摘要：为提升冷弯型钢结构抗震性能,推动多层冷弯型钢结构的发展,该文提出了冷弯型钢剪切耗能框架-K形支撑结构体系。共设计2个足尺单层单跨框架试件进行拟静力试验研究,通过变化耗能板宽厚比,得到试件的抗震性能指标并进行评估。同时,为了考察蒙皮效应的影响,在ABAQUS中对上述2个试件双面覆12 mm厚石膏板并对其滞回性能进行研究。此外,还建立多层冷弯型钢剪切耗能框架-K形支撑结构体系模型并对其进行弹塑性动力时程分析。试验及有限元分析结果表明:该结构滞回曲线饱满,在层间位移角达到2%以前,损伤主要集中在耗能板上,并依靠耗能板的滞回塑性变形耗能。双面覆石膏板之后,结构的极限承载力及抗侧刚度有所提高,但是不会影响结构的破坏模式。与冷弯型钢-钢板剪力墙结构相比,该文提出的新型结构在地震作用下各层层间位移角均明显减小,在8度罕遇地震作用下,结构横、纵向层间位移角减小幅度分别为43.29%和46.25%。

摘要：在分析正交异性钢桥面板构造特点的基础上,将轮载影响范围内的桥面板简化为弹性支撑的平面框架,建立了正交异性钢桥面轮载横向效应的解析分析模型,推导了纵肋弹性支撑刚度和车轮荷载集度等效计算方法,提出了桥面板与U肋交接位置处横向弯曲应力的解析公式,讨论并明确了影响桥面板横向弯曲应力峰值的关键敏感影响因素,并以某钢箱梁为例证明了本文算法的合理性。研究发现,本文方法计算得到桥面板与U肋相交位置的横向应力值与有限元结果相差不超过10%,证实了本文算法的正确性,也为正交异性钢桥面的初步设计提供了极大的方便;正交异性钢桥面板的横向轮载应力随U肋厚度和高度增加而增大,但随顶板厚度和横隔板间距增大而减小;相对而言,顶板内横向拉应力受顶板厚度的影响最为显著,对腹板倾角和U肋腹板厚度的变化并不敏感。

摘要：为了提高中小跨径简支梁桥的抗震能力,促进多级抗震设计思想的完善,以汶川地震中的寿江大桥为背景,构建了支座-挡块-桥墩相互作用分析模型,采用增量动力分析(IDA)方法,以挡块强度和墩高作为变化参数,研究了支座滑移、挡块限位和桥墩塑性三者之间抗震性能状态的耦合关系。研究表明:提高挡块强度可有效地控制支座的滑移,但会增大桥墩的曲率延性系数,且桥墩越矮,曲率延性系数增长越快;随着挡块强度的变化,支座滑移比的变化幅度明显大于桥墩曲率延性系数;随着墩高的增大,挡块的相对限位能力会提高;对于中小跨径简支梁桥而言,理想的抗震状态为:允许挡块破坏,使得支座出现小幅滑移,桥墩出现可修复的塑性损伤。因此,在挡块设计中,可优先考虑支座的限位效果,再综合考虑桥墩的地震响应,当桥墩为矮墩时,挡块的设计强度不可过大。

摘要：针对大跨悬索桥的模态阻尼的风速依赖特性还未被深入探究的问题,以西堠门大桥健康监测系统获取的加劲梁加速度时程序列为分析对象,采用自然环境激励技术与特征系统实现算法相结合的方法(NExT‑ERA),识别了西堠门大桥在七组风速下共3015组模态频率和模态阻尼比,重点分析了结构模态阻尼比的风速依赖特征、概型分布及其置信区间,探讨了大跨悬索桥模态阻尼的统计参数随风速的变化规律。研究发现:不同风速下西堠门大桥横向振动阻尼比均在1.0%以上,但特定风速下结构竖向和扭转振动阻尼在95%保证率的最小值分别为0.2%和0.3%;风速的变化对大跨悬索桥模态阻尼比的大小和波动程度均会产生显著影响,相同风速条件下,结构扭转和横向模态阻尼的均值和方差均明显大于竖向阻尼;随着风速的增大,竖向阻尼的均值和方差逐渐增大,扭转阻尼的均值和方差略有减小,但横向阻尼变化不大;不同风速条件下结构3个方向的模态阻尼比均服从广义极值分布,但风速会影响结构竖向和扭转振型阻尼的概型分布的拖尾性质。

