摘要：Anti-ram bollard systems, which are installed around buildings and infrastructure, can prevent unauthorized vehicles from entering, maintain distance from vehicle-borne improvised explosive devices （VBIED） and reduce the corresponding damage. Compared with a fixed bollard system, a removable bollard system provides more flexibility as it can be removed when needed. This paper first proposes a new type of K4-rated removable anti-ram bollard system. To simulate the collision of a vehicle hitting the bollard system, a finite element model was then built and verified through comparison of numerical simulation results and existing experimental results. Based on the orthogonal design method, the factors influencing the safety and economy of this proposed system were examined and sorted according to their importance. An optimal design scheme was then produced. Finally, to validate the effectiveness of the proposed design scheme, four dynamic impact tests, including two front impact tests and two side impact tests, have been conducted according to BSI Specifications. The residual rotation angles of the specimen are smaller than 30~ and satisfy the requirements of the BSI Specification.

摘要：硅酮结构胶广泛应用于建筑玻璃幕墙的粘接,准确掌握其力学行为是实现可靠粘接的保证.目前常用的唯象超弹性模型忽视了材料微观结构特性,无法描述本构行为机理;经典的熵弹性模型往往缺乏对聚合物网络非仿射变形、缠结效应等特性的考虑.上述不足导致了已有模型难以有效模拟硅酮胶的力学行为,尤其是循环加载下的显著Mullins效应.为此,文章基于非仿射网络模型,根据分子链分布的微球模型对宏观-微观变形转换关系进行修正,将受载下分子链构象的演化扩展至有限个方向.在此基础上,基于网络演化理论提出抽象交联网络和缠结网络的演化函数描述循环加载下聚合物网络的演化过程,以模拟Mullins效应.文章构建的修正非仿射网络模型结合了硅酮胶的微观结构特性和变形机制,可以描述聚合物网络非仿射变形、缠结约束效应、分子链的有限拉伸性以及空间分布特性.与文献硅酮胶材性试验数据和其他本构模型预测结果的对比表明,修正非仿射网络模型可有效地模拟硅酮胶多种变形模式下的力学行为,且可描述Mullins效应的残余变形和模量退化现象,对硅酮胶的设计计算具有参考意义.

摘要：为改善剪力墙结构智能设计面临的关键局部空间剪力墙布置规律学习不佳、布置细节难以满足经验规则与力学性能要求等问题,提出了一种基于规则学习与编码的剪力墙结构智能设计优化方法.首先,开发了整体-局部联合学习的剪力墙设计优化方法,增强智能算法对局部空间剪力墙布置规律的学习;然后,提出了基于规则编码的剪力墙设计细节优化方法,将拓扑、模式、尺寸3个层次的规则约束编码作为可执行程序,优化智能设计的局部细节,使得智能设计与工程师设计更一致且受力性能更佳.典型案例研究表明,在保证优化效率的基础上,优化后剪力墙结构局部构件的轴压比等力学指标合理性提升,且39%的智能设计被判别为工程师设计.

摘要：以工程中广泛应用的框支式聚乙烯醇缩丁醛(polyvinyl butyral,PVB)夹层玻璃为对象,通过有限元分析,结合场地爆炸试验,对爆炸作用下框支式PVB夹层玻璃的破坏模式展开了系统研究。首先采用LS-DYNA软件建立了框支式PVB夹层玻璃受爆响应的有限元分析模型,分析发现PVB夹层玻璃在不同爆炸作用下可能发生整体型破坏、局部型(冲切型)破坏或混合型破坏模式,不同破坏模式与PVB撕裂时刻的面板残余动能比相关。进一步通过场地爆炸试验对不同破坏模式进行验证。结果可为框支式PVB夹层玻璃幕墙的抗爆设计提供参考。

摘要：为研究框支式SGP夹层玻璃的抗爆性能,通过场地爆炸试验和动力非线性有限元分析,对框支式SGP夹层玻璃在爆炸作用下的动态响应特性及破坏模式进行研究。通过场地爆炸试验及三维DIC分析,获得爆炸超压时程曲线、面板的破坏模式和动态位移场。试验结果表明:爆炸作用下框支式SGP夹层玻璃的破碎后裂纹分布主要表现为对角线X形裂纹和靠近边框区域的环形裂纹;由于爆炸负压在面板的反向振动阶段做正功,面板的反向位移峰值将显著大于正向位移峰值,并可能导致回弹破坏。采用LS⁃DYNA软件,建立爆炸作用下框支式SGP夹层玻璃受爆响应的三维有限元模型,进一步分析爆炸负压区对面板动态响应的影响。有限元分析结果表明,当爆炸正压持时t_(d)与面板自振周期T_(0)处于同一数量级时(0.1<t_(d)/T_(0)<10),忽略爆炸负压区会显著低估夹层玻璃的反向位移峰值,且无法预测回弹破坏,从而高估其抗爆性能,导致设计偏于不安全。

