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：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：根据FRP筋和钢筋的本构模型,提出了FRP筋和钢筋混合配筋增强混凝土梁2种名义配筋率和3种破坏模式的概念,并给出了3种破坏模式的判别条件.利用正截面受弯承载力计算基本假定和截面受力平衡条件,推导了FRP筋和钢筋混合配筋增强混凝土适筋梁正截面受弯承载力建议计算公式.设计制作了5根不同FRP筋和钢筋配筋面积比的混合配筋混凝土梁进行静力抗弯试验,并结合相关试验数据分析表明,适筋梁正截面受弯承载力建议公式计算值与试验实测值吻合较好,可供工程设计参考;建议在对承载能力要求较高而挠度控制较低的情况下使用混合配筋混凝土梁以充分利用材料的强度;合理控制混合配筋梁的配筋率及FRP筋和钢筋的配筋面积比,其延性性能满足设计要求.

摘要：为了给屈曲约束支撑框架设计提供参考,对单层屈曲约束支撑框架的抗震参数进行了研究.通过结构侧移分析,推导出表征该结构体系受力和变形特性的3个关键参数：支撑-框架刚度比、支撑-框架屈服强度比和梁-柱线刚度比.以特定地震动下结构最大位移和残余位移作为评价指标,对结构进行了参数化分析.分析结果表明：当支撑-框架刚度比和梁-柱线刚度比较小时,增大刚度比可以明显减小结构位移;支撑-框架屈服强度比主要对结构的屈服位移和机制影响较大;支撑-框架刚度比、支撑-框架屈服强度比和梁-柱线刚度比的合理值分别为2,0.7和0.45～5.00.据此设计了2个单层算例,并进行了抗震性能分析.结果表明：在结构中,形成了支撑-梁-柱屈服机制;当支撑屈服后,框架承担的剪力比逐渐增大;支撑布置方式对结构顶点位移响应基本无影响,对相邻柱的轴力影响则较大.

摘要：针对体外预应力混凝土箱梁桥中的角隅矩形齿块锚固区,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四种作用效应以及锚固力由承压面经角隅齿块向壁板传递过程中的两种荷载传递机制。同时,利用有限元数值分析结果,拟合出锚固力在箱梁腹板与翼板间分配比例的计算公式,在此基础上,构建两个平面内的精细化桁式拉压杆模型以恰当反映角隅齿块各部位受拉、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,给出了角隅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：基于润扬大桥北汊斜拉桥结构健康监测系统的监测数据,详细分析了润扬大桥斜拉桥扁平钢箱梁为期一年的实测温度结果,借助聚类分析、相关性分析、极值分析、参数估计、假设检验等统计学方法进行了温度筛选样本的典型性验证、温度统计特性的对称性验证以及钢箱梁横向温差统计特征研究。分析结果表明:钢箱梁横截面温度的统计特性具有对称性,并且钢箱梁顶板存在明显的横向温差;在此基础上进一步建立了钢箱梁横向温差极值的概率分布模型,确定了具有50年重现期的温差标准值,并针对顶板提出了4种类型的横向温度梯度模式。研究结果可为大跨桥梁全寿命设计和评估提供参考。