摘要：索膜结构的内力分布与空间位形相互关联,受施工阶段的几何找形与服役阶段的结构损伤、性能退化等影响,在役索膜结构的实际位形与设计状态有所差异,结构的服役性态未知,工程上的安全评估难以操作且并无可靠方法借鉴。该文提出了一种基于空间位形指标的在役索膜结构有限元模型修正方法,以模型中拉索的初始预应力作为优化参数、以结构关键节点坐标的匹配作为模型修正目标函数,通过构建基于结构特征点空间位置信息的目标函数来反映有限元模型与实际结构的吻合度,设计ABAQUS与MATLAB联合仿真优化程序,利用全局搜索和局部优化实现模型修正。现场试验采用三维激光扫描获取在役索膜结构空间位形信息,基于实测数据对有限元模型进行修正。修正后模型与实际结构受力状况更为接近,与索力的实测结果对比表明,有限元模型的索力由修正前最大偏差10%~30%降低至10%以下,验证了方法的有效性与准确度。利用修正后的有限元模型实现了在役索膜结构的安全评估。

摘要：近年来,超高性能混凝土(UHPC)发展迅速,已较广泛应用于桥梁工程等领域,在提升耐久性、减轻自重、简化配筋、缩短工期等方面展现出很大优势,取得了良好的综合经济技术效益.然而,目前UHPC在房屋建筑结构中的研究还比较少,应用情况尚不尽如人意.本文以UHPC建筑结构为对象,对UHPC结构特征及目前的工程应用概况进行总结,分析了UHPC结构的基本设计原理和方法.着重介绍了本课题组近年来有关UHPC建筑结构构件和节点的相关研究成果,包括新型轻质保温夹芯屋面板、新型夹芯楼板–墙板装配式结构、双向waffle板、装配式混凝土框架后浇梁柱节点等,总结了UHPC在建筑结构中的合理应用方式和效果.最后,提出了UHPC建筑结构发展的建议,以期推动UHPC在房屋建筑中的应用,提升其综合性能和品质.

摘要：针对结构计算分析领域具有历史依赖效应的力学响应预测问题,基于深度学习技术提出了一个通用模型,即MechPerformer模型。相较于自然语言处理领域,结构计算领域具有序列长度极长、记忆效应显著、因果自回归性等特性。围绕其特性,引入Transformer架构搭建了MechPerformer模型,采用了基于随机正交正特征映射的注意力机制、反向网络技术、门控循环单元等以适应结构计算分析应用场景。为验证深度学习模型,利用历史路径强相关的低屈服点钢精细弹塑性本构模型生成了随机循环应力-应变响应数据以开展数值试验,并在其中采用了适用于各种力学量的统一归一化方法——非线性参考值放缩法。试验结果表明,MechPerformer模型能够高精度复现具有强历史依赖效应的非线性响应曲线,且呈现远超理论模型的计算效率,证明了模型的有效性。同时,根据经典弹塑性力学理论,给出了模型的力学意义阐释,增强了MechPerformer模型的可解释性。

摘要：碟簧-单摩擦摆三维隔震(振)装置(3DFPS)由碟簧竖向隔振单元和单摩擦摆水平隔震单元组成,可以实现环境激励工况下建筑结构的竖向隔振与地震工况下的水平隔震。为了研究3DFPS的力学性能及隔震(振)效果,制作了足尺的3DFPS试件,并对其进行压剪试验。结果表明:3DFPS的竖向性能与水平向性能相互独立,竖向隔振单元与水平隔震单元可独立设计;通过在叠合碟簧间加入0.03mm聚四氟乙烯(PTFE)薄膜可以减小碟簧间摩擦,使小位移下的循环加载刚度更接近大位移下的单调加载刚度。对采用3DFPS和固接到地面的平面框架结构进行有限元弹性时程分析,研究此装置在水平地震与竖向地铁振动激励下的隔震(振)效果。结果表明:三维隔震(振)装置可使水平地震下结构响应减少80%以上,使地铁振动激励下楼面竖向加速度响应减小61%;碟簧竖向压缩变形对结构在水平地震下的响应没有明显的影响。

摘要：为研究采用特殊三角盒装置固定螺母的单边拧紧高强度螺栓的闭口截面方钢管柱-柱拼接节点轴向力学性能,设计制作了5个节点,并对其进行轴向受拉和受压加载试验,得到节点变形、承载力等力学性能,并与按GB 50017—2017《钢结构设计标准》计算的承载力进行对比分析;对部分节点进行承载能力极限状态之后的可拆卸性能分析。在验证有限元模型准确性和有效性的基础上,采用ABAQUS有限元软件对节点的受力性能进行数值模拟分析,研究拼接区高强度螺栓拉力和板件接触面摩擦力的变化规律。结果表明:采用特殊三角盒装置固定螺母的单边拧紧高强度螺栓的闭口截面方钢管柱拼接节点构造简单、安装方便、易于拆卸,抗滑移承载能力和极限承载能力良好;受拉承载能力极限状态后高强度螺栓的拉力与板件间摩擦力损失相对较大;单边拧紧高强度螺栓的闭口截面方钢管柱-柱拼接节点承载力仍可按GB 50017—2017中的承载力计算式进行计算。