摘要：以日本熊本网津小学连续拱屋盖结构设计为例,阐述了结构工程师通过对建筑模型中存在的问题进行分析,适当调整建筑模型,利用结构概念、有限元分析与计算,对结构体系进行优化,并对施工过程进行模拟,确保施工的可靠性,最终设计出既满足建筑功能及美观需求,又具有良好安全性能的结构。

摘要：磁浮轨道梁日照作用下的温度变形是轨道梁设计需考虑的重要因素,文章根据传热学与有限元理论,结合上海夏季气象参数与日照辐射半经验公式,利用ANSYS建立上海磁浮线轨道钢箱梁日照温度场三维瞬态模型,经实测构件验证,计算值与实测值吻合良好。分析磁浮轨道梁的最大竖向与横向温差发生时刻的温度梯度分布,并以指数函数为基础拟合得到对应温度梯度曲线,竖向温差拟合值略低于德国磁浮规范值,横向温差拟合值高于德国磁浮规范值。基于日照温度场分析结果,计算不同支承形式钢轨道梁的温度变形,得到磁浮轨道钢箱梁在双跨连续形式下能够较好抵抗温度变形的结论。提出磁浮轨道钢箱梁外露部分涂料的选取建议,以减小日照辐射吸收能量,从而降低截面温差及温度梯度变形。

摘要：为了解强度为Q690D高强度结构钢焊接截面柱的抗震性能,对名义轴压比为0.35的Q690D高强钢焊接H形和箱形截面柱进行了低周反复加载试验。通过观察试件的破坏模式、滞回曲线和骨架曲线,并从其承载能力、塑性发展能力、变形能力和耗能能力等方面对Q690D高强钢柱的滞回性能进行研究。结果表明,试件具有良好的耗能能力和抗震性能;高强钢柱的二阶效应影响不可忽略;反复荷载作用下试件的破坏模式为板件弹塑性局部失稳;试件最大层间位移角分别达到了1/17(H形)和1/23(箱形),远超过GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》的层间位移角限值要求;火焰矫正显著影响试件的力学性能和破坏位置,因此对于高强钢试件,应严格控制在受力较大部位采用火焰矫正措施。

摘要：磁浮轨道梁日照作用下的温度变形是轨道梁静力与动力设计需考虑的重要因素,笔者根据传热学与有限元理论,结合夏季气象参数与日照辐射半经验公式,利用ANSYS建立磁浮线轨道钢箱梁日照温度场三维瞬态模型。首先,分析磁浮轨道梁的最大竖向与横向温差发生时刻的温度梯度分布,基于日照温度场分析结果,计算不同支承形式钢轨道梁的温度变形;然后,将单跨简支、双跨连续形式轨道梁的温度变形作为初始不平顺组成部分,进行车桥耦合动力响应分析。结果显示:温度效应使车体加速度、悬浮气隙幅值增幅较大,对电磁力有所增大,对轨道梁加速度及位移的放大作用则不明显,各动力响应值仍处于规范规定的安全范围内,但安全度有所降低。

摘要：为研究圆截面Q460高强钢混凝土组合柱在小偏压作用下的受力性能,进行了两根组合柱的工程性试验,对其破坏过程及特征进行分析,结果表明,钢骨有效限制剪切斜裂缝的发展,组合柱发生弯曲破坏,表现出良好的延性;采用有限元方法分析钢骨应力分布与变化规律,结果表明,混凝土压溃失效引起钢骨应力重分布,加剧了钢骨部分承担轴力和弯矩;对型钢屈服强度、含钢率进行有限元参数分析,结果表明,采用高强钢可有效提高承载力,同时控制构件截面尺寸与自重;对计算SRC柱压弯承载力的两种主要方法进行了比较分析,提出等效矩形概念的简化计算,为圆截面SRC柱设计提供依据.