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：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：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.

摘要：新广州站主站房主要采用内凹式索拱结构,由于与撑杆连接处拉索两侧的不平衡索力较大,索夹节点的抗滑性能影响了索拱结构的承载力。利用ABAQUS有限元软件对索夹节点进行非线性抗滑性能分析,并与索夹节点足尺模型的抗滑性能试验实测结果进行比较,分析材料非线性、索与索夹间的接触特性、螺栓预紧力等对索夹节点抗滑性能的影响,进而采用虚拟温度法分析了施拧顺序、索横截面收缩对螺栓预紧力的影响。分析结果表明:有限元计算与试验实测结果吻合良好;新广州站内凹式索拱结构索夹节点具有较好的抗滑性能,在设计荷载作用下,节点安全可靠;索夹节点抗滑性能分析中应考虑材料非线性对索夹的影响;索夹抗滑力随着摩擦系数、螺栓预紧力的增长非线性提高;索的滑移会对索夹孔道和拉索本身产生损伤,使索夹的抗滑力降低;采用从螺栓群中心间隔向外的施拧顺序可有效减弱螺栓之间的相互影响,减小螺栓预紧力的损失。

摘要：为了研究橡胶-砂轻质填料的压缩与颗粒破碎特性,采用一维压缩试验、颗粒破碎试验和电镜扫描技术,分析了橡胶颗粒占比和竖向应力对橡胶-砂轻质填料的孔隙比、压缩系数、回弹模量和颗粒破碎的影响.结果表明:当橡胶颗粒占比超过50%(或低于50%)时,孔隙比曲线呈加速降低、减速降低和缓慢降低(或加速降低、缓慢降低和稳定阶段)3阶段变化.根据压缩系数的变化规律,将橡胶-砂轻质填料划分为3类,即低压缩,中压缩和高压缩材料.此外,橡胶-砂轻质填料的塑性应变大于弹性应变,弹性应变和塑性应变之间的差距随橡胶颗粒占比的增加而逐渐增加.颗粒破碎值与橡胶颗粒占比呈现出良好的线性关系.不同橡胶颗粒占比下橡胶-砂轻质填料在压缩过程中存在不同的力链形式.橡胶-砂轻质填料压缩特性及颗粒破碎的研究能够为基础工程轻质土的设计与施工提供理论支撑.

摘要：为改善常规驾驶车辆交通流追尾碰撞交通安全状况,提出智能网联车辆(Connected and Automated Vehicles,CAV)与常规车辆构成的混合交通流车队稳定性优化控制方法。基于全速度差模型,应用集成速度与加速度的多前车反馈构建CAV跟驰模型,考虑CAV混合交通流车辆空间分布的随机性,将各类型局部车队稳定性作为优化目标,以局部车队头车速度扰动为系统输入,以尾车速度扰动为系统输出,应用经典控制理论领域的传递函数法推导局部车队稳定性约束条件;分析关于平衡态速度与CAV反馈系数的车队稳定域,以各类型局部车队能够在任意平衡态速度下均稳定为控制目标,对CAV反馈系数输出进行优化控制;设计高速公路上匝道交通瓶颈数值仿真试验,在不同CAV比例等多种条件下,分析CAV混合交通流优化控制对交通流车辆追尾碰撞风险的影响。研究结果表明:CAV混合交通流优化控制可降低车辆追尾碰撞风险,在碰撞时间阈值小于2s时,100%比例的CAV交通流可将交通流的车辆追尾碰撞风险降低85.81%以上;在碰撞时间阈值大于2s时,追尾碰撞风险可降低48.22%~78.80%。所提优化控制方法可有效降低CAV车队优化控制的复杂性,为大规模CAV背景下的混合交通流优化控制以及车辆追尾碰撞交通安全提升策略提供直接理论参考。

摘要：为研究具有破裂前方效应和滑冲效应的2类脉冲型地震动对超大跨斜拉桥不利响应的影响,提出近断层脉冲型地震动合成的"分解-叠加"新方法,从频谱特性及结构地震响应两方面对该方法的有效性进行了验证。以苏通长江公路大桥为研究对象,分析了脉冲周期、脉冲速度峰值、脉冲数等参数对超大跨斜拉桥地震响应的影响规律。结果表明:近断层地震动高频成分对结构的响应不容忽视,"分解-叠加"法能够反映近断层地震动高频成分及低频脉冲成分对结构响应的贡献;具有滑冲效应的低峰值脉冲可激起主塔的高阶阵型,破裂前方效应地震动主要激起主塔的基本振型;当破裂前方效应和滑冲效应复合作用且两者同时达到脉冲峰值时,结构地震响应最为显著;脉冲速度峰值对斜拉桥主塔内力和位移等响应影响显著;不同脉冲周期的地震动作用下,滑冲效应引起斜拉桥地震响应明显高于破裂前方效应;脉冲个数为奇数的地震动较偶数的地震动对结构响应影响更为显著。