摘要：为改善氯氧镁水泥基材料的脆性和耐水性能,本试验基于微观力学设计原理,采用聚乙烯纤维作为增强材料,进行了超高韧性氯氧镁水泥基复合材料的研发。通过不同粉煤灰替代率(20%、30%、40%、60%)下复合材料的拉伸、压缩和单纤维拔出试验分析粉煤灰掺量对其基本力学性能、耐水性能的影响规律,并采用X射线衍射仪和扫描电镜分析了不同粉煤灰替代率下水化产物的物相组成和微观结构。结果表明,复合材料浸水前、后均具有稳定的应变硬化和多缝开裂特性,抗拉强度介于4~7 MPa之间,拉伸应变介于5%~8%之间;聚乙烯纤维和粉煤灰的加入改善了氯氧镁水泥基材料的耐水性能,抗拉和抗压强度软化系数分别大于0.70和0.80,拉伸应变能力在复合材料浸水后均有一定的提升。

摘要：研究波纹腹板H形钢梁开孔后经钢套筒补强后的受弯性能。设计完成了两个试件的受弯承载力试验,得到了试件的荷载-位移曲线、极限荷载和破坏形态等。采用ABAQUS有限元软件对其进行数值模拟,并对其受弯承载力进行了理论分析,提出了受弯承载力的计算式。研究表明,波纹腹板H形钢梁开孔后经过补强仍具有较好的抗弯变形能力,并且具有较好的塑性性能;开孔后经过补强的波纹腹板梁在弯矩作用下腹板上几乎不存在弯曲正应力,认为截面弯矩完全由上、下翼缘承担;其抗弯承载力可采用理论公式进行设计。

摘要：轨道非线性能量阱(轨道NES)是一种被动结构控制装置,其通过附加质量块沿竖直平面内的轨道运动产生非线性回复力,从而降低主体结构响应。单边碰振轨道非线性能量阱(SSVI轨道NES)在原轨道NES中加设制动装置,通过碰撞限制质量块单方向的运动,使对称连续的轨道变得单边不连续;SSVI轨道NES较轨道NES非线性更强,展现出更优越的抗冲击性能;对一个两自由度主体结构附加SSVI轨道NES进行了理论分析、数值优化和试验验证,优化后的SSVI轨道NES在脉冲型荷载作用下具备良好的抗冲击性能,但地震作用下的模拟结果显示其减震性能仍有待改进;为此,对SSVI轨道NES碰撞恢复系数和制动器位置进行了二次优化和分析。结果表明:通过调整SSVI轨道NES碰撞恢复系数和制动器位置可明显改善其减震性能;地震特性将影响控制装置参数的取值,可针对不同特性的地震选择相应设计参数。

摘要：利用有限元分析方法对鞍形垫板加强T形相贯节点在支管轴向拉力和压力作用下的极限承载力进行了研究,并在现行钢结构设计规范中关于直接焊接相贯节点的极限承载力设计公式的基础上引入极限承载力提高系数φ建立垫板加强T形相贯节点极限承载力设计公式.分析结果表明,支管轴向拉力作用下,影响φ的主要参数为垫板厚度λ;支管轴向压力作用下,影响φ的主要参数为主支管直径比β和垫板厚度λ.

摘要：首先提出了梁桥有效搭接长度的确定方法.在参考国外缆索限位器设计方法的基础上,针对采用板式橡胶支座的连续梁桥,根据不同伸缩缝位置的约束特点,提出了对应的简化力学分析模型.简化模型考虑了板式橡胶支座滑动、缆索限位器和伸缩缝约束作用的非线性特性,在此基础上提出了不同伸缩缝位置处相应的缆索限位器设计方法.采用该方法对某桥进行了缆索限位器设计,并用非线性时程分析方法对限位器设计方法的有效性进行了评估.结果表明,所提设计方法能够有效地设计约束伸缩缝处墩梁相对位移的缆索限位器刚度,但设置缆索限位器后过渡墩的抗震要求有一定的增加.

