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第27全国结构工程学术会议

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1.我国风电发展现状及前景
- 高超;贾娅娅;刘庆宽
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：为了更好地了解我国风电发展状况,为以后的研究提供参考依据,首先根据规模的变化分四个阶段对我国风电产业的发展历史进行了回顾;然后用中国风电历年来新增总装机容量和海上风电装机容量以及国内各个整机制造商的累计装机容量数据来说明现阶段我国风电发展的特点;最后对我国风电发展的前景进行了分析,重点介绍了我国风电未来的发展方向.研究结果表明,我国风电发展前景广阔,未来会朝着大型化的方向发展.
2.昆山市某片区排水管网水流数值计算及分析
- 韩凯;茅泽育;丁法龙
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：以昆山市某排水片区为研究对象,应用SWMM模型对研究区域地下管网的汇流过程进行了数值模拟.降雨历时取为2h,重现期分别为1a、2a、3a和5a的4类暴雨过程,通过计算得到了该地区在不同设计暴雨雨型下的易涝点,并通过充满度指标对现状排水系统的排水能力进行了评估.研究结果为该地区地下管网改建和优化运行提供了参考依据.同时,总结了在应用SWMM模型解决工程实际问题过程中遇到的主要问题,并提出了建议.
3.PVA纤维增强混凝土的发展现状及工程应用
- Hu Qiang;胡强;Su Jun;苏骏
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：系统介绍聚乙烯醇纤维增强混凝土(Polyvinyl alcohol fiber reinforced concrete,PVA-FRC)的基本性能、微观机理及在实际工程中的应用.在基本性能方面,详细地介绍PVA-FRC受压变形能力、应变硬化现象和延性特征;在开裂机理方面,详细介绍PVA-FRC中纤维、基体和界面之间的作用和三者之间的关系;在实际工程应用方面,介绍PVA-FRC在我国大型水利水电以及道路、桥梁和高速公路工程中的应用情况;最后,在此基础上简要提出一些需要改进和研究的问题.
4.工业回收钢纤维混凝土抗剪和劈拉性能试验研究
- Jiang Linren;姜麒任;Li Yan;李妍;Fang Quan;方权
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：为研究回收钢纤维混凝土劈裂抗拉性能和双面剪切性能,实验设计了13组72个回收钢纤维混凝土试件,分别研究了不同长径比、掺量和形状的回收钢纤维对混凝土的劈裂、剪切性能的影响.通过与普通混凝土力学性能的对比,分析了各组回收钢纤维所产生效果的优劣.现有学者主要是研究钢厂直接炼制的普通钢纤维,本实验主要研究从废旧轮胎中提取出的高强胎圈钢丝作为实验对象,以下均称回收钢纤维.研究表明不同掺量、长径比的回收钢纤维对混凝土劈裂、剪切强度均有不错的增强效果.其中尤以掺量为1.5％的效果最佳.对于直型钢纤维,异型钢纤维的增强效果要稍好.相比普通混凝土,掺和回收钢纤维的混凝土表现出良好的塑性性能,有明显抑制混凝土裂缝发展的效果.为回收钢纤维更好的应用于实际工程做了一定的基础研究工作.
5.圆形断面管道非满流水力特性研究
- 茅泽育;丁法龙;韩凯;罗佳
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：圆形断面管道广泛应用于实际工程中.但圆管中的无压均匀紊流,由于受自由水面和边壁曲率的影响,水力特性比其它断面形状明流和圆管有压流复杂得多.基于计算流体力学理论,采用数值模拟的研究手段,对圆管无压均匀流的水力特性进行了研究.结果表明,在自由水面和管道壁面作用下,圆管过流断面二次流现象明显,最大流速点位于自由水面以下,具体位置与充满度、糙率等因素相关,充满度较大时最大流速点位于圆管断面中心附近;横向不同垂线上的流速垂向分布也有区别;圆管断面平均流速同水面中心点流速的比值基本不受管径、坡度影响,但随水流充满度和糙率呈线性变化.圆管无压均匀流水力特性的研究结果,丰富了水动力学相关理论,同时为新型测流手段研制提供了科学依据.
6.工业回收钢纤维混凝土抗折性能试验研究
- Chen geng;陈庚;Li Yan;李妍;Linchaodong;林朝东
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：试验研究不同长径比,不同体积掺量下工业回收钢纤维混凝土的抗折性能,工业回收钢纤维是从废旧汽车轮胎中提取出来的胎圈钢丝,具有抗拉强度高的特征.结果表明:体积掺量为0.5％时,工业回收钢纤维对混凝土的抗折强度影响不大;当长径比为30,体积掺量为1.0％和1.5％时,工业回收钢纤维混凝土的抗折强度分别提高了8.92％和19.19％;剪切波纹型钢纤维混凝土的抗折强度分别提高了11.47％和25.92％,虽然强度提高程度不同,但回收钢纤维由于造价低,且能够解决废旧轮胎的环境污染问题,仍是一种较好的绿色材料.对于两种类型钢纤维混凝土,长径比40的钢纤维比长径比30的钢纤维对混凝土有更明显的增强效果.根据试验结果对比工业回收钢纤维和剪切波纹型钢纤维对混凝土强度的改善程度,为实际工程提供理论参考,对废旧轮胎的再利用提供有力的技术支持.
7.台风下考虑中-小尺度耦合的大型风力机气动力与结构响应研究
- 余文林;柯世堂
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：与良态风相比,台风作用会显著改变大型风力机周围流场特性与表面气动力分布,进而影响风力机体系的综合受力性能.大型风力机属于典型的风敏感柔性结构，风荷载是其结构设计的控制荷载.以南京航空航天大学自主研发的5MW水平轴风力机为研究对象,首先基于中尺度WRF模式获得台风“鹦鹉”风场信息,然后根据非线性最小二乘法原理拟合得到近地面风速剖面.同时设置与该台风风速剖面在B类地貌梯度高度处风速相同的良态风风速剖面,并将此台风和良态风风速剖面作为后续小尺度风场模拟的初始边界条件.在此基础上,采用CFD技术系统研究台风和良态风作用下风力机表面速度流线和风压模式等的分布特性.最后,结合有限元方法重点对两种荷载作用下风力机体系结构响应以及屈曲稳定性等进行定性和定量的对比分析.研究表明:与良态风相比,台风作用下风力机表面风速、迎风面正压、侧风面负压以及各结构响应均显著增大,屈曲稳定性明显降低.上述结论可为此类风力机在台风环境下的荷载预测提供参考.
8.寒区水库垂向水温分布及冰盖生消机理研究
- 茅泽育;丁法龙;韩凯;郑乾坤
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：寒区水库表面冬季会出现结冰现象,冰盖的存在会显著改变库内水温分布并对水库正常运行造成影响.当冰表面有雪层覆盖时,会影响冰盖厚度增长规律及库内水温的分布.本文针对寒区水库,建立垂向一维冰-水耦合系统模型,并研究了雪层覆盖时的影响.将模型运用于丰满水库,得到丰满水库全年的水温分布以及冰盖生消过程,对比分析了雪盖存在对冰盖生长的影响.结果显示:7月份库内水温达到峰值,水温分布为典型分层结构;12月下旬,开始结冰,冰期持续约3个月,水温为逆温分布.水库底部水温约为4°C～6°C,且变化范围较小.雪层的存在,会显著降低冰盖的增长速度.
9.基于和声搜索优化算法的地震动选择
- 李雁军;吕大刚;王震宇
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：在结构抗震性能分析中,地震动选择直接影响结构时程分析结果的合理性和准确性.本文将和声搜索优化算法应用到基于规范反应谱的地震动选择中,通过在特定周期范围内与规范反应谱拟合,优化选择地震动集,对两个不同高度的结构模型进行了地震作用下的弹性和弹塑性时程分析,通过与已有研究成果的对比分析,可以看出本文地震动选择方法是合理可行的.通过对变性指标和基底剪力的离散性分析,可以看出本文地震动选择方法具有较高的稳定性和更广泛的适用性.本文的地震动选择方法非常适合于选取一定数量的地震动对结构进行时程分析,校核结构响应,可操作性强,提供了一种地震动选择的新方法.
10.精确测量地冲击下土颗粒的运动
- 李永胜;周宏元;王小娟;张雪健
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：本研究采用显示动力有限元软件AUTODYN,对土中爆炸作用下的土颗粒运动时程进行研究.计算结果表明,土的泊松比较高时,传感器会随着土一起同步运动;土的泊松比较低时,传感器与土则不会同步运动.直接将传感器安装在低泊松比土中不能准确测量土的速度时程.本研究提出将传感器安装在与土具有相同波阻抗的多孔材料如泡沫混凝土中,再安装在土中测量地冲击.数值计算表明爆炸波在经过波阻抗相同的低泊松比土与泡沫混凝土界面时,基本不会发生波的反射,在地冲击作用下传感器与泡沫混凝土间无相对运动.本研究提出的测量方法提高了地冲击作用下低泊松比土中速度时程的测量精度.
11.三心圆柱面煤棚风荷载分布规律试验研究
- LIANG Peng-fei;梁朋飞;HU Bo;胡波;LIU Qing-kuan;刘庆宽;ZHENG Yun-fei;郑云飞
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：干煤棚作为一种大跨空间曲面结构,对风荷载十分敏感,风荷载也是设计建造煤棚时必须考虑的关键因素之一.根据工程设计与实际应用中对准确的结构风荷载数据的需要,本文以某电厂三心圆柱面干煤棚工程项目为背景,对煤棚的刚性模型进行风洞试验研究.分别在不同风向角下测得煤棚风荷载体型系数,经过对各测点体型系数的分析,得到不同工况下结构表面体型系数变化规律.试验研究结果表明:0°和90°为测点A的最不利风向角,200°和270°为测点B的最不利风向角,且周围建筑物的干扰对体型系数变化的影响也不容忽视;在不同工况下,煤棚模型两端和顶棚底边部分体型系数较大,设计和建造煤棚时应对其作相应的加固.
12.串列双圆柱气动力的干扰效应研究
- LIU Xi-qiang;刘夕强;CHEN Shuai;陈帅;ZHAO Hui-tao;赵会涛;LIU Xiao-bing;刘小兵
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：为研究串列双圆柱气动力的干扰效应,对串列双圆柱进行了风洞测压试验.通过改变串列双圆柱的间距比L/D(L为两圆柱中心之间的距离,D为圆柱的直径),研究了串列双圆柱的风压分布与阻力的干扰效应,并与单圆柱进行对比.结果表明:在L/D≤3.5时,上下游圆柱的背压的绝对值均小于单圆柱的背压绝对值,且阻力均小于单圆柱的阻力;当L/D≥4时,与单圆柱相比较,上游圆柱的风压分布与阻力几乎不受影响,下游圆柱的风压分布与阻力仍然存在较大干扰.在间距比L/D由3.5变换为4.0时,上、下游圆柱的风压分布状态出现了较大变化,而且阻力均出现了较大的跃升.
