摘要：重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室依托重庆大学建筑城规学院、土木工程学院的学科基础和研究优势,凝练四个学术研究方向,对山地城镇从整体规划布局到单体设计施工以及使用阶段的灾变监测进行系统和综合的研究,解决城镇化进程加快发展中山地城镇建设所面临的日益突出的新型复杂技术问题,为山地城镇建设的实践提供科学依据和技术支撑。自立项建设以来,实验室认真贯彻"开放、竞争、流动、联合"的运行方针,建立了完善的管理运行及开放机制,取得一系列研究成果,逐步成为我国山地城镇规划建设理论创新和工程实践的重要研究和实验基地。

摘要：冷弯薄壁型钢四肢箱型拼合截面柱是一种常见拼合柱,主要用于多层冷弯薄壁型钢结构建筑承受集中荷载。对其极限承载力,已有大量试验研究,但仍缺少可靠的设计方法,不便于工程应用。该文基于已有的试验研究成果,建立了相应的数值分析模型,并对模型进行验证。在验证后的数值模型上进行参数分析,分析了具有不同尺寸和构造的冷弯薄壁型钢四肢箱型拼合截面柱承载能力。基于数值法和能量法分别计算拼合截面柱的局部屈曲和整体屈曲弹性临界荷载,并将该临界荷载与美国规范中的直接强度法相结合,提出其极限承载力计算方法。研究结果表明,该文提出的修正方法相较于美国规范中的计算公式精度更高,也偏于安全。

摘要：为研究8.8级和10.9级两种高强度短尾环槽铆钉连接副的拉-剪力学性能,开展环槽铆钉连接副在不同拉-剪耦合作用下的力学性能试验,得到其在不同拉-剪耦合作用下的失效模式、荷载-位移曲线等力学性能;对铆钉断口微观形貌进行电镜扫描,分析不同拉-剪耦合作用下的环槽铆钉连接副的失效机理。研究结果表明:环槽铆钉连接副的失效模式有套环拉脱和铆钉断裂两类,均呈现延性破坏;通过微观层面的断口形貌发现,在不同拉-剪耦合作用下铆钉为准解理断裂,具有一定延性。基于试验结果与理论分析,提出了环槽铆钉连接副在上述两种极限状态下的力学模型,建立了拉-剪耦合承载力设计方法。结果表明,该设计方法能较好地预测试验结果,8.8级与10.9级环槽铆钉承载力计算值与试验值之比分别为0.92和0.97。

摘要：在大空间建筑火灾中,由于热空气的上升,在纵向空间上的温度分布常常是不均匀的,上部的温度会远远高于下部的温度。该现象在火灾的轰燃发生后是十分显著的。在钢柱的抗火设计中考虑纵向温度的不均匀分布不仅符合实际情况,也更符合基于性能化的抗火设计理念。该文先以无端部约束钢柱为研究对象并假定其横截面上的温度均匀分布,基于能量法推导了其在一般场模型火灾条件下的弹性屈曲荷载;在简化的双区域火灾模型条件下,分别基于平衡微分方程以及能量法推导其弹性屈曲荷载,并采用数值分析对推导结果进行验证。发现基于平衡微分方程推导的精确解相较于数值模拟结果,误差均小于3%,而基于能量法推导的结果则在部分情况下显著偏大。此外,研究结果表明:如果忽略温度的纵向不均匀分布,对于受热长度与非受热长度等长的钢柱,其弹性临界荷载会被严重低估,甚至达到约37%。考虑柱端轴向约束的作用,该文给出了不均匀温度分布条件下约束柱的弹性屈曲荷载计算方法。

摘要：在对AK-MCS方法进行误差分析的基础上,结合Kriging模型更新对误差的影响,提出了一种新的学习函数及收敛准则.首先,基于Kriging模型的统计特性,进行AK-MCS方法预测失效概率的误差分析;然后,根据训练样本更新对误差贡献的影响,给出考虑区域影响的学习函数,并根据误差贡献的影响差异提出训练样本选择的两步法;接着,综合考虑可靠度分析精度与模型收敛的稳定性,提出一种兼顾误差与失效概率的收敛准则,形成改进的AK-MCS可靠度分析方法;最后,通过4个算例验证了本文方法适用于处理高度非线性、多失效域、较高维度以及有限元工程问题,并且具有较高的精度、效率与稳定性.