摘要：提出了一种新型自复位抗侧力模块,该模块主要由预应力钢边框和角部可更换阻尼器组成,将其配置于分层装配式钢框架中,可以实现结构系统的低残余变形与震后功能恢复。在自复位模块中,预应力钢边框主要提供初始刚度与恢复力,可更换阻尼器通过舌板受弯屈服耗能。该自复位模块的刚度、承载力和耗能系数可以独立调节,角部阻尼器具有分散耗能稳定、对连接抗力需求低、不影响窗口门洞布置、震后极易更换的特点。建立了该自复位抗侧力模块的刚度与承载力理论计算公式与数值模拟方法,并提出了配置自复位模块的分层装配式钢框架结构体系的性能化设计目标。3层和6层原型结构的动力非线性时程分析结果表明:受地震作用后,结构残余变形小于0.2%,结构主要构件保持弹性状态,损伤集中于塑性耗能的可更换阻尼器中。

摘要：船撞桥问题涉及到材料、几何和边界条件的非线性,造成了整船碰撞有限元模型不但计算效率低下,而且较难为工程师所接受。鉴于此,提出采用简化的时程分析法来帮助设计者快速准确地掌握桥梁结构在船撞作用下的动力需求。在构建时程分析法过程中,首先基于两自由度碰撞分析模型,建立了基本的能量守恒方程和动量守恒方程以能量守恒方程和构建的动力撞击力和撞深曲线(Pd-a曲线)为依据,确定了船艏的最大撞深,并对结构弹性变形能的考虑进行了讨论。根据假定的加载时撞深与时间的关系和卸载时撞击力与时间的关系,推导了船撞作用加载和卸载的持时计算公式。总结形成了基于时程分析法计算高桩承台桥梁船撞动力需求的一般性程序,并将其运用工程实例中。工程实例计算结果表明:时程分析法计算所得的结构动力响应与整船碰撞模型结果基本一致,且计算效率较高。

摘要：设计了3根截面尺寸、长度均相同的Q550高强度钢柱,其中两根受到轴向约束,并对其进行了恒载作用下升温、降温的受火全过程试验,以及自然降温至室温后的轴压剩余承载力试验,对未受火的钢柱进行了常温下的极限承载力试验。研究了高温试验中钢柱的轴向位移-温度和中点侧向挠度-温度关系、极限承载力试验中钢柱的轴力-轴向位移和轴力-柱中点侧向挠度关系,并进行了有限元模拟。试验以及有限元模拟分析显示,若约束钢柱在高温过程中发生屈曲,则降温后钢柱会有明显的残余弯曲变形,并且柱中截面会产生比初始残余应力更为显著的残余应力,从而显著降低钢柱的剩余承载力和轴向刚度。试验结果与有限元分析结果吻合较好,验证了有限元分析模型的有效性。

摘要：为研究高压输电塔-线耦联体系与输电塔架的风振动力响应特点,以某典型500kV高压输电线路结构为原型,设计制作了单塔与塔-线体系的完全气弹模型,进行了多个风向角、多级风速下的单塔和塔-线体系在紊流风场中的完全气弹模型风洞试验。试验结果表明:在紊流风场中,输电塔结构的顺风向响应和横风向响应处于同一数量级,塔-线体系与单塔相比,其风致敏感性增强,塔-线模型中输电塔的振动较单塔振动复杂,塔顶位移响应较单塔增加幅度较大,强风时塔-线体系的耦合振动现象较为明显,其振动响应表现出非线性系统特有的动力现象,振动过程中系统自振特性不断变化,风致振动激起了线性系统未有的振动频率。输电塔-线体系的结构设计需合理考虑输电塔与输电线的耦合振动对结构动力特性的影响。

摘要：风吸力下冷弯薄壁檩条受力复杂,准确计算其承载性能较困难,中外相关规范的计算规定不尽相同。全面总结了GB 50018、CECS 102、EN 1993-1-3、AISI S100及AS/NZS 4600等规范针对风吸力下冷弯薄壁檩条承载性能的相关设计规定,重点分析了各规范采用的设计方法、计算模型及对屋面系统约束效应的考虑存在的差异,并比较了18组常用C形和Z形截面檩条的计算结果。对比表明,对于风吸力下锁螺钉屋面系统中檩条的稳定承载力,不设拉条时,GB5 0018因未考虑屋面系统的约束效应,计算结果过于保守,EC 3和AISI的计算结果较接近;设2道拉条时,屋面约束效应明显弱化,GB 50018和EC 3的计算结果较接近,AS/NZS的计算结果略大。