13.钢管混凝土构件抗爆性能研究进展
- LU Yun-ke;卢云柯;TAN Qing-hua;谭清华;JIANG Zhi-gang;蒋志刚
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：近年来土木工程对结构抗爆提出了更高的要求,相关方面的研究逐渐增多.本文从试验研究、理论分析和数值模拟三个方面对近年来钢管混凝土构件抗爆性能研究进展进行了综述,并针对现有研究的不足,提出了研究建议,包括改进爆炸试验、拓展SDOF法、考虑钢管与混凝土之间界面粘结的数值模拟和加强钢管混凝土构件的抗爆性能研究以及新材料的动态力学性能研究.
14.爆炸容器动态响应研究进展综述
- QIAN Qiu-dong;钱秋冬;WANG Qing-tao;汪庆桃;HU Yu-feng;胡玉峰
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：随着爆炸焊接技术的不断发展,作为其主要加工场所,爆炸容器的重要性变得越来越明显.本文对爆炸容器在其内部爆炸加载下动态响应的相关研究成果作了综述,分别介绍了理论分析、数值模拟和实验研究三个方面的研究进展,最后对相关领域的工作作了展望.
15.医疗系统抗震韧性评估指标体系
- Shang Qingxue;尚庆学;Li Jichao;李吉超;Wang Tao;王涛
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：本文提出一种量化医疗系统抗震韧性的评估框架,通过定义医疗系统功能、确定关键基础设施及支撑医疗系统功能的关键构件建立医疗系统模型.将医疗系统划分为五个医疗功能单元及七个子系统,每个子系统由不同的构件构成,由此建立医疗系统抗震韧性评估指标体系,并通过层次分析法确定指标体系各组成部分的权重系数用于后续的韧性评估.结果表明门诊急诊是五个医疗功能单元中最重要的(37.5％).同时通过专家打分法确定了对应于地震救灾功能以及全部功能恢复所需要的时间需求(分别是8.13天,27.27天).
16.基于SPH算法的泡沫混凝土动态压缩数值研究
- 申文静;周宏元;王小娟
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：本研究建立正六边形蜂窝近似表征泡沫混凝土,并利用SPH算法研究其在不同加载速度下的动态响应规律.研究表明,SPH算法可以有效模拟混凝土等脆性材料的低速压缩响应.低速压缩时,泡沫混凝土发生整体变形,产生明显的剪切带;随着压缩速度的增加,剪切带逐渐消失;当加载速度超过某临界值后,泡沫混凝土从加载端开始逐层坍塌破坏.此研究为泡沫混凝土动态性能的研究奠定了基础.
17.湍流对高层建筑极值风压影响的风洞试验研究
- 苏万林;李正农
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：高层建筑的外表面装饰经常采用玻璃幕墙作为围护结构,而玻璃幕墙设计时一般按极值风压计算.通过风洞试验,本文主要研究了湍流对高层建筑极值风压的影响.本次试验中共模拟了均匀风场、B类、C类、D类和D+风场等五种风场,对100cm矩形和方形高层模型典型测点的极值风压分布规律进行了研究.结果表明,同一风向角,任一模型的单个典型测点极大值风压系数在D+风场皆为最大;典型测点极小值风压系数曲线的最小值一般出现在该点所在模型立面与来流平行或者呈15°夹角.
18.A类风场与台风风场下航站楼屋盖气动性能对比
- 孙捷;柯世堂
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：为研究A类风场与台风风场下大跨屋盖气动性能的差异,以沿海地区某拟建航站楼为研究对象,分别基于中尺度天气预报模式(WRF)模拟“鲇鱼”台风风场与非线性最小二乘法拟合的A类风场,采用雷诺时均模拟(RANS)方法对两类风场下的航站楼屋盖气动性能进行数值分析.考虑13种来流风向工况对比研究航站楼屋盖表面风压分布特性及流场作用机理,归纳了两类风场对航站楼屋盖气动性能的影响规律.结果表明,台风风场下航站楼屋盖表面风压分布较良态风场有更强的离散性,两类风场均使航站楼屋盖迎风面边缘处出现极值风压和最显著的风压波动,两类风场极值风速相同时,台风风场在绕流时的风速更大,在屋盖边缘产生更大的吸力.
19.不同地震下的校园建筑震害与经济损失对比
- SUN Chu-jin;孙楚津;CHENG Qing-le;程庆乐;ZENG Xiang;曾翔;XU Zhen;许镇;LU Xinzheng;陆新征
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：城市抗震弹塑性分析方法广泛地应用于地震灾害分析领域,其将强震记录输入目标区域建筑模型进行非线性时程分析,得到目标区域的建筑破坏情况.然而,不同地震的目标区域各不相同,难以对比不同地震的破坏能力.因此,本文以清华校园作为目标区域,将若干条近年来的强震记录和2组模拟地震动输入校园建筑进行分析,对比不同地震下建筑的破坏状态比例,从结果可以看出地震动频谱特性对于目标区域建筑破坏状态具有较大影响.此外,本文分别利用基于FEMA P-58的方法和基于中国规范的方法对上述地震下的校园建筑进行了经济损失评价,结果表明由于计算方法差异两种方法结果有所不同,且结果受到地震动峰值加速度(PGA)影响.本文的分析结果可以为对比不同地震的破坏能力提供参考.
20.串列双方柱气动力的干扰效应研究
- SUN Ya-song;孙亚松;CHEN-shuai;陈帅;ZHAO Hui-tao;赵会涛;LIU Xiao-bing;刘小兵
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：串列双方柱在来流风的作用下会存在气动干扰效应,通过风洞测压试验对单方柱及串列双方柱风压分布及阻力系数随间距比L/D(L为两个断面中心距离,D为模型宽度)的变化进行了研究,并对单方柱及串列双方柱试验结果进行对比分析,研究结果表明:(1)串列双方柱的临界间距为3.5≤L/D≤4.(2)L/D＜3.5时干扰效应对上游模型风压分布基本没什么影响,对下游模型风压分布的影响很明显.(3)L/D＞4时干扰效应对上游模型风压分布基本没影响,对下游模型风压分布影响依然有很大.(4)干扰效应对上游模型阻力系数均值的影响明显小于对下游模型的影响.
21.基于人工边界子结构的地震波动输入方法的简化
- 谭辉;宝鑫;王东洋;刘晶波
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：基于人工边界子结构的地震波动输入方法利用人工边界子结构的动力分析获得实现地震波动输入的等效输入地震荷载,避免了波动法中等效输入地震荷载的复杂求解过程,具有精度高、步骤简便、易于实施的优点.但是,对于模型较大的情况,人工边界子结构模型单元数量仍较多,导致计算量较大.针对工程中常见的地震波竖直入射的情况,根据人工边界子结构模型的节点运动特点,提出了可以有效简化基于人工边界子结构的地震波动输入方法的措施,利用人工边界土柱模型替代人工边界子结构模型,在保证计算精度的条件下,进一步简化等效输入地震荷载的求解过程,通过数值算例验证了该简化方法的有效性.
22.碳纤维布加固砌体填充墙抗近距离小当量炸药爆炸实验研究
- Wan Jun;万军
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：本文实验研究了无加固、单层碳纤维布加固和多层碳纤维布加固的单向砌体填充墙在近距离小当量炸药爆炸作用下的破坏形式.研究表明,近距离小当量炸药爆炸条件下,墙体通常受到局部破坏和整体破坏作用,采用纤维布加固措施可以有效减小爆炸对墙体的局部破坏和整体破坏作用.为了使墙体能够抵抗近距离小当量炸药的爆炸,在爆炸近区和爆炸远区需要根据墙体和纤维布的具体形式分别选用合适的纤维布铺层方式和层数.
23.基于检测数据的钢筋材料超强对RC框架抗震性能评估
- WANG Xiao-wei;王啸威;JIANG Qing;蒋庆;FENG Yu-long;冯玉龙;LI Ge-ge;李葛葛;ZHONG Xun;种迅;WANG Han-qin;王瀚钦
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：某框架结构工程检测发现钢筋材料超强,不能满足规范要求,需要对工程进行抗震性能评估,为工程加固提供依据.为此,按照规范规定的五个加载阶段对框架进行弹性复核和推覆分析,得到各个阶段塑性铰的分布图和基地剪力-顶点位移曲线.结果表明:(1)该工程在材料超强的影响下抗震性能仍然保持良好性能,满足“强柱弱梁”的要求;(2)该分析思路简单有效.最后依据结果给出了给底层柱加固的建议.
24.运营状态下中承式拱桥短吊杆应力幅频谱统计及疲劳分析
- WANG Zi-hao;王子豪;LEI Jia-yan;雷家艳;HE Wen-peng;何文朋;SHI Wei;施伟
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：短吊杆是中下承式拱桥疲劳安全问题中的关键构件之一,以运营状态下的某中承式单拱面钢拱桥短吊杆的应变监测数据为研究对象,分析了短吊杆应力幅随机统计特性,并对其疲劳寿命进行了评估.首先,根据实测应变历程特征,通过剔除随机干扰的信号预处理,使吊杆动应力变化与实桥受力状态一致,在此基础上,利用雨流计数法对短吊杆应力幅进行统计分析,分别讨论了以l天、3天、7天、30天为采样时长计算得到的标准日平均应力幅频次情况.最后基于我国钢结构设计规范(GB50017-2003)和Eurocode3规范给出了该桥短吊杆焊缝的疲劳寿命估算值.研究表明,从原始应变历程信号中剔除数量极多但幅值较小的应变循环,是短吊杆应力幅随机统计特性分析的关键环节,运营环境下短吊杆应力幅频次分布情况受采样时长的影响随机性很大,长期应变监测是全面正确评估焊缝疲劳寿命的前提,短吊杆的最短疲劳寿命仅为35年,该吊杆的疲劳安全对全桥结构的运营安全性影响至关重要.
25.接触爆炸作用下钢筋混凝土单向板动态响应的数值分析
- Wu Zhisheng;吴志昇;Song Dianyi;宋殿义;Yan Bo;严波;Tan Qinghua;谭清华
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：钢筋混凝土桥面板是军事打击或恐怖袭击中的易损构件.本文采用数值模拟,对钢筋混凝土单向板在接触爆炸作用下的动态响应进行了研究,首先基于ANSYS/LS-DYNA软件,采用已有文献中有关桥面板的爆炸试验,对数值模型进行了验证;基于验证的数值模型,分析了某工程中的钢筋混凝土单向板在接触爆炸荷载作用下的动态响应和爆炸损伤.研究结果表明:单向板在接触爆炸荷载作用下,各点的压力和竖向位移随着爆心距离的变大而逐渐降低,超压峰值也出现延迟;在爆炸初始时刻,单向板有微小的横向弯曲变形;小当量的炸药会造成拉伸破坏,大当量的炸药会造成弯曲破坏.本文研究成果可为钢筋混凝土桥面板的抗爆设计提供参考.