摘要：当PBL剪力连接件应用于连续组合梁负弯矩段等拉应力区时,拉应力场是影响其抗剪性能的关键因素。为明晰拉应力对组合结构桥梁负弯矩段中圆孔形PBL连接件的影响规律,该文设计并开展5组共12个PBL连接件推出试验,研究当混凝土板处于拉应力场时连接件的剪切性能和承载机理。试验结果表明:与压应力场下的连接件相比,处于拉应力下的连接件开裂荷载更小且裂缝发展得更快,这是由于拉应力场降低了混凝土榫的约束程度,加快了混凝土的损伤发展。当试件处于拉应力场时,无贯穿钢筋连接件的极限承载力、抗剪刚度分别是压应力场连接件的0.78倍、0.89倍,有贯穿钢筋连接件的极限承载力是压应力场连接件的0.93倍,两者抗剪刚度较为接近,说明贯穿钢筋的存在能一定程度上缓解拉应力对连接件力学性能的“削弱”作用。对于处于拉应力场的连接件,当纵向钢筋配筋率从0.75%增加到1.88%时,其抗剪承载力增幅为9.57%,抗剪刚度增幅为40.12%,同时试件的横向裂缝显著减少。原因是更加密集的纵向钢筋增强了混凝土榫的约束程度,抑制了混凝土在拉应力作用下的损伤和开裂,进而提高连接件的抗剪承载力和抗剪刚度。最后,基于试验结果和有限元分析,提出考虑拉应力场和纵向钢筋配筋率影响的混凝土榫抗剪承载力折减系数,并对现有各抗剪承载力公式进行修正。

摘要：氯离子扩散系数是评价混凝土结构抗氯离子渗透性能和使用寿命的重要指标,选择一种快速、准确的测试方法至关重要。本文以非稳态电迁移实验(Rapid Chloride Migration,RCM)为基准,与国内外常用的几种氯离子扩散系数快速测试法比较,总结每种方法的特点及适用范围,建立RCM法与其他测试方法的相关性。结果表明:与国内现行的标准方法RCM相比,Permit(Permeation Migration)法主要用于现场无损检测;NEL法及ACMT(Accelerated Chloride Migration Test)法主要用于测量氯离子稳态扩散系数,若实验结果用于寿命预测,采用ACMT法更为合适,若实验结果用于质量验收或耐久性设计,采用NEL法更为合适。一些学者通过实验建立了RCM法与其他测试方法的换算关系,但仅适用于各自所研究的混凝土,对于其他混凝土是否适用待进一步研究。

摘要：非高斯风压的极值估计对建筑围护结构抗风设计是极其重要的。由于简便性和无可行区限制,基于矩的piecewise HPM(PHPM)、Johnson转换模型(JTM)和piecewise JTM(PJTM)常用于非高斯风压极值估计。现阶段,PJTM对非高斯风压极值的估计效果还缺乏系统的研究,且对于三种无可行区限制模型的极值估计差别尚不明确。为探明三种模型的差别,从而提供一定的选择原则,该文系统对比了三种模型估计非高斯风压极值的精度。该文从理论上对比了三种模型的母本概率密度函数和传递函数;选用超长风洞试验风压数据对三种模型估计非高斯风压极值的精度进行了评估。结果表明:PHPM对非高斯风压(负偏度)极小值的估计精度比PJTM和JTM高,PHPM和PJTM对非高斯风压(负偏度)极大值的估计精度比JTM高。

