摘要：在输电塔受力振动期间,节点往往承受往复荷载的作用。为研究输电塔典型螺栓节点在往复荷载作用下的力学性能,设计了21组典型螺栓节点试件。通过进行3组单调加载试验及18组低周往复荷载试验,得到了节点试件的荷载-位移曲线,研究了荷载类型及节点参数对螺栓节点力学性能的影响,并分析了节点在往复荷载下的力学行为。结果表明:荷载的类型对节点的破坏模式以及滑移荷载影响不大,主要影响了节点的极限荷载以及其相对应的位移;螺栓在螺孔中位置的不确定性以及多螺栓行为不一致性导致了试验与模拟结果之间的差异;螺栓节点的强度随着螺栓规格和等级的增加而增大,但孔距对其影响较小;节点的极限承载力随着螺栓数量的增加而增大,但并不都是呈线性增加。所得结果为输电塔力学分析提供参考。

摘要：基于遗传算法及一阶剪切理论,提出一种弹性地基上加肋板肋条位置优化的无网格方法.首先,通过一系列点来离散平板及肋条,并用弹簧模拟弹性地基,从而得到加肋板的无网格模型;其次,基于一阶剪切理论及移动最小二乘近似原理导出位移场,求出弹性地基加肋板总势能;再次,根据哈密顿原理导出结构的弯曲控制方程,并通过完全转换法处理边界条件;最后,引入遗传算法和改进遗传算法,以肋条的位置为设计变量、弹性地基板的中心点挠度最小值为目标函数,对肋条位置进行优化达到地基板控制点挠度最小的目的.以不同参数、载荷布置形式的弹性地基加肋板为例,与ABAQUS有限元结果及文献解进行比较.研究表明,采用所提出的无网格模型可有效求解弹性地基上加肋板弯曲问题,结果易收敛,同时基于遗传算法与改进混合遗传算法所提出的无网格优化方法均可有效优化弹性地基加肋板肋条位置,后者计算效率相对较高,只进行了三次迭代便可获得稳定的最优解,此外在优化过程中肋条位置改变时只需要重新计算位移转换矩阵,又避免了网格重构.

摘要：为探究骨料粒径与形态对高延性纤维增强水泥基复合材料(ECC)性能的影响,使用分样筛将建筑用河砂筛分为四级粒径,并利用光学显微镜量化了每组砂的平均粒径、圆度和球度。分别对使用每组砂配置出的ECC进行相关材性试验,并使用扫描电镜(SEM)对拉伸断面进行观察。结果表明,ECC抗压强度、弹性模量随用砂粒径减小而增大,受压破坏呈延性破坏,残余应力降至峰值应力的35%左右时趋于稳定不再下降;极限拉应变随粒径减小而增大;抗弯性能变化与抗拉性能具有相同规律;抗剪强度随粒径减小而减小。线性回归发现,粒径与材料抗压强度、极限拉应变、抗剪强度和抗弯强度的相关系数介于0.69与0.96之间。

摘要：为了研究压弯荷载作用下钢管再生混凝土组合柱的力学性能,以再生粗骨料取代率、偏心距、含钢率和长细比为参数,设计了16根组合柱试件进行轴心受压和偏心受压试验.研究结果表明:钢管再生混凝土组合柱偏压破坏过程和承载性能与普通混凝土的相似,受再生粗骨料取代率的影响不大;与轴压试件相比,偏压试件的初始刚度、极限承载力和变形能力减小;钢管含钢率增加或长细比减小,试件的抗弯刚度和极限承载力提高.试验结果分析基础上,建议采用能够考虑钢管作用以及对核心混凝土约束作用影响的计算方法进行压弯承载力设计.

摘要：以再生骨料取代率、经历最高温度、冷却方式为参数,设计37根高温后方钢管再生混凝土短柱进行轴压试验,探讨不同冷却方式下试件破坏形态、剩余承载力和轴压刚度的变化规律和剩余承载力计算方法.结果表明:所有试件发生钢管撕裂和钢管鼓曲斜压破坏两种形式;试件荷载-位移曲线变化趋势相似,依次受再生骨料取代率、冷却方式、经历最高温度的影响差异越明显;无论是哪种冷却方式,试件剩余承载力和初始刚度随着经历最高温度的增加而出现波动式的降低趋势,受再生骨料取代率的波动影响不显著;与自然冷却相比,喷水冷却后试件剩余承载力和初始刚度降低,最大降幅可达82.3%和50.9%;最后提出能够考虑再生骨料取代率、经历温度和冷却方式影响的剩余承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合良好.

