为推动国民经济增长和社会全面发展做出了巨大的贡献。随着住房制度改革的深化和住房商品化的积极推进,我国住宅建设规模巨大。作为国家重要的民生问题,住宅建设中的质量安全问题存在许多亟待解决的问题。在我国,监管和法律等各环节都注重于施工环节,而对建设单位的责任主体的认识和监管都未得到落实。同时在住宅工程中建设单位又作为一种“特殊”的业主出现。本文通过对文献理论研究、统计资料的分析以及国内外的成功经验,着眼于分析和研究目前我国建设单位在住宅建设过程中存在的问题,力图分析问题,提出解决的思路和对策,从而使工程质量安全责任落实到位,使建设单位作为第一责任人成为住宅建设工程质量保证的主力军。
  • 摘要:大型工程项目是综合的、复杂的大系统,有着复杂的组织环境和多目标、多约束的控制需求,往往是由一系列相互联系的子项目所构成的一个项目群,项目群管理则是对这个大系统中的所有子项目进行统一的协调管理。在对项目群协调管理的过程,各子项目和子项目之间产生大量信息,信息的利用难度越来越大。而实施知识管理是对其信息化的进一步提升,有助于对这一复杂系统的知识流进行有效的控制,有助于在该环境下知识对象的有效集成。本文在项目群管理理论的基础上提出了项目群中的知识管理,通过在项目群管理的战略层面上实现知识的集成化管理,达到信息共享;和在运作层上实现知识传递和转化,达到知识的重复利用,两者紧密结合,对于解决应用项目群管理时所出现的问题具有一定的作用。
  • 摘要:为建筑企业建立绩效衡量体系,不仅可以为企业的过程控制提供必要有效的信息,识别出企业的优势和劣势,为企业管理人员实现绩效提高、采取具体行动提供依据,也可以积极推动企业战略目标的有效实现,良好促进整个建筑业的可持续发展。文章对英国、智利、美国、巴西、丹麦五个国家的绩效衡量体系进行了重点评析,不仅从横向对各个衡量体系进行了评述,还从纵向在各个体系间进行了比较,包括衡量体系的目的、类型、发展进程、数据收集、指标特性、指标体系执行困难性等方面,而从中总结归纳出的指标体系建立和衡量时的先进经验,也可以为我国以及其它国家建立绩效指标提供借鉴。
  • 摘要:经济评价是工程经济分析的核心内容。其目的在于确保决策的正确性和科学性,明了建设方案投资的经济效果水平,最大限度地提高工程项目投资的综合经济效益。因此,正确选择经济评价指标和方法是十分重要的。在常用的经济评价指标体系中,净现值是动态评价指标的基础。本文通过对净现值(NPV)、动态投资回收期(P't)、内部收益率(IRR)、净现值率(NPVR)、等四个评价指标的计算,得出对财务现金流量明确的工程项目投资方案进行评价时,采用净现值作为评价指标的首要前提,常规型投资项目的决策准则,以及动态投资回收期的使用范围。
  • 摘要:可接受的风险水平是风险管理科学的一个重要内容,本文应用F-N曲线和ALARP准则研究了有关城市地震人员伤亡的可接受决策问题,结合其他各类人为和自然灾害的实际情况,提出了社会可接受的地震生命风险标准。
  • 摘要:选择工程项目投资额和工期两个因素,分析子项目间的相互影响关系,从项目投资组合整体方案最优角度,建立工程最小总投资成本的函数模型;设计基于图的蚁群算法,在Pentium4/2.80Ghz/1.00GB内存微机下应用VC++2005编程,实现对工程项目投资组合方案的优选。研究结果表明:与遗传算法相比,蚁群算法的运行速度更快、求解精度更高,在计算工程项目最优投资方案时有很强的优化能力和可操作性,在工程项目投资决策领域具有广阔的应用前景。
  • 摘要:住房问题是重要的民生问题,解决中低收入家庭住房问题是构建和谐社会的重要内容。住房保障制度是社会保障制度的重要组成部分。西安市目前实行的住房保障体系是:最低收入家庭租赁由政府或单位提供的廉租住房,中低收入家庭购买经济适用住房,那些无力购买商品房又不能享受经济适用房政策的家庭购买双限房,其他高收入家庭购买、租赁市场价商品住房。本文从研究西安市当前住房保障制度体系的实施现状入手,并分析和借鉴其他主要地区的经验和做法,利用住房保障的倒u型曲线分析了西安市目前所处的模型发展中的位置,及其住房保障制度在实施过程中存在的问题,对建立健全符合西安市实际的住房保障制度有着积极的启示意义,同时本文亦提出了完善西安市多层次住房保障制度的一系列建议。
  • 摘要:作为“十一五”规划的一个重要任务,社会主义新农村建设正在我国各地全面展开。本文以陕南某地实地调研为依据,介绍了该地区社会主义新农村建设中的基础设施建设现状,指出了目前该地区在给排水、道路桥梁、垃圾粪便处理、生活用能设施等方面需要加强的地方,以及当地新农村基础设施建设中在组织管理方面存在的一些问题,对实现社会主义新农村的建设目标有一定指导意义。
  • 摘要:工程环境监理是公路建设环境保护的一种有效机制,需要关注的是,目前对公路施工期遇到的土壤重金属污染事故的监理往往流于形式,操作性和效果不佳。因此,为提升工程环境监理的环境管理能力和决策水平,研究构建了以“四阶段评价法”为核心的公路施工期土壤重金属污染生态风险评价理论体系:在充分识别公路土壤重金属污染生态风险来源的基础上,结合污染源所在地的环境特点,采用生态风险指数法对土壤潜在生态风险进行评价,针对评价结果,根据土壤重金属污染的特点、勘界及修复技术,提出了相应的风险防范对策。并选择湖南常吉高速公路K222+820~920段为例,开展实证研究,验证了整个理论与方法体系的科学性、合理性及可操作性,以期为工程建设中类似事故的处理提供帮助。
  • 摘要:2008年5月12日14时28分至今发生在四川省汶川县及震央50公里范围内的县城和200公里范围内的大中城市,都遭受了不同程度的地震影响。而后的一系列次生灾害与余震给灾后重建工作带来了相当大的困难。本文将讨论如何从规划、经济、社会、建筑等方面重建地震灾区:规划方面:以科学发展观统领灾后重建工作,为受灾地区的可持续发展提供充分的条件。经济方面:制定相关的金融与产业支持的政策,推动灾区经济的恢复与发展。社会方面:重建当地的社会结构,解决灾区群众的就业与心理健康问题,提供社会保障。建筑方面:制定建筑标准,选择适合的建筑结构,严把质量关。
  • 摘要:本文基于经典的人口流动推拉重力模型,利用中国2007年城镇住户基本情况抽样调查数据,研究了我国城市化进程中人口流动的驱动力及其空间差异。研究发现:与经典人口流动推拉重力模型的预测结果一致,流入地和流出地的人口规模以及两地的距离是影响人口在不同城市间流动的重要因素;在衡量流入地与流出地的相对吸引力时,论文选择了收入、环境适宜度和教育水平三个指标,分别度量流入地与流出地的人均可支配收入差距、温度适宜度差距和教育水平差异,结果显示,流入地相比于流出地的收入越高、温度越适宜、平均教育水平越高,越能导致人口流动;同时选用流入城市的失业率指标来度量就业对流动人口的影响,发现失业率越高,会抑制人口流入;此外,论文重点关注了人口流动的空间差异,研究结果表明,在控制了距离等各种因素的前提下,流动个体对省内流动存在一种明显的偏好;通过对这种省内流动偏好进行分析,发现地区的教育水平和交通发达程度都是其重要影响因素;对比沿海省份和内陆省份的省内流动偏好,发现东部城市人口偏向于省内流动,西部农村人口偏向于省外流动。
