摘要：为了准确评估超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)遮弹层在战斗部侵彻爆炸作用下的损伤破坏并建立可靠的计算方法,首先,开展了UHPC靶体抗105 mm口径弹体侵彻和5 kg TNT炸药爆炸联合作用试验,获取了侵彻作用后以及侵彻与爆炸联合作用后弹靶的损伤破坏数据;然后,建立了UHPC靶体抗弹体侵彻与爆炸作用的有限元模型,通过对上述试验和已有的有限厚UHPC板埋置装药爆炸试验进行数值仿真分析,验证了有限元模型和分析方法的可靠性;最后,对比了SDB、WDU-43/B和BLU-109/B等3种典型原型战斗部侵彻与爆炸联合作用下,UHPC遮弹层和普通混凝土遮弹层的临界贯彻和震塌厚度。结果表明:3种战斗部侵彻爆炸联合作用下,遮弹层的临界贯穿厚度和震塌厚度范围分别为1.30~2.60 m和1.70~5.00 m,相应的临界贯穿系数和震塌系数范围分别为1.81~2.17和2.46~4.17;与普通混凝土遮弹层对比,3种战斗部侵彻爆炸联合作用下UHPC遮弹层的开坑直径减小了34.4%~42.4%,临界贯穿和震塌厚度分别减小了7.1%~31.6%和39.7%~52.8%。研究结果可为UHPC遮弹层的抗力评估和设计提供参考。

摘要：当前电力系统的抗震研究技术主要针对震前设计、分析与防灾减震。为了快速辅助震后应急响应工作,本文提出了利用监测数据预测结构地震响应的瓷柱型设备震后性能评估方法。该方法在震前融合机器学习和用于算法架构优化的群体智能演化技术以构建设备地震响应替代模型,建立瓷柱型设备精细化仿真模型,通过输入大量地震动形成结构响应数据库,进而对替代模型进行训练和性能评价。地震中监测结构响应,震后可利用替代模型快速提供设备根部应力响应以判断设备抗震性能。采用1100 kV变压器套管‐支架体系进行案例研究,并通过振动台试验和分布参数体系理论进行了验证。结果表明利用瓷柱型设备加速度响应数据可在震后准确评估根部应力;粒子群算法能有效调整替代模型的内部结构,提升模型准确性;振动台试验和理论分析结果验证了替代模型评估结果的准确性。

摘要：反力墙系统是土木工程结构实验室重要的基础设施之一,主要为结构构件提供试验加载条件与边界条件。传统现浇整体式反力墙系统已广为应用,但其在设计、施工及运维方面依然存在困难和短板。提出新型模块化箱型组合反力墙结构,探讨其箱型模块组合模式及三种性能参数;确定了新型模块化箱型组合反力墙结构的设计流程、基本模块与底部模块的参数、一字形组合的典型组合模式及其荷载工况;建立简化力学模型、提出简化设计计算方法并采用有限元软件ABAQUS开展底部模块数值模拟分析;最后探讨了工程案例成本分析及施工运维要点。结果表明,该新型模块化箱型组合反力墙结构具有建造便捷、组合多样、运维耐用等优点,对改进反力墙系统的施工工艺、运维模式与试验技术创新发展具有借鉴意义。同时,该新型模块化箱型组合反力墙结构的有效预应力是影响其性能的关键因素,在其运维期间应加强有效预应力的检测评估。

摘要：为研究多层自复位框架结构整体抗震性能,进行一个1/4缩尺比六层自复位框架结构模型的模拟地震振动台试验,研究该结构的动力特性及其在7度多遇至7度极罕遇4个水准地震作用下的动力反应和破坏情况。试验结果表明:在多遇以及设计基本地震作用下,结构构件无可见裂缝和损伤;随着输入地震动峰值的增加,结构损伤增加,但损伤主要集中在梁、柱端的表面混凝土,构件自身几乎没有损伤,表明自复位混凝土框架结构的抗震性能良好;在7度罕遇地震作用下,主体结构最大层间位移角为1/62,自复位框架的节点开始张开;在7度极罕遇地震作用下,模型节点张开更加明显,角钢进入屈服阶段,而主体结构的最大残余位移角仅为1/2533,证明结构具有很强的自复位能力。

摘要：连接节点的设计是保证木-混凝土混合结构中两种材料协同工作的基础.为研究常用工程木-混凝土螺栓连接节点的力学性能及破坏模式,分别选用正交胶合木(Crosslaminated timber,CLT)-混凝土螺栓连接和云杉-松木-冷杉(Spruce Pine Fir,SPF)规格材-混凝土螺栓连接作为试验对象,设计了27组单调加载试验和低周往复加载试验,归纳并对比了两类木-混凝土螺栓连接的典型破坏模式.结果表明:木-混凝土螺栓连接节点承载力大小与螺栓屈服模式相关,CLT-混凝土螺栓连接相较于SPF-混凝土螺栓连接更易发生双铰破坏,且CLT-混凝土螺栓连接具有更好的延性.基于对两类连接力学性能差异的影响机理分析,考虑钢垫板对承载力的影响,并引入CLT等效截面,提出了木-混凝土螺栓连接的承载力力学模型.计算结果与试验结果对比的平均误差为12.18%,表明计算值与试验值吻合良好,可为木-混凝土螺栓连接的设计与应用提供参考.