26.CFRP-火灾后混凝土界面快速剥离模拟
- XIAO Yun-yi;肖云逸;HE Dong-er;何栋尔;ZHANG Zi-hua;章子华;LUO Wei;罗威;ZHUGE Ping;诸葛萍
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：外贴CFRP已在火灾后混凝土结构加固中普遍应用,鉴于CFRP-混凝土界面存在显著的应变率效应,有必要对快速荷载下CFRP-火灾后混凝土界面粘结性能做深入研究.基于ABAQUS平台,采用无厚度粘结单元模拟CFRP-混凝土界面层,实现快速荷载下CFRP-火灾后混凝土界面剥离的准确模拟.为验证有限元模型参数选取的合理性和准确性,以加载速率、混凝土强度等级、过火温度为控制变量,模拟了6个单面剪切试件的剪切剥离过程,得到不同条件下界面应变分布、界面粘结剪应力、界面粘结滑移曲线.结果表明,本文所提方法可较准确地模拟CFRP-火灾后混凝土界面剥离行为,模拟所得应变分布、界面粘结剪应力、界面粘结滑移曲线与试验值基本吻合.
27.拔榫状态下直榫节点滞回性能有限元分析
- XIE Qi-fang;谢启芳;ZHANG Li-peng;张利朋;WANG Long;王龙;CUI Ya-zhen;崔雅珍;YANG Liu-jie;杨柳杰
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：榫头部分拔出是现存古建筑木结构榫卯节点的典型残损类型之一,对榫卯节点的滞回性能及整体结构的抗震性能有很大影响.以易于发生拔榫的直榫节点为研究对象,通过分析其在拔榫状态和未拔榫状态下的荷载传递机制,发现两者的受力机理相同.基于此建立了未拔榫状态下直榫节点的有限元分析模型,其弯矩-转角滞回性能模拟结果与已有试验结果的对比分析表明,所建有限元模型可行.在此基础上,通过定义拔榫程度为0、1/10、2/10和3/10,分析了拔榫量对直榫节点滞回性能的影响规律.结果表明:随着榫头拔出量的增大,节点的承载能力降低,变形能力变弱,抗震性能也有着不同程度的退化.所建有限元模型及其分析结果能够为拔榫状态下单向直榫节点的抗震分析及其震后修复加固提供有利参考.
28.天然气泄漏爆炸冲击同沟并行邻管的模拟方法
- XU Tao-long;徐涛龙;LIANG Bo;梁博;WEN Xia;文霞;YAO An-lin;姚安林;LI You-lv;李又绿;JIANG Hong-ye;蒋宏业
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：任意拉格朗日欧拉算法(Arbitrary Lagrange-Euler Algorithm,ALE)、爆腔理论(Blasting Cavity Theory,BC)、光滑粒子流体动力学和有限元耦合法(Smooth Particle Hydrodynamics-Finite Element Method,SPH-FEM)均可模拟天然气管道泄漏后的爆炸冲击效应,三种方法各具特点.利用加拿大Suffield防务研究所的爆炸实验数据,发现ALE和SPH-FEM都能较好地描述爆轰波在土中的传播规律,且SPH-FEM能精确反映爆炸后土体压缩、开裂及地表变形等情况.针对同沟并行的埋地输气管道,设计了基于三种方法的管土爆炸模型,在同种工况下,三种方法得出的管道受力规律基本一致,然而,BC相比于SPH-FEM,土体鼓包变形量更大,结果更偏保守,且BC模型受爆腔半径的制约较大,即当半径大于当量炸药埋深时则无法建模,根据爆轰波作用下土体单元压力时程分析压力传播特征,最后,从管体迎爆面、管顶、管体背爆面及管底的受力变形情况,对爆炸冲击载荷下同沟并行邻管的动力响应进行分析.研究评估了已有爆炸模拟方法的优缺点,为开展并行输气管道极端灾害下的可靠性分析与风险防控提供技术参考.
29.接触爆炸作用下钢筋砼箱梁动态响应过程数值模拟
- Yang Zan;杨赞;Han Guozhen;韩国振
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：桥梁作为陆地交通枢纽的关键节点之一,在交通系统中起着关键性作用,开展接触爆炸下钢筋砼箱梁损伤破坏过程的研究对桥梁爆损评估、抗爆及防护具有工程意义.本文运用三阶段连续耦合方法对接触爆炸荷载作用下钢筋砼箱梁的动态响应过程进行了数值模拟,分析了箱梁在爆炸荷载作用下的损伤(剥落/成坑)情况以及在重力作用下受损桥梁的倒塌情况,为桥梁的保护与抗爆设计标准提供一定的参考依据.
30.阶跃荷载下钢管混凝土拱的非线性动力屈曲
- 杨智诚;刘爱荣;傅继阳
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：针对钢管混凝土拱在阶跃荷载作用下的非线性动力屈曲问题,在考虑几何非线性的基础上通过哈密顿原理建立了钢管混凝土拱的动力平衡方程,然后由能量守恒定律求得钢管混凝土拱在阶跃荷载作用下的动力屈曲荷载.参数分析表明,钢管混凝土拱的动力屈曲荷载随着修正长细比的增大而增大,且增大含钢率能够提高钢管混凝土拱的动力屈曲荷载.
31.环境激励下基于ARMA时间序列模型的损伤识别
- ZHANG Xuan;张煊;LI Dongsheng;李东升;LI Qingzhou;李庆洲
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：本文结合虚拟脉冲响应函数提出了一种在环境激励下运用ARMA时间序列模型识别结构损伤的新方法.首先运用结构振动响应求出虚拟脉冲响应函数,然后利用ARMA时间序列模型对虚拟脉冲响应函数进行时序模拟,提取其AR系数作为损伤特征向量来识别损伤及其损伤程度.通过将该方法应用到数值模拟的三自由度链式结构来验证其损伤识别的有效性.试验结果表明环境激励下基于ARMA时间序列模型的方法可以有效的识别出不同程度的损伤,是一种可靠的损伤识别方法.
32.基于恢复力的大跨度屋盖结构等效静力风荷载
- ZHANG Jianguo;张建国;ZHUANG Jiakun;庄佳坤
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：大跨度屋盖结构的风荷载分布及风致响应均十分复杂,单目标的等效静力风荷载方法往往难以兼顾多个控制目标.本文通过理论推导,针对大跨度屋盖结构提出了一种基于恢复力原理的多目标等效静力风荷载计算方法.该方法首先得到大跨度屋盖结构各节点的弹性恢复力及多个目标响应的功率谱密度函数矩阵,进而给出对应于多目标响应的等效静力风荷载分布规律.以一个大跨度屋盖结构为例,在风洞试验数据的基础上,计算得到了对应于多目标响应的等效静力风荷载分布,据此得到的响应结果与风洞试验计算结果较为吻合,误差较小.
33.土坡地震响应数值模拟中最优边界范围选取
- ZHANG Jiangwei;张江伟;LI Xiaojun;李小军;CAO jingjie;曹静杰;CHI Mingjie;迟明杰;WANG Yushi;王玉石
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：在土质边坡地震响应数值模拟中,科学合理地选取边坡计算模型的边界范围是决定模拟结果合理性的关键因素之一.基于有限元数值模拟方法,分别建立了边坡前缘和后缘两组边界尺寸不同的概化模型,选取了两条不同特性的实际地震动记录作为输入,计算了各边坡模型的动力响应,探索了边坡前缘和后缘尺寸的影响规律,验证了远置边界在边坡地震稳定性分析中的可用性.结果表明:(1)在土质边坡地震响应数值模拟中,边坡模型的前缘尺寸应至少设定为坡高的2倍、后缘尺寸应至少设定为坡高的4倍,才能避免边界的地震波反射叠加效应,以便得到更为准确的模拟结果;(2)设置粘弹性边界和远置边界工况下得到的边坡地震安全系数相差0.02,说明合理的远置边界可以运用到边坡地震稳定性分析当中.
34.基于损伤的单层球面网壳结构地震剩余承载力评估与优化研究
- ZHANG Tian-long;张天龙;DING Yang;丁阳;LI Zhong-xian;李忠献
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：为准确模拟地震作用下杆件损伤对单层球面网壳结构剩余稳定承载力的影响程度,基于“拟壳法”的思想,本文推导了在杆件损伤程度最大的薄弱网格区域处K8型单层球面网壳结构剩余承载力退化公式,建立了基于损伤的单层球面网壳结构地震剩余承载力评估模型,并以跨度80m的K8型单层球面网壳结构为例,开展了不同强度等级地震作用下单层球面网壳结构的地震剩余承载力评估与优化研究.研究表明:地震作用下单层球面网壳结构的剩余承载力由损伤程度最大的薄弱网格区域控制,基于损伤的单层球面网壳结构评估模型能准确评估薄弱网格区域处杆件损伤对网壳结构地震剩余承载力的影响程度;应用该评估模型对网壳结构进行损伤优化,可明显提高结构的地震剩余承载力.
35.表板厚度对爆炸荷载作用下轻质挂板能量吸收的影响
- 张雪健;周宏元;王小娟;李永胜
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：由钢表板-泡沫铝芯层组合构成的轻质挂板安装在结构表面,在爆炸荷载作用下,泡沫铝芯层通过较大塑性变形吸收能量,降低传递到受保护结构的能量,起到保护结构的作用.为了研究表板厚度对轻质挂板传入到受保护结构能量的影响,本研究使用数值计算软件AUTODYN对钢板-泡沫铝轻质挂板在非接触爆炸下的动态响应进行了数值模拟,结果表明:在钢表板与泡沫铝芯层不分离的情况下,应用轻质挂板可降低传入受保护结构的能量,此能量随钢板厚度的增加而减小.
36.新型含能弹入水冲击特性的数值模拟研究
- ZHAO Yang;赵阳;YUAN Duan-cai;袁端才;CUI Wei-feng;崔伟峰;DONG Liang-long;董良龙
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：弹体高速入水会产生巨大的冲击作用,引起弹体和内部器件的动态响应.本文针对一种新型含能弹结构,利用三维非线性动力学软件ANSYS/LS-DYNA,分析弹体入水过程中单元的应力应变变化情况,研究入水速度对弹体及含能反应材料加速度的影响,得出弹体及含能反应材料的冲击压力峰值变化规律,为新型含能弹的结构设计提供参考.