  • 摘要:近年来,我国房地产业和基础设施建设蓬勃发展,导致建筑垃圾产量逐年增加。建筑垃圾占到城市固体垃圾的近40%,不少城市陷于垃圾的包围当中。并且随之而来的占用土地资源和环境污染问题亦日趋严重。我国政府近期提倡发展循环经济,建筑垃圾的回收处理是建筑业发展循环经济十分重要的领域。本文首先简略介绍了我国建筑垃圾产生和回收处理的现状,然后提出我国建筑垃圾回收利用领域存在的问题。最后在借鉴国外经验的基础上,进行分析,并提出一些提升我国建筑垃圾回收利用水平的措施和建议。
  • 摘要:每一个城市都有不同的历史文化背景,城市整体、城市风貌,以及城市建筑在其特定的历史文化影响下形成了相对应的特定的形式和风格。正如不同的生长环境之于不同的人,其性格也会具有不同的特征。因而,无论是城市本身,还是城市中的建筑,其特色都是与城市的历史发展息息相关的。如今中国的很多城市尤其是大城市,正处于快速的现代化发展进程中,然而人们往往把重点偏向于城市建筑的新奇与大胆,而忽略了建筑与城市整体以及城市历史风貌之间的关系。本文通过讨论城市在其发展的历史过程中形成的各自独有的城市特色和性格,以及对城市风貌建筑、特色街景与城市文脉之间关系的分析,阐述在现代城市建筑设计中如何融入并体现城市的文化精神,使城市风貌更加协调统一,于现在中融入历史,在传承中不失创新。
  • 摘要:本文研究了在道路通行能力退化的条件下,存在高速公路和普通公路并行路段的高速公路定价模型。受众多外在因素的影响,道路在实际运行时常常出现通行能力下降的情况,导致出行时间的不确定性,进而降低出行时间可靠性。本文首先建立了考虑出行时间均值、出行时间方差和收费大小的广义费用函数,在此基础上,提出了一个基于广义行程费用的高速公路定价双层规划模型,上层模型是高速公路运营者的收益最大,下层模型是基于广义费用的随机用户均衡模型。分析表明,该模型是正常运行条件下高速公路收费定价模型的自然扩展。通过将模型转化为一个非线性规划问题,提出内点罚函数方法进行求解。并且将模型扩展到网络层次,给出了多路段网络的道路定价模型。案例研究结果表明,高速公路的最优收费水平和总收益将受到道路退化能力的影响,且高速公路和普通公路退化程度对于高速公路运营收益的影响是不对称的,高速公路通行能力的退化对于运营收益的影响要远远高于普通公路退化的影响。因此,高速公路运营者为了获得更高的收益,应该加强道路维护和管理,使其道路运营状态维持在一个较高的水平上。本文的结论对于高速公路收费政策的正确制定有一定的参考意义。
  • 摘要:与建筑围护结构的其他部分,即墙体和屋面相比,窗户是薄壁轻质构件,是建筑保温、隔热最薄弱部分;窗户不仅有与其他围护结构存在同样的温差传热问题,还存在着通过窗户缝隙的空气渗透传热及通过玻璃的太阳辐射传热问题。要提高建筑外窗的节能性,就要深入研究建筑外窗的保温、隔热、密封、遮阳等节能技术,完善节能措施,推广应用适宜本地区的节能窗。对于我国冬季采暖地区,在冬季保证窗户保温隔热性能好的同时,还希望有更高的太阳能透过率,最大限度地利用太阳热能,减少采暖负荷;而夏季则希望阻挡太阳辐射进入室内,以减少冷负荷。本文分别从住宅外窗的传热性能、气密性和根据不同地区太阳在空间中的位置对辐射热的合理利用三方面阐述了外窗节能的措施及效果,并提出了提高外窗节能性的合理化建议。
  • 摘要:短肢剪力墙结构体系兼有框架和剪力墙的优点,以其建筑布置灵活,使用面积大,工程造价相对合理,自重较轻等诸多优点而受到开发商和住户的青睐。其抗震性能比砖混、框架结构好。此种结构体系不仅适用于小高层住宅建筑,同时也适用于高层建筑和多层住宅。但由于剪力墙的传热系数大,保温隔热性能不好,尤其是在严寒和寒冷地区,造成了大量的能源消耗和浪费。为改善这种情况,实现节能目标,采用在短肢剪力墙结构体系外墙围护结构设置保温层,形成一种复合结构体系,降低结构的耗能量,同时又不影响其抗震性能。本文运用传热学原理,以一片墙为例,通过计算对比外部设置保温层和不设保温层的传热系数和热惰性指标,计算出节能效率,根据实际情况,得出短肢剪力墙结构体系节能的合理方案。
  • 摘要:本研究作者以人工神经网络Artificial Neural Network(ANN)来预报澳门的日平均PM10浓度。PM10是一个集合名词,它泛指气动直径在10微米以下之粒子。因为PM10是澳门的主要空气污染物,它被选为本研究之预报目标。本研究作者所采用的网络架构是包括一输入层、一隐藏层、一输出层之多层感知器。输入层包括昨日之日平均PM10浓度以及在预报日的风速、风向及降雨量。在隐藏层的转换函数为正切双弯曲转移函數。输出层包括明日之日平均PM10浓度。作者利用Levenberg-Marquart倒传递演算法来训练网络。澳门地球物理暨气象局提供了在一般性监测站所录得之五年空气质量和气象数据。作者将2001年至2002年的数据作为模型训练,而将2003年至2005年的数据用作模型核对。透过参数分析,作者基于预报准确度与及模型复杂性决定4个隐藏神经元能优化网络的表现。经优化后的人工神经网络预报模型的平均絶对误差百分率(MAPE)为25.57%,而均方根误差(RMSE)则为20.50.gm-3。预报趋势与实测趋势一致。决定系数(r2)为0.78,而一致指数(IA)则为0.92。最后,作者总结人工神经网络可应用来预报澳门的日平均PM10浓度。
  • 摘要:Pedestrian bridge is an important measure of resolving traffic problems to form people-oriented walk traffic system in China. Rational construction of pedestrian bridge can separate pedestrian from motor vehicle in space and reduce the confliction, not only to resolve traffic congestion of main road but also to improve trip environment. Therefore, constructing pedestrian bridge scientifically and rationally plays an important role in resolving traffic problems. In this paper, the idea of sustainable development and modern urban design are combined to study the construction. Rational framework of pedestrian bridge construction is established, and an index system of comprehensive evaluation is formulated by analyzing plan, design, constrction and management.
