摘要：为研究结构空间约束对楼盖短梁受力性能的影响,以楼盖短梁底筋配筋率和所处空间位置为变量,在框架结构中设计12根跨高比为3.3的楼盖短梁并进行竖向静力试验,并与4根相同参数的简支短梁试验结果进行对比。结果表明:楼盖短梁表现为首先发生纵筋屈服、最终沿临界斜裂缝劈裂,简支短梁表现为首先发生纵筋屈服、最终发生弯曲破坏或剪压破坏。与简支短梁相比,楼盖短梁承载力提高、延性降低。楼盖短梁承载力与底筋配筋率正相关,受空间位置的影响较小。建立试验框架的有限元模型进行数值模拟,结果显示:随着楼盖短梁截面所取的楼板翼缘宽度增大,轴压力沿梁跨分布趋于均匀。楼盖短梁所受轴向约束刚度增大时,轴力和承载力增大,承载力从受弯承载力控制转变为受剪承载力控制。采用我国规范承载力计算方法,分别按有无轴力计算楼盖短梁试件承载力,结果表明考虑轴压力才能准确判断破坏形态和计算承载力。

摘要：纤维编织网增强砂浆(TRM)加固是一种采用砂浆作为无机胶黏剂将纤维编织网粘贴于构件表面形成加固层的方法,其具有轻质高强、几乎不改变截面尺寸、耐高温性能和耐久性好等优点,近年来受到了广泛关注。TRM中的胶黏剂通常采用聚合物改性水泥砂浆,但水泥的生产能耗和碳排放量较大。为实现“双碳”目标,采用生产能耗和碳排放量远低于水泥而力学性能与水泥相近的地聚物取代水泥,形成纤维编织网增强地聚物砂浆(TRGM)加固法。采用碳纤维编织网增强地聚物砂浆加固钢筋混凝土双向板,开展不同长宽比和加固层数的TRGM加固板的抗弯性能试验和有限元分析,并与相应未加固板的性能进行比较,考察了TRGM的加固效果、双向纤维对承载力的贡献和传力机理。研究结果表明:TRGM加固能有效提高双向板的开裂后刚度和抗弯承载能力,抑制裂缝发展,尤其是沿短边方向的裂缝数量明显减少;双向板长宽比越大,TRGM的加固效果越明显;1层TRGM的加固效果受纤维编织网搭接以及施工质量的影响较大,使得其加固效率远低于2层TRGM加固的情况,纤维网的搭接可能会影响纤维强度的发挥,设计时应保证纤维有足够的搭接长度;加固板短向与长向承担的弯矩比在短向钢筋屈服后会逐渐降低,长向钢筋和纤维对承载力的贡献逐渐增大;随着跨中挠度增加,纤维承担的拉力占比呈现出先减后增再减的波浪形变化趋势。

摘要：以保障公交准点率和提升通行效率为控制目标,给出了一种公交干线双向红绿波协调设计方法。通过定义准点控制交叉口和绿波通行交叉口,根据公交车站的位置分布情况,确定上游信号交叉口的红波或绿波控制模式;通过等价变换协调设计速度,建立公交红绿波轨迹特征方程,推导交叉口理想间距计算通式,计算交叉口中心偏移率,实现了干道公交信号协调控制方案优化,为兼顾公交准点与绿波通行的干线信号协调设计提供了一种数解算法,也为公交到站时刻表的制定提供了优化依据。案例实验表明,设计方案可以保证97.6%的公交车辆在预定信号周期内到达公交车站,公交车辆实际到站时间与计划到站时间的平均偏差为5.5 s;公交车辆在绿波通行交叉口的平均停车次数为0.06次,平均延误时间为2.97 s。

