摘要：为了研究实验数据下工程结构输入参数的概率建模以及依据所建模型的响应分析的问题,本文提出了一种实验数据下工程结构概率建模及随机响应求解的方法。依据Karhunen-Loeve展开和任意多项式混沌(aPC)展开理论,提出了一种基于核密度估计的新型随机模型;发展了结构随机响应的求解技术,并提出了用于随机响应aPC系数估计的D-optimal加权插值方法,实现了结构响应的高精度求解。研究表明:本文的研究为实验数据下工程结构的合理随机建模和高效响应分析提供了一个有效的框架,本文方法有效。

摘要：提出一种施工性能优异的钢管混凝土冷却塔,并对其抗倒塌性能展开研究.首先,给出钢管混凝土冷却塔几何设计的计算公式;然后,利用有限元研究该冷却塔在不同缺口圆心角(删除支柱所对应的圆心角)下的倒塌原因及倒塌形态,从倒塌的难易程度、影响范围及动能大小三个方面对比了钢管混凝土和钢筋混凝土冷却塔的抗倒塌性能.研究结果表明:钢管混凝土冷却塔的倒塌主要由筒壁的局部失稳引起;仅当缺口圆心角超过126°时,冷却塔才会发生整体倒塌破坏;钢管混凝土冷却塔的抗倒塌性能优于钢筋混凝土冷却塔,即相对于钢筋混凝土冷却塔,钢管混凝土冷却塔开始发生倒塌时的缺口圆心角较大,倒塌过程中的动能峰值仅为钢筋混凝土冷却塔的1/10左右,且倒塌后的废墟尺寸较小.

摘要：针对撞击过程中闸门损伤的瞬时多变性等问题,本文采用有限元法模拟船舶撞击弧形钢闸门。利用ANSYS建立船与闸门的接触模型,采用LS-DYNA3D进行有限元仿真分析。研究了不同速度和船舶质量的船舶撞击力,不同工况下闸门的位移、等效应力和等效塑性应变以及撞击过程中的能量特征曲线。根据闸门受力特点布置压杆,研究其对支臂的保护作用。计算结果表明:支臂和面板是受到闸门结构安全防护的重点部件,在支臂的分叉点与纵梁翼缘上均匀布置压杆,能够吸收撞击动能,减少闸门损伤。仿真模拟结果展现了船舶与弧形钢闸门碰撞全过程,为闸门的设计和制作提供了真实可靠的数据,也对现有闸门的加固提供了参考。

摘要：为了考虑斜拉桥拉索断索全过程特征和桥梁结构模态时变特性的影响,反映断索事故中斜拉桥结构动力响应的全过程特征,提出一种考虑断索过程模型和结构模态信息更新的突发断索作用下斜拉桥动力响应分析方法,利用数值模拟主要开展了依托斜拉桥桥例分析典型断索场景下桥梁的动力行为特征和研究断索持时对桥梁动力响应特征的影响规律的工作。结果表明:考虑断索过程特征的模态更新方法较不考虑的情况桥梁结构动力响应峰值增幅近10%,同时整体响应也出现略滞后现象;当不同部位单根主塔拉索断裂时,总结得到了全桥主梁结构动力响应较大类型及峰值位置;发现当断索持时大于结构基本周期时,结构动力放大系数变化较小且幅值接近于1.0;当断索持时为0.01~1.0倍结构基本周期时,随着持时缩短结构响应的动力放大系数变大直至峰值。研究结果可为同类桥型考虑突发断索的设计和事后结构评定提供借鉴和参考。

摘要：材料信息学是推进材料基因组计划的理论核心,为组成多相、结构随机、行为复杂、具有显著多尺度特征的沥青混合料性能提升与新材料研发提供了重要手段。为推动材料信息学在沥青混合料相关研究中的应用,综述了材料信息学理论在沥青及沥青混合料性能预测与耐久性提升方面的应用研究。首先,总结了材料基因组及材料信息学理论基本内涵及其在沥青路面材料领域的应用;然后,介绍了常见的材料数据标准,总结了沥青及沥青混合料材料多尺度特征与材料特征基因数据库发展;进而,介绍了基于化学组分、胶体结构基因特性的沥青性能预测及改性沥青组成优化研究,总结了数据挖掘及机器学习算法在沥青混合料力学及路用性能预测方面的应用,主要包括混合料设计指标、动态模量、高温抗车辙能力、抗疲劳性能、低温抗裂性及水稳定性预测模型,分析了基于性能预测及智能寻优方法的沥青混合料组成结构优化,从而实现混合料路用性能的定向提升;最后,讨论了沥青混合料材料信息学应用架构,分析了沥青混合料材料基因特性体系与基于机器学习的混合料性能预测研究可能面临的挑战,展望了未来沥青混合料材料信息学研究可能需要解决的问题。该综述对沥青路面材料耐久性提升具有推动作用。