  • 摘要:进行区域国防交通网络布局优化的理论方法研究是科学合理发展我国区域国防交通网络的前提和基础。明确区域国防交通网络优化的理论方法将有效提高国防交通网络布局的适应性,使国防交通网络布局达到稳定性和安全性的要求。本文将重点分析区域国防交通网络的界定,区域国防交通网络布局优化的内容、方法,并与民用交通网络布局优化进行比较研究,提出区域国防交通网络布局优化的理论框架和优化方法思路。
  • 摘要:对针对当前出现的世界能源危机,我国将节能减排工作提升到国家战略高度,在能源消耗的部门中,工业部门占有相当大的比重。而很多工业部门存在一边放热,而另一边却需热的不合理能量利用构架,具有很大的节能潜力。这些能量利用常规方法很难加以利用,而将目前应用于建筑的热泵根据具体工艺条件加以改造,应用于工业工艺流程之中,能够收回部分废热。本文介绍了上海某工艺车间成功地将冷水机组系统改造为热泵系统,并用所回收的热量供给需热的蒸汽锅炉,从而节省大量的能量。本文从经济角度分析工业热泵应用的可行性,分时段对热泵系统所回收的热量、所消耗的电能、水量进行量化分析,并与原冷水机组系统对比论证。另从节能、环保的角度出发,根据所节省煤量量化得到向大气中减少的污染物排放量。
  • 摘要:选用不同类型纳滤膜处理吡虫啉农药废水,探讨纳滤膜工艺的适用性与应用效果。结果表明,DK膜的膜通量稳定但去除效率有限。处理高浓度废水时,操作压力1MPa,膜通量12L·m-2·h-1,对COD、NH3-N、TP、电导率去除率为65%、64%、76%、51%。NF90膜对各种污染物的去除效率高于DK膜,但膜通量较低,随进水浓度上升膜通量衰减明显,可应用于处理中低浓度农药废水。处理高浓度废水时,操作压力1.4MPa,膜通量仅2.6L·m-2·h-1,对COD、NH3-N、TP、电导率去除率分别大于85%、98%、99%、95%,部分出水指标达到《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-1999。如将DK-NF90串联使用,可强化不同类型膜的应用优势,发挥各级膜功效,使系统对高浓度农药废水中的不同污染物去除率均大于94%,膜通量大于12L·m-2·h-1,满足应用要求。可见通过合理选取纳滤膜型号、优化组合膜工艺形式,使纳滤膜工艺应用于农药废水处理成为可能。
  • 摘要:文章以陕西省韩城党家村为例,通过对传统村落的空间文化与建设布局的认识,对当前的新农村建设进行了积极的思考。
  • 摘要:埋置于混凝土中的PZT片由于具有双向机-电耦合特性,在混凝土的无损监测中具有其独特的优势,成为目前国内、国外研究的重点。但PZT片在实际应用中面临边界条件以及应力状况极为复杂的问题,导致利用传统实验手段对其研究不仅耗时费力,而且结果具有很强的局部性。本文对埋置于混凝土内部的PZT片的边界条件进行了理想化假设,将其自身的力学行为视为一个周边固定的薄板的振动,利用大型通用有限元ANSYS软件对其耦合效应进行计算机模拟分析,解决了PZT片中压电场与结构场的耦合问题,得到了植入混凝土内部的PZT片的耦合振动模态,以及它在模态下的动态电容、动态电感、电量和阻抗值,为基于PZT技术的结构健康监测提供了一定的参考依据。
  • 摘要:工程实际证明,采用两种或两种以上矿物原料复合,并掺入各种改性剂,可以达到优势互补,比单一品种更有利于改善混凝土综合性能。本文研究了粉煤灰、矿渣、硅粉各自的二次水化作用,及其对高性能混凝土孔结构的影响,探讨了孔结构对混凝土抗渗性能的影响,分析了矿物掺合料复掺时对混凝土碳化性能的影响。结果表明:单掺粉煤灰、矿渣对混凝土抗碳化性能是没有明显改善,但是当粉煤灰掺量不大于40%时,与矿渣粉复合使用,可以改善混凝土的抗碳化性能。单掺硅粉在早期养护好的情况下,能稍微的改善碳化深度,但是若早期养护不好,则会增加碳化深度。当硅粉与粉煤灰、矿渣复合使用时,则能充分利用其高抗腐蚀性和高抗渗性,提高混凝土的抗碳化性能。
  • 摘要:A new energy-saving composite wall structure is a new residential building structure characterized by waste utilization, savingenergy, environmental protection and good aseismic performance, which is mainly constructed with pre-cast multi-ribbed composite slabs,concealed frame and floor by means of assembling and casting. Based on the previous test of the wall, heat transfer and thermal-insulatingmechanism of the exterior slab are studied; local thermal bridge disposal and integral thermal-insulating disposal of the exterior slab are putforward and finally the practical design of the structure are discussed.shell element GST18 with three nodes and eighteen degrees offreedom is constructed.
  • 摘要:文章应用商业通用有限元软件ABAQUS建立了带有横向裂缝的连续配筋混凝土路面三维有限元模型,利用正弦荷载模式模拟交通车辆的加载作用,采用奇异单元及断裂力学理论着重分析了交通荷载位置、纵向配筋率、纵向钢筋布置位置、双层布筋方式、材料模量等因素影响下的横向裂缝尖端处应力强度因子变化规律,分析认为:偏荷载作用对裂缝的开裂扩展最为不利,应作为CRCP路面设计的不利荷位;纵向钢筋布置位置和材料模量较之其他结构因素对应力强度因子的影响显著,当纵向钢筋布置于CRCP面板上部时可以较好控制横向裂缝的发展。文章结论可以为CRCP的设计与施工,特别是CRCP配筋设计提供科学依据。
  • 摘要:建筑工程质量直接关系到人民群众的切身利益。如何对建筑工程进行监督检验成为工程质量监督部门的一大难题。目前红外检测技术在对建筑结构工程中的应用还不广泛,故红外成像技术在建筑工程中用来无损探测,分析和掌握结构内部状态便成了一项新技术。用红外热像仪对混凝土结构进行观测,利用红外图像的异常点来检测其内部及表面缺陷,并及时采取措施检修,防止事故发生,是目前在预知检修领域中普遍推广的一种很好的手段。本文将结合美国FLIRThermaCAME300红外热像仪在岭澳核电站安全壳老化检测研究中应用的实例,浅谈一下红外热成像技术在建筑工程检测领域中的应用体会。
  • 摘要:确定干湿交替下混凝土内水分影响深度对于研究氯离子入侵及预测钢筋锈蚀的开始时刻具有重要意义。本文对干湿循环条件下混凝土内水分影响深度进行了数值分析。干燥过程和湿润过程分别用扩散和毛细孔吸水模型进行模拟,并选择了隐性“预估-校正”差分格式求解非线性微分方程。利用所编程序,对初始饱和和非饱和状态下的混凝土在干湿交替环境下的水分影响深度及其稳定性进行了深入分析。本文首次提出了平衡时间比的概念,并利用该概念将干湿交替下混凝土内部水分的传输过程分为:干燥主导过程、湿润主导过程和平衡过程。在干燥主导过程中,干燥前锋将不断深入混凝土内部,而影响深度将由湿润时间决定;在湿润主导过程中,湿润前锋将不断深入混凝土内部,而影响深度将由干燥时间决定。数值分析的结论将有益于干湿交替条件下混凝土结构的耐久性分析。最后,本文介绍了计算结果在浪溅区混凝土结构耐久性设计中的应用。
  • 摘要:澳门每年产生的废旧轮胎数量不断增加,大量囤积的废旧轮胎在澳门许多方面造成了不同程度的环境污染,也增加了澳门堆填区的压力。事实上,低热传导性的废旧轮胎胶块在代替混凝土中的部分骨料,制成隔热性良好的建筑材料方面有很大的应用前景。为此,我们对废旧轮胎胶块混凝土的热传导性进行了试验研究。在此项研究中使用的胶块颗粒分为两种尺寸:一种是颗粒直径为10-20毫米之间,另一种是小于5毫米;前者用作代替粗骨料,后者则代替细骨料。本研究只对单一类型骨料替代作为研究对象,复合型替代骨料不包含在此项研究当中。主要研究目的是对胶块与混凝土的不同比例混合物的热传导性及力学性质,包括坍落度,密度和抗压强度等,进行试验分析研究。首先测试不同比例下所拌合成的胶块混凝土的基本力学性质,然后确定这些胶块混凝土的热传导性质。此项研究采用了ISOMET仪器进行热传导性试验,测试不同比例胶块混凝土热传导性的变化,并与标准混凝土的热传导性和力学性质作比较,从中找到最适合应用的混合比例。如果胶块混凝土能应用在建筑隔热的用途上,这个混合比例具有一定的参考价值。
  • 摘要:Based on the construction project as large clusters of features, support for a wide range of programmers made pit selection andoptimization, and the final selection of reinforced cement-soil pile supporting structure. The adoption of specific analysis of internal forcesand construction programmer implementation, that this buildings use of the support system, and construction of convenient, secure, reliable,and conservation investment. Gantry reinforced soil-cement pile support programme should be further popularized.