摘要：为了增加轻钢框架结构的应用范围,基于主次结构的理念,提出了以钢管混凝土柱-钢梁-斜撑为主结构并形成主要抗侧力体系,以主要承受自身竖向荷载的轻钢框架为次结构的结构体系,其中轻钢次框架以循环嵌套的方式与主结构相结合。为研究轻钢次框架的结构形式、钢管混凝土柱-钢梁连接节点、次框架采用预制装配式楼板对主次框架结构损伤特征和抗震性能的影响,按7度0.1g设计并制作了2个按1∶3缩尺的6层钢管混凝土柱-钢梁-轻钢主次框架结构模型。对2个模型分别进行振动台试验,分析了其动力特性和地震响应。试验结果表明:2个缩尺模型在7度0.1g罕遇地震作用下均无明显破坏现象,在8度0.2g极罕遇地震下的最大层间位移角分别达到1/28和1/35,但主要结构构件未出现明显损伤;次框架采用铰接梁柱节点并取消第3层钢柱可明显减小水平地震对次框架受力的影响,且可提高装配率、降低造价;刚性法兰连接节点可确保双向水平地震下钢管混凝土柱端先屈服,能满足连接节点更强的抗震要求;经过构造措施加强的次结构预制楼板与边钢梁有明显的组合空间作用,可对边钢梁扭转形成有效约束。

摘要：钢柱-钢板剪力墙(steel column-steel plate shear wall,SC-SPSW)是利用钢连梁连接钢板剪力墙和两侧钢柱形成的耦合结构体系。该体系可以充分发挥钢板剪力墙、钢连梁和钢柱之间的耦合作用,改善传统钢板剪力墙的缺点,具有良好的抗震性能。采用基于能量平衡的塑性设计理念,并结合相关规范推导出SC-SPSW体系的设计方法。利用SAP2000软件建立了12个不同高度、不同耦连比(coupling ratios,CR)的SC-SPSW算例,并对其进行了拟静力分析和动力时程分析,研究结构的屈服机制以及耦连比对结构受力性能的影响。研究表明,应用该设计方法的结构算例能够满足预期的理想屈服机制,具有良好的抗震性能,并对不同高度的SC-SPSW体系的CR选择提出了建议。

摘要：目前,剪力墙结构的设计主要依赖设计师的设计经验以及不断试错。为了实现快速设计和最优设计,提出了生成式设计和智能优化相融合的剪力墙结构设计方法。基于Stable Diffusion(SD)模型对剪力墙结构进行生成式设计,并基于生成式设计的结果使用禁忌搜索进行智能优化。基于SD模型的生成式设计主要包括使用小样本数据通过低秩适应方法对SD模型进行微调,矢量像素化和像素矢量化;基于禁忌搜索的智能优化包括参数空间的定义,邻域动作的定义,优化目标以及优化流程的设计。通过两个工程实例对所提出的方法进行了对比验证,结果表明,所提出的剪力墙结构生成式设计方法可在约30 s内生成满足基本设计需求的设计结果,智能优化后的设计结果与设计师的方案相似度可达85%,整个智能设计流程达到了辅助设计的目的。

摘要：高层剪力墙结构智能设计包括智能建模和智能优化两个环节。目前智能建模环节缺乏梁自动化布置和荷载自动化布置;智能优化环节只考虑材料成本而未考虑施工的便捷性。此外,现有的智能设计方法均局限于单标准层的高层剪力墙结构。为此,该文提出了高层剪力墙结构多目标智能设计方法,包括多标准层高层剪力墙结构的智能建模和多目标优化。多标准层高层剪力墙结构智能建模包含剪力墙智能布置、梁自动化布置、板自动化布置和荷载自动化布置;以材料成本和施工便捷性为目标,采用分步优化策略和基于小生境技术的遗传算法对高层剪力墙结构进行多目标优化。通过实际工程算例对所提出的方法进行了验证,结果表明,所提出的高层剪力墙结构多目标智能设计方法稳定、可靠,可以较好地兼顾材料成本和施工的便捷性,并能显著缩短设计周期。

摘要：陆上风电结构的基础通常采用现场浇筑混凝土的施工方式,效率低,污染大,质量难以保障,不利于风电产业的高质量发展。装配式风电基础结构采用了标准化设计、工厂化生产的建造方式,能大幅缩短风电场建设周期,有效保障基础质量,并减少对环境的污染,是风电转型升级和降本增效的重要举措之一。搜集、整理和归纳陆上风电装配式基础结构及研究现状,针对风电装配式基础结构的特点,总结了梁板基础、多足基础等6类主要的风电装配式基础结构形式,并对每种形式的特点、研究现状做了详细的分析,列举了部分国内外应用装配式基础的陆上风电场项目。结果表明:陆上风电装配式基础结构需要进一步完善设计依据,优化结构形式,形成全寿命设计理论与性能控制方法,以支撑风电结构高质量发展。