摘要：为研究高强钢板组合单边螺栓抗剪承载力和破坏机理,本文对29个试件进行试验研究。钢材选用Q345B和Q460C,高强螺栓选用10.9级和12.9级2种等级和M20、M24、M27、M30、M33这5种规格。试验显示出螺杆剪断和钢板破坏2种破坏模式。结果表明:螺栓预拉力对极限抗剪承载力影响较小而对峰值位移影响较大,钢板破坏时,有预拉力试件的峰值位移比无预拉力反而增加40%。本文试验范围内,12.9级螺栓与Q460C匹配时,抗剪承载力最优,充分的发挥高强钢材的强度,与Q345B匹配时,变形能力较好;10.9级螺栓与Q460C匹配时峰值位移最小,与Q345B匹配时,抗剪承载力最低;抗剪承载力与端距呈正相关。钢板组合单边螺栓连接梁柱节点时,其端距仍可采用标准规定的最小端距进行设计计算。建议螺栓抗剪强度设计值f_(v)^(b)取螺栓最小抗拉强度f_(u)^(b)的0.40倍。

摘要：对于内填RC墙的框架结构,为有效减小结构的损伤,改善结构力学性能,本文研究了一种在框架与墙之间设置开缝并安装耗能连接件,能够耗散能量从而有效地保护主体结构。采用ABAQUS分析了不同类型耗能连接件的内力特性以及节点的受力破坏模式。通过在两侧开缝的密肋复合墙-钢框架结构中设置可滑移连接,实现了节点的耗能作用。研究结构表明:U形连接件水平段长度对连接件极限位移影响较大,可以通过双折线理想弹塑性荷载-位移曲线描述U形连接件在竖向压力与水平剪切作用下的荷载-位移关系。采用耗能连接件的结构在加载前期残余变形小,具有一定的自复位能力,并且能满足结构的大变形要求。通过以上分析,本文基于承载能力极限状态提出了耗能连接件的设计公式。

摘要：为保证植物防眩效果及避免形成“墙壁效应”,从道路线形组合的角度出发,考虑车道数、车辆类型、驾驶员视觉等因素,首先,构建了直线段和曲线段植物设置间距模型、设或不设超高的平曲线、凹形和凸形竖曲线的植物防眩高度模型以及植物防眩高度极限模型。其次,结合规范和实际施工过程中常用参数对模型进行了标定,得到了不同速度下植物防眩设置间距和高度的理论值,并考虑植株成本和施工养护便利性,确定了推荐值。最后,以黑大公路为例,对植物防眩设置间距和高度模型进行了验证,结果表明:设计速度100 km/h时,直线坡、直线-凹形竖曲线路段的设置间距为9 m,高度为1.90 m;超高平曲线路段的设置间距为3 m,高度为1.95 m;凸形竖曲线路段的设置间距为3 m,高度为1.90 m;推荐值满足了不同线形组合下差异化与精确化的设计要求,同时也能方便施工养护,降低成本。

摘要：抗火性能是圆钢管约束钢筋混凝土柱设计时的关键问题之一,尽管目前相关研究已逐渐完善,但带有防火保护条件下该类构件的抗火性能研究与设计仍不充分,已有的行业标准中构件高温稳定承载力公式未与常温公式相连续,且其中的防火保护层设计公式不具有明确的物理意义。基于ABAQUS软件,该文开展了带有防火保护圆钢管约束钢筋混凝土柱在ISO 834标准火灾作用下温度场和耐火极限的有限元分析,研究了荷载比、截面尺寸、长细比、防火保护层厚度等关键参数对构件耐火极限的影响规律,并提出了钢管温度、钢筋温度以及混凝土等效温度的简化计算公式。结果表明:随着防火保护层厚度的增大,构件的耐火极限近似线性增大。基于系统性参数分析,提出了带有防火保护圆钢管约束钢筋混凝土柱高温下截面承载力和稳定承载力设计公式,以用于确定构件达到不同耐火极限所需的防火保护层厚度,该方法保持了与现行标准中常温承载力计算公式的连续性。

摘要：基于文献调研,建立了满足我国现行设计规范的钢筋混凝土(RC)框架柱的拟静力试验数据库。将RC柱的损伤状态分为六级,并给出了相应修复方法。基于FEMA P-58方法,以位移角为工程需求参数,建立了RC柱在各损伤状态下所对应的易损性函数。通过与FEMA P-58的易损性函数对比,对所建立的易损性函数的质量进行了评定,并讨论了抗震设防等级和轴压比对易损性函数的影响。结果表明:该文所建立的易损性函数整体处于高质量水准。各极限状态下易损性函数中位值范围为0.764%~4.52%,对数标准差范围为0.339~0.425。三、四级框架柱与一级框架柱在各极限状态的易损性曲线的超越概率之差分别高达11.79%和15.39%。一级、二级及三、四级框架柱在高轴压比工况和低轴压比工况下各极限状态的易损性曲线的超越概率之差分别高达到42.61%、37.11%和43.37%。该文研究结果可辅助我国混凝土建筑结构的地震灾害损失评估及韧性分析。