  • 摘要:土石混合体是由作为骨料的砾石或卵石与作为填充料的粘土或砂土组成的特殊工程地质材料,无论天然形成或人工合成,其力学特性与均质土体或岩体相比均有较大差异。本文以昆明新机场高填方中大量采用土石混合体作为填料为工程背景,在二维颗粒流程序中对土石混合体试样的侧限压缩试验进行数值模拟,比较了不同级配条件下土石混合体模型的微观结构及基本力学物理性能。通过比较各试样的侧限压缩模量,研究了含石率对土石混合体骨架效应等结构性的影响,为实际工程提供理论参考依据。
  • 摘要:在地震作用下边坡稳定性分析中,拟静力法是将地震作用简化为水平方向或垂直方向的不变加速度作用。此加速度产生作用于不稳定体质心的地震力,根据极限平衡理论,将所有作用于潜在滑动体上的力沿滑动面进行分解,得出沿滑动面的安全系数。在拟静力法的基础上,提出一种模型转换法,通过坐标旋转,将地震力与重力的合力转变为垂直向下的力,从而使边坡地震稳定性问题等效为经过边坡几何形态和土体容重修正后的一般静力稳定性问题,再利用比较成熟、简便的静力分析方法进行边坡稳定性分析。利用此方法可以克服传统拟静力分析的不足,并且用于水下边坡分析,将滨水边坡的拟静力分析模型转换为相应的静力分析模型,考虑地下水的流动来模拟水对边坡的动力作用。此方法对于分析水库边坡体和堰塞湖坝体的抗震稳定性问题具有一定的应用价值。
  • 摘要:大直径人工挖孔扩底桩基础,由于施工大直径人工挖孔桩的设备简单,无振动噪音,具有成孔直径大,单桩承载力高,传力直接,计算简单,施工快速,基础造价相对较低,桩身质量可靠,基础沉降小等特点,在城市高层建筑领域中应用较为广泛。上饶市财富广场就是采用了这种基础形式,以微风化作为持力层,桩端地基承载力设为3000kpa,桩端嵌入持力层大于1000mm,基础坚实牢固,上部采用框架-剪力墙结构,有很好的抗震性能。本文讲述了上饶市财富广场桩基工程的工程概况,施工工艺,质量保证措施及安全措施,着重介绍人工挖孔桩的成孔、钢筋笼的制作和安装、桩芯混凝土的浇灌等施工过程。
  • 摘要:块体理论是由我国学者石根华首先在国内提出的,主要用于分析研究块体在三维空间的几何形状以及运动可能性问题。其核心可归结为排除无限块体和不可动块体找出临空面上的关键块体,对其进行分析研究并对可能失稳的块体提出合理的加固措施。用该理论来分析岩质边坡稳定性时,影响关键块体稳定性因素较多。本文结合均匀试验设计方法,考虑岩质边坡开挖以后的卸荷的影响,选用两组结构面的黏聚力、摩擦角、以及地震动峰值加速度五个因素的影响来进行分析研究,评价各因素对岩质边坡关键块体稳定性的影响程度。为实际工程建设提供一定的建议。
  • 摘要:土壤源热泵空调系统是利用大地作为冷热源,通过中间介质在埋于地下的封闭环路中循环流动,与土壤进行热交换,进而由热泵实现对建筑物的制冷或供暖。土壤源热泵因其显著的节能和环境保护效益,在国内外日益受到重视。但是,我国对土壤源热泵系统的研究,仍然处于起步阶段,尚无成熟的设计规范和运行经验的总结。本文是在北京市可持续发展基金的支持下,首次将有限元线法引入到温度场的分析中,用有限元线法对土壤源热泵地下温度场进行了分析计算。利用FEMOL单元建立与轴对称稳定温度场泛涵的变分,得出ODE体系:建立轴对称稳定温度场的矩形单元,考虑无内热源条件下和第三类边界条件的稳定温度场的求解,再变分,得到一组常微分方程组及其边界条件。
  • 摘要:与正常使用阶段相比,通用管片在施工阶段承受的荷载及相应的力学行为均有较大差异。从工程经验可知,管片开裂多发生在施工阶段,因此对通用管片在施工阶段力学行为的研究尤为重要,对通用管片优化设计也具有非常重要的意义。以上海市西藏南路越江隧道工程为背景,针对东线隧道+6环在浅覆土状态下并处于冻结加固区,管片容易碎裂、隧道易出现横鸭蛋形状等问题,对该管片环进行原位测试,获取该环管片在施工过程中的应力和应变的变化特性。
  • 摘要:以北京地铁十号线某区间盾构施工为背景,采用FEM对双线近距离平行隧道掘进过程中,周边土体位移及二次开挖相互扰动的影响进行了模拟研究。重点分析了不同土体损失率下砂砾地层盾构施工过程土体位移特性。并通过单线开挖和双线开挖工况下的土体竖向位移对比分析,研究盾构开挖二次扰动工况下土体变形的规律。最后将计算成果与Peck公式所得计算结果进行对比,概要分析了施工工艺及施工参数对土体竖向位移的影响。结果显示:1)二次开挖对先期施工隧道有明显扰动位移累加;2)砂砾地层应适当增加注浆量以减少土体损失率,从而更好的控制地表层注浆及深层土体位移。
  • 摘要:位移不连续法在岩石力学的应用相当广泛。但是,到目前为止它还不能处理饱和孔隙弹性介质中渗流和变形耦合的问题。其中一个重要原因是基本解的求解比较困难,而基本解是运用位移不连续法的基础。为了求出无限大饱和孔弹性体中的位移不连续基本解,从二维Biot固结方程出发,通过引入McNamee位移函数,并采用Laplace-Fourier变换这一数学工具,从而求得变换域内位移势的通解,带入连续性条件,求解得到变换域内无限大孔隙弹性体中均布不连续位移作用下的基本解,最后通过逆Laplace-Fourier变换得到物理域内的基本解。经过验证,证明了推导正确,且简单可行。此方法还可以推导一些更复杂的位移不连续基本解。
  • 摘要:盾构法施工会对周围土体产生扰动,引起土体水平位移及地层沉降等一系列环境问题。然而目前的研究大多围绕地表隆沉及分层沉降,对深层土体水平位移的实测和分析却少有涉及。本文将以北京地铁十号线11标(麦子店西路站~亮马河站地铁区间)隧道工程为依托,通过对盾构施工中监测到的深层土体水平位移资料的分析和整理,总结出盾构穿越砂砾层时周围土体水平位移的一些规律,并从力学角度进行概要分析。在此基础上,采用FEM计算模型模拟分析周围土体位移场,并与现场实测结果进行对比,研究了盾构施工过程切口压力、注浆压力、注浆量、盾构推进速度等对土体水平位移的影响,得到了一些有价值的结论,为今后复杂地层条件下盾构隧道的施工及周边建筑物的保护提供理论依据和完善盾构隧道工程的理论体系。
  • 摘要:通过对山西石太客运专线太行山隧道膏溶角砾岩侧限膨胀试验,研究了膏溶角砾岩在有侧限条件下膨胀应变的时变特性和膨胀应力与膨胀的关系,得出了侧限条件下膏溶角砾岩的应变与时间的变化规律。试验结果表明:岩石的膨胀分为两个阶段:快速膨胀阶段和稳定膨胀阶段,在快速膨胀阶段,岩石的膨胀启动速度很快,膨胀速度出现变动情况,但总体呈现迅速减少趋势。在稳定膨胀阶段,岩石的膨胀速度接近为0。然后在试验的基础上分析了传统的膨胀岩一维膨胀本构关系Huder-Amberg模型所存在的缺点,结合试验结果对模型进行了修正,并引入膨胀过程的时间因素,得到了膏溶角砾岩的膨胀全过程的膨胀本构关系。最后基于金尼克条件,将一维本构模型拓展到三维。
