摘要：为研究大幅变宽度连续箱梁桥的宽跨比对其力学特性的影响,以湖南省长益高速公路互通匝道变宽预应力混凝土连续梁桥为工程背景,分别建立梁格模型与单梁模型,对其弯矩、挠度及应力进行分析。研究结果表明:在仅考虑自重与二期荷载作用下,随着宽跨比的增加,各纵梁沿横截面承担的弯矩逐渐趋于均匀,各纵梁承担的应力相对平均偏差增大,空间效应明显;与增加箱室宽度而变宽的主梁相比,通过增加箱室数量而变宽的主梁的挠度与弯矩分布更加均匀。

摘要：为研究CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic)筋钢骨混凝土组合梁的抗弯性能,试验设计了3片CFRP筋钢骨混凝土组合梁,其中对比参数包括不同弹性模量的受拉主筋和不同CFRP筋配筋率,通过静载试验得到了钢骨混凝土组合梁在应变、挠度、裂缝开展以及抗弯承载能力等方面随着荷载增加的变化规律。研究结果表明:随着荷载的增大,工字钢与混凝土之间的滑移也会增大,从而导致钢骨混凝土组合梁加载点截面应变沿梁高方向会出现不符合平截面假定的情况;提高受拉主筋的弹性模量可以提高主梁抗弯刚度、抗裂性能以及耗能能力;CFRP筋钢骨混凝土组合梁在工字钢下翼缘屈服之后的强度储备比相同抗弯承载力的普通钢筋钢骨组合梁要大,且耗能能力提高约1.36倍;当受拉主筋与混凝土接触面积相同时,增加组合梁的配筋率,可以延缓CFRP筋钢骨混凝土组合梁的裂缝开展,提高组合梁的整体抗弯性能和耗能能力。采用梁的纯弯曲计算理论推导了开裂弯矩公式,并结合试验结果引入开裂弯矩影响系数对计算公式进行了修正,其中普通钢骨混凝土组合梁的开裂弯矩影响系数取0.73,CFRP筋钢骨混凝土组合梁的开裂弯矩影响系数取0.43。结合试验,对比研究国内外规范中有关钢骨混凝土组合梁极限承载能力的计算结果,表明《钢骨混凝土结构技术规程》(YB 9082—2006)、《组合结构设计规范》(JGJ 138-2016)和美国规范《Guide for the Design and Construction of Concrete Reinforced with FRP Bars》(ACI-440-1R)的计算结果均比试验结果偏小;而《劲性钢筋混凝土结构设计指南》(CH 3-78)与《钢-混凝土组合梁设计原理》得到的计算值与试验值吻合相对较好。研究成果可为同类型钢骨混凝土组合梁的设计和规范编制提供参考。

摘要：侵蚀环境下高性能钢结构普遍存在局部锈蚀病害,这将削弱结构的整体承载能力。为了研究局部锈蚀对钢结构承载力的影响程度,设计制作了7片H形Q550E高性能钢梁,研究不同局部锈蚀对高性能钢梁抗弯性能的影响。首先对其中6片试验梁的弯剪段和纯弯段开展了不同锈蚀率的加速锈蚀,另1片为未锈蚀对比梁。接着,对试验梁开展四点弯曲分级加载试验,采集并对比分析了试验梁关键截面的应变和挠度数据。结果表明:锈蚀导致试验梁的承载力、屈服挠度、极限挠度和延性降低,相同锈蚀率下纯弯段性能降低程度大于弯剪段;右半截面承载力比下半截面降低程度更大;所有试验梁均为受压翼缘屈曲失稳破坏;SCR梁屈曲发生在弯剪段,其他试验梁屈曲位置位于纯弯段;弹性阶段腹板应变符合平截面假定,试验梁受拉翼缘一般先于受压翼缘屈服,因此随着荷载的增加,会出现截面中性轴上移现象;整体锈蚀比纯弯段下半截面锈蚀时的剩余承载力低,主要因为整体锈蚀时受压翼缘存在锈蚀削弱,导致试验梁屈曲提前,承载力降低;局部锈蚀的不均匀性会产生翼缘应力集中,导致PCR试验梁比整体锈蚀梁承载力低;与普通钢梁相比,锈蚀对于高性能钢梁承载力退化影响更大;对于顶板和底板锈蚀,梁的剩余承载力与其锈蚀程度为线性关系。

摘要：针对法兰与混凝土之间的高强螺栓在疲劳荷载作用下出现连接松动的问题,提出基于压电波动法的法兰与混凝土之间高强螺栓连接松动损伤的监测方法。针对法兰与混凝土之间高强螺栓连接的松动损伤进行试验研究,在法兰与混凝土连接件依次发生松动损伤后,依次采集高强螺栓松动的损伤信号并引入损伤指标分析。试验结果表明,随着高强螺栓松动数量的增加,频域信号和小波包能量的幅值均有所下降,尤其当构件从健康状态到松动一颗高强螺栓时,损伤指标变化差值为48%,达到最大。因此要重点关注构件第一次开始出现高强螺栓松动的时间点。同时智能骨料与压电陶瓷片PZT的敏感性随两者距离的增加而降低,因此合理布局智能骨料与PZT之间距离有利于提高结果的准确性。

