摘要：通过微纳米路表构建与超疏水材料涂覆技术相结合,制备了超疏水仿生水泥混凝土路面模型试件;开展超疏水材料涂覆技术研究,分析总结其制备工艺;采用自行设计的"冰-路"附着强度测试装置进行防覆冰性能测试,同时开展接触角测量试验、路面表面能计算及耐久性试验,综合评价超疏水仿生水泥混凝土路面的疏水、防冰效能。结果表明:超疏水水泥混凝土试件表面冰的残留率为29.9%,是普通试件的1/3左右,间接反映了超疏水路面具有较好的疏冰性能;与普通试件的接触角0°相比,超疏水水泥混凝土试件的接触角为153.5°,达到超疏水状态;表面能计算表明超疏水材料的作用降低了路面表面能,仅为普通水泥路面的3.4%,进一步验证了超疏水水泥混凝土路面可显著降低"冰-路"附着强度;通过模拟轮胎与路面的摩擦作用,接触角依然在90°以上,表明超疏水路面耐久性良好。

摘要：超疏水材料作为一种新型智能仿生材料,因优良的疏水、疏冰性能,在电力、航天等领域防冰除冰中得到了广泛应用,但在公路交通领域尚处于探索起步阶段。介绍了近年来国内外路面除冰技术存在的不足,分析了超疏水主动除冰技术在路面应用中的优势;概述了超疏水材料浸润性的基本理论;从促进液滴滚落、影响水滴结晶进程、降低冰附着力等方面,论证了超疏水材料在路面除冰应用中的可行性;从改变材料化学组成与粗糙度两个方面,分析了影响"冰-路"附着力的主要因素;在此基础上,介绍了超疏水材料制备与超疏水公路路面处治技术,综述了国内外冰与路面材料之间附着力的几种检测方法,主要包括:落杆撞击试验、水平剪切试验、重力式砝码剪切试验。在总结前人研究成果的基础上,本研究自行设计了摆锤试验以及劈裂试验,进一步验证了超疏水-防覆冰技术能有效降低"冰-路"附着力;并归纳了目前公路路面超疏水-防覆冰技术存在的问题,提出了未来研究发展的方向。

摘要：混凝土的徐变预测关系到结构长期性能的合理确定。目前已有多种混凝土徐变预测模型,为便于设计和研究,对各计算模型的影响因素进行了分析和综述。基于试验实测和参考文献结果,对各预测模型对高强混凝土徐变、早龄混凝土的压缩/拉伸徐变的实用性进行了评价。结果表明:JTG D62―2012和GL 2000模型较适用于高强混凝土;GL 2000模型较适用于早龄混凝土的压缩和拉伸徐变,但压缩徐变误差超过26.4%,拉伸徐变误差大于46.1%,其他预测模型的误差不可接受。因此,既有的混凝土徐变模型不适用于早龄混凝土的拉伸与压缩徐变预测。如要对早龄结构进行受力分析,需采用反映早龄混凝土结构拉伸/压缩徐变特性的徐变模型。

摘要：针对于随机荷载作用下动响应为约束的结构材料优化问题,基于结构拓扑优化思想,提出了一种变动响应约束的结构材料优化方法。采用分式有理式和幂函数识别结构材料单元特性参数,以微观单元拓扑变量倒数为设计变量,导出了频率及振型对微观单元设计变量的一阶导数,进而得到了随机荷载作用下结构均方响应的一阶近似展开式。结合变约束限的思想,建立了以结构质量作为目标函数,均方响应作为约束条件的连续体微结构拓扑优化近似模型,并采用对偶方法进行求解。对典型结构进行了考虑单个和多个动响应约束的结构材料优化设计,优化所得结果验证了该方法的有效性和可行性。