  • 摘要:超前支护(包括管棚和小导管注浆)是隧道开挖中保持地层稳定及控制其变形的重要手段,在隧道开挖模拟分析中需要妥善予以考虑。已有的分析模型一般是提高管棚和小导管注浆影响范围内的土体粘聚力和变形模量,或是分别模拟浆体和钢管。前者力图从总体效果上模拟超前支护对围岩的加强作用,但参数确定过于依赖经验,存在一定的随意性;后者如实模拟体系的构成,但大大增加了模型的复杂程度。采用既简单合理又能考虑其总体效应的模型是超前支护数值模拟的研究重点。为此,本文建议了一个均一化的横观各向同性弹性模型,并在超前支护的平均弹性性质参数研究基础上提出了简化模型,该模型能够用来分析钢管的间距、管径、倾角等重要影响因素。最后,本文以隧道开挖三维有限元数值模拟为例来说明均一化模型的有效性。
  • 摘要:湿陷性黄土作为一种特殊性土与一般的粘性土不同。它具有在自重压力下或一定压力下遇水湿陷变形的特性。因而在该地区的工程建设中,湿陷性黄土不可直接作基础的持力层,需要进行地基处理,以部分或全部消除其湿陷性。灰土挤密桩复合地基作为一种湿陷性黄土地基处理方法,是西北地区最早推广使用的一种以土治土的方法,具有施工技术和机具简单、能就地取材、缩短工期、费用较低的特点,目前在我国西北地区得到了比较广泛地应用。本文针对场地土类型为Ⅲ级自重湿陷性黄土的某军用机场综合修理厂房工程,从地基处理方案的确定、设计、施工、处理效果等方面进行了论述,并通过对地基处理效果的检测,验证了采用灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基的原理,深入分析了采用灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基的总体效果和可靠性,提出了灰土挤密桩在施工过程中应注意的事项,对类似场地的地基处理具有一定参考价值。
  • 摘要:结构损伤识别是结构健康监测问题中的核心研究内容之一。基于结构动力特性的损伤识别方法是受到广泛关注的一类重要的损伤识别方法。这类方法往往需要结构的有限元模型,当其涉及结构的模态参数时,常常会遇到测试自由度和有限元模型的自由度不匹配的问题。为解决上述问题,本文对模型缩聚在基于模态测试数据的结构损伤识别方法中的应用进行了探讨。具体而言,分别研究了Guyan缩聚法和广义Guyan缩聚法在基于残余力向量法的损伤识别方法中的应用;设计了相应的损伤识别算法和程序;并通过算例对两种模型缩聚法的效果进行了对比分析,总结了各自的特点。目前的研究结果表明:应用了模型缩聚技术的残余力向量法能够在仅测量损伤后结构部分节点模态位移的条件下进行损伤定位和损伤程度的标定,有理由相信模型缩聚结合现有的损伤识别方法将较大的提高各种方法的实用性。
  • 摘要:研究了水平拉索和斜拉索在端部轴向激励和桥面竖向激励下的参数振动问题,探讨了两种情况下拉索位移响应及索力的变化规律.本文以实际工程拉索为例,首先对水平拉索参数振动的偏微分振动方程进行数值求解,并进行扫频和参数分析;然后利用ANSYS建立了斜拉索在桥面竖向激励下的有限元模型,进行不同匹配频率下的振动响应分析.验证了拉索参数振动的发生条件,通过参数分析,得到了拉索激励幅值、阻尼比、初始拉力变化对参数振动时拉索位移和索力的影响规律,以及斜拉索在桥面竖向激励下,振幅和瞬态索力的变化规律.研究表明:一旦发生参数振动,拉索的振幅和瞬态索力都会有很大幅度的提高,有效控制拉索振动,减小振幅是至关重要的,瞬态索力也不容忽视.
  • 摘要:大跨桥结构需要进行实时健康监测,只能通过对脉动激励下结构动力反应的高信噪比数据识别损伤。基于结构模态参数或动力反应的一些损伤指标被用于识别结构刚度变化的损伤的出现、位置甚至程度。迄今一方面多数研究都基于结构全部或大部分、且为均匀分布的自由度上的模态参数或动力反应信息,另一方面脉动激励下各项因素对时域模态识别结果误差的影响及其对损伤指标识别能力的影响讨论很少。鉴于对大跨桥梁进行实时健康监测只能在结构有限测点获取被噪声污染的动力反应数据,本文讨论基于脉动激励下、有测量噪声和有限测点上动力反应的损伤识别问题,通过改进的特征系统实现算法识别出有误差的不完备模态参数,根据模态参数误差的规律选择高精度的模态,研究模态柔度、模态应变能、小波组分能量等损伤指标对大跨桥主梁上不同程度损伤识别的能力和误差,同时考虑有限测点的传感器优化布置,以主跨1650m的西堠门悬索桥的有限元模型作为算例。
  • 摘要:最近深海石油工业的快速发展使得一些浮式深海钻井采油平台在全世界得到了广泛的应用,例如半潜式平台、张力腿TLP以及Spar平台等。如今一些新型的深海平台设计都更加关注平台运动性能、是否支持干式或湿式采油树、是否适合多种海况、设计和建造费用、更大的设计弹性、建造安装难度等。基于以上的这些要求,设计了一座新型深吃水立柱平台DDMC,能够降低平台的建造难度和费用,同时具有良好的运动性能,适合多种极端海况条件。文章阐述了DDMC平台的设计概念并利用基于高阶边界元方法的辐射与绕射理论以及修改的Morison公式预报了平台的激振力与水动力信息,得到了激振力谱,并通过计算模型与数值迭代得到了平台运动的幅值响应算子RAO,与典型的Truss Spar平台进行了比较。通过JONSWAP波浪谱在三种不同极端随机海况下分析了平台的耐波性能,并在单色波作用下讨论了海流作用和2阶波浪稳态漂移力对平台产生的漂移作用。
  • 摘要:斜拉桥拉索由于质量小、柔度大、内阻尼低,极易在多种激励条件下发生振动。斜拉索的振动控制问题是大跨度斜拉桥设计中必须考虑的问题之一。且现代斜拉桥随着跨度不断增大,索也达到了前所未有的长度,因此整个拉索体系的柔度更大,斜拉索频率分布的范围也更广,振动控制难度也增大。在斜拉索锚固端附近安装外置式阻尼器是一种常见的控制斜拉索振动的措施,本文根据苏通大桥上安装的外置式油阻尼器、MR阻尼器的减振效果实测数据,计算了各测试拉索的对数衰减率及其变化趋势,对两种类型阻尼器的工作特性分别进行了分析,对阻尼器的实桥减振效果进行评价。理论上油阻尼器在线性范围内对设计控制的模态将有理想的减振效果,而实测分析发现阻尼器的在实桥上工作时受到诸多因素的影响,其工作性能不能完全按照线性阻尼器来评价。按照线性设计的MR阻尼器的性能也不是理想的线性,在小振幅情况下与摩擦型阻尼器工作性能有相似之处,这为MR阻尼器的设计提供了试验参考。
  • 摘要:大多数的结构损伤识别方法都具有对噪声比较敏感的缺点,限制了方法的实际应用。在本文中,提出了一种基于分形理论和小波包的新的损伤识别方法。在这个方法中,结构上每一个采样点的自由振动反应首先由NeXT方法分析结构的随机振动信号获得,然后用DB5小波函数将其小波包分解到第j层,每一个小波包分量的时间序列都需要计算结构几何分布的分形维数的平均值。梁的损伤位置可以由各小波包分量的分形维数曲线上的剧烈波动来确定,损伤程度可以由基于分形维数的指标δ确定。为了验证方法的识别效果,将其应用于一个简支梁进行损伤识别的数值试验,结果表明此方法不仅能成功地定位损伤,还能定量损伤程度。抗噪试验表明综合考虑各小波包分量的信息此方法既有很强的抗噪性能。
