摘要：健康状态(state of health,SOH)是评估锂离子电池老化程度和剩余使用寿命的重要指标。然而,SOH无法通过直接测量获得,本工作提出了一种基于时间规整图(time warp profile,TWP)提取间接健康特征参数,使用支持向量机回归(vector machine regression,SVR)模型估计SOH的方法。首先,通过TWP将锂离子电池不同循环充放电压曲线转换为相位差异曲线。然后,从相位差异曲线中提取出4个间接健康特征。接着,采用线性核函数的SVR模型估计SOH。最后,以美国航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)、美国保险商实验室公司和普渡大学(Underwriters Laboratories Inc.-Purdue University,UL-PUR)的开源数据集和储能电站实测数据进行验证。其中,储能电站数据实验结果表明,TWP-SVR模型的均方根误差(root mean square error,RMSE)、平均绝对误差(mean absolute error,MAE)的样本标准差(sample standard deviation,SSD)小于0.0015,四分位距(inter-quartile range,IQR)小于0.0022;平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error,MAPE)的SSD和IQR分别为0.0152和0.0220,表明所提TWP-SVR方法保持较高准确性的同时具有良好的稳定性。

摘要：侵蚀环境下高性能钢结构普遍存在局部锈蚀病害,这将削弱结构的整体承载能力。为了研究局部锈蚀对钢结构承载力的影响程度,设计制作了7片H形Q550E高性能钢梁,研究不同局部锈蚀对高性能钢梁抗弯性能的影响。首先对其中6片试验梁的弯剪段和纯弯段开展了不同锈蚀率的加速锈蚀,另1片为未锈蚀对比梁。接着,对试验梁开展四点弯曲分级加载试验,采集并对比分析了试验梁关键截面的应变和挠度数据。结果表明:锈蚀导致试验梁的承载力、屈服挠度、极限挠度和延性降低,相同锈蚀率下纯弯段性能降低程度大于弯剪段;右半截面承载力比下半截面降低程度更大;所有试验梁均为受压翼缘屈曲失稳破坏;SCR梁屈曲发生在弯剪段,其他试验梁屈曲位置位于纯弯段;弹性阶段腹板应变符合平截面假定,试验梁受拉翼缘一般先于受压翼缘屈服,因此随着荷载的增加,会出现截面中性轴上移现象;整体锈蚀比纯弯段下半截面锈蚀时的剩余承载力低,主要因为整体锈蚀时受压翼缘存在锈蚀削弱,导致试验梁屈曲提前,承载力降低;局部锈蚀的不均匀性会产生翼缘应力集中,导致PCR试验梁比整体锈蚀梁承载力低;与普通钢梁相比,锈蚀对于高性能钢梁承载力退化影响更大;对于顶板和底板锈蚀,梁的剩余承载力与其锈蚀程度为线性关系。

摘要：发展了考虑时变温度效应的腐蚀开始时间模型和碳化腐蚀率模型,以混凝土保护层厚度、水灰比以及钢筋直径等参数为设计变量,建立钢筋混凝土(RC)梁桥耐久性设计全寿命概率成本模型。以寿命期内全寿命成本现值最小为优化目标、寿命期基于锈胀开裂的正常使用性能为约束条件,提出大气环境下RC梁桥全寿命耐久性优化设计模型,构建大气环境下RC梁桥基于成本-效益的耐久性参数确定新方法,为大气环境下RC梁桥全寿命过程耐久性设计参数确定提供了新的思路。计算发现RC梁桥的全寿命性能与钢筋的位置和直径有关。对于大气环境条件下受碳化腐蚀的RC梁桥,采用初始成本最优得到的耐久性设计参数不满足全寿命耐久性能要求。综合考虑全寿命成本和性能时,当保护层厚度为30mm和水灰比为0.45时,尽管考虑将来累积碳化腐蚀损伤效应,提高混凝土保护层厚度和混凝土强度不能降低全寿命成本,反而增加初始造价,不是成本效益比最优的耐久性设计对策。

摘要：针对传统桥梁设计方法存在后期维护成本过高、维修资源分配不合理和服役期性能缺乏预见性等不足,提出基于寿命成本和性能的混凝土桥梁全寿命设计方法。建立混凝土桥梁全寿命成本模型作为优化目标函数,并将截面尺寸、混凝土强度和服役期维修时机处理作为设计变量,从结构应力、几何参数和材料参数出发构造约束条件,构建了服役期劣化桥梁性能与维护对策的关系模型,从而验证混凝土桥梁全寿命设计方法优化模型和设计流程。研究结果表明:基于全寿命成本和性能的混凝土桥梁全寿命设计方法合理,能够在设计阶段考虑服役期性能、维护方案及维修成本,平衡初始造价和后期维护成本。

摘要：该文简单评述了结构设计理论的原理和发展,总结了结构可靠度理论的研究现状;详细叙述并分析了可靠度理论的各种适用方法,概述了结构可靠度分析和基于可靠度的设计优化的最新进展,分析了不确定性的传播方法和可靠度评估方法,总结了结构可靠度发展的趋势,可为未来学者研究结构可靠度提供总结和参考。

