摘要：研究提出了一种双阶受力干式装配梁-柱节点(DADBJ)。该节点的关键组件是摩擦铰(RFH)和预设缝防屈曲钢板(SBRSP),具备2个受力工作阶段和损伤集中易修复的特性。为了验证DADBJ构造的合理性,揭示其双阶段受力工作机理,设计加工了DADBJ试件,以SBRSP的预设缝隙宽度作为试验变量,进行了2个工况的低周往复拟静力试验。结果表明:提出的DADBJ构造实现了预期的双阶段受力特性,第一阶段由RFH提供节点的力学性能,第二阶段由RFH和SBRSP共同提供节点的力学性能;DADBJ的损伤集中于芯板,通过更换SBRSP芯板对节点快速修复,节点的性能可恢复到初始状态;SBRSP的预设缝隙宽度可直接决定DADBJ第二阶段的启动位移;提出的DADBJ双阶屈服荷载理论公式和二阶启动位移理论公式精确度好。该研究可为装配式框架结构和多阶受力型结构的设计和研究提供参考。

摘要：为了将双向渐进结构优化法应用于桁架结构优化设计中,结合能量原理和满应力设计准则,推导了以结构最小应变能为目标函数的优化计算公式,提出了可以应用于桁架结构优化的桁架-双向渐进结构优化(T-BESO)法。T-BESO法以杆件截面面积为设计变量,以结构应变能为目标函数,以应力约束和满应力设计准则为约束条件。在T-BESO法中,将BESO法表示单元密度的二元离散设计变量修改为表示截面面积的连续设计变量,这使得可以同时对桁架结构进行拓扑优化和尺寸优化;采用能量原理和满应力设计准则简化了桁架结构的灵敏度推导;相比BESO法每次迭代一般只能优化2%的设计变量,T-BESO法可以同时优化所有设计变量;T-BESO法不需要设置体积约束,可以克服传统BESO法由于体积系数设置不合理而导致程序不收敛的缺点。数值算例的优化结果表明,当采用合理的基结构时,T-BESO法的计算结果与解析解的误差在1%以内,这表明了T-BESO法的有效性。

摘要：磁通切换永磁(flux-switching permanent magnet,FSPM)电机具有功率密度高、转子结构坚固、永磁体冷却条件优越等优点,在工业领域应用潜力巨大。然而,由于双凸极结构和较高的气隙磁密,FSPM电机的齿槽转矩和转矩波动较大,严重限制了其在伺服领域的应用。该文首先介绍FSPM电机气隙磁场调制机理,分析气隙磁场中不同谐波对转矩的贡献;进而,以一台定子12槽、转子10极电机为研究对象,提出一种抑制气隙磁场高频谐波分量的余弦削极转子结构,通过转矩优化确定最优转子结构参数;然后基于有限元分析,对比采用传统凸极转子和余弦削极转子的两台FSPM电机磁场分布、齿槽转矩、反电动势和转矩特性。最后,仿真和样机实验结果表明,所提余弦削极转子可有效降低FSPM电机齿槽转矩和转矩波动,齿槽转矩降低93.9%,转矩波动降低91.4%,扩宽了FSPM电机的应用领域,并为其他双凸极结构电机齿槽转矩及转矩波动的抑制提供了新思路。

摘要：为提升支撑钢框架在大震下的抗震性能,提出一种随加载位移改变摩擦力及刚度的变摩擦自复位支撑(variable friction damper-self-centering brace,VFD-SCB)。在对VFD-SCB变摩擦工作机理和力学性能分析的基础上,利用OpenSees软件对其滞回模型进行二次开发,并将计算结果与试验结果进行对比,验证了模型的有效性。通过建立VFD-SCB框架和传统抗弯钢框架(moment-resisting frame,MRF),研究了支撑关键参数对VFD-SCB框架抗震性能的影响规律。参数分析结果表明:相比传统抗弯钢框架,VFD-SCB框架有效减小了结构最大位移角及残余位移角,使结构沿层高变形更均匀;VFD-SCB第一刚度、第三刚度、碟簧预紧力的增大及二次启动位移的减小,结构的层间位移角均减小;设计中需全面考虑支撑和框架参数以提升结构的抗震性能。

摘要：为研究半刚性基层沥青路面结构的力学响应变化规律,采用MLS66加速加载设备在不同路面温度场及加载速度下进行路面测试.结果表明:测点位置对面层层底横向应变的影响最为显著,对纵向应变的影响较弱,二者最不利荷载位置均为双轮中心;竖向应变受测点位置的影响最不明显.基层和底基层层底的最不利荷载点也在双轮中心.面层层底三向应变幅值与温度正指数相关,其中竖向压应变最为明显,温度每升高1℃,应变增加59.4×10^(-6);基层、底基层应变幅值受温度影响较小.加载速度降低导致面层层底纵向、竖向应变幅值和作用时间的增加,速度由22 km/h降低至10 km/h时,作用时间分别增加110%和67.6%,这将引起面层的疲劳开裂以及压密型车辙.因此对于交叉路口和停车频繁的路段,应注意对该层位进行优化设计.