摘要：提出一种整间装配式轻钢龙骨组合外挂墙板,并设计了用于墙板与钢框架之间连接的一种新型滑移节点。通过足尺静力荷载试验研究墙板在风荷载下的力学性能并通过ABAQUS建立外挂墙板-钢框架结构体系模型,重点分析了龙骨壁厚及竖龙骨间距对墙板抗风性能的影响以及不同材料间的协同工作机理,并对龙骨布置进行优化。结果显示:在9级风吸/压荷载下,整间外挂墙板保持弹性,体系抗风性能优越;龙骨壁厚减至0.6 mm,竖龙骨根数减至8根时,仍满足规范要求。风荷载下墙板面外承载主要由龙骨骨架承受,覆面板和泡沫混凝土次之。

摘要：建立具有设计意义的地震动总输入能量谱是实现结构能量设计的基础。根据中长周期段修正的加速度反应谱及地震动有效持时,提出了一种生成地震动输入能量谱的方法。统计270组人工波的时程分析结果,得到了以等效速度表征的四段式弹性单自由度(single degree of freedom,SDOF)体系总输入能量谱,并给出了不同场地类型、抗震设防烈度等设计条件下归一化等效速度谱的参数取值。在考虑延性系数及刚度折减系数的影响后,提出了弹塑性SDOF体系修正输入能量谱的等效速度谱,估算了引起结构损伤的滞回耗能占总能量的比值。该能量谱可为基于能量的结构设计及研究提供参考。

摘要：为了寻求既满足建筑美学又具有良好受力性能的结构形态,根据模拟植物生长算法(PGSA)基本原理,在生长空间限定与并行搜索的模拟植物生长算法(GSL&PS-PGSA)基础上提出一种变步长并行搜索机制,从而形成生长空间限定与变步长并行搜索的模拟植物生长算法(GSL&VPS-PGSA),并将其引入自由曲面薄壳结构形态优化领域。基于B样条蒙皮法,由若干型值点进行B样条曲线重构,并调整曲线的型值点数、阶次及节点向量,得到具有相同属性的一簇截面控制曲线,再通过蒙皮法将截面曲线拟合为初始自由曲面。以此为基础,以B样条曲线的型值点坐标为设计变量,以结构整体应变能为优化目标,采用GSL&VPS-PGSA优化算法得到造型和受力性能相协同的自由曲面薄壳结构。由方形拱壳及复杂曲面结构算例分析结果表明:B样条蒙皮法通过参数化建模可创建任意形状且光滑的自由曲面,且其型值点、阶次等形状控制参数为进一步的形态优化提供了条件;GSL&VPS-PGSA引入变步长并行搜索机制能较简洁地控制解的精度,并大大提高算法效率,与遗传算法、逆吊法相比,该算法优化效果更具优势;所建立的形态优化方法,能获取以承受薄膜应力为主的合理结构形态,并适用于多变量、复杂约束条件,以及有限元网格划分精细的大规模自由曲面实体结构的形态优化问题。

摘要：为增强预制混凝土柱与基础间承插结合面的黏结性能,提出一种在连接区域设置预埋筋的预制混凝土柱-基础承插式连接构件。设计并制作6个承插式连接构件和1个现浇构件进行拟静力试验,通过对其滞回曲线、骨架曲线和钢筋应变等进行分析,研究轴压比、预埋筋布置形式等参数对承插式连接构件抗震性能的影响,并利用ABAQUS软件进行有限元分析,探究所设预埋筋的工作机制及有效埋深范围。结果表明:承插式连接构件的抗震性能与现浇构件基本相当,所有构件的破坏模式均为柱底压弯破坏,且极限位移角均满足现行规范位移角限值1/60的要求;在轴压比0~0.264范围内,随轴压比增大,承插式连接构件的承载力提高,但延性有所降低;适当增大轴压比可以提高承插式连接构件后期的耗能能力;预埋筋的设置可使承插式连接构件的埋深适当降低,采用两排倒三角布置形式的承插式连接构件具有更好的延性,加载后期承载力退化水平更低。