摘要：针对山区钢混组合梁桥上部结构面临落石冲击的威胁,开展了钢混组合梁桥桥面板动力行为及易损性分析。首先,基于已有冲击试验,提出并验证了适用于落石冲击桥面板的数值仿真分析方法。其次,建立了落石冲击某原型钢混组合梁桥桥面板的精细化有限元模型,分析了桥面板和剪力钉的损伤演化过程、破坏模式和动力响应。然后,讨论了混凝土强度、纵筋屈服强度、直径和配筋率、横筋配筋率以及配箍率等设计参数对桥面板抗落石冲击性能的敏感性和影响规律。最后,综合考虑桥面板几何与材料特性以及落石冲击荷载的随机性,基于响应面法和蒙特卡洛模拟开展了桥面板的易损性分析。结果表明:提高混凝土强度及配筋率,可有效地增强桥面板抵抗400 kJ能级落石冲击的性能;对于所考虑工况,当落石速度在10~25 m/s时,桥面板跨中峰值挠度与板厚比值低于0.75。

摘要：文中提出了一种具有碰撞出力时机可控的半主动碰撞耗能装置(semi-active impact damper,SAID),旨在控制地震激励下土木工程结构的多模态振动,SAID无需额外的控制元件,依靠其碰撞作动力干预结构振幅的积累实现振动控制。根据SAID力学模型和对应半主动控制策略提出了一种碰撞净距可调的装置构造,并开展了振动台试验,探究了SAID系统在5层框架结构的减震效果。研究表明,SAID系统可以有效减小结构顶层加速度和结构层间位移,依据时频能量分析可以发现SAID能够在可控碰撞中将结构的振动能量由低阶模态向高阶模态转移,从而快速耗散能量,并有效限制主导模态所引起的结构反应。本研究进一步提出了SAID系统的优化方案增强型半主动碰撞耗能装置(enhanced semi-active impact damper,ESAID)系统,以减少冲击引起的加速度突变的负面影响,同时提高SAID系统的减震性能。

摘要：基于大跨度桥梁主梁龙卷风荷载物理识别结果,开展大跨径悬索桥龙卷风致响应的计算分析,将其与常规风荷载下的风致响应进行对比,探讨桥梁抗龙卷风设计时,用常规风荷载模式进行结构龙卷风响应等效的可能性。结果表明,与常规风荷载不同,龙卷风荷载具有局部影响性且升力作用相对明显。涡流比、龙卷风相对距离以及加载点桥轴向位置都对悬索桥的龙卷风致结构响应有所影响,不同类型的响应随上述3个参数的变化规律不尽相同。常规风致响应与龙卷风致响应本身具有不同的特性,两者在数值上的表现也有较大不同,两者的荷载等效方法有待研究。

摘要：本文采用水热法将NO_(2)^(-)插层到Zn-Al-LDHs(LDHs为层状双金属氢氧化物)层间制备了改性水滑石(LDHs-NO_(2)),并对LDHs-NO_(2)进行表征,探究了不同掺量LDHs-NO_(2)对水泥砂浆流动性、力学性能、氯离子扩散系数、孔隙结构、氯离子吸附量和钢筋阻锈性能的影响。试验结果表明,在水泥砂浆中掺入不同掺量LDHs-NO_(2),水泥砂浆的抗压、抗折强度提高,同时氯离子扩散系数和孔隙率降低。与基准组相比,掺加2%(质量分数)LDHs-NO_(2)的水泥砂浆性能提升最为显著,之后随着LDHs-NO_(2)掺量(4%、6%)继续增加,水泥砂浆的流动性、力学性能降低,但仍高于基准组;孔隙率有所增大,但仍低于基准组。LDHs-NO_(2)通过层间离子交换实现对Cl^(-)的吸附,在吸附Cl^(-)过程中伴随着层间NO_(2)^(-)的释放。LDHs-NO_(2)能够有效延缓水泥砂浆中的钢筋锈蚀,且在一定范围内LDHs-NO_(2)掺量越多,水泥砂浆中钢筋的耐腐蚀性能越好。