摘要：为了探明移动龙卷风作用下输电塔的风致动力响应,采用一种基于龙卷风内部力平衡的改进解析模型,模拟了作用于输电塔的龙卷风荷载时程。通过有限元分析方法,研究了采用不同解析模型计算输电塔龙卷风效应时的最不利工况以及结构破坏模式。结果表明:改进后的龙卷风模型突破了现有解析模型的一系列局限性,可以更加准确地模拟出龙卷风的风场结构;龙卷风以垂直横担方向正面袭击输电塔时引起的结构响应最大,塔顶位移可达7.36 m且部分杆件进入屈服阶段;在采用改进解析模型进行计算时,结构整体出现弯扭耦合破坏,更加符合实际工程中输电塔在强对流天气下的破坏模式,证明了改进龙卷风解析模型的准确性和有效性,可为输电结构抗龙卷风研究与设计提供重要参考。

摘要：沙漠化治理是一个全球性的难题。相较于传统的沙漠固沙技术,作为环境友好型固化材料的生物高分子聚合物,不仅能有效胶结沙漠砂以抵抗风蚀作用,还能提高沙漠砂的促生性能以促进植物生长,最终达到利用植被实现永久固沙的效果。基于前述设想,通过表面硬度试验、保水性能试验和植物生长试验研究了黄原胶(XG)、瓜尔胶(GG)以及二者的等质量混合胶(MG)生态固沙的效果。表面硬度试验表明生物高分子聚合物能有效胶结沙漠砂颗粒,质量分数为0.1%的XG、GG和MG溶液分别将沙漠砂的表面压力强度提高了9.4倍、5.3倍和8.0倍;保水性能试验表明生物高分子聚合物对沙漠砂保水性能的提升效果随溶液质量分数的增大而增大,在40℃高温养护条件下,生物高分子聚合物保水性能的比较结果为:XG>MG>GG;植物生长试验表明,在室内条件下,生物高分子聚合物能缩短植物出苗时间、提升植物的出苗率和幼苗高度,明显提高沙漠砂的促生性能。本文的研究初步表明,采用生物高分子聚合物实现生态固沙具备理论上的可行性。

摘要：在基于构件-节点一体化设计优化出的多轴向铺层基础上,进一步探究了铺层(单轴向铺层UD、多轴向铺层MD1、单轴向和多轴向相邻铺层MD2及多轴向中混碳铺层BC)以及几何尺寸(端距和排距)对FRP拉挤方管螺栓节点抗拉性能的影响。试验结果表明,多轴向布(MD1和MD2)的加入使节点极限承载力提升50%以上,极限位移增大至2倍以上,极大改善了节点承载和节点延性。采用MD2铺层能够获得最大节点承载力;BC铺层没有提升节点承载力但使节点刚度增大了7%~30%。端距和排距对UD方管螺栓节点的破坏模式无明显影响,均呈现剪切或劈裂破坏模式。当端径比增加至4时,多轴向方管螺栓节点破坏模式开始或完全转变为延性挤压破坏;随着排距的增大,两孔共同挤压受力过程延长,实现了更高延性、更高承载力的节点性能。建议多轴向BFRP拉挤方管螺栓节点的端径比和排径比取为4以上。

摘要：为了明确在建输电铁塔-悬浮抱杆耦合体系的动力特性,以江苏省某500 kV双回路直线塔组立施工为工程背景,利用ANSYS软件对独立内悬浮外拉线抱杆、独立输电铁塔以及在建输电铁塔-悬浮抱杆耦合体系结构分别进行有限元三维建模;采用Block Lanczos法对其动力特性进行模态分析计算,并提取3种模型的前20阶振型及自振频率进行对比分析。结果表明:内悬浮外拉线抱杆独立模型的低频振动以正交摆动、1阶扭转以及1阶弯曲为主,符合悬浮抱杆特殊的约束方式和传力体系;在输电铁塔-悬浮抱杆耦合体系中,由于悬浮抱杆的稳定性较差,耦合体系第1~5阶的模态均为悬浮抱杆的独立振动;从第6阶模态开始,出现输电铁塔杆件的局部振型以及整体摆动与局部构件振动的耦合振型;在建输电铁塔-悬浮抱杆耦合体系中抱杆的前5阶振型与独立抱杆模态分析相同,但振动频率有所降低,考虑耦合效应将在一定程度上降低内悬浮外拉线抱杆的模态频率;研究结果明确了不同施工阶段铁塔-抱杆耦合体系的动力特性,对实际施工中的加固方案设计具有一定的参考意义。