37.基于减震比设计方法的惯容减震结构分析
- ZHAO Zhi-peng;赵志鹏;ZHANG Rui-fu;张瑞甫;CHEN Qing-jun;陈清军;PAN Chao;潘超;WANG Chao;王超
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：本研究针对惯容减震系统提出一种基于响应减震比的设计准则,并探究了不同形式惯容系统结构振动控制的特点.研究首先以混联I型惯容系统(SPIS-I)为例推导出白噪声激励下配置该系统的单自由度结构随机响应公式,然后定义随机响应减震比作为优化设计指标,并提出基于目标随机响应减震比的进行惯容系统参数设计的概念,并给出适用惯容系统参数设计的经验公式.最后,基于相同的目标减震比对典型惯容系统进行了设计,并从能量角度研究了惯容系统形式对其耗能效率的影响.研究结果表明:该设计方法在给定减震比和结构固有阻尼比的前提下,可以方便迅速地得到惯容系统的设计参数;依据相同减震比设计得到的不同形式惯容系统均能有效实现预期的减震目标,且耗能效率相近受惯容系统形式的影响很小.
38.斜向风下方柱气动力特性的试验研究
- ZHENG Xi;郑熙;MA Wen-yong;马文勇;DENG Ran-ran;邓然然
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：以往针对方柱的研究一般是基于垂直风向下的研究成果,而实际中方形结构常处于斜向风作用下,为了解斜向风下方柱的气动力特性,本文以斜置方形断面细长结构为研究对象,通过刚性模型测压风洞试验研究,分析了斜向风作用下结构的气动力特性的变化规律.研究结果表明:斜向风作用下,随风向角的增大平均升力系数先增大后减小,平均阻力系数先减小后增大;风向角对风压分布的影响主要集中在迎风面和下表面,迎风面靠近上角点的正压区随风向角的增大转变成负压,而在下表面接近前角点的负压区负压逐渐减弱.
39.全装配式混凝土结构抗连续倒塌动载试验数值模拟
- ZHOU Yun;周云;HU Xiang;胡翔;PEI Yi-lin;裴熠麟;CHEN Tai-ping;陈太平;YI Wei-jian;易伟建
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：建筑结构的连续倒塌本质上属于复杂的动力非线性过程.现有的研究主要集中于现浇结构,对全装配式结构的讨论相对较少.本文依托某全装配式混凝土大型框架子结构抗连续倒塌动载试验,针对某牛腿-插梢杆-角型钢板节点连接形式的装配式构件(PC),在大型有限元软件ABAQUS/Explicit中建立了相应的精细化有限元模型,并建立对应的现浇模型(RC)进行对比分析.根据结构未损伤前的位移响应试验数据对两类模型进行了参数校验,利用校验后的有限元模型对现场试验进行了全过程模拟.计算结果显示,动力荷载作用下RC模型的极限荷载约为PC模型的1.29倍,峰值位移和对应的结构自振周期分别为PC模型的0.89和1.22倍,表明现浇混凝土结构相较全装配式结构具有较高的承载力和竖向刚度.同时在相同荷载作用下,PC模型更易产生较大损伤.
40.考虑中尺度台风影响下大型航站楼屋面风压特性研究
- 朱容宽;柯世堂
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：现行研究中关于台风风场模拟仍应用简单的解析公式及二维风场模型的方式不尽合理,为此本文引入基于非静力平衡欧拉方程模型的天气预报模式(WRF)对“鲇鱼”台风进行高时空分辨率模拟.以厦门翔安国际机场航站楼为工程背景,首先采用三重嵌套的中尺度WRF方案获得台风风场风剖面参数,为CFD数值模拟提供台风风场边界层及初始场条件,并于良态A类风场进行对比.其次,采用标准κ-ε湍流模型获得两类风场环境中考虑不同风向角的结构表面风场风压分布,以悬空屋檐上下端压差最大值为指标确定最不利工况,在此基础上,基于大涡模拟(LES)方法详细探讨台风与良态风的极值风压特性.研究表明:不同来流风向角对台风风场平均风压影响较大,20°来流角度时上下屋檐压力差值达到最大;台风风场的高湍流特性导致其极值风压明显大于常规A类风场作用下的对应值,最大增幅达31％,需在设计中考虑台风风向的变异性带来的疲劳荷载及该结构的脉动风压放大效应.
41.铝合金刻槽靶板冲塞机理的数值模拟
- ZOU Hao;邹浩;JIANG Zhi-gang;蒋志刚;LIU Fei;刘飞
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：本文基于已有试验,利用ANSYS/LS-DYNA非线性有限元程序,模拟了刚性尖头弹垂直侵彻6061-T6铝合金刻槽靶板的响应,分析了冲塞机理,对比了不同刻槽方式靶板的响应.结果表明:刻槽靶板产生冲塞的侵彻过程可分为弹头侵入、塞块形成和弹丸侵彻塞块3个阶段,冲塞机理是刻槽区靶材因局部大变形和应力集中而断裂;刻槽靶板的弹道极限大于无刻槽靶板,背面刻槽比双面刻槽更易于发生冲塞.
42.大长宽比建筑风荷载特性及结构优化研究
- 左太辉;李庆祥;黄放明
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：通过开展风气候分析、地面粗糙度分析、风洞试验等精细化抗风试验研究,以某沿海地区场地复杂的长宽比较大(3∶1)的住宅塔楼为研究背景,借助刚性模型风洞动态试验,对建筑表面风压分布特性系数进行分析,风致振动响应分析,以结构基底力为目标参数,对结构主体荷载进行详细研究.结果表明,大长宽比的建筑在宽面迎风状态下背风面由于漩涡的分离再附,风压系数会小于方形建筑,对结构抗风比较有利,考虑了地貌粗糙度并结合风气候分析的结构风荷载比规范小,其风振响应主要以顺风向响应为主,在结构设计时需考虑结构布局及建筑体型,一方面可以保证结构风荷载安全性,另一方面可以有效减小风荷载,对结构进行局部优化.
43.Al/Ta、Al/W复合材料拉伸性能研究
- Dong Lianglong;董良龙;Yang Shiqing;阳世清;Yuan Duancai;袁端才;Lin Qingzhang;林庆章;Li Junjie;李俊杰
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：对Al/Ta、Al/W等两种Al基高密度金属复合材料进行拉伸试验,研究增强体含量及粒径对材料拉伸强度的影响.在对拉伸断口形貌的分析中,了解其断裂机制.结果表明,随着增强体含量的增多,材料拉伸强度呈现先升高后降低的状态,而材料的塑性逐渐降低.颗粒增强铝基复合材料的拉伸断裂主要由铝基的撕裂和增强体颗粒的拔出决定.增强体颗粒粒径的减小在一定范围内能增大材料的拉伸强度,但粒径过小时会发生团聚使得强度大幅下降.
44.风-沙环境下考虑叶片停机位置大型风力机塔架气动力与受力性能分析
- 董依帆;柯世堂
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：强风停机状态下叶片位置会显著影响风力机塔架的绕流及稳定性能,且风沙极端天气条件下沙粒的附着亦会影响风的湍流特征并对塔架产生附加冲击力,现行规范和文献均缺乏风-沙共同作用对大型风力机体系荷载分布及响应的系统研究.以南京航空航天大学自主研发的5MW水平轴风力机体系为对象,采用k-ε湍流模型模拟来流风场,同时添加DPM自定义沙粒模型实现与来流空气的双相耦合,对叶片单个旋转周期间八个停机位置下风力机塔架-叶片体系的流场进行了数值模拟,获得表面沙粒分布、压力系数与载荷分布;此外,结合有限元方法计算了不同停机位置下风力机体系动力特性、屈曲稳定性能、风-沙致响应.最终提炼出不同停机位下风-沙荷载特征值作用规律.研究表明:风沙共同作用后,沙粒在风力机塔架迎风面底部产生的荷载效应尤为显著,部分区域沙压系数可达0.549,沙粒冲击荷载与风荷载的比值最高可达23.7％;不同停机位下,风荷载对塔架响应起主导作用,沙粒冲击作用在塔架底部具有放大效应.研究结论可为此类复杂环境下大型风力机结构精细化设计提供科学依据.
45.掺陶瓷粉混凝土碳化性能试验研究
- FANG Wei;方苇;CHEN Meng-cheng;陈梦成;YANG Chao;杨超;XU Kai-cheng;许开成
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：将江西景德镇生产使用过程中废弃陶瓷研磨成细度为325目的粉末后作为掺和料制备混凝土试件,对陶瓷粉混凝土进行基本力学性能试验和碳化试验.结果表明:陶瓷粉混凝土龄期强度高于普通混凝土和粉煤灰混凝土,但是在不考虑掺和料影响系数的情况下掺入陶瓷粉会降低混凝土的强度,陶瓷粉的掺入对混凝土的抗碳化性能没有不良影响,且TC-2组陶瓷粉(设计配合比时考虑掺和料影响系数)混凝土的抗碳化性能明显得到改善;其28d碳化深度仅为普通混凝土的31.5％.
46.P波垂直入射下海域岛礁场地动力反应分析
- 宝鑫;刘晶波;王东洋;王建平;郭东;宋可
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：本文重点研究P波垂直入射时海域岛礁场地的地震反应.利用流体介质动力人工边界和一致粘弹性人工边界单元模拟无限海水介质与半无限地基的波动辐射效应,建立了岛礁-海水系统近场有限元模型.推导了P波垂直入射时含上覆水层的半空间自由场位移理论解,利用基于人工边界子结构的地震波动输入方法,将该自由场位移转化为等效地震输入荷载,实现了海域场地P波垂直输入.通过算例分析,验证了模型与方法的准确性,并分析海水的耦合作用与水体中的波动输入对海域场地地震反应的影响.本研究可为海域场地地震反应分析提供一定的理论指导和方法借鉴.
47.黄土场地桩基横向力学行为数值模拟
- 程麦理
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：为探讨黄土地区桩基的水平承载特性,研究桩基在桩顶水平荷载作用下的内力和变形分布规律.借助有限元软件ANSYS建立桩基半结构模型,结合水平加载制度,深入探究桩基的横向承载能力,对桩长、桩径进行了参数分析.结果表明:桩顶水平荷载作用下,桩-土界面有明显的相互作用力学行为,桩-土界面分离深度可达4.5d,桩径比桩长参数对桩基的抗侧移刚度和水平承载力影响更显著,桩基减震耗能能力有限.
48.吹填岛礁地基稳定性问题研究综述
- HUANG Yun;黄云;HU Qi-gao;胡其高;ZHANG Shuo-yun;张硕云
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：本文综述了南海吹填岛礁地基稳定性问题的研究现状,主要集中在以下三个方面:一是珊瑚礁礁盘稳定性;二是钙质土地基稳定性;三是吹填礁砂地基沉降.随后针对吹填岛礁地基稳定性研究存在的问题,本文给出了部分参考意见.
49.基于数值分析的仓扶式挡墙内力分布规律研究
- LIANG Bo;梁波;ZHANG Qing-song;张青松;ZHAO Ning-yu;赵宁雨;LI Yan-jun;厉彦君;LING Xue-peng;凌学鹏
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：本文运用ABAQUS数值模拟软件,建立了扶壁式挡墙和新型支挡结构—仓扶式挡墙的计算模型并分析计算了内力分布状况,分别得到了三维实体单元的应力以及挡墙的弯矩、剪力.对比分析了仓扶式挡墙与扶壁式挡的仓格、面板和扶壁的结构内力,揭示了仓扶式挡墙的内力分布规律,提出了内力计算方法.结果表明:仓格的加入能改善挡土墙各构件的受力,仓扶式挡墙结构稳定性要优于扶壁式挡墙.