摘要：高水压是山岭隧道建设的重要难题之一,抗水压衬砌是隧道穿越这些区段的常用措施,其衬砌结构断面厚度远大于标准断面。衬砌厚度过大施工相对不便,施工质量不能保证,且不能及时分担水压。针对广西某隧道高水压段,采用双层初期支护和二次衬砌组成的支护结构承受高水压,减小二次衬砌厚度。为了分析双层初期支护的效果与获得基于双层初期支护的支护结构参数,利用有限差分法研究了不同防渗等级的单层与双层初期支护、不同注浆范围及不同二次衬砌厚度对围岩的变形影响和对支护结构的力学状态影响。结果表明:在相同支护体系中,喷射混凝土的不同防渗等级对围岩变形、支护应力影响不大;初期支护的防渗等级相同时,相比于单层初期支护,双层初期支护体系使围岩变形、喷射混凝土应力、二次衬砌的轴力与弯矩均减小40%以上;当拱顶以上水头为90 m且采用防渗等级为P8的双层初期支护时,径向注浆能够有效减小支护应力。当径向注浆范围超过4 m后,注浆对减小支护结构受力的效果不明显;采用双层初期支护体系,注浆范围为4 m时,二次衬砌的厚度设计为40 cm就能保障支护结构处于安全状态;径向注浆条件下,采用双层初期支护+二次衬砌的支护体系能够有效保障隧道高水压段的安全。

摘要：开展高地应力作用下隧道衬砌受力特性研究,对完善支护结构设计方法具有重要意义。采用室内物理模型试验方法,通过设置初始高地应力和变化侧向压力系数,对下穿断层破碎带隧道围岩与结构的力学响应规律进行系统研究。试验结果表明:在高地应力作用下,下穿倾斜破碎带的隧道围岩变形、应力和衬砌内力均出现明显的非对称性与偏压现象,近断层侧拱脚应力为远断层侧拱脚的2.4倍;当侧压力系数为0.5时,远断层侧拱脚弯矩为近断层侧拱脚弯矩的1.8倍;切向围岩应力受断层破碎带的影响较大,在0.1 D~0.3 D洞壁距离应力集中较为明显;侧压力系数增大,非对称性增强,受力最大的位置为近断层拱脚,受力最小的位置为拱底;同时断层破碎带导致衬砌结构受力差异性增大,拱顶沉降明显,衬砌结构逐渐失稳,建议对拱脚、拱顶与拱底进行构造加强。

摘要：软硬互层岩体是煤矿开采过程中常常遇到的不良地质,其构造的特殊性导致安全事故频发。为研究软硬互层岩体的力学特性及破坏机制,通过自制不同岩层倾角,不同层厚比的软硬互层岩体,采用室内岩石力学试验方法,得到:(1)软硬互层岩体的破坏从硬层开始,再逐步扩展到软层。单轴条件下,软层抑制裂隙扩展的能力随软层厚度的增加递增,但会引起峰值强度的下降;三轴条件下,随着软层厚度的增加,软层抑制裂隙扩展的能力先增加后降低,峰值强度呈倒"V"的规律、黏聚力显著下降,内摩擦角保持稳定。(2)单轴条件下,0°与30°试样均有应力跌落现象,不同的是30°下的应力应变曲线在应力跌落过后还有一段上升期,延性破坏特征更明显;三轴条件下,0°的岩体具有明显的峰后软化特征,而30°的岩体则不明显,多数为硬化流动破坏。随着软层厚度的增加,应变软化程度先增加后降低。(3)围压对软层、硬层的膨胀变形约束效果不同,容易引起软硬互层岩体的剪切破坏;随着围压的增加,峰后应力随应变的降低速率逐渐变缓、应变软化程度逐渐减弱、延性增大,软硬互层岩体峰值强度、峰值应变、弹性模量增大。(4)岩层存在倾角时,软弱互层连接处的敏感性增强,试件更容易产生贯穿裂隙;一定范围内的岩层倾角会弱化软硬互层岩体的力学性能,导致软硬互层岩体的弹性模量、峰值强度、内摩擦角下降。