摘要：地铁振动对多高层框架结构有一定影响,以广州某教学楼为例进行了研究。首先测量了建筑场地的环境振动,发现场地z向振级大于水平振级,并超出限值要求;将场地最不利加速度时程作为一致激励进行了上部结构的振动响应分析,结果表明3.15-31.5 Hz频段的振动被放大,结构的z向振级逐层增大;对教学楼基底设置钢弹簧隔振装置后,分析结果表明该措施可有效降低23%的地铁振动,并满足限值要求。

摘要：针对圆钢管混凝土柱-RC梁角节点,提出了对角节点的节点区采用多段钢环加固的构造方案,并对加固节点模型的轴压性能开展有限元分析研究。通过已有研究成果验证了有限元模型分析方法的可靠性,继而采用ABAQUS有限元分析软件建立152个加固节点模型进行轴压试验模拟。有限元分析结果表明,以多段钢环加强的圆钢管钢筋混凝土柱-RC梁角节点轴压性能优于普通节点,加固节点具有更高的轴压承载力和更好的延性,加固效果明显。参数分析表明:加固角节点的轴压承载力随节点混凝土轴心抗压强度、节点区钢环体积占比和节点区纵筋配筋率的增加而增加;角节点的轴压承载力受梁端剪力影响,较大的梁端剪力可能造成节点延性降低。根据分析结果,建立了节点区采用钢环加固的圆钢管约束混凝土柱-RC梁角节点的轴压承载力算式,供设计该类节点参考。

摘要：为了研究离散型拓扑优化理论在实际工程中的应用,在遗传算法和渐进结构优化算法的基础上对有支撑钢框架的离散型拓扑优化设计进行了分析。通过引入拓扑变量并修改无效杆件的弹性模量,提出了一个能适用于桁架结构、刚架结构和桁架刚架混合结构的离散型拓扑优化问题统一数学列式。该统一数学列式能解决桁架拓扑优化问题中以截面面积作为设计变量而造成的奇异最优解问题。在此基础上,通过结合遗传算法和渐进结构优化算法,形成了一种求解大型多变量复杂离散型拓扑优化问题的复合拓扑优化算法,并将其应用于有支撑钢框架结构的拓扑优化设计中。通过一个3跨12层有支撑钢框架拓扑优化设计实例的对比分析,证明了上述复合拓扑优化算法能够克服遗传算法无法对生成的拓扑构形进行冗余检查的缺点,可有效地对大型多变量有支撑钢框架结构进行离散型拓扑优化设计。

摘要：在通过化学爆炸模拟核爆炸加载的缩尺结构抗爆试验中,为使结构变形满足几何相似,需设计约束和封闭等特殊方案来提高化学爆炸荷载作用时间,显著增加了缩尺结构试验的成本和难度,且缩尺比例越小,误差越大。为解决该问题,提出一种爆炸荷载作用下钢梁动力响应的相似分析方法,并通过数值计算验证了该方法的准确性。结果表明:在弹性响应阶段,若要使钢梁跨中最大变形满足几何相似,则需要模型与原型材料相同且几何形状相似,化学爆炸加载模型与核爆炸加载原型结构的等效静载相同;在塑性响应阶段,钢梁跨中最大变形无法满足几何相似,仅在缩尺模型化学爆炸荷载持时长于一最小作用时间的情况下,可通过几何相似系数与延性比系数的乘积来表示模型和原型的变形相似关系,并给出了延性比系数的解析表达式。

摘要：为了研究连续型拓扑优化理论在实际工程中的应用,该文给出了一种多层钢框架支撑体系连续型拓扑优化设计方法。基于灵敏度分析,探讨了连续体结构在多工况荷载作用下、同时受应力和多位移约束的拓扑优化删除准则。为保证拓扑优化结果的合理性,提出了设计区域平均厚度的概念。在该文给出的优化设计方法中,首先在不考虑位移约束的情况下对无支撑钢框架进行优化设计,然后在有位移约束的条件下采用渐进结构优化算法和删除准则对支撑体系进行连续型拓扑优化设计,并将获得的支撑最优拓扑构形转化成相应的杆件。通过一个3跨12层钢框架支撑体系的拓扑优化设计实例验证了该文给出的钢框架支撑体系连续型拓扑优化设计方法的有效性。