摘要：针对参激-涡激耦合激励下的悬浮隧道锚索动力响应问题,考虑了流体与结构非线性相互作用,假设涡激升力系数为结构振动位移的多项式,建立与结构运动耦合的涡激升力公式.通过欧拉梁理论和伽辽金法建立和求解锚索在环境激励振动下的运动微分方程,以一个拟建的悬浮隧道锚泊系统设计初步方案为数值算例,结合MATLAB程序并采用龙格-库塔法对锚索动力方程的进行了数值求解,分析了参数激励幅值、频率和流速等关键敏感性因素对锚索参激-涡激耦合振动响应的影响作用,以期为实际工程的设计提供有益的参考.分析结果表明:在涡激-参激联合激励作用下,会激起系统较大响应,系统安全性和稳定性变差;随着参数激励幅值的增加,锚索位移均方根逐渐增大,涡激升力与结构的耦合作用逐渐减小;涡激升力高阶项起到了非线性阻尼的作用,从而模拟涡激振动的振幅自限制性.

摘要：基于高延性纤维增强水泥基复合材料(ECC)设计理论,以硫铝酸盐水泥为主要胶凝材料,研制出早强且高延性的快速成型硫铝酸盐水泥基复合材料(RRSCC)。对不同龄期的RRSCC进行了抗折、抗压、单轴拉伸、四点弯曲、XRD以及SEM试验,特别是对超短龄期(1 h)的试件进行了研究分析。结果表明:RRSCC的早期强度发展迅速,1、7 h龄期的试件抗折强度分别达到6.51、9.81 MPa,抗压强度分别达到26.96、52.99 MPa,表现出RRSCC优秀的早强性能。此外1 d龄期的RRSCC极限拉伸应变达到1.417%,表现出多裂缝开裂、应变硬化及高延性特征。随着龄期增长,结构内部由于水泥水化作用产生膨胀而出现微裂缝,微裂缝在结构内部作为初始缺陷使得RRSCC的极限拉伸应变能稳定达到1%,但同时也造成了极限抗拉强度的降低。通过对RRSCC弯曲韧性指标的计算可知,RRSCC满足韧性材料要求,且龄期越长,弯曲韧性增长越明显。

摘要：通过15组配合比研究了不同纤维类型、体积掺量及水胶比对工程水泥基复合材料(engineering cementitious composites,ECC)宏观力学性能(压缩、三点抗弯)的影响,并从宏观及微观尺度分析纤维对ECC的影响机理。结果表明,体积掺量由2%降低至1%时,日产聚乙烯醇纤维(polyvinyl alcohol fiber,PVA)ECC的抗弯强度降低约37.8%,抗压强度降低约5.7%,国产PVAECC的抗弯强度降低约48.8%,抗压强度降低约23.4%,PE-ECC的抗弯强度降低约20.6%,PE纤维掺量的改变对ECC的抗压强度几乎没有影响。水胶比由0.25提高至0.29时,日产PVA-ECC的抗压强度下降约32.6%,国产PVA-ECC的抗压强度下降约28.1%,PE-ECC的抗压强度下降约43%。由灰色关联分析可知,影响ECC抗压性能及抗弯性能的主要因素分别为水胶比和纤维体积掺量。

摘要：为了研究预应力钢筋混凝土(PRC)框架结构的动力倒塌性能,设计了5个1/4比例的框架子结构模型,通过快速抽柱方式对其动力倒塌性能开展了试验研究。试验结果表明:在设计荷载的动力冲击作用下,5个试件在中柱失效后的结构损伤主要表现为框架梁端开裂和结构基频的降低;预应力的施加导致失效柱处的动态竖向位移增加;当框架梁的跨度相同时,预应力可以显著改善框架梁端受拉纵筋的受力状态;非预应力试件受倒塌荷载的动力冲击作用更为显著;合理选取框架梁的跨高比和预应力的施加方式有助于控制PRC框架结构的倒塌风险。提出了针对PRC框架结构倒塌荷载动力增大系数(DIF)的计算方法,分析表明基于试验和计算所得的PRC框架试件倒塌荷载的DIF值均小于2.0,在对PRC框架结构开展静力倒塌分析时应基于失效柱的目标竖向位移确定倒塌荷载DIF的合理取值。

摘要：为了研究冷却方式对高温后再生混凝土力学性能的影响,以再生粗骨料取代率、受热温度、冷却方式为参数,设计了111块再生混凝土立方体标准试块,进行高温后力学性能试验,考察了不同冷却方式下试块的表观变化、破坏形态以及性能指标,分析其残余强度影响规律,并给出了相应强度计算方法.结果表明:随着受热温度的升高,试块表面颜色变浅、裂缝增多、破损程度加重;质量烧失率增大,且其增大趋势在自然冷却条件下先快后慢,在喷水冷却条件下倾向于线性变化;试块残余强度随着温度的升高而逐渐降低,与自然冷却相比,喷水冷却后的残余强度呈现先高后低、再高再低的变化趋势;在试验基础上提出的不同冷却方式下残余强度计算公式计算结果与已有试验数据吻合良好.