摘要：现有研究中,可高效地给出考虑Hoek-Brown破坏准则的圆形隧道衬砌结构内力分布规律的研究方法较少。为探究考虑Hoek-Brown破坏准则时的圆形隧道支护结构内力分布规律,基于超静定响应法,通过将Hoek-Brown破坏准则中的岩石强度参数转化为等效Mohr-Coulomb强度参数,给出考虑Hoek-Brown破坏准则的圆形隧道支护结构内力计算方法。通过将本文方法所得结果与经典解析解答进行对比,验证方法的有效性。利用给出的弯矩和轴力的计算表达式,探究了不同的隧道埋深H,不同的岩石无侧限抗压强度σci和地质强度参数GSI对隧道支护结构内力分布的影响规律。研究发现:参数H,σci和GSI对圆形衬砌结构内力影响较大,衬砌结构的弯矩和轴力值随H的增加而增长,但随σci和GSI的增加而减小;隧道开挖后岩石完整越好,围岩的整体自稳定性越好,使得衬砌结构内力越小。衬砌结构弯矩绝对值的最大值出现在隧道拱顶、侧墙和拱底处,而轴力绝对值的最大值仅出现在侧墙处。给出的方法既可为隧道设计初期支护结构的力学行为分析提供参考,又能为在服从Hoek-Brown破坏准则的岩体中开挖的圆形隧道支护结构设计提供理论参考。

摘要：混凝土结构的基本性能,如构件破坏模式、承载力、延性等,是结构设计与评估过程中的重要参数。准确地预测混凝土结构的基本性能,直接决定了结构设计与分析的准确度与可靠性。提出了一种基于机器学习的混凝土结构基本性能预测方法,可以根据结构的基本设计参数(如几何尺寸、材料属性、荷载工况等),直接给出其性能指标。同时,利用近年来提出的Shapley additive explanations(SHAP)方法,进行机器学习方法的预测解释,以克服常规机器学习方法的“黑盒子”问题。通过3个实际的应用案例验证机器学习方法的有效性和实用性。结果表明,相比传统的经验模型,机器学习方法具有较高的预测精度和计算效率,且可以给出不同输入参数对于模型输出结果的影响,实现了预测结果的可解释性,是“机理驱动”建模方法的有效补充。

摘要：近年来,折纸结构快速发展并成功应用于诸多领域,但其仍存在折纸新构型难以构建、构型与折展运动难以协调等难题。为了研发多折痕折纸结构,考虑折纸构型的规整性及可折叠性,基于图论方法描述折纸折痕构型,建立折纸顶点的几何约束方程组,综合采用图解法及优化方法,求解单元内部可平折点,得到一系列基于不同对称单元的六折痕折纸结构构型。研究表明,该折痕设计方法精确可行,且具有并行性,能求得给定单元形状的所有内部可平折点。该折痕设计方法适用于任意边界条件的六折痕折纸结构,可为折纸结构创新与应用发挥积极作用。

摘要：将华能灌云海上风电场试桩试验实测数据与4种基于CPT测试的黏土p-y曲线方法的理论计算结果进行对比。对比显示:传统的p-y曲线因其原始试验的局限性会显著低估桩侧土体的极限土反力,使桩基设计偏于保守;而双曲线型的p-y曲线虽然高估桩侧土反力,但是对桩侧土体初始刚度预测较准。根据以上对比分析结果,采用Matlab回归函数进行模型集成,将传统型p-y曲线模型与双曲线型p-y曲线模型结合,提出一种基于CPT测试的适用于黏土的复合p-y曲线模型。最后通过与已有工程实例实测数据进行对比,验证了新提出方法的可靠性。该方法可为黏土中水平受荷桩基计算提供新途径。

摘要：为揭示跨倾滑正断层桥梁的地震响应规律,以海文大桥跨断层引桥为研究对象,根据地震震级和断层参数间的关系构建了铺前-清澜断层的物理模型,并基于空间随机场模型生成该断层滑动的空间非均匀分布;采用基于断层破裂物理过程的地震动混合模拟方法生成断层两侧可能发生的最大永久位移地震动;同时,采用OpenSees建立了全桥三维动力有限元模型,分析了永久位移地震动频带、桥梁与断层相对位置、竖向地震动及减隔震方法对该桥地震响应的影响规律。研究结果表明:所采用的地震动模拟方法可以合理考虑断层断裂的复杂性,生成地震动的反应谱在短周期段和设计反应谱吻合良好,在长周期段具有显著的滑冲效应特征,可有效模拟断层两侧的永久位移地震动;在跨断层桥梁地震响应分析方面,断层错位和高频带地震动对跨断层桥梁地震响应均有较大的贡献,跨断层桥梁地震响应分析须采用具有永久位移的宽频带地震动作为地震动输入,仅采用高频带地震动或者采用断层错位进行静力分析均会低估桥墩的地震响应;而位于断层同侧的桥梁主要受高频地震动的影响,跨断层桥梁的地震响应远大于断层同侧桥梁的响应;不考虑竖向地震动会低估跨倾滑断层桥梁纵桥向的地震响应,且跨径越小竖向地震动的影响越大,在进行跨倾滑断层桥梁抗震设计时,应选取较大跨径的简支梁桥来减轻竖向地震动的影响。同时,合理的限位拉索设计可利用桥墩的抗震能力明显改善跨断层桥梁的支座变形,减小因断层错位引起的桥梁损伤。