摘要：该研究提出了一种转动摩擦型干式装配梁-柱节点(rotational friction dissipative joint,RFDJ),具有刚度、屈服弯矩易调控和变形、耗能能力强的特点。为了研究RFDJ对于装配式框架结构抗震性能的影响并验证其可行性,该研究以含RFDJ和灌浆套筒柱脚节点的新型装配式框架结构体系(novel precast concrete frame,NPCF)作为研究对象,基于2个不同楼层数量的传统现浇框架结构(reinforced concrete frame,RCF)分析案例,综合考虑总起滑弯矩比(ρ)和3种起滑弯矩(M_(s))分布模式影响,设计了120个NPCF结构分析案例,开展了多遇和罕遇地震作用下的结构非线性时程分析,结果表明:RFDJ具备用于装配式框架结构的可行性,可实现等同或优于RCF的抗震性能;ρ和M_(s)分布模式是决定NPCF抗震性能的关键设计参数;结构响应随ρ的增加而降低;M_(s)分布模式对结构的地震响应控制机制具有显著影响,均匀累积分布模式可以最小的ρ值实现最好的层间位移角控制效果,且有利于节点深化设计和施工。该研究成果可为含干式梁-柱节点的装配式框架结构的研发和设计方法的研究提供参考。

摘要：利用有限元极限分析方法(FELA),揭示了平动模式下有限宽度填土主动破坏机理。结果发现,有限土体条件下,填土主要呈现多滑裂面破坏机理,并呈“反射式”发展;同时总结了不同工况下滑裂面数量。据此,将有限填土划分为上部未滑裂区与下部滑裂区,考虑墙后土拱效应及层间单元水平剪切力作用,引入弯曲微分单元概念,并用于求解非滑裂区主动土压力;进一步考虑任意数量滑裂面,采用滑楔体极限平衡法和有限差分理论,得到了下部滑裂区主动土压力解;同时给出了主动土压力合力及其作用点高度计算表达式,系统地建立了有限宽度填土挡墙主动土压力的普适解法。通过与已有研究对比验证了所提方法的合理性与准确性。此外,分析了填土宽高比、填土内摩擦角及墙-土界面摩擦角对主动土压力分布及其合力和作用点高度的影响。结果表明,滑裂面数量显著影响主动土压力分布规律,采用所提方法利于有限宽度填土挡墙经济性设计。

摘要：为改进水平微分单元法的不足,考虑填土水平剪切力和土拱效应,基于用主应力偏转轨迹线建立拱形单元的新思路,提出一种修正解法,称为拱形微分单元法.采用有限元极限分析方法(FELA),揭示墙体绕底部转动模式下有限宽度填土主动破坏机理,建立理论计算模型,进而引入拱形微分单元法对主动土压力进行修正.通过与已有文献对比验证了所提方法的合理性与准确性,同时分析了设计参数对土压力分布规律的影响.结果表明,绕墙趾(RB)模式下,墙后有限填土仅一道滑裂面,与墙体构成梯形推力楔;受土拱效应作用,主动土压力随深度呈非线性变化;减小填土宽深比与增加填土摩擦角或墙土界面摩擦角均有助于降低主动土压力值.拱形微分单元方法适用于单滑裂面工况,可为有限填土支护结构设计提供理论指导.

摘要：燃料电池作为新型清洁能源技术具有高效的能源转化效率和环境友好等优点,在诸如交通运输以及航空航天等领域有着重要而广泛的应用。在影响燃料电池性能的众多因素中,电极的高效催化与稳定性对于整个燃料电池系统的性能至关重要。近年来,石墨烯材料由于优异的电学与力学性质为低铂高效催化研究提供了理论上的可行性。本研究以六氯环三磷腈(HCCP)为原料设计了一步热还原合成法实验制备了磷氮双掺杂石墨烯,并通过添加碳纳米颗粒增加了石墨烯层间间距,改善了石墨烯层间的团聚效应,提高了氧化还原(ORR)性能。研究结果表明,当AC添加含量与GO的质量比为10%时,其比表面积与电化学性能提升最为明显,极限电流密度达到?6.89 mA·cm?2并且氧化活性能保持80%以上。因此,使用添加碳纳米颗粒对磷氮双掺杂石墨烯作为燃料电池非金属催化剂材料的进一步探索具有巨大的潜力。

摘要：在调研国内外偏压基坑工程理论与实践研究成果的基础上,分别从偏压基坑的形成原因、设计计算方法、施工安全控制技术、围护结构受力变形特性以及施工环境效应等方面对偏压基坑工程的研究现状进行总结.通过与非偏压基坑的特性进行对比分析,给出了两者之间的差异.结果表明,偏压基坑两侧围护结构的受力变形存在明显的不对称性,偏压侧受力变形大于非偏压侧,当偏压荷载达到一定值时,基坑围护结构可能发生向非偏压侧的整体偏移;传统的基坑设计计算方法未能考虑偏压基坑两侧围护结构变形的差异以及变形控制标准的不同,其设计出的结果往往过于保守或风险较大;通过土体加固改良、增加支撑系统刚度、合理安排施工顺序、信息化监测预警等措施可以降低偏压的不利影响.