摘要：为实现对大跨度悬索桥锚跨索股张力控制的精细化研究,基于解析法建立锚跨索股的力学模型,根据能量守恒定律,结合瑞利法对最大动势能方程组进行求解,得出索股张力与自振基频之间的关系表达式。结合经典算例对所提出的方法有效性进行了验证。研究结果表明:所提出的方法适用于锚跨索股等类似结构的内部张力控制分析,具有较高的精度;实际工程中对大跨度悬索桥锚跨索股进行张力控制时,如果不考虑连接拉杆与锚跨索股之间材质特性的差异,张力控制分析结果将产生较大误差,进而影响散索鞍及主缆边跨的合理线形,严重时将危害结构安全。

摘要：基于陡坡双桩柱基础探讨了陡坡群桩基础承载机理,提出了陡坡与群桩相互作用简化分析模型,得到了陡坡群桩基础的等效分析模型,即侧向受荷高承台嵌岩群桩基础分析模型;综合考虑滑坡推力与简化分析模型建立了基于结构位移法的陡坡群桩基础计算分析方法,并提出了同时考虑稳定安全与经济最优的陡坡群桩基础优化设计方法。研究结果表明:陡坡群桩基础应尽量减小承台底部至最危险滑动面的距离,嵌岩深度为4倍桩径时能满足工程要求,群桩基础至坡面的距离不小于4倍桩径要求时符合工程实际。

摘要：借鉴荷叶表面微构造特征,基于超疏水仿生理念,通过微纳米路表构建与超疏水涂层设计相结合,对传统水泥路面表层进行防覆冰、易除冰复合设计;分析超疏水材料的作用机理以及在路面应用的可行性,制备由主体结构混凝土层和超疏水-防覆冰层组成的路面板结构模型。对比超疏水路面和普通水泥路面表层的水滴接触角大小,分析其路面疏水性能;利用自主设计的"摆锤式附着强度"测试装置以及劈裂实验法测试试件"冰-路"附着强度。结果表明:对比普通水泥路面,超疏水-防覆冰路面表现出优良的超疏水性能,冰与路面的附着力大大降低,试验中残留附着冰的质量以及冰与路面的劈裂强度分别是普通水泥路面的36.80%和27.36%。

摘要：基于100m高测风塔上风速仪的现场实测数据,获得了开阔地貌台风风场的平均风速剖面与湍流度剖面模型。在大气边界层风洞中准确模拟了台风风场和《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)规定的B类风场,并通过一个大跨刚性模型测压试验,详细分析与对比了两类风场条件下大跨屋面风荷载分布规律特征。研究结果表明:在开阔场地条件下,台风近地边界层平均风速沿高度分布符合对数律,亦满足指数律,风剖面幂指数介于规范规定的A类风场与B类风场之间,平均湍流度比B类风场规定值大1倍;台风风场作用下,开阔地貌大跨结构屋面风荷载受湍流度的影响远高于受平均风速剖面的影响,体型系数随湍流度的增大而增大,屋面风荷载亦随之增大。

摘要：预应力筋腐蚀会引起混凝土梁刚度的退化,从而影响结构的正常使用性能。针对这一问题,设计制作了预应力混凝土梁,通过电化学快速方法得到了不同的预应力筋的腐蚀水平,进而对其腐蚀后的抗弯刚度进行了试验研究,在此基础上建立了腐蚀预应力混凝土梁短期刚度计算模型,并通过与试验结果的对比对模型进行验证。结果表明:随着荷载的增加,腐蚀预应力混凝土梁的刚度变化明显地分为两个阶段:开裂前,各试验梁的刚度基本一致,预应力筋腐蚀对刚度影响很小;开裂后,预应力筋腐蚀导致混凝土梁抗弯刚度显著下降。腐蚀预应力混凝土梁的弯矩-曲率曲线基本满足双折线变化的规律。

摘要：《钢结构设计》是《钢结构基本原理》的后续课程,是联系理论与实践的纽带。本文通过教师备课、教学方法以及考核方式等方面进行提高《钢结构设计》课程教学质量的探讨,为培养高素质的综合应用型专业人才提供参考。