50.隧道纵向地震反应最不利时刻的确定及其应用
- LIU Jing-bo;刘晶波;WANG Dong-yang;王东洋;TAN Hui;谭辉;BAO Xin;宝鑫
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB50909-2014)建议的隧道结构纵向反应位移法,采用梁-地基弹簧计算模型,以自由场位移时程为等效地震作用,在一定程度上考虑了地震作用下土和结构之间相互作用,能够反映不同频谱成分地震波对结构纵向地震反应的影响.本文给出了根据自由场地震反应确定隧道结构纵向最不利变形和内力发生时刻,即最不利时刻的确定方法.采用规范纵向反应位移法,完成了出平面剪切波斜入射下北京某盾构隧道结构纵向地震反应计算,并应用最不利时刻的概念将规范方法在地震静力计算转化为单一时间步的静力计算,与动力时程法计算结果进行了对比.结果表明,规范方法动持时内所有时间步的得到的隧道结构位移值和弯矩值与动力时程法较为接近,但由于离散的地基弹簧不能有效模拟地基土对地下结构真实的约束条件,使得轴力和剪力结果存在较大误差;应用最不利时刻的概念,在一定程度上提高了计算效率,同时降低了隧道纵向地震反应(尤其是剪力)的计算误差.
51.高放废物地质处置切缝药包定向爆破技术研究
- MAN Ke;满轲;LIU Xiaoli;刘晓丽;WANG Ju;王驹;YUE Zhongwen;岳中文;WANG Xiyong;王锡勇;XU Peng;许鹏
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：基于切缝药包定向断裂技术,详细研究了切缝药包在巷道爆破中的爆发过程及其破坏原理;并结合高放废物地质处置爆破工程的特殊性(围岩损伤要求尽可能的小),论述了甘肃北山坑探设施BET项目,设计了切缝药包定向爆破的参数.并从理论上分析了高放废物地质处置工程定向断裂爆破岩石破坏的起裂及破坏判据,其采用动态力学参数(动抗压强度、动抗拉强度、动态弹性模量、动泊松比、动断裂韧性、动应力强度因子等)对该破坏判据进行了刻画.进一步的,在同一巷道掌子面情况下,于不同左、右帮部位置处,实施了切缝药包爆破试验,发现在采用切缝药包的右帮位置处,光面爆破效果良好,验证了通过上述方法计算得到的爆破参数是合理的,切缝药包技术应用于高放废物地质处置工程是可取的.需指出的是,钻爆施工涵盖多种不同的爆破参数,影响因素众多,本文爆破试验获取的爆破数据仅仅是对切槽药包定向断裂爆破在高放废物地质处置工程的初步探索,本研究可对后续工程开挖提供相应的试验数据与理论支撑,其对于深部地下工程的爆破开挖有一定的理论指导意义.
52.关于三轴六自由度液压振动台指标的讨论
- NIU Bao-liang;牛宝良
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：三轴向六自由度液压振动台是地震模拟的主要设备。三轴六自由度液压振动台应用越来越多,但是对于其技术指标还存在理解不一致甚至误解.本文对三轴六自由度液压振动台的技术指标进行分析讨论,包括正弦能力曲线、抗倾覆力矩、抗偏转力矩、三参量控制及传递函数等,揭示其内涵和影响因素.给出了相应的建议,可供三轴六自由度液压振动台相关人员参考.
53.土-地下结构相互作用体系地震反应分析中阻尼模型探讨
- 潘凯星;陈清军
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：为了研究土-地下空间结构相互作用体系地震反应分析中Rayleigh阻尼模型的合理取值问题,本文基于某一地下结构振动台模型试验,利用ABAQUS有限元计算软件建立了土-地下空间结构相互作用体系的有限元模型,选取土-地下空间结构相互作用体系的基频作为Rayleigh阻尼比例系数的第一个频率,分别选取土-地下空间结构相互作用体系的第二阶自振频率、高阶自振频率和输入地震波的反应谱峰值频率作为Rayleigh阻尼比例系数的第二个频率,对土-地下空间结构相互作用体系进行了地震反应计算,与这一模型的振动台试验得出的结果进行对比和分析.本文的分析结果表明,当取输入地震波的反应谱峰值频率作为Rayleigh阻尼比例系数的第二个频率时,土-地下空间结构相互作用体系地震反应的数值计算结果与振动台试验结果的误差最小.
54.盾构下穿铁路碎石道床沉降规律及施工参数控制
- PENG Hua;彭华;YANG Zhi-wei;杨志蔚;CAO Quan;曹全;MA Wen-hui;马文辉
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：为研究盾构下穿施工影响下铁路碎石道床线路所产生的沉降变形以及控制碎石道床线路沉降的盾构施工参数调控要点,以北京岳各庄220kV送电工程盾构隧道下穿京广铁路工程为例,通过数值模拟、现场实测及调控盾构施工参数的方法,分析了盾构下穿施工中碎石道床线路沉降量的时程变化及沉降槽发展趋势,分析了沉降规律与盾构施工参数的关系.研究结果表明:(1)碎石道床线路沉降量的数值模拟结果与监测数据有一致性,盾构穿越前期及穿越后期线路沉降速率较快,穿越中期线路沉降速率缓和;(2)通过对盾构参数的调控,可以有效地控制既有铁路碎石道床线路沉降.穿越施工中,盾构出土量均值控制在18.8m3,约为理论出土量的1.25倍;土仓压力保持平稳增长,由0.050MPa逐步增大至0.054MPa;扭矩值控制在了1150～1200kN/m范围内;同步注浆量与二次注浆量也配合着土仓压力的变化而及时增减.
55.考虑瓦斯影响的煤层平动突出计算
- QI Hang;祁航;ZHANG Chang-guang;张常光;CAI Ming-ming;蔡明明
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：基于Lippmann煤层平动失稳理论和Mohr-Coulomb强度准则,考虑煤层瓦斯对上覆岩层的不利作用,建立了线性和正弦瓦斯压力分布下煤层应力、扰动深度和塑性区宽度的解析表达式,探究了瓦斯对煤层平动突出的影响特性.研究结果表明:瓦斯压力线性分布时的煤层竖向应力峰值比正弦分布时略大、受扰动程度较高,煤层平动突出破坏范围也较广;初始瓦斯压力对煤层平动突出的影响显著,初始瓦斯压力越大,煤层平动突出破坏范围越广、整体平动突出倾向性亦越高.
56.新建地铁对接既有线微扰动控制研究进展
- QIAN Hao-yong;钱浩勇;WANG Qing-tao;汪庆桃;QIAN Qiu-dong;钱秋冬
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：新建地铁对接既有线已成为我国地铁发展的重要研究方向之一.本文针对新建地铁对接既有隧道的特点,总结了国内外微扰动控制研究现状.从新建车站对土体的影响范围和既有隧道响应两个研究要点出发,综述了在理论、数值模拟、试验研究三个方面的研究成果.并针对目前微扰动研究的不足提出了建议:包括对土体叠加效应、隧道的遮拦效应和非对称变形开展进一步的研究.
57.复理石顺层边坡最危险岩层倾角及简化的单一层面模型
- QIU Tian-qi;邱天琦;YANG Jun;杨军;WU Zhi-xuan;吴志轩;SHEN Zhao-pu;沈兆普;LIANG Yu-fan;梁宇钒
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：最危险岩层倾角为0°～90°范围内使边坡安全系数最小的岩层倾角,该倾角是对顺层边坡稳定性最不利的岩层产状.以由岩块和岩层面组成的层状边坡为分析对象,采用有限元极限分析法的隐式节理模型分析了不同坡角对应的最危险岩层倾角.结果表明:最危险岩层倾角随坡角的增大而增大,对应安全系数的变化规律相反,最危险岩层倾角下的破坏均为整体顺层滑移破坏;通过极限平衡法得到最危险岩层倾角的理论公式,计算结果与有限元极限分析法偏离不超过2％;在众多岩层面中,对缓倾顺层边坡稳定性起决定性作用的为过坡脚的层面,采用单一层面简化模型得到的边坡破坏模式与常规模型相近,安全系数偏离不超过3％,缓倾顺层边坡可利用此模型进行简化的边坡稳定分析.
58.复杂地下综合体结构地震反应分析
- 沈夏鸣;陈清军
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：为分析复杂地下综合体结构的地震反应特征,本文以一不规则地下综合体结构为工程背景,采用ABQUAS软件建立土-不规则地下综合体结构相互作用体系三维有限元模型,分别选取E1-Centro反演地震波、1989年旧金山地震MCH-000波和1985年墨西哥8.1级地震ATYC波作为输入地震动,对不规则地下综合体结构进行了地震反应分析.结果表明:结构的平面不规则性引起了较明显的结构扭转反应,竖向截面形式的突变会加剧相邻楼层的水平位移和扭转;本文算例中,在地下二层悬挑部分的下方收进处的角点区域和竖向变截面处存在明显应力集中,地下二层处于悬挑区域的结构柱内力明显大于其它区域的柱子内力.
59.基于能量原理和材料结构状态集合函数的统一流变本构方程研究
- WEI Zhen-hai;卫振海;LIU En-long;刘恩龙
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：材料的流变本构问题是材料分析的重要问题,也是难点问题.本文通过基于材料结构状态集合函数的最小能量原理,假定材料流变的过程是材料结构状态集合函数面上的一条路径,导出一组位于控制路径上的微分方程;这组微分方程不仅与材料结构状态集合函数密切相关,而且受材料结构的扰动变化规律及材料的表面能特征函数或称为能量耗散特征函数的影响.通过对这些材料特征函数的限定,可以方便地导出经典流变本构理论中的几种唯象的模型方程,由此可以分析这类方程使用的材料限定条件和材料特性要求.这一方法一方面将各类流变本构模型统一了起来,而且为建立宏微观结合的流变本构模型提供了新思路和方法.
60.深部岩体爆破开挖破坏的数值流形法研究
- YANG Shi-kou;杨石扣;REN Xu-hua;任旭华;ZHANG Ji-xun;张继勋
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：锦屏一级、二级和二滩水电站等工程的深埋地下厂房洞室群的岩体爆破开挖过程中，出现了大量的片帮、板裂以及与开挖面平行的深部裂纹等围岩破坏现象。深部岩体工程在爆破开挖过程中，围岩除了发生岩爆和挤压大变形，还会发生分区破裂化现象.运用数值流形法在裂纹扩展和动力分析中的优势,模拟了地下洞室爆破开挖、卸荷和渐进破坏过程.为了表征裂纹尖端附近位移场的非连续性和应力场的奇异性,在相应的物理覆盖位移函数中引入裂纹尖端奇异函数,并根据最大环向拉应力准则判定裂纹的扩展和方向.选取两个算例分析了地下洞室在开挖卸荷和爆破冲击荷载作用下的渐进破坏过程.计算结果表明,地下洞室围岩产生了分区破裂化现象,破坏形态主要为张拉型和剪切型,取决于其应力状态,第一个洞径范围内破碎较为严重,之后呈现周期性,影响范围大约为四倍洞径.加深了对深部岩体开裂机制的认识,对今后的施工开挖具有指导意义.