摘要：高应力下堆石料具有显著的流变特性,堆石料流变常对高面板堆石坝的安全运行造成影响。基于大坝完建期变形反分析所得的坝体填料参数,采用一种新的能模拟高压下堆石料流变特性的幂函数流变模型,对目前世界同类坝最高的水布垭面板堆石坝进行了三维流变分析,研究了蓄水后大坝的长期应力与变形特征。研究结果表明:考虑堆石料流变后,坝体变形有明显的增加;面板法向应力基本无变化,顺坡向拉应力范围及量值均减小,压应力增大,坝轴向拉应力和压应力均增加;面板法向位移(挠度)分布规律不变,量值增加,顺坡向位移等值线形态发生变化,坝轴向位移增加;面板竖缝和周边缝的变形均有所增大。

摘要：平面相贯节点试验无法考虑西塔实际结构中节点平面外角度及楼面梁对节点平面外刚度的贡献。为了更好地研究实际结构中节点的受力性能,在改进加强环+衬板平面相贯节点构造的基础上提出了一种空间相贯节点构造,进行了比例为1∶5.86的4个节点模型试验。试验结果表明:空间相贯节点可以满足西塔结构承载力的要求,验证了节点承载力大于构件承载力的强节点设计原则。平面外位移对节点承载力的影响较大,在设计中应采用加强楼面梁或采用预应力索等方式严格控制节点平面外位移,保证结构安全可靠。

摘要：广州西塔主塔楼高432m,结构形式采用钢管混凝土巨型斜交网格外筒和钢筋混凝土内筒构成的筒中筒结构。斜交网格外筒由不同角度的钢管混凝土柱斜向相贯而成,为了实现节点承载力大于构件承载力的强节点设计原则,提出了两种节点构造形式:加强板+衬板节点和法兰板节点。为了验证两种节点构造的合理性,了解节点实际受力的工作性状、破坏机理和承载能力,进行了8个比例为1∶5.5的节点模型试验,设计并制作了能承受20000kN的自平衡钢结构加载架,采用两个10000kN千斤顶对相贯节点的柱端施加轴向力。结果表明两种构造形式的节点均表现出了约束混凝土的特点,均可满足西塔主塔楼结构设计承载力的要求,具有较高的安全性。相对法兰板节点,加强板+衬板节点对核心混凝土约束作用较大,力学性能较好。

摘要：常规岛主厂房是一种特殊的工业建筑结构,具有质量、刚度分布不均、多错层等特点,其抗震重在保证电厂运行功能在设防预期的水准地震作用下不中断,避免重大设备损坏而造成的严重财产损失。基于性能的抗震设计方法是目前国际上先进的抗震设计方法。首次将设计流程引入到核电站常规岛主厂房结构抗震设计中,在小震和中震弹性分析基础上,采用基于纤维模型理论的PER-FORM-3D软件对典型常规岛主厂房整体结构进行大震动力弹塑性时程分析。并参考美国基于性能抗震规程ASCE-41及FEMA356制定构件变形性能指标,对构件的变形响应进行评估。最后针对主厂房的抗震性能给出了相应的设计建议。

摘要：钢结构球型铰支座具有承载能力高、传力可靠、转动灵活(万向铰)、适应节点大位移大转角需要等优点,但在各种荷载组合作用下,支座节点受力较为复杂,且对整体结构的受力安全有着非常重要的影响.文中以广州白云国际机场扩建工程二号航站楼的大吨位复杂钢结构球型铰支座为例,进行足尺原型试验及有限元模拟分析,研究其在轴压荷载下的转动性能,并根据试验及有限元模拟结果提出了在轴压荷载下的支座转动刚度模型,用于整体结构的精细化分析.结果表明:试验数据与有限元模拟结果基本吻合,应力及变形曲线的发展趋势一致;支座的实测转动力矩小于规范规定值,其转动性能满足规范和设计要求.