摘要：该文针对Y型偏心支撑组合框架抗震性能优化展开研究,共选择5层、10层和15层高的三类典型钢-混凝土组合框架作为研究对象,采用考虑楼板空间组合效应的高效全杆系纤维模型对研究对象进行数值模拟。提出了适用于Y型偏心支撑组合框架的遗传算法程序,包括染色体编码方法、适应度计算方法、进化终止条件以及在遗传过程中的选择、交叉与变异法则,对偏心支撑的布置位置和力学参数分别进行了优化设计。结果表明:遗传算法程序能够迅速找到Y型偏心支撑组合框架抗震性能优化问题的最优解,收敛性良好,相比于传统枚举遍历算法,在求解中层、高层结构偏心支撑布置位置的优化问题时,计算成本明显降低。根据不同参数下遗传算法计算成本的分析,遗传算法中种群规模、淘汰比例和变异概率的最优取值随着楼层数目的增加而略有增加,对于布置位置优化问题,种群规模宜取4~12,淘汰比例和变异概率宜取10%~20%;对于力学参数优化问题,种群规模宜取4~8,淘汰比例宜取20%~30%,变异概率宜取10%~20%。

摘要：整理了国内外相关规范与相关研究中对RC柱抗震性态划分方法与指标限值,发现均是针对未震损未加固的RC柱。以相关试验得到的未预损未加固、未预损直接加固、预损后再加固的RC柱骨架曲线为对象,直接套用现有针对未震损未加固RC柱的性态划分方法与指标限值进行划分,得到对应各抗震性态分隔点处的位移角限值,发现3类RC柱在相同位移角下对应的性态不一致且差距较大,说明不能直接套用既有针对未震损未加固RC柱的抗震性态划分方法与指标限值。对50组不同预损情况与加固方式的RC柱骨架曲线进行对比,发现预损程度、加固方式和RC柱设计参数等因素对震损加固后RC柱抗震性能的影响较大,因此,震损加固后RC柱的抗震性态划分方法和指标限值需要进一步考虑这些因素影响。

摘要：纵向变厚度(LP)钢板是一种沿轧制方向具有不同厚度钢板的钢材,可用于优化结构的力学性能和提高材料利用率。为研究其局部稳定性能,设计了6根LP翼缘焊接工字形截面短柱,6根LP腹板焊接工字形截面短柱和4根传统等厚度焊接工字形截面短柱,并进行了轴向受压试验。试验研究中确定板临界屈曲荷载的两个主要屈曲准则,同时分析了破坏模式、荷载-侧向变形曲线、荷载-应变曲线和极限荷载,研究LP短柱的局部屈曲行为,得到试件更容易在LP钢板的薄端发生屈曲破坏。将试验结果与现有等厚度板设计规范计算结果进行比较可得,现有等厚度板的设计规范预测腹板变厚度短柱的极限荷载偏于危险,而对于翼缘变厚度短柱欧规EN 1993-1-5能较为准确预测,但需要进一步的数值模拟去验证,从而进一步提出修正公式或者修正系数来指导设计。

摘要：江苏园博园未来花园项目中,空间伞状主体结构包含多种形式的不锈钢椭圆管相贯节点。针对该项目中典型的三种空间节点(DY形、KK形、KT形),按照最不利设计荷载组合计算主支管的内力,据此内力确定设计荷载,对节点主支管进行比例加载,获得三种节点在设计荷载作用下的管壁变形及关键位置应变,并在此基础上继续加载至破坏。结果表明:所有节点管壁变形极小,在设计荷载作用下测点处于弹性工作状态;当荷载分别达到2.80倍和4.20倍设计荷载时,DY形、KK形节点支管进入屈服,承载力由支管屈服控制;加载至5.80倍设计荷载时,KT形节点尚未进入屈服;所有节点的承载力均有较大富余。

摘要：研究了一种采用开孔板(PBL)剪力键的钢-超高性能混凝土(UHPC)组合板,可用作大跨度桥面板或楼板。基于某特大跨度组合梁斜拉桥的桥面板设计,完成了3块钢-UHPC组合板和1块钢-C60组合板的足尺模型试验,探究剪力连接件种类、数量和混凝土材料对组合板受力性能的影响。试验结果表明:在集中荷载作用下,钢-UHPC组合板发生典型的弯曲破坏,而钢-C60组合板发生冲切破坏;钢-UHPC组合板的承载力、刚度和延性均远优于相同厚度的钢-C60组合板;在3块钢-UHPC组合板试件中,含较多开孔板剪力键的试件表现出最佳的受力性能。基于ABAQUS建立钢-UHPC组合板的精细有限元模型,模型的预测结果与试验得到的荷载-位移曲线吻合良好,进一步利用有限元模型开展了参数分析。