61.预应力混凝土管桩与承台连接节点抗震性能研究
- YANG Zhi-jia;杨志坚;HAN Jia-ming;韩嘉明;LEI Yue-qiang;雷岳强;ZHAO Hai-long;赵海龙;HU Jia-fei;胡嘉飞
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：基于预应力混凝土管桩与承台连接节点的低周往复荷载试验,并采用OpenSees对预应力混凝土管桩与承台连接节点进行了往复荷载作用下的受力性能分析.有限元建模时,考虑了端部锚固钢筋的滑移,计算得到的荷载-位移滞回曲线、弯矩-转角滞回曲线等与试验结果吻合较好.研究结果表明,PHC管桩与承台连接节点由于桩端预应力筋被拉断或桩与承台交接处锚固钢筋发生屈服而发生受弯破坏;锚固钢筋的弯折方式和填芯对节点桩端的承载力和滞回性能影响不大;桩端和承台之间的转动对节点受力性能影响较大.
62.双参数地基上自由板动力特性解析计算与讨论
- ZHANG Wangxi;张望喜;WANG Xiong;王雄;CAO Yadong;曹亚栋
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：实际工程中,有些结构或构件的振动问题与地基有关,如,建筑工程中的基础底板、公路路面板、机场跑道板等.地基板的振动问题实质是板与三维介质的动力相互作用,是非常复杂的.针对弹性地基上自由板的动力问题,基于温克尔地基和双参数地基两种模型,探讨了弹性地基上自由板完整模态的计算方法,给出了可同时计算出刚体模态和非刚体模态的振型近似函数,对只能计算非刚体模态的振型近似函数进行了拓展和完善.运用达朗贝尔原理和哈密顿原理建立不均匀温克尔地基和双参数地基上板的运动微分方程,进而可以求得其刚体模态参数,包括振型和频率.利用matlab软件的符号运算模块,给出了计算温克尔地基模型前六阶和双参数地基模型前八阶的频率的解析公式,解析公式的计算结果与已有的试验实测值吻合良好,证实了解析公式的正确性与可行性.
63.塑料排水板对吹填地基加固效果影响机制的分析
- 赵相超;邱永明;戚惠峰
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：填海造陆工程中,围填地基下卧海相淤泥层具有高含水率和压缩性,故加速其固结十分重要,而目前缺乏对该问题的系统研究.本文基于通用有限元软件ABAQUS,建立了考虑海相淤泥几何物理力学参数非线性及竖井变井阻效应的竖井地基固结二维等效模型.利用该模型,分析了排水板插入深度和布置间距对土体固结沉降、固结度的影响.主要得出以下结论:模型的计算结果与实测结果吻合,故其能够较好地模拟整个地基的排水固结过程.排水板的插入深度对海相淤泥的加固效果影响显著,当排水板深度超过某一限值,排水板插入深度对加固效果的影响逐渐减小.减小排水板的布置间距可以有效缩短横向排水距离,加速土体固结速率;但排水板的布置间距对最终加固效果基本没有影响.
64.风攻角对钝体箱梁气动特性的影响
- CHEN Shuai;陈帅;Lu Qi-fan;路起凡;Liu Xiao-bing;刘小兵
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：为了研究风攻角对钝体箱梁气动特性的影响,进行了钝体箱梁在-10°～10°攻角下的测压风洞试验,并分析风攻角对钝体箱梁的三分力系数、风压系数以及斯托罗哈数的影响.研究表明:随着风攻角的增加,升力系数先增大且0°风攻角后又开始减小;阻力系数随风攻角的增大缓慢增大;扭矩系数随着风攻角的增大缓慢减小;随着风攻角的增加,箱梁表面区域一、九、十表现为压力,其他区域表现为吸力;负攻角下旋涡脱落不明显,风攻角为正时,随着攻角的增加旋涡脱落愈加明显.
65.可动荷载下斜交框架地道桥空间受力分析
- 范香艳;李青宁;王剑;王小丹
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：顶进施工导致地道桥上部荷载位置可动.结合西安经九路-陇海铁路立交桥工程,采用大型有限元软件建立斜交框架地道桥三维实体有限元模型,分析顶进施工过程中上部位置可动荷载作用下结构的力学行为,得出结构变形和应力量值及其空间分布规律,为顶进施工提供参考依据.
66.高拱坝在谷幅收缩作用下的应力应变响应分析
- 高克静;赵文光;王仁坤;张建海
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：溪洛渡拱坝蓄水初期出现了较为明显的谷幅收缩现象,且量值远超同类工程,有必要开展谷幅收缩变形对拱坝变形及应力状态的影响研究.针对坝体己经历的三次完整蓄水-消落过程,本文对各条测线谷幅变形进行函数拟合,进而计算了各个蓄水-消落周期下,正常蓄水、死水位工况下坝体变位和坝体应力,对比分析了考虑谷幅收缩变形对大坝位移、应力分布规律的影响.结果表明,正常蓄水工况下,一定幅度的谷幅变形引起坝体向上游变形趋势,可以部分抵消水沙压力造成的坝体向下游变形作用,使大坝变形减小;在应力方面,一定幅度的谷幅收缩会大大降低上游坝面坝踵拉应力和下游面坝体压应力,改善大坝受力状态.死水位时,随着谷幅收缩的加大,上游面主压应力持续增加,下游坝面主压应力先减小后增大,并在下游面将产生一定拉应力.研究表明,当前谷幅变形作用下,大坝具有较大的安全裕度.在预测极限谷幅状态下(VDL04测线谷幅收缩70.04mm),溪洛渡高拱坝应力应变处于安全状态.
67.锈蚀钢筋混凝土桥墩加固性能研究
- GUO Xuan;郭悬;CHEN Wei;陈伟;ZHANG Chen;张琛
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：钢筋锈蚀降低了钢筋混凝土结构的承载能力,影响结构的安全性,因此评价现有锈蚀钢筋混凝土结构的承载力具有一定意义.本文以钢筋混凝土桥墩为研究对象,通过低周推覆分析,研究纵筋和箍筋锈蚀对钢筋混凝土桥墩承载力的影响.并通过粘贴钢板加固方法提高锈蚀钢筋混凝土桥墩的承载力.研究结果表明,锈蚀对钢筋混凝土桥墩的承载力影响很大.粘贴钢板加固能够提高锈蚀桥墩的承载力,但是钢板厚度选择要根据钢筋的锈蚀量进行确定.本研究为锈蚀钢筋混凝土结构承载力的评价提供指导,同时为粘贴钢板加固桥墩确定钢板厚度奠定基础.
68.复式防波堤断面尺度对波浪爬高的影响研究
- HAN Xin-yu;韩新宇;LUO Xin;罗鑫;DONG Sheng;董胜
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：数值模拟是求解防波堤爬高问题的重要方法.以Navier-Stokes方程为控制方程,本文建立了基于高阶紧致差分格式CIP法的二维不可压缩流体的有限差分数值模型.通过分步算法对时间积分求解控制域,采用THINK法对自由液面进行捕捉,采用浸入边界法IBM对固体边界进行处理,将波浪爬高问题视为固-液-气多相流问题.通过建立二维数值水槽,对波浪爬高越浪问题进行数值验证;进而在相同波浪条件下,对不同断面尺寸的复式防波堤进行波浪爬高的数值模拟.结果表明:该模型可以较好地模拟波浪过程中的变形、翻卷、破碎等强非线性现象,得出最大爬高与复式防波堤尺寸之间的关系,从而给出了最小爬高时对应的防波堤断面尺度.
69.FPS支座双向加载拟静力试验与数值模拟研究
- JIAO Chi-yu;焦驰宇;MA Yin-qiang;马银强;LIU Lu-yu;刘陆宇;LONG Pei-heng;龙佩恒;HOU Su-wei;侯苏伟
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：FPS支座可通过摩擦耗能,自复位等特性消耗地震发生时传入结构体系的振动能量,从而降低结构地震反应,是一种具有广阔发展前景的减隔震支座;但目前针对应用FPS减隔震支座的曲线桥梁,缺乏理论与实验相结合的精细化模拟方法.本文通过FPS支座双向拟静力加载试验,得到荷载一位移的滞回曲线.并通过滞回曲线得到支座的屈服力、回复力、摩擦系数、耗能能力等抗震特性.通过实验结果试验资料与数值模拟分析资料分析对比,以期得到尽准确的模拟方法,给桥梁设计提供参考,促进FPS支座在曲线桥梁中的应用.
70.索道桥的主索布置方案研究
- 景天虎;王鑫;刘均利;莫时旭
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：为了改善索道桥的通行性能,以一座大跨径索道桥实例为背景,分析了现有主索布置方案的技术经济合理性和先天结构缺陷,在此基础上提出并论证了主索布置的改进方案.研究结果表明:在原方案中主索的分散布置对构件的防腐工作极为不利;主索重力刚度小,桥面线形的形状稳定性和抗横向倾覆能力差;沿纵桥向里程桥面的竖向支承刚度不均匀.本文提出的改进方案为全部主索平均分成2组分别集中、对称地布置于桥面左右两侧,主索上下分层排列,横断面外轮廓呈现近似矩形.桥面系采用井字形交叉的横、纵钢梁体系和正交异性钢桥面结构的对应配套措施.
71.凹痕对斜拉桥斜拉索气动性能影响研究
- LIU Qing-kuan;刘庆宽;SUN Yi-fei;孙一飞;ZHANG Lei-jie;张磊杰;HU Bo;胡波;MA Wen-yong;马文勇;LIU Xiao-bing;刘小兵
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：斜拉索具有长细比大、柔度大、阻尼小等特点,其风荷载和风致振动研究具有重要工程意义.通过测振风洞试验,对具有特定形状、尺寸凹痕的斜拉桥斜拉索风致振动性能进行了研究,分析研究了风攻角、雷诺数对具有凹痕斜拉索临界区振动特征值(振幅和平衡位置)的影响规律,结果表明:在试验雷诺数范围内,具有凹痕斜拉索在不同风攻角下的振动过程基本一致,进入临界区开始振动,振幅逐渐增加,平衡位置偏离最初静止位置,当平衡位置偏离最远时,振动停止;各风攻角下最大振幅差别较大,60°风攻角时最大,30°风攻角时最小,而平衡位置偏移最大值在各个风攻角下基本相同.