摘要：屈曲约束支撑框架的支撑布置原则对其减震效果和结构的抗震性能影响显著。建立检验减震效果的6层和16层钢框架基准模型,分别以位移和层间位移不均匀系数为衡量结构地震损伤程度和损伤集中效应的指标,分析了支撑和框架间以及楼层间支撑较优且经济适用的布置原则。结果表明：减震效果随支撑面积的增加而减弱,建议主体框架加入支撑后结构的基本周期降低不宜超过1.5倍-2.0倍;支撑面积在楼层方向线性分布的比例系数为0.5-1.0时,结构的损伤集中效应较小。以＂上层BRB屈服应发生在下层框架屈服之前＂为性能目标,推导了楼层间支撑面积比上限值的理论公式,并用一个算例验证了公式的正确性。公式表明：当框架刚度较低或者屈服位移较小时,需严格限制支撑面积比,以防出现仅有某层或者较少层BRB屈服的集中损伤模式的不利现象。基于上述布置原则,给出了屈曲约束支撑框架设计流程。

摘要：弦支穹顶结构是一种由上层网壳结构和下层索杆体系复合而成的结构体系,上层网壳节点的初始安装偏差是影响结构受力性能的重要因素之一。为此,提出了多向误差可调节点的概念,容许与节点相连的网格杆件在水平方向、竖直方向和杆件轴线方向进行空间三维多向调整,进而能够调节节点空间几何位置。设计了一种针对弦支穹顶结构的多向误差可调节点,并对其进行了分级加载试验,结果表明该节点受力在加载过程中始终处于弹性范围以内,验证了其安全性和可靠性。然后,制作了一跨度为3m的节点误差可调弦支穹顶模型,提出了误差可调节点的安装调节流程,分别对节点位置误差未调整和调整的结构进行了静力加载试验,试验结果表明:误差调整后的结构试验位移值比未调整的小,误差调整后的结构杆件轴力分布较合理,且荷载-位移曲线和荷载-轴力曲线都具有较好的线性关系,结构的受力性能得到了改善。

摘要：针对螺栓连接装配式剪力墙的受力特性,推导了该装配式剪力墙水平接缝的滑移承载力、连接钢框屈服荷载的计算式,分析了钢框的局部屈曲.基于现有研究成果及规范方法,对预制墙板的开裂、屈服、峰值荷载以及斜截面受剪承载力进行了计算.建立了墙体水平接缝受剪承载力计算模型,给出了受剪承载力的计算式.研究结果表明:该装配式剪力墙的特征荷载与承载力的计算值与试验值吻合较好;合理的设计可实现试件屈服前或达到峰值荷载前受拉端连接件不滑移,以及在试验全过程中连接钢框受拉端不屈服;改善连接钢框翼板与腹板之间的焊接质量能大幅度提高连接钢框的屈曲临界荷载,避免局部屈曲的发生.高强度螺栓的滑移承载力,以及剪力墙受压区预制墙板底部与连接钢框腹板之间的摩擦作用是构成墙体水平接缝受剪承载力的两个主要部分.

摘要：与传统抗震设计不同,结构的消能减震设计通过在结构上设置减震装置以消耗地震输入能量,达到减轻主体结构地震响应的目的,在满足相同的设计要求下,减震设计结构由于阻尼器的耗能作用,其截面尺寸或配筋较抗震设计结构有一定的优化。根据我国抗震规范,按传统抗震方法和消能减震方法分别设计了一组钢筋混凝土框架结构。采用基于动力增量时程分析方法的结构抗倒塌易损性分析流程,对不同设计方法所设计的框架结构的抗地震倒塌能力和抗倒塌安全储备进行了定量评价,并对计算结果进行了对比分析。根据分析结果提出了提高高烈度区减震设计框架结构抗倒塌能力的相关措施,并通过算例验证了所提措施的有效性。

摘要：针对体外预应力混凝土箱梁桥中的独立矩形齿块锚固区,研究了拉压杆模型构形及其配筋设计方法。首先通过应力场分析、传力路径的拓扑优化找形、裂缝分布模式试验验证以及抗剪钢筋作用机理分析,揭示了产生局部拉应力集中的3种作用效应以及锚固力由承压面经独立齿块向壁板传递过程中2种荷载传递机制。在此基础上,提出了一种新的精细化桁式拉压杆模型,该模型能恰当反映独立齿块各部位受拉、受压、受剪规律及配筋设计需求。以所提出的拉压杆模型为基础,并结合美国AASHTO桥梁设计规范,给出了独立矩形齿块锚固区的配筋设计方法,设计示例表明该方法具有良好的实用性,可供工程设计参考。

摘要：为了求解钢筋与混凝土间滑移量,对黏结滑移基本方程进行了分析,导出了黏结应力-局部滑移相互关系的二阶微分方程.分别运用幂函数和线性局部黏结应力滑移本构关系,得出了黏结应力τ、滑移s、钢筋应变εs、混凝土应变εc的一般解.基于立方体拔出试验(GB50152—92)的边界条件,得出了特解及其适用条件.分析发现:现有混凝土结构设计规范(GB50010—2002)规定的锚固长度Ld低于闭合解临界长度Lth;基于幂函数本构关系只能得出复杂的级数形式解;基于线性局部黏结本构关系却可以得出较简单的闭合解,通过该闭合解可方便地估算钢筋各点滑移量s(x).试验结果验证了公式的适用性和基于线性本构关系求解最大滑移量的正确性.