摘要：为研究钢筋混凝土缩尺模型柱与足尺原型柱耐火性能的关系,对几何相似的若干不同尺寸钢筋混凝土圆柱开展了明火试验和有限元分析,考察轴压比、体积配箍率、纵筋配筋率和升温条件等因素对柱耐火性能尺寸效应的影响,分析不同缩尺比柱的受火时间等效关系及热力响应相似性。结果表明:截面尺寸越大,随轴压比增加,钢筋混凝土柱的高温爆裂越严重;箍筋间距减小会加剧混凝土的爆裂程度,从而削弱混凝土柱的耐火性能;随轴压比增大、纵筋配筋率减小,柱的耐火极限降低,且轴压比和配筋率对大尺寸柱耐火性能的影响更显著;小尺寸柱的耐火性能受升温条件影响较大,但大尺寸柱的耐火性能对升温条件变化较为不敏感;在ISO 834标准升温条件下,当柱轴压比不超过0.4、混凝土高温爆裂不明显时,不同缩尺比柱受火时间服从缩尺比的1.46次幂的等效关系,在该关系下不同缩尺比柱的纵筋温度发展、截面平均温度发展、轴向变形发展以及耐火极限均呈现良好的相似性;而当混凝土高温爆裂较为严重、轴压比超过0.4,或升温条件为非标准升温时,采用小尺寸柱的耐火极限及该时间等效关系预测大尺寸柱耐火极限可能偏于不安全。

摘要：乳化沥青冷再生技术在常温下利用沥青路面回收料,实现节能减排、资源集约和可持续发展目标,是目前的热门绿色低碳道路建设技术之一。目前工程中回收料利用率一般低于40%,加之冷再生材料早期强度形成慢、初期强度不足,显著影响其性能与工程应用。如何提高回收料利用率、加速早期强度形成成为研究的关键问题。目前研究主要包括材料特性、组成设计和性能评价三大主要方向。在材料方面,道路回收料主要聚焦表面老化沥青活性、颗粒特性、再生剂使用后组分变化等细微观研究,尚未实现工程中道路回收料的高掺量大规模应用;乳化沥青的改性类型、黏度、用量能显著改善冷再生混合料的力学与路用性能,乳化沥青的固化进程决定冷再生混合料强度形成速度。在组成设计方面,回收料级配显著影响材料骨架结构和性能,目前聚焦关键孔径作用、级配改善、材料体积指标等方面的研究,同时现行主流材料成型方法与实际工程存在较大差异,旋转压实法更为贴近实际工程状态,但在旋转参数、成型指标等方面尚未形成统一定论。在性能方面,道路回收料的使用提高了冷再生混合料的高温性能和低频率作用下的疲劳性能,但水泥的使用增强了材料的低温脆性,沥青性能满足使用需求时,应当降低水泥掺量。此外,目前在早期强度形成机理、改善手段方面的研究不足,应加强乳化沥青冷再生混合料早期性能研究,以提高工程建设效率。

摘要：针对信号控制环形交叉口中存在的车流跨相位冲突问题,通过分析车辆在环形交叉口内的行驶轨迹,根据相位通行时间、相位间隔时间及最短相位间隔时间的特点,建立基本周期等式与跨相位间隔时间等式约束。结合相位通行时间、相位间隔时间以及信号周期的不等式约束,考虑环形交叉口相位设计中可能出现总损失时间为负的情况,建立以信号周期最小为优化目标的环形交叉口基本信号配时模型。针对不同相位有序集合,建立一般周期等式与不等式约束,分析不同相位集合下周期取值范围随各相位流量的变化情况,给出环形交叉口信号周期取值范围的计算方法。以总流量比等于1.05为例进行仿真分析,当信号周期取最短信号周期52 s时,交叉口的各项评价指标均达到或接近最佳值。针对3种不同的交叉口进口流量情形,将本文方法与左转二次放行方法及改建十字交叉口方案进行对比分析。实验发现,两种环形交叉口控制方法较十字交叉口控制方法的延误时间与排队长度分别降低了52%和55%,在对向进口流量不均衡时,本文方法较二次停车方法延误时间与排队长度分别降低了43%和44%。此外,以广州市华夏路—金穗路环形交叉口为例进行仿真分析,对比发现,本文方法方案在延误时间、停车次数及排队长度等方面取得了较优的整体控制效益。