  • 摘要:传统的金属斜拉索很容易遭受锈蚀和疲劳损伤,频仍的换索使得斜拉桥的维护费用居高不下。为了克服这一现象,本文采用在先进复合材料玻璃纤维增强聚合物(GFRP)拉索内埋植光纤光栅(OFBG)的方法,制作了GFRP-OFBG智能斜拉索。这样在避免拉索锈蚀的同时可以延长其使用寿命;通过在拉索服役期实时采用声发射监测系统对拉索的损伤进行监测和及时预警,可以为拉索的维修和更换提供更加科学的依据。通过MTS试验机对GFRP-OFBG智能拉索施加不同应力水平的拉力,得到了GFRP-OFBG智能拉索损伤时的声发射特征,详细的分析了该拉索体系各个阶段的损伤特征和声发射特征参数之间的关系,最后,结合GFRP-OFBG智能拉索损伤源的时差定位方法,对声发射特性和拉索损伤特点的关联性做了较为深入的讨论。
  • 摘要:环境振动测试是获取大型土木结构动力特性的重要试验方法,结构健康监测系统的建立又使全天候环境振动测试成为现实,通过这两种手段可以为悬索桥动力特性分析提供大量的动力特性参数。本文以润扬大桥悬索桥为背景,通过多次环境振动测试以及对结构健康监测系统振动响应分析获取了该桥在不同状态和时期下的动力特性参数,在此基础上结合有限元分析方法探讨了桩土结构相互作用和主梁边界条件的选取对悬索桥动力特性的影响。研究结果表明:考虑桩土结构后,土的力学参数的取值对桥塔动力特性的影响较大,高阶振型的出现次序会发生变化。有限元分析结果和测试结果均表明,主梁两端的边界条件对结构的低阶振型的频率有较大影响,建议根据测试结果修正边界条件的刚度参数。研究结果可为同类桥梁设计和维护提供参考依据。
  • 摘要:将车辆和曲线梁桥分为由车轮与桥面接触处的位移协调条件和相互作用力的平衡关系相联系的两个振动子系统——车辆系统和桥梁系统。利用有限元法及模态叠加综合技术,分别建立具有9个自由度的3D整车模型的振动方程和曲线梁桥的运动方程。以车轮与桥面相互接触处保持不脱离为条件,根据车轮与桥面接触处的位移协调条件和相互作用力的平衡关系,推导出车桥耦合的振动方程,并运用Newmark-β数值方法对其进行迭代求解。由于桥梁振动响应由若干低阶模态起控制作用,为了减少体系计算自由度的工作量,提高运算效率,在系统分析中只提取了若干低阶振型来进行响应分析。文中以某一实际工程桥梁为背景,分析该曲线梁桥在单车荷载作用时,不同行车速,不同路面等级度的振动响应。结果表明:车速对曲线梁桥的竖向挠度的影响很大,但并不总是随行驶速度的增加而增加;在同一车速情况下,路面的不平度对曲线桥梁的冲击影响显著,路况越差,冲击越大。
  • 摘要:薄壁曲梁结构由于其受力性能的优越性,已经广泛地应用于大跨桥梁结构和高层建筑中。景观桥梁的概念就是结合桥梁结构和建筑美学提出来的。本文结合某薄壁箱梁景观桥实际工程,利用有限元软件Midas/Civil中的特征值分析控制功能,比较分析了改变此桥梁基本频率的四种方法:底板外包钢板、改变横隔板密度、增加桥水平面内刚性连接和增加顺桥向牛腿支撑。最后得出底板外包钢板法可以提高结构的基频,但效果不明显,施工存在一定的困难;提高横隔板密度方法反而降低了基频,且施工困难耗费大等缺点,不可取;增加桥面内刚性连接施工方便但效果不明显;增加横向牛腿支撑方法具有经济、施工简单、不影响景观桥梁的美学视觉效果等优点,是一个较好的办法,最后提出构造设计。本文对该类桥梁的设计具有重要的参考价值。
  • 摘要:针对在役输电塔结构损伤检测的需要,采用小波分析方法提取了结构损伤的特征信号。损伤结构的动力特性具有局部时变的特征,小波变换在时域和频域都具有表征信号局部特征的能力,小波包分析利用可以伸缩和平移的可变视窗能够聚焦到信号的任意细节,因此可以对损伤结构的非线性动力特性能进行有效的分析。根据结构有限元理论,改变输电塔结构材料属性以达到模仿其刚度减小的效果。将输电塔结构的某一单元的弹性模量减少,来仿真其某一单元发生裂纹。采用小波包分析方法提取了结构损伤的特征信号。利用小波包分析将振动信号分解到各个频带,然后以各频带能量作为识别故障的特征向量进行损伤识别。通过数值算例表明,小波包分析能够有效地识别结构的损伤。
  • 摘要:Structure health monitoring is the scientific process of nondestructively identifying characteristics related to the fitness of structurecomponent or system. The structure component health monitoring is largely based on visual observations described by subjective indices, and itis necessary to develop a methodology for an accurate and reliable health monitoring. The paper presents a method using experimental modalvibration models for structure components and materials. The structure response is expressed in terms of component natural frequencies anddeflection mode shapes which can be used to estimate the modal parameter and then locating damage of the component. In the end, a three-DOFsystem model was used to extract the modal frequencies and modal vectors and to locate the damage. The result shows that some mode shapewould cause all elements in the system model to undergo limited amounts of response, therefore changes to dampers and springs would not veryvisible in the response data. The appropriate mode shape should be chosen. Using the appropriate mode the structure health monitoring can beapplied. The experimental modal vibration model is a practical model.