摘要：针对含概率盒-证据混合认知不确定参数声场的响应预测问题,提出了一种概率盒框架下的改进区间蒙特卡洛方法。该方法首先将混合认知不确定参数转换为纯概率盒形式,然后结合有限元方法推导出混合认知不确定声场的盖根鲍尔多项式代理模型,再采用蒙特卡洛方法求解代理模型得到声压响应。以含概率盒-证据混合认知不确定参数的二维管道声场模型和卡车乘客舱声腔模型为例,计算结果表明混合认知不确定参数影响下的声压响应为概率盒形式,其包括声压响应极值和相应的概率信息,并且所提方法较常规混合离散方法效率更优,较基于一阶摄动法的区间蒙特卡洛方法准确性更高。研究结果表明:所提方法可以有效预测混合认知不确定声场的声压响应,并可进行声学性能的风险和保守估计。

摘要：针对混凝土箱梁腹板开裂、跨中下挠等问题,提出一种装配式预应力可变桁架加固体系。该体系由可变桁架、预应力筋和固定斜杆组成,可变桁架通过锚杆固定于加固梁两侧,张拉预应力使桁架上顶加固梁产生反拱,以此来消除或减小梁体开裂和下挠等病害,随后用斜杆固定桁架形成劲性骨架,进一步提高加固结构刚度和承载力。首先对该体系进行介绍,然后设计4片钢筋混凝土梁进行抗弯加固试验,对加固效果及影响因素进行分析验证。研究结果表明:提出的体系具有良好的加固效果,能有效抑制和延缓裂缝发展,改善加固梁的刚度和承载能力;此次试验中,加固梁的开裂、屈服以及极限荷载分别提高了107.28%、70.92%、74.55%以上;锚杆直径对承载力影响较小,但粗锚杆能有效约束端锚板滑移,改善结构整体刚度;端锚板对加固效果影响较大,加强型端锚板能充分发挥钢桁架、钢绞线强度特征,提高构件的极限承载能力,尤其能有效改善其延性破坏特征,极限挠度提高60%以上。

摘要：当前光纤激光功率提升受限于模式不稳定效应及非线性效应,为了克服上述功率提升限制因素,自主设计并研制了大模场部分掺杂光纤。最终,采用自研部分掺杂光纤及后向级联泵浦方案,成功实现了10.1 kW的光纤激光输出,对应的光束质量因子(M2)为2.16。

摘要：比例边界有限元是一种只需在边界上划分网格且无需基本解的半解析方法,能有效处理应力奇异性和无边界问题.论文提出了一种比例边界有限元的二阶灵敏度分析方法,可以准确而高效地求解响应关于参数的二阶梯度.首先通过建立仅需右特征向量的哈密顿矩阵特征灵敏度分析方程,发展了一种改进的比例边界有限元一阶灵敏度分析方法;其次,进一步通过构建二阶哈密顿矩阵特征灵敏度分析方程,并对比例边界有限元系统方程进行一系列二次直接微分,提出了一种半解析形式的比例边界有限元二阶灵敏度分析方法.该方法被应用于线弹性裂纹结构的形状灵敏度分析和不确定性传播分析.最后,给出了两个数值算例验证论文方法的有效性.

摘要：通过对取自城门山,杨桃坞,德兴和云南的嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)的生理活性的研究比较,选取了氧化活性较好的德兴菌种做正交试验。应用正交试验的方法研究了浸出时间,煤浆质量分数,pH值和接种量这4个因素的组合作用对煤炭生物脱硫效果的影响。对试验结果进行极差分析和方差分析,结果表明各因素对脱硫效果的影响有很大差异。在所研究因素的水平范围内,浸出时间对煤脱硫效率的影响最为显著,影响率达到74.21%;pH值对煤脱硫效率的影响也很显著,影响率为16.80%;接种量对煤脱硫效率的影响较为显著的,其影响率仅为5.27%;煤浆质量分数对脱硫效率的影响率最低,仅为1.78%。通过对正交试验的实验结果的直接观察,极差分析和方差分析,获得了三个可能的最优方案。其中通过实验结果直接观察得到的最优方案的脱硫率可达63.80%。

摘要：针对经济变量之间普遍存在的非线性关系,导致线性模型拟合失效的问题,构建面板数据平滑转换模型,刻画变量之间关系的非对称性。采用贝叶斯方法进行模型的参数估计,避免非线性最小二乘算法难以收敛,参数估计不确定。通过分析模型结构,选择参数先验分布,设计相应的Metropolis-Hasting-Gibbs混合抽样算法,据此估计模型参数;在此基础上,利用省域面板数据分析房价阈值效应问题。研究结果表明:参数的动态迭代轨迹收敛,MH-Gibbs混合抽样算法能够准确地估计模型各参数,解决了非线性最小二乘无法收敛的问题,证明了贝叶斯面板数据平滑转换模型的有效性;同时也验证了房价波动的阈值效应以及房价与城市化、城乡收入差距之间的非线性关系。