72.风攻角对扁平箱梁气动特性的影响
- LU Qi-fan;路起凡;CHEN Shuai;陈帅;LIU Xiao-bing;刘小兵
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：扁平箱梁断面由于其良好的气动外形，被广泛的应用于大跨度桥梁中.为了研究风攻角对扁平箱梁气动特性的影响,进行了扁平箱梁在-10°～10°攻角下的风洞测压试验,并分析风攻角对扁平箱梁的三分力系数、风压系数以及斯托罗哈数的影响.研究表明:随着风攻角的增加升力系数逐渐变大,4°风攻角后趋于平缓,风攻角对阻力系数和扭矩系数影响不大;随着风攻角的增加,扁平箱梁区域一、区域七、区域八的风压系数增大,其他区域随着风攻角增大呈减小趋势;随着风攻角的增大,扁平箱梁的旋涡脱落越来越明显.
73.大跨度高低塔斜拉桥纵向减震研究
- 吕龙;薛小强
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：以一大跨度斜拉桥为背景,利用非线性动力时程分析方法,对粘滞阻尼器进行参数敏感性分析,分析高低塔斜拉桥不同纵向约束体系下结构地震响应,并选取合理粘滞阻尼器参数.结果表明,塔梁间设置粘滞阻尼器能有效减小结构地震响应,高、低塔地震内力趋于合理,高、低塔分别选取不同粘滞阻尼器参数可达较好减震效果.
74.卸载程度对钢桁梁桥主桁构件加固效果的影响
- SU Qing-tian;苏庆田;XUE Zhi-bo;薛智波;WANG Si-zhe;王思哲;ZHANG Chun-lei;张春雷;WANG Qian;王倩;CHEN Liang;陈亮
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：早期修建的部分钢桁梁桥已无法满足当前通行能力的要求,需要对原桥主桁进行加固.桥梁加固通常是在负载情况下进行,需要考虑加固构件的分阶段受力,不同的加固施工方案所对应的卸载程度会产生不同的加固效果.结合松浦大桥扩宽加固工程,利用ANSYS单元生死技术模拟加固施工过程,提出了能够考虑加固板件应变滞后的有限元模拟方法.分别计算新旧构件在三种不同加固方法所对应的不同卸载程度下的应力分布,从材料利用效率及构件安全度两方面分析卸载程度对加固效果的影响.结果表明:所提出的构件加固模拟方法能有效考虑应变滞后效应并实现杆件的加固模拟;加固效果随着卸载程度的增加而逐渐改善,不同卸载程度下的加固材料利用率最大相差16％,但构件安全度差异较小,不超过10％.
75.结构损伤识别频率权值叠加曲率模态改变率方法
- TANG Sheng-hua;唐盛华;SU Bin-jian;苏彬建;CHU Jia-qing;楚加庆;JIAN Yu;简余
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：鉴于既有曲率模态差与叠加曲率模态改变率指标存在的不足,吸取柔度曲率指标与固有频率成反比的思想,将频率平方的倒数引入叠加曲率模态改变率中,提出频率权值叠加曲率模态改变率指标.采用简支梁和三跨连续梁算例对曲率模态差、叠加曲率模态改变率与频率权值叠加曲率模态改变率进行对比验证,并分析各指标的抗噪性.结果表明:所提指标能够有效地反映结构真实的损伤位置和损伤程度,较既有指标更具优越性.
76.钢桥面板工地接头的疲劳性能研究
- WANG Hui;王辉;YAN Fei;燕飞;ZENG Zhi-bin;曾志斌
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：通过对焊接和栓焊连接两种正交异性钢桥面工地接头连接形式的疲劳试验,确定了两者的S-N曲线,研究了两者的疲劳强度和裂纹扩展规律.通过建立三官堂大桥实桥的节段有限元模型,采用试验实测S-N曲线对三官堂大桥桥面板工地接头进行了验算,确认了栓焊接头在实际工程条件下优于焊接接头.
77.波浪对悬空板冲击作用的数值模拟研究
- 王钰;纪巧玲;刘庆凯
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：位于浪溅区的海洋工程结构物常会受到波浪的冲击作用而影响其结构的稳定性和耐久性.本文基于N-S(Navier-Stokes)控制方程,采用紧致差分格式CIP(Constrained Interpolation Profile)离散控制方程的对流项,以多相流的方式处理流体间的相互作用,以此建立二维数值模型研究波浪对悬空板的冲击作用.研究了冲击压力沿结构物底面的分布情况以及悬空板相对净空和相对板宽对冲击压力的影响,并通过现有的物理模型试验结果验证其准确性,表明该数值模型能够模拟波浪与悬空平板的相互作用问题,为海洋工程结构设计提供一定的指导.
78.基于统一理论的钢管混凝土系杆拱桥施工控制
- WANG Cheng-bo;王成波;SONG Yu-min;宋郁民
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：宁杭高速铁路西苕溪大桥主桥是跨度128m钢管混凝土尼尔森系杆拱桥.本文基于钢管混凝土统一理论,将钢管混凝土视为一种新型复合材料,采用统一的本构关系,对桥梁结构进行了有限元建模和施工仿真分析,并完成了该桥的主梁和拱肋线形与应力的施工控制与监测.同时,阐述了斜吊杆索力的一次张拉控制技术,避免了多次调索施工.理论分析与实测结果表明,依据统一理论所采用的有关参数是合理的,吊杆索力一次张拉控制技术较大的节省了人力和物力.
79.基于p-y曲线法的高桩码头全结构段和单排架模型对比研究
- WANG Hao-tian;王浩天;Dong Sheng;董胜
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：以某钢筋混凝土高桩梁板结构为例,基于p-y曲线法,采用ANSYS建立了全结构段和单排架模型.施加相应荷载组合,对两种模型的桩基内力进行了对比.通过调整单排架中船舶撞击力在排架中的分配系数,对比单排架的桩基和横梁内力与全结构段的误差.所得结果说明,规范中规定的横向水平力在排架中的分项系数不适用于三维有限元梁板结构.结论对高桩码头内力计算有参考价值.
80.考虑局部土壤特性的城市曲线立交桥梁地震响应
- WANG Tian-li;王天利;LI Qing-ning;李青宁;HAN Lei-lei;韩雷雷
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：城市立交桥梁体型庞大、结构弯曲异型、建设地域有限,在抗震分析时很可能会遇到在桥长范围内因某些桥墩基础局部土壤特性不同,产生非一致地震输入作用下结构的响应问题.研究依托城市立交中的一座曲线匝道桥梁,基于结构多点非一致地震输入响应的理论算法和有限元数值仿真分析,得出:桥梁建设范围内出现的局部土壤地质,应采用考虑局部土壤特性的多点不同地震输入进行抗震计算;各点不同的地震输入,需进行相关地质勘测以确定与局部土壤相适宜的地震输入.
81.下穿陇海线地道桥顶进施工架空体系刚度分析
- 王小丹;李青宁;王剑;范香艳
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：既有线下桥涵顶进施工时需要架空体系加固线路,使轨道结构保持正常的几何形位,确保铁路正常运营,架空体系的安全性至关重要.本文以西安市经九路陇海铁路立交桥工程为背景,采用大型软件建立有限元模型进行分析.通过计算和比较静力模拟与动力模拟的结果,得出相关参数变化对架空体系刚度指标的影响,并给出合理的架空体系加固方案建议.
82.规则波作用下导桩锚泊的浮防波堤水动力特性的数值模拟
- 王钰;纪巧玲;刘庆凯
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：浮防波堤主要有锚链锚泊和导桩锚泊两种锚泊方式,两种锚泊方式的浮体的运动响应不同,消波效果和水动力特性也不同.本文基于Navier-Stokes方程,采用紧致差分格式CIP(Constrained Interpolation Profile)离散控制方程的对流项,以多相流的方式处理流体和固体间的相互作用,以此建立二维数值模型研究规则波作用下导桩锚泊的浮防波堤的水动力特性.运用建立的数值模型研究了导桩锚泊的浮防波堤的垂向运动响应、波浪力和波浪力矩随相对宽度的变化趋势,通过与现有的物理模型试验结果比较,表明所建立的数值模型能够模拟规则波作用下导桩锚泊的浮防波堤的运动响应和受力特性.
83.基于机器视觉的隧道结构物壁面缺陷检测装置试验研究
- WU xin;武鑫;QIN Feng;秦丰;WEI Shao-hua;魏少华;SHI Ming-hui;史明辉;KANG Ni-ping;康妮萍;YIN Guan-sheng;尹冠生
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：隧道在各种地质环境变化以及隧道运营过程的共同作用下,隧道壁面逐渐产生多种缺陷及结构性损伤.基于人工巡查的传统隧道内壁面检测方法已经适应不了目前的工程需求,为了迅速有效的检测出隧道壁面缺陷情况,本文采用一种全自动化检测方式来实现对隧道壁面裂缝的采集、分析和计算,主要设计了一种基于机器视觉的隧道壁面裂缝检测装置,实现了隧道壁面的高精度成像,并结合图像处理技术准确掌握了隧道壁面的缺陷情况.相比于传统的人工巡查方式,本文的研究成果可有效地提高隧道壁面检测效率、提升检测的安全性,并且可将测量误差控制在6％以内.
84.带防撞梁的钢桥上部结构防超高车辆撞击实验研究
- XU Dan;徐丹;WANG Tao;王涛;FERNANDO Mereu;FERNANDO Mereu
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：作为交通运输工程中不可或缺的一部分,铁路桥梁在生命线及基础设施系统中发挥着重要的作用,一旦被超高车辆撞击,将会造成难以估计的生命及财产损失.本文提出四个不同配置(横梁、支撑)防撞梁,作为一种缓冲机制安装于桥梁可能发生撞击的主梁底部区域,并通过1∶5缩尺模型对防撞梁的防撞效果进行分析研究,实验结果表明:四个防撞梁对于降低桥梁在冲击荷载下的动力响应均有很好效果,能够有效降低桥梁的塑性变形至50％,较弱的保护梁变形能力更好,此外,防撞梁便于安装,拆卸简单.
85.并列双钝体箱梁间距对涡激共振特性的影响
- 杨群;张胜斌;刘小兵;刘庆宽
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：采用节段模型风洞试验测试了并列双幅钝体箱梁在10个不同间距(两箱梁的净间距D与梁宽B之比D/B的变化范围为0.2～4.0)下的涡激共振振幅与风速锁定区间,与单钝体箱梁的的涡激共振振幅与风速锁定区间进行了对比,研究了并列双钝体箱梁间距对涡激共振特性的影响.并基于CFD数值计算结果,从流场的角度分析对涡激共振特性的影响机理.结果表明:下游箱梁对上游箱梁涡激共振的影响在0.2≤D/B≤2.0时表现为放大效应,D/B≥2.5时基本可以忽略;上游箱梁对下游箱梁涡激共振的影响整体表现则为放大效应,其中D/B=0.8时最显著,且D/B=4.0时这种放大效应仍不可忽略.