  • 摘要:电阻应变式传感器是实际工程中应用较广的传感器之一,将电阻式应变片牢固粘贴到各种弹性敏感元件上,可构成测量位移、加速度、力矩、压力等参数的电阻应变式传感器。它的主要优点是:传感器结构简单、使用方便、性能可靠稳定、灵敏度高、测量速度快、适合静态和动态测量等,易于实现测量过程中自动化和多点同步测量。在机械、电力、航空、化工、建筑领域中有着广泛的应用。但是由于温度变化引起应变片电阻变化对测量精度影响很大。通常由于温度变化引起的电阻应变计的附加应变与试件应变具有相同的数量级,所以不容忽视。
  • 摘要:由于工程或实验现场情况的复杂性,常用的位移测量方法往往受到限制,而视频图像可以实现非接触式实时测量,但由于测量位置及镜头成像畸变的影响,造成成像平面与实物坐标系统间存在着复杂的非线性映射关系,神经网络正是解决非线性映射的有力工具。本文结合视频图像处理和神经网络技术,介绍了一种二维位移测量方法,可应用于土木工程中特定的对象例如高层建筑、大型桥梁的位移测量,也可应用于高大空间建筑中消防系统的火灾视频定位。该方法仅需要相机(摄像机)、标定板和视频图像处理程序,本文通过实验,验证了此方法的准确性和可行性。
  • 摘要:数字全息的记录和再现过程全部实现了数字化操作,因而能完全适应现代的信息处理与传输的需要。它不仅处理速度快而且通过一次曝光就能同时得到被记录物体的表面亮度和形貌分布,能用于几乎所有的光学测量和信息处理领域。本文首先对数字全息的基本特性进行了系统的理论分析,为理解后面的有关数字全息的实际应用问题奠定了坚实的理论基础。
  • 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:有限元分析中最基本的计算是大规模线性方程组的求解,国内外众多学者对有限元方程组求解算法做了较深入的研究。用直接法求解有限元线性方程组Axb.,填充元优化算法是通过减少矩阵三角分解时产生的填充元(Fill-in)数量来减少数据存贮量及浮点计算次数,从而大大提高求解速度并减少精度损失。本文回顾了有限元快速求解技术的发展,比较了常用的几种求解算法的优劣及发展应用前景,着重讨论了填充元优化算法中的最小度算法的原理,并用C++语言编制计算程序加以实现。算例表明,在方程组求解计算程序中采用基于填充元优化算法的快速求解技术,比普通的直接求解法更节省内存,更高效。
  • 摘要:有限元线法是一种半离散方法,它将多维偏微分方程问题离散成一维常微分方程问题进行求解。结构分析中存在众多二阶线性椭圆型偏微分方程边值问题,如Poisson方程、弹性力学平面和空间问题、中厚板、壳弯曲问题等,这类问题经有限元线法半离散后成为二阶线性自伴型常微分方程组边值问题。本文用Ritz有限元求解该类问题,并对其提出基于凝聚形函数的EEP超收敛算法的凝聚格式。数值算例表明,作为一维有限元0C问题单一方程的EEP法在二阶线性自伴型常微分方程组边值问题上的成功推广,本文方法具有和原EEP法相同的良好性态,即:用m次单元对足够光滑问题的有限元解答,采用该算法计算的任一解分量的任一点的位移和应力超收敛解均可以达到hm2阶的最佳超收敛结果。文中给出两个典型的数值算例,验证了该方法的高效可靠。
  • 摘要:膜结构的找形分析是求解一个非线性问题的过程,提供一个合理的初始解是保证非线性问题迭代收敛的重要条件。本文提出了一种初始解构造方法,旨在改善膜结构找形过程中的收敛性能。其基本思路是基于三次B样条插值方法,构造了给定边界的Coons曲面,其中,四边形的Coons曲面是一种基本的Coons曲面,根据有限元线法的三角形单元构造思想,提出了新的三角形Coons曲面构造方案,将这两种Coons曲面作为膜结构有限元线法找形的初始解。算例表明,这种构造方式简单,曲面连续光滑性强,是一种通用、可靠的初始解构造方法,能用于膜结构的有限元线法找形。
  • 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:The random characters of the road surface profile are discussed with the uniform distribution and the normal distribution phaseangle inputs. The inputs are investigated on the amplitudes, the probability density, the cumulative probability and the amplitude frequency.The road surface is numerical simulated as a zero means stationary Gaussian random process according to International Organization forStandardization specifications, with the two distribution types. The calculations are inspected on the frequency, the power spectral densitywith roughness coefficient varying. The surface profiles and the power spectral density curve amplitudes are depended on the coefficient,and the random characters of the input distribution are not inherited directly by the surface. Furthermore, no dominate frequency emerges inthe PSD curves.
  • 摘要:近几年来,我国的建筑事业蓬勃的发展,各项建设工程以前所未有的规模和速度出现,随着一座座高层,超高层建筑拔地而起,对高大模板支撑体系的安全性能提出了更高的要求。扣件式钢管脚手架具有搭建速度快,成本低廉,可重复利用等优点,被广泛应用于高大模板支撑体系中,然而由于受各种因素的影响脚手架坍塌事故时有发生,在很大程度上造成了人员伤亡,财产损失和对施工工期的影响。找出事故发生的致因,对这些危险因素进行系统分析,并采取针对性的措施,对实现建筑安全,降低事故的发生有着十分重要的意义。本文采用层次分析法,将定性分析和定量计算相结合,从设计,施工,管理三大方面对扣件式模板支架进行风险研究,找出影响风险的重要因素,并提出针对性的防范措施,有效地预防模板支架坍塌事故的发生。
  • 摘要:本文根据砌体结构加固的基本理论、计算分析原理和设计方法,对常用的砌体加固方法进行了分析,对现有的在工程得到广泛应用的砌体加固方法进行了研究,对设计计算公式进行了整合。研制了用于砌体构件加固设计的“砌体构件加固设计工具箱”软件系统,包括独具特色的设计计算书自动生成功能。通过对AutoCAD的二次开发,实现了计算机辅助绘制加固施工图的功能。文中以一幢三层砌体结构房屋为算例,进行了抗震鉴定和钢筋网砂浆面层法加固设计。工程实践表明:本文所研制的砌体结构加固计算机辅助设计系统可以有效地进行砌体构件加固设计和分析,并能够对多种加固方案进行分析比较。本文所论述的方法和结论在实际工程中具有一定的理论意义和实际应用价值。
  • 摘要:基于径向基函数(Radial Basis Functions)的无网格方法,具有形式简单、易编程、精度高、收敛快等优点。Hermite方法是其中一种重要的纯无网格方法,不需要任何背景网格。它生成的插值矩阵具有对称性,存储量也比一般的无网格方法减少了一半,并且提高了求解问题的精度。本文基于Multi-Quadric(MQ)函数,利用Hermite配点方法,求解了对称区域、非对称区域和多连通区域等不同形状区域上的薄膜自振频率问题。将本文计算结果与解析解、有限元方法(Finite Element Method)的计算结果进行比较得到,Hermite方法求解问题精度高,并且能解决Ansys软件产生的重频现象。本文还讨论了MQ函数的形状参数c以及配置点的布置对计算结果的影响,给出了求解薄膜自振频率的一些经验总结。
  • 摘要:This paper presents a model updating strategy for random finite element model by deterministic optimization algorithm. Theeffects of uncertainties in both measured modal frequencies and structural parameters of finite element model are considered as randomvariables during model updating process. According to the probability principle, the proposed model updating methodology transformsmodel updating problem into two equivalent deterministic constrained optimization problems regarding the mean values and covariance ofrandom variables. The random structural parameters of finite element model are considered to be independent from each other. Both themean value and associated standard deviation of random structural parameters can be obtained in iterative fashions so as to minimize thedifference between the predicted and the measured random modal frequencies. The updated finite element model can generate relativelyreasonable random modal frequencies close to the experimental ones. Numerical studies are carried out using collected modal frequenciesobtained from in-situ monitoring of the Binzhou Yellow River Highway Bridge, China and the corresponding finite element model. Thenumerical results show the correctness and effectiveness of the proposed method.