摘要：石灰石粉替代部分水泥熟料能有效降低水泥的碳排放,但大掺量石灰石粉会降低水泥基材料抗氯离子渗透性能。偏高岭土的掺入可显著改善石灰石粉水泥体系的抗氯离子渗透性能,然而改善机理暂不明确。为了揭示偏高岭土对大掺量石灰石粉水泥抗氯离子渗透性能的改善作用,应用热力学模拟方法预测多组分胶凝体系水化物相组成(体积比),并基于模拟结果设计大掺量石灰石粉的复合胶凝材料组成。采用吸水率、电通量法表征混凝土试件的抗氯离子渗透性能,结合基体孔隙结构、物相组成分析抗氯离子渗透性的改善原因。研究结果表明:热力学模拟能够较好地预测偏高岭土-石灰石粉-水泥复合胶凝体系的水化物相组成。加入偏高岭土后,尽管由于稀释效应使得基体总孔隙率有所增大,但火山灰反应增加了水化硅酸钙凝胶数量,细化了孔径分布;且增加的水化硅酸钙凝胶增强了对碱离子的吸附作用,显著降低孔溶液中离子浓度,从而极大地降低混凝土的电通量,使得水泥石的抗氯离子渗透性能得到显著提升。在石灰石粉掺量为25%的条件下,掺入10%偏高岭土后试件的24 h吸水率和6 h电通量分别下降了约67.2%和90.3%。掺加偏高岭土后,通过细化孔径分布、增强C-S-H凝胶的吸附作用等多个方面改善了石灰石粉水泥基材料抗氯离子渗透性能。

摘要：为了研究锈蚀钢筋混凝土梁采用钢板加固后以及加固后二次锈蚀时的力学性能,通过设计9片试验梁（混凝土强度等级为C25,受拉钢筋的直径为22mm）,并将试件按照保护层厚度（25,30,35mm）分成3组,每组包括1片锈蚀梁、1片锈蚀加固梁和1片锈蚀加固再锈蚀梁,其中锈蚀梁和锈蚀加固梁的设计锈蚀率为10%,锈蚀加固再锈蚀梁的设计锈蚀率为15%。通过对试件梁进行单点加载的方式,分析了试件梁的跨中截面应变、挠度、裂缝开展规律、破坏模式和承载力状况。试验研究表明：锈蚀梁和锈蚀加固梁的跨中截面应变基本符合平截面假定,而锈蚀加固再锈蚀梁总体上不再符合此假定,同时钢板提高构件承载力的本质是增加截面的受压区高度;锈蚀梁在钢筋屈服后挠度出现突变,而锈蚀加固梁和锈蚀加固再锈蚀梁由于钢板能够承担部分荷载,挠度随荷载变化较为平缓;锈蚀梁在锈蚀率较小时表现为适筋梁破坏,而锈蚀加固梁和锈蚀加固再锈蚀梁均表现为斜拉破坏;受拉钢筋的锈蚀和混凝土的劣化,使得部分锈蚀加固梁二次锈蚀后的极限承载力比锈蚀梁低,钢板的加固效果完全被抵消;在保护层和钢板厚度相同时,当主筋锈蚀的不均衡性越大,梁的极限承载力越小,当主筋锈蚀较均衡时,二次锈蚀率每增加1%,极限承载力下降10~15kN。

摘要：为了研究锈蚀RC梁加固后变形性能,借助微元法思想,将加固锈蚀RC梁划分成有限单元,考虑锈蚀钢筋与混凝土之间的黏结强度退化以及退化后两者之间的滑移,提出了一种基于裂缝之间锈蚀钢筋和加固钢板组合伸长长度计算钢板加固锈蚀RC梁短期挠度计算方法,分析了钢板厚度和保护层厚度对锈蚀加固梁变形性能的影响。设计制作了9片锈蚀加固梁,并采用静载试验验证了理论模型。分析结果表明:理论模型能够较准确地预测锈蚀加固梁荷载-挠度曲线;在保护层厚度相同的条件下,当两试验梁平均锈蚀率相差超过1%时,锈蚀率是影响挠度发展的主要因素,挠度随平均锈蚀率增大而增大,当试验梁平均锈蚀率相差小于1%且两主筋锈蚀均匀时,挠度随钢板厚度增加而减小;在钢板厚度相同的条件下,荷载值大于50kN后两试验梁挠度随保护层厚度增加而减小。

摘要：为明确钢管混凝土拱桥钢管内核心混凝土徐变对桥梁应力重分布的影响,采用"按龄期调整模量法",分别运用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2012)中公式计算所得混凝土徐变系数和轴向受压钢管混凝土徐变试验、拱肋徐变试验拟合所得混凝土徐变系数,建立可以考虑混凝土徐变过程的ANSYS模型,分析混凝土徐变对茅草街大桥建造期拱肋下挠的影响;运用拉丁超立方抽样方法,以跨中拱肋挠度和钢管应力为限值,以钢材和混凝土弹性模量、上弦和下弦钢管壁厚、腹管壁厚、徐变模型不确定性系数、核心混凝土弹性模量计算所得不确定性系数和茅草街大桥数值模型不确定性系数为参数,计算得到茅草街大桥服役期内的失效概率。结果表明:在建造期内,以基于拱肋徐变试验得到的混凝土徐变系数来计算跨中拱肋下挠值与实际实测值吻合最好,验证了模型的可靠性和精确性;在服役期内,以拱肋挠度和钢管应力为限值,当服役龄期增加到100年时,桥梁失效概率逐步增大,不同混凝土徐变系数的计算结果差异较大;以挠度为限值时,分别利用式(1)、(2)、(6)计算得到的失效概率为0.311,0.013 8和0;以应力为限值时,分别利用式(1)、(2)、(6)计算得到的失效概率为0.499,0.225和0.165 2。因此对于钢管混凝土拱桥的徐变可靠度分析来说,关键之处在于选择正确的混凝土徐变模型。