摘要：为了研究预制预应力混凝土装配整体式框架结构(世构体系)抗震性能,以某实际工程世构体系框架结构为原型,对其底部两层进行缩尺模型振动台试验研究。观察试验模型在不同振动工况下的损伤及破坏情况,对模型在各水准地震作用下的动力特性、加速度、位移、应变及扭转反应进行分析,并根据试验现象与试验结果,对世构体系框架整体进行抗震性能的综合评价。结果表明:该预制装配框架体系在多遇地震作用下未出现明显损伤,在罕遇地震作用下节点核心区未出现裂缝,模型仍能保持较好的整体性,抗震性能良好;试验模型结构布置合理,地震作用下主要运动形式为平动;罕遇地震作用下,模型自振频率最大降幅为21.89%,最大层间位移角为1/122;虽然模型存在一定程度的损伤,但其弹塑性层间位移角均小于GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中的限值,满足我国“小震不坏”、“大震不倒”的抗震设防目标。

摘要：以南京大胜关长江公路大桥钢桥塔为对象,利用台风“温比亚”和“利奇马”途经桥址区时大桥结构健康监测系统的实测数据,探究了台风作用下大跨度斜拉桥超高钢桥塔动力性能的演变规律及其影响因素。首先,分析了台风期桥址区风速和温度的变化特征,据此探究了环境因素影响下钢桥塔位移和加速度响应的演变规律。然后,采用随机减量法识别了钢桥塔的自振频率和阻尼比等模态参数,据此研究了台风期间实测环境因素对钢桥塔模态参数的影响。研究结果表明:在风速较小的情况下,钢桥塔加速度响应随温度升高而略有增加,这与温度增加导致的结构刚度降低有关;当平均风速大于10 m·s-1时,风速成为钢桥塔加速度响应变化的主导因素,纵桥向加速度响应随风速增加明显增大;台风期间钢桥塔横桥向自振频率与温度、加速度呈负相关,与平均风速成正相关;台风期间钢桥塔纵桥向阻尼比与风速的相关性较显著,阻尼比随着风速的增加而增加。研究结论可为类似钢桥塔的抗风设计与安全评估提供科学参考。

摘要：以江苏滨海某海上风电项目为背景,采用孔压静力触探(CPTU)技术对土层进行测试,并对土样进行标准固结试验.首先,将基于CPTU技术的土体超固结比计算方法分为基于归一化锥尖阻力和净锥尖阻力的经验方法以及基于临界状态土力学理论与圆孔扩张假设的理论方法.然后,以静探孔JT21的CPTU测试数据为例,采用CPTU技术计算黏性土超固结比,并与试验值进行对比.最后,将纳什效率系数、决定系数、均方根误差作为评价因子,采用非线性规划求解方法对原有公式经验参数进行优化处理,建立了预测江苏海域黏性土超固结比的修正预测模型.结果表明,修正预测模型的计算结果相比于初始预测模型结果更接近试验值,归一化锥尖阻力与超固结比存在线性关系.计算超固结比时推荐优先采用修正NGI模型,其决定系数为0.486,纳什效率系数为0.974.

摘要：铝合金蜂窝板作为典型的轻质高强材料已被广泛应用于航空航天领域。由于大跨空间结构对自重特别敏感,为此将蜂窝板与单层铝合金网壳可靠连接,形成一种新型组合网壳,前期研究结果表明,该结构显著提高了单层铝合金网壳的整体刚度及稳定性。为探究蜂窝板与铝合金杆之间共同工作的性能,以及该类组合结构的简化计算方法,设计制作了3组铝合金蜂窝板-杆组合网格结构试件开展承载力试验,并建立精细化有限元模型,进行了弹塑性分析,最后在理论分析的基础上提出了等效抗弯刚度及等效薄膜刚度的计算公式。

摘要：基于背景工程,构建考虑协同工作机制的平面分析结构模型,分别对3组不同刚度特征值的框架-剪力墙结构展开参数分析,对框架剪力与结构基底剪力的比值进行定量分析研究,总结弹塑性状态下结构的内力分配机制.针对设计过程中是否对框架剪力进行调整,建立2类分析模型,探讨了剪力调整对结构配筋、罕遇地震下结构性能以及结构抗倒塌能力的影响.结果表明,现行规范规定的剪力调整对框架-剪力墙抗震性能的影响较小,且调整方案对强柱弱梁的设计原则存在不利影响.结构设计过程中,在保证强柱弱梁和塑性铰转动能力的前提下可不必采取剪力调整措施.