  • 摘要:本文采用指数多项式闭合(EPC)法构造了泊松白噪声激励下非线性随机动力系统响应的稳态概率密度函数求解过程。在泊松白噪声激励下系统响应变量的概率密度函数满足广义Fokker-Planck-Kolmogorov (FPK)方程。运用指数多项式闭合法,将广义FPK方程解的形式表示为以系统响应变量的n阶多项式为幂的指数形式。由于这一特定的解函数形式和求解过程中所采用的特定权函数形式,最后使广义FPK方程在积分意义上得到满足,并最终把求解FPK方程问题归结为求解非线性代数方程组问题。为了考察指数多项式闭合法在泊松白噪声激励下的有效性,分别针对vander Pol和Duffing振子进行了数值分析研究,同时考察了在系统非线性强弱程度不同条件下该求解过程的有效性。计算结果表明,该方法获得的近似概率密度函数值与Monte Carlo模拟值符合良好,尤其在对小概率可靠度分析起重要作用的概率密度尾部也符合良好。
  • 摘要:采用粘滞阻尼器控制结构的地震反应是一种有效的被动控制方式,粘滞阻尼减震控制结构动力反应的确定性分析已经得到了广泛的运用。然而,由于地震动的随机性,粘滞阻尼减震结构的地震反应必然为随机过程,采用随机振动理论对减震结构进行不确定性分析是合理、必要的。考虑到粘滞阻尼器附加给结构的阻尼矩阵为非经典阻尼矩阵,不能满足振型正交的解耦条件,本文将粘滞阻尼减震结构在随机地震动模型激励下的动力方程表达为状态方程形式,在状态空间内运用复模态分析方法和相关性理论获得了减震结构和减震装置动力反应的统计特征时域解。最后,通过一个设置粘滞流体阻尼器的框架结构计算实例,说明了这种方法的运用。该方法使得减震结构方差反应等统计量的计算非常简便,并且可以为粘滞阻尼减震结构抗震可靠性评估提供基础。
  • 摘要:目前结构性态评估方法的研究基本都是以单自由度体系和单向地震输入为前提的,而实际地震动的多维性、结构的空间耦合特性使基于单自由度体系的结构性态评估存在局限性。本文在对水平偏心结构模态分析的基础上,建立了考虑单向水平偏心的等效模态二自由度(E2DOF)体系,可表征单向非对称结构体系的平扭耦联效应。该E2DOF体系由偏置的集中质量以及刚性杆和弹簧构成。对E2DOF体系特性分析,得出此E2DOF与原结构体系对应模态是完全一致的。在分析验证E2DOF模型正确性的基础上,提出了二维MPA方法(2DMPA)。通过对一偏心钢框架结构2DMPA和增量动力模态时程反应分析(UMIDA)对比,说明2DMPA方法的正确性。同时,2DMPA和时程分析结果表明,该E2DOF体系可以精确描述单向非对称结构的弹性地震反应,在非弹性情况下也有较高的精度,可以用于偏心结构的非线性性态评估。
  • 摘要:结合我国抗震设计规范,提出粘弹性阻尼减震结构基于位移的设计方法。根据减震结构的特点,将其性能划分为使用良好、人身安全和防止倒塌三个水平,并用层间位移角限值予以量化;根据粘弹性阻尼器的特点,给出了粘弹性阻尼器减震结构等效阻尼比的计算公式及粘弹性阻尼器等效刚度的计算方法。在此基础上将将结构转化为等效单自由度体系,利用基于位移的设计方法对粘弹性阻尼减震结构进行设计,通过算例,介绍用该方法对框架结构进行粘弹性阻尼减震设计的设计过程。实例分析表明,提出的粘弹性阻尼减震结构基于位移的设计方法是可行的,并且与时程分析得出的平均结果吻合较好,而且该方法简单实用,便于操作,能够控制减震结构在不同强度水准地震作用下的性能。
  • 摘要:通过对6根T形截面短肢剪力墙构件在轴向力及水平力共同作用下的拟静力试验研究,介绍了短肢剪力墙的破坏形态,总结了此类构件正截面强度和延性的特征及变化规律。试验结果表明:在低周反复水平荷载作用下,T形截面构件翼缘受拉和翼缘受压两种情况下正截面承载力及延性相差很大,滞回曲线明显不对称,翼缘受拉时一般为小偏心破坏,抗震性能不理想,设计时需仔细考虑。从强度和延性分析,肢厚比为6.5的构件综合性能较好。
  • 摘要:在相邻结构间安装粘弹性阻尼器控制结构的地震响应。在ANSYS中建立了相邻框筒结构有限元模型,采用Kelvin模型模拟粘弹性阻尼器,基于广义单自由度体系建立了相邻结构等效双体单自由度体系方程,采用在双体单自由度结构间设立Kelvin型被动控制单元的最优参数表达式,求得了相邻结构间阻尼器最优参数。在ANSYS中将阻尼器进行分布布置,采用模态综合超单元法对设置有阻尼器的相邻结构进行了动力缩聚,并对结构模型进行了时程分析。通过算例分析证实了采用等效双体单自由度体系代替相邻多自由度结构体系的正确性,表明了这种被动控制方法能够非常有效地减小在地震作用下相邻结构的地震响应,并说明了采用模态综合超单元法可保证精度并且大大节省时间。
  • 摘要:短肢剪力墙结构是一种建筑结构新体系,很多问题需要进行研究与完善。本文以异形柱、短肢剪力墙构件为研究对象,对短肢剪力墙结构的破坏机制进行了较为详细的研究。将异形柱框架结构和短肢剪力墙结构设计成梁铰耗能机制的结构体系后,既解决了尽力提高异形柱和短肢剪力墙构件的延性这一难题,也可适当放宽规范对该类结构的一些限制。
  • 摘要:本文首先在研究分析已有的震害资料的基础上,指出输煤栈桥的震害破坏特点,并对其破坏原因进行了分析;之后介绍了该特种结构目前的抗震设计原理及方法;最后总结了输煤栈桥结构抗震理论研究现状,分析了当前研究的不足,并对今后输煤栈桥抗震研究的方向提出建议。
  • 摘要:由于防屈曲支撑(Buckling Restrained Brace,简称BRB)既能提高结构的刚度,又有良好的滞回性能,来耗散地震的能量,所以在1994年美国北岭地震及1995年日本阪神地震以后,已在国外广泛用于结构的抗震加固中。而Perform-3d作为专业的非线性分析软件,因其强大功能,将成为结构工程师非线性分析的重要工具。本文结合Perform-3d软件对一幢14层普通钢筋混凝土框架结构和及其用BRB加固后的进行了非线性分析,在分析过程中,共输入了7条涉及50年设计基准期超越概率10%和50年设计基准期超越概率2%的地震波。研究了BRB的耗能能力及不同楼层中BRB的轴向变形能力,并比较了两栋结构的层间位移角值、内部构件的受力情况、楼层剪力等。经过分析显示,BRB能够大大提高结构的延性,而加固后框架的工作性能及抗震性能较原结构而言有显著提高。此外,非线性分析的结果将成为试验研究和工程设计的重要依据。
  • 摘要:输入地震动的合理性是影响时程分析结果可信度的重要因素。地震动受到震源性质、震中距、传播途径和场地条件等诸多因素的影响。在已有的地震动输入方式中,对场地的考虑,都是笼统考虑规范规定的场地类别,没有详细考虑结构真实建设场地的影响。由于场地类别的判定具有很大的模糊性,即使是相同的场地类别,场地的地震效应也有很大的差异。场地的软弱表层、软弱夹层、互层土、场地土层及土层的排列顺序、输入地震动特性、地震动输入界面、土动力参数变异性等对场地的地震效应均有影响。本文利用工程拟建场地的多次自由场反应,对场地的滤波实质及其对地震输入的影响进行讨论研究,建议先进行地震动的自由场反应,再按最优双指标选波方案并考虑地震动弹性总输入能反应来选择输入地震波。
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