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：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：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：建筑结构隔震技术通过在建筑结构底部或中间楼层设置隔震装置,延长结构的自振周期,并提供适当的阻尼使得结构的响应大幅度减小,能够更有效地保护房屋结构以及室内设备的安全,可显著提升建筑震后功能可恢复能力。目前建筑结构隔震技术已经有较为成熟的技术产品和工程应用,已广泛应用于住宅、医院、学校、博物馆和图书馆等建筑中。随着《建设工程抗震管理条例》的颁布,预期隔震技术将有更广阔的应用场景。隔震建筑也将逐步从低层、简单建筑结构向高层、复杂建筑结构的方向发展。目前常用的隔震装置存在着抗拉能力不足、对竖向地震或竖向环境振动减振效果不足、控制频宽窄、适应性不足以及使用状态及损伤状态难以监测等问题。为此,众多学者针对以上问题进行了深入研究,开发了抗拉隔震支座、三维隔震(振)支座、半主动隔震支座和隔震支座的健康监测系统,为扩展隔震技术的应用范围提供了解决方法。目前,相关研究偏重于新型隔震装置的性能研究,未来应全面考虑新型隔震装置对于建筑的影响,提出配套的设计方法,并进行示范性工程应用,加快隔震技术的推广。

摘要：设计一种开长孔式叠层钢管屈曲约束支撑，该种屈曲约束支撑采用三种不同尺寸的Q235钢管型材进行组合，并对承受轴力的芯材钢管进行开长孔削弱；通过对5个试件进行轴向低周往复加载试验，研究了不同开孔率，开孔数量对其承载力，变形性能，滞回耗能性能，骨架曲线以及破坏形态的影响。研究结果表明：此种开长孔式叠层钢管屈曲约束支撑的构造合理，在开孔率合理的情况下，支撑变形能力强，低周疲劳性能好，滞回曲线饱满，可以提供30％～42％的附加等效阻尼比。

摘要：该文对水泥基材料裂隙中水的流动规律进行了试验研究,试验首先制备了具有不同粗糙度的水泥基材料断裂表面,然后通过自行设计的水泥基材料裂隙渗流装置,完成了对不同水泥基断裂面在不同裂隙宽度下的渗流试验,根据试验结果分析了水泥基材料断裂面粗糙度和裂隙宽度对水流量的影响;通过对同一断裂面和同一裂隙宽度的原位重复性渗流试验讨论了裂隙间水的非稳态流动特征。

摘要：为研究约束边缘构件内配置圆钢管的钢管混凝土剪力墙的抗震性能、探讨钢管混凝土剪力墙的轴压比限值及其约束边缘构件的配箍要求,完成了6个剪跨比大于2.0的高轴压比钢管混凝土剪力墙试件和1个钢筋混凝土剪力墙试件的拟静力试验。试验结果表明:剪力墙的破坏形态为压弯破坏及底部混凝土压溃而丧失竖向承载能力;钢管混凝土剪力墙的开裂水平力、名义屈服水平力、正截面受弯承载力和变形能力均比相同参数的钢筋混凝土剪力墙大;配置双钢管剪力墙的变形能力大于配置单钢管的剪力墙,约束边缘构件为端柱的剪力墙的变形能力大于约束边缘构件为暗柱的剪力墙;正截面受弯承载力试验值大于计算值。根据试验结果,提出了钢管混凝土剪力墙的设计建议。

摘要：为促进钢结构装配式建筑和可拆卸钢结构的连接技术发展,该文介绍了一种基于传统高强度螺栓的新型单边连接方式,并设计了5个摩擦型连接接头试件。通过开展抗剪试验,研究了其扭矩系数、抗滑移系数、抗剪承载力、抗剪机理等,并与《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)的相关设计方法进行了对比分析。采用有限元软件ABAQUS建立了高强度螺栓连接接头试件的有限元模型,验证了有限元模型的准确性和适用性,并对该新型螺栓连接接头进行了参数分析。结果表明,该文提出的新型单边拧紧高强度螺栓摩擦型连接方式安装简单、易于施工和拆卸,抗剪连接破坏前螺栓预拉力损失值在15%~20%,其抗滑移系数、抗剪承载力仍可按照现行标准进行设计计算。研究成果能够为此类新型单边连接技术的工程应用提供基础。

摘要：为研究连梁可更换的Y型偏心支撑组合框架(简称“Y型V-EBCF”)的力学性能,设计制作了一榀Y型V-EBCF试件,其中可更换式连梁由低屈服点钢加工并通过高强螺栓与周边构件相连。对Y型V-ECBF试件和拆卸了连梁后的试件分别进行了拟静力试验,分析了试件的失效模式、荷载-位移曲线和残余位移角,试验结果表明:在连梁失效前,结构具有稳定的滞回性能和良好的耗能能力;当拆卸失效连梁后,结构在组合框架的不平衡内力下恢复至原位,残余变形角为0.002 rad,小于规范限值(0.005 rad)及最大可更换残余位移角限值(0.0023 rad),且余下试件再加载时的滞回曲线依旧饱满稳定,表明Y型V-ECBF体系具有良好的震后恢复能力;采用现行AISC360-16规范相关公式可以准确计算低屈服点钢连梁的承载力,但超强系数建议取3.0以防止周边构件的破坏;Y型V-ECBF体系的刚度和承载力等于偏心支撑中连梁和组合框架的刚度与承载力之和。此外,Y型V-EBCF中的连梁会引起框架梁跨中承担额外的弯矩,导致跨中混凝土板的开裂,该文给出了计算跨中混凝土板裂缝宽度的公式。

摘要：随着钢结构的发展,高强度热轧等边角钢在钢结构中的应用越来越广泛,如输电铁塔和大跨度桁架等。而高强度钢材在材料性能方面与普通强度钢材有明显的区别,使得钢材强度不同时轴心受压等边角钢构件的局部稳定受力性能存在较大差异。目前国内外关于这方面的研究成果较少。笔者利用通用有限元分析软件ANSYS建立有限元模型,考虑了构件的残余应力和几何初始缺陷,对轴心受压等边角钢构件的局部稳定受力性能进行了有限元分析,研究其随钢材强度和宽厚比变化的影响规律,并与美国规范(AISC 360-05)和欧洲规范(Eurocode 3)的设计方法进行了比较,提出了设计建议,为相关设计提供了参考。