86.正交异性钢桥面板肋-面板焊缝疲劳验算的应力分析模型评估
- 杨雅斌;石广玉
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：包含数个纵肋和横隔板的简化模型常用作正交异性钢桥面板的肋-面板焊缝疲劳验算的应力分析模型.这种简化模型的边界条件很难确定,且不能考虑钢箱梁的横截面结构细节对应力分布的的影响,导致简化模型的应力计算结果和真实值存在较大的误差.由Paris公式可知,裂纹扩展速率随应力强度因子的增大呈指数级增长,因此准确的肋-面板焊缝应力分析模型对含裂纹的肋-面板焊缝进行断裂力学及疲劳寿命分析尤为重要.本文以天津-塘沽海河大桥为背景,建立了该桥主跨两组吊杆间的钢箱梁标准节段模型和两种常用的简化模型,对比分析了肋-面板焊缝处的计算应力结果.结果表明:对于远离纵腹板处的肋-面板焊缝,通过提高简化模型横隔板高度和约束横隔板底部翼缘的方式可减小与钢箱梁节段模型的误差;对于靠近纵腹板处的肋-面板焊缝,所有简化模型的应力计算结果均低于钢箱梁节段模型的结果,且误差超过23％.纵腹板是钢箱梁必不可少的结构,采用钢箱梁节段模型计算正交异性钢桥面板的肋-面板焊缝应力对其疲劳验算是十分必要的.
87.临界雷诺数区光滑圆柱振动与气动力研究
- ZHOU Jia-hao;周佳豪;MA Wen-yong;马文勇;HUANG Bo-cheng;黄伯城
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：临界雷诺数区是影响细长圆柱结构气动不稳定性的重要因素之一,因此,本文通过刚性模型测压风洞试验,对临界雷诺数区光滑圆柱动态气动力分布特性及对临界区圆柱发生大幅振动的原因进行了分析.试验结果表明:细长圆柱结构在临界雷诺数区发生大幅振动时,圆柱沿展向方向不同位置处的流动状态在圆柱一侧基本保持一致,且在不同雷诺数下振幅表现出不同的差异.
88.基于有限元模型的螺栓法兰连接结构冲击失效实验方案研究
- TIAN Tong-hui;田彤辉;YUAN Jie-hong;袁杰红;WANG Qing-wen;王青文
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：基于火箭(导弹)级间螺栓法兰连接结构简化的原理性实验件,采用ABAQUS软件建立的有限元模型,研究设计了落锤冲击失效实验方案.实验方案充分考虑了落锤重量、落锤冲击速度、结构附加配重以及工装边界条件等因素对实验加载和失效效果的影响规律,并结合实验室现有条件确定了实际加载参数.实验效果表明方案合理有效,有限元模型对实验过程模拟与实际吻合较好.
89.船舶艉部整体隔振系统中轴承载荷增量研究
- ZHAO Xing-qian;赵兴乾;XU Wei;徐伟;SHUAI Chang-geng;帅长庚;LI Zhengmin;李正民
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：将船舶动力装置及轴系集成安装于大型浮筏上所构成的艉部整体隔振系统可解决主机及桨-轴振动向船体的传递,但大型筏架的弹性变形将引起轴系安全性问题.本文建立了艉部整体隔振系统有限元模型,并采用“径向轴承载荷增量”这一概念实现对整体隔振系统中轴系静态安全性定量分析.文中计算了在螺旋桨推力载荷作用下及船舶纵倾工况下的轴承载荷增量,结果表明:螺旋桨推力作用及纵倾工况均会产生数吨载荷增量.此外,本文分析了推力轴承刚度、推力作用位置及隔振器支撑位置等系统参数对载荷增量的影响,发现:当增加轴承轴向刚度、螺旋桨推力作用向筏架重心集中及隔振器分布于筏架艏部方向时更有利于轴承载荷增量的降低.该研究内容对于设计能够与螺旋桨推力相匹配、并满足船舶摇摆稳定性的整体隔振系统具有重要的指导价值.
90.导弹头罩分离防护结构材料力学性能分析
- ZHOU Yu-ning;周玉宁;CHEN Hao;陈浩;LI Lei;李磊;GAO Zhiyong;高志勇;MENG Xian-ce;孟献策
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：基于导引头防护结构工程项目,从航空航天、桥梁领域分别对防护结构进行研究.典型缓冲防护结构胞元材料可以分为泡沫铝、蜂窝、点阵,三种结构形式.本论文对以上几种多孔材料进行研究,在降低重量、提高刚度和强度的前提下,优选一种具备较好抗冲击性的结构材料,为工程研制奠定技术基础.
91.输电塔米字型腹杆气动力特性试验研究
- CHAI Xiao-bing;柴晓兵;MA Wen-yong;马文勇;ZHANG Qing-hua;张庆华
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：为了精细化得到输电塔的气动力特性,对输电塔米字型腹杆进行风洞试验.通过六分力高频天平测量米字型腹杆在不同风向角下的受力情况.试验结果表明:0°风向角下,迎风面积最大时阻力系数最大,90°风向角下,迎风面积最小时阻力系数最小.随着迎风面积的减小,阻力系数逐渐减小.在165°风向角下升力系数取得最大值,在75°风向角下升力系数最小.迎风面积是影响阻力系数的主要因素,升力系数不但受迎风面积的影响,而且跟迎风面的朝向有关.
92.方形高层建筑风压分布特性
- GUO Xiao-fei;郭小飞;MA Wen-yong;马文勇;LIU Qing-kuan;刘庆宽;HOU Li-qian;侯莉倩
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：越来越多高层建筑的出现,对结构的抗风设计带来了极大挑战,目前在建筑荷载规范上还没有具体给出高层建筑的风荷载特征,对一些重要且体型复杂的建筑物和构筑物,应通过风洞试验确定其体型系数,用于对实际结构的设计.同时,相邻建筑之间的干扰对高层建筑风荷载特性的影响也是不可忽略的.本文以单个方形高层建筑为研究对象,通过刚性模型测压风洞试验,研究了三种风场下该方柱的风荷载分布规律.受三维分离效应的影响,靠近顶部断面的侧向风压与背风向风压均强于中间断面,而迎风面风压弱于中间断面.
93.穿廊式坑道出入口冲击波传播规律数值模拟研究
- Han Guozhen;韩国振;Yang Zan;杨赞
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：坑道内爆炸是常见的爆炸形式之一,内爆炸事件具有多发性、不可预测性和严重的杀伤性.目前,空气冲击波在坑道中衰减规律的大多数据是通过激波管试验获得的,而这些数据是基于模拟一维性质核爆炸冲击波,与三维性质的常规爆炸冲击波有本质区别.数值模拟技术可以通过有限元法和构建三维模型,模拟球形常规爆炸冲击波在坑道中的衰减规律.本文利用ANSYS/LS-DYNA软件构建三组不同截面宽度的坑道模型,修正激波管经验公式,分析穿廊式出入口内常规爆炸冲击波在分叉点处衰减规律.
94.超高烟囱结构的流场二维数值模拟
- HAN Jiang-ming;韩江明;JIA Ya-ya;贾娅娅;LIU Qing-kuan;刘庆宽
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：风荷载是烟囱的主要荷载之一,目前现行的《烟囱设计规范》(GB50051-2013)对于超出规范限定高度及锥度的烟囱横风向风振计算方法暂未详细说明,所以当烟囱尺寸超出规范限度时有必要进行结构的抗风研究,本文进行了高风速作用下且高度及锥度均超出规范限制的套筒式钢筋混凝土烟囱二维数值模拟,在保证网格质量满足计算要求的前提下,进行了不同网格尺度及计算时间步的无关性检验,得到了合理的圆柱升阻力系数时程及平均值和斯托罗哈数.为此类烟囱的抗风研究提供了依据.
95.CFRP-火灾后混凝土界面快速剥离试验
- HE Dong-er;何栋尔;XIAO Yun-yi;肖云逸;ZHANG Zi-hua;章子华;LUO Wei;罗威;ZHUGE Ping;诸葛萍
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：本文完成了72个快速荷载下CFRP加固火灾后混凝土试块单面剪切试验,采用Dai模型对试验数据进行拟合,讨论了混凝土强度、加载速率和过火温度三种因素对界面剪切粘结强度、粘结剪应力、粘结滑移关系和界面断裂能等关键粘结参数的影响.试验表明:界面剪切粘结强度、峰值剪应力和界面断裂能随着混凝土强度和加载速率的提高而提高,但随着过火温度的升高而下降,尤其在500°C以后下降很显著;随着混凝土强度和加载速率的提升对界面极限滑移量的影响不明显,但随着过火温度的提升而增大.常温试件的界面极限滑移量为0.7mm左右,而700°C时可达2mm左右.
96.超大型冷却塔风荷载时程响应及动力抗风性能分析
- JIA Ming-ming;贾明明;LI Zhi-ping;李志平;LU Da-gang;吕大刚;HOU Xian-an;侯宪安;LANG Lu-guang;郎路光
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：采用风洞实验测试和人工生成的方法分别获取某电厂220m高超大型冷却塔达文波特风压时程数据,并基于国内规范和特征值屈曲建立了结构模型,采用有限元计算方法分析了风荷载动力抗风特性,并对结果进行了对比分析.结果表明,人工生成风压时程结构响应大于风洞实验实测风压响应,人工生成风压时程作用下整体位移和所提取单元各层壳应力均有较大幅度的波动,总体应力状态远低于混凝土强度设计值;在动力风荷载作用下,结构变形最大位置位于迎风面塔体喉部,应力最大位置位于迎风面塔体下部;基于特征值屈曲建立的结构模型整体变形大于国内规范建立模型变形值.研究成果可为超大型冷却塔表面风荷载取值和相关技术规范修订提供参考.
97.基于OpenSEES的PVA-FRCC框架结构非线性动力时程分析
- KE Jiao;柯骄;SU Jun;苏骏;CHEN Ming;陈明
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：采用OpenSEES软件对PVA-FRCC框架结构进行非线性动力时程分析,探讨结构的各层最大位移、最大层间位移角、位移时程关系等.结果表明,OpenSEES程序既有的本构模型和单元类型可较好地模拟PVA-FRCC框架结构在地震作用下的时程反应,计算结论为框架结构的抗震设计提供参考.
98.地震作用下大跨度斜拉桥桥塔的动力响应分析
- LI Shun;李顺;LOU Meng-lin;楼梦麟
- 《第27全国结构工程学术会议》
摘要：为分析地震作用下大跨度斜拉桥桥塔的动力响应,本文以苏通大桥5号桥塔为工程对象,建立桩一土一上部结构相互作用体系的有限元模型,进行了水平基岩波不同输入条件下桥塔的地震响应分析.数值分析结果表明,随着水平基岩波视波速的增大,桥塔各位置的动力响应包络曲线会逐渐趋近于水平基岩波一致输入时的情况;只采用基岩一致输入的结果对桥塔进行设计会偏于不安全,有必要考虑多点输入的影响.