摘要：为准确预测钢结构构件的断裂破坏,提出了基于裂纹扩展阻力曲线的评估方法。基于前期开展的低温下结构钢材的裂纹尖端张开位移(CTOD)试验结果,采用试验数据回归和理论分析方法,对裂纹扩展阻力曲线的参数进行标定,并分析裂纹扩展阻力曲线形式与含裂纹钢构件断裂模式的关系。结果表明:当构件初始裂纹长度大于临界值且钢材裂纹扩展阻力曲线呈上凸形时,构件发生韧性断裂;当构件初始裂纹长度小于临界值且阻力曲线呈上凸形时,或当阻力曲线呈水平直线时,构件发生脆性断裂。本文理论模型计算的最大载荷点裂纹扩展量与试验实测值吻合较好,验证了理论分析的准确性,可应用于钢结构构件的防断设计。

摘要：该文以滇中引水工程松林渡槽为例,分析了桩土相互作用(soil-structure interaction,SSI)及地形效应(主要为V形河谷效应)对隔震渡槽结构地震响应的影响。采用大型通用有限元软件ABAQUS建模,通过m法及等效刚度桩考虑SSI,采用简化弹簧质量模型考虑流固耦合作用。结果表明:考虑SSI后,槽墩变形、槽段间相对位移及支座变形有所增大,其中支座变形接近设计限值,有破坏风险。考虑在V形河谷效应下水平偏振横波相对于水平面不同入射角的工况中,渡槽结构响应的大小依次为:水平入射、45°斜入射、一致输入、垂直入射,其中45°斜入射与一致输入相近;段间相对位移及支座顺槽向显著变形,为设计关注重点。

摘要：近年来高强度钢材在工程中得到了逐步推广和应用,尤其是Q460强度等级的高强度钢材。但是目前各国规范都尚未对高强度钢材螺栓连接设计方法做出具体规定,仍沿用普通强度钢材的设计方法。因此,需对端距、边距和螺栓间距等几何构造对高强度钢材螺栓抗剪连接性能的影响进行深入的试验研究。针对10,12 mm厚的Q460强度等级的高强度钢材进行螺栓抗剪连接试验,通过改变两个10.9级M27高强度螺栓的几何布置,研究不同端距、边距和螺栓间距情况下,高强度钢材的承压性能的变化情况。由试验可以观察到螺栓抗剪连接的3种不同的破坏模式:端部撕裂、孔壁拉长和板净截面拉断。同时还将试验得到的极限承载力与欧洲和美国钢结构设计规范设计值进行比较。结果发现,现有规范并不能很好地预测高强度钢材螺栓抗剪连接的破坏模式和极限强度,建议更深入地进行参数分析以完善规范设计方法。

摘要：铝合金网壳结构近年来得到了广泛的应用,传统的节点形式难以满足铝合金结构的发展.新型铸铝节点的研究表明,其在构造和受力方面都满足结构的要求,但其承载力的设计公式还未给出.本文利用经过试验验证的可靠的有限元模型进行弹性有限元分析,研究铸铝节点在不同受力状态下的应力分布,并与由材料力学方法得到的结果进行比较,给出了铸铝节点的应力集中系数和简化的承载力设计公式.与试验研究、有限元分析结果的比较表明,简化计算公式具有良好的适用性,而且考虑到铸铝节点的脆性破坏形式而预留了一定的安全储备,能够为铸铝节点的合理设计提供依据.

摘要：温度效应对于桥梁结构安全使用具有重要影响,也经常成为组合结构桥梁设计中的控制因素。为探究桥塔在服役阶段受到的日照温度效应影响,推动组合结构桥梁设计方法进步,以张靖皋长江大桥钢箱-钢管约束混凝土桥塔为例,对其开展试验与模拟研究。首先,开展桥塔结构缩尺模型暴晒试验,测量晴朗天气下的结构关键位置温度与脱空结果,得到该结构在日照辐射作用下的温度场基本分布与变化规律,并通过有限元温度场计算方法模拟再现了暴晒试验中的温度结果。试验结果表明:外部钢箱对内部的受力结构起到了温度保护效应,避免了日照导致的钢管混凝土界面脱空,有限元计算结果与试验数据基本吻合,从而验证了有限元分析方法的有效性。其次,建立实际索塔结构的整体模型,分析并提取了实际结构在夏至日和冬至日的日照轨迹、温度时程与温度分布结果,并对截面两侧的温度差值进行了双因素的综合敏感性分析。结果表明:在一天中随着日照方向的不断变化,桥塔不同方向的钢箱壁板会轮流升温,内部的钢管混凝土结构温度主要与环境温度相关。再次,总结出了钢箱-钢管约束混凝土组合桥塔的温度梯度模式,采用多段折线的方式进行简化分析。最后,基于以上日照温度效应的分析,给出了面向组合结构桥梁设计阶段的几点建议。

摘要：节点是影响钢-混凝土组合结构体系受力性能的关键部件。现有的框架梁-柱节点试验研究多侧重于平面节点,而结构和构件在实际地震作用下都处于空间受力状态。节点在双向荷载作用下,可能表现出很强的空间耦合作用,其受力规律和破坏模式与平面节点均有所不同。分析了影响钢-混凝土组合节点受力性能的关键因素和基本规律,并重点对国内外有关空间梁-柱节点的试验装置、加载模式和主要研究成果进行介绍。分析表明:节点在双向荷载作用下的抗震性能通常要弱于平面加载节点,但目前关于空间组合节点的分析模型和计算方法尚不完善。最后,提出应针对不同组合节点的构造特点,进一步研究其受力机理并发展适用的设计方法,并加强空间节点试验方法的研究。

摘要：用不同细度的铁矿粉、细度为76μm(200目)硅粉和G级油井水泥,制备了不同密度的水泥浆并测定其流变性能。用扫描电子显微镜观察了硬化水泥浆体的微观形貌,并讨论了铁矿粉在水泥浆中的分布状态对于水泥浆流变性能的影响,结果表明:在硬化高密度水泥浆中,惰性的铁矿粉和硅粉分散在水化产物连续基体中;其浆体的致密程度由水泥的水化产物控制;最紧密堆积理论不能指导高密度水泥浆的配方设计。优先采用细铁矿粉配制水泥浆,易于获得流变性能合格的高密度水泥浆。

摘要：主要针对高强度钢材及其焊缝连接的疲劳性能进行研究。通过对Q460C母材及其焊缝连接进行的一系列常规轴向拉伸疲劳试验,测出同一类疲劳试件的S-N曲线。试验结果表明,该批次的Q460C母材及焊缝连接的抗疲劳破坏性能对荷载初值较敏感且试验结果离散性较大;200万次循环荷载下Q460C母材及焊缝连接的疲劳强度均大于《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)公式的计算值;Q460C母材焊缝连接的疲劳强度因焊缝的构造细节不同并没有太大差异。由于钢材的生产及焊接工艺种类较多,仅对该种高强度钢材及焊缝连接的疲劳性能进行了分析和比较,对于其他种类的钢材及焊缝连接的疲劳性能还有待进一步的研究。

摘要：钢支撑滞回曲线主要有三种模拟方法:现象描述法、有限元法和塑性铰法。在分析了各模拟方法优劣的基础上,提出一种新型的基于现象描述法的支撑模型。该模型通过一系列控制参数来包络钢支撑复杂的滞回曲线,并根据已有的同类型支撑试验结果标定控制参数。研究表明,该模型具有较高的模拟精度及计算效率,解决了早期基于现象描述法支撑模型模拟结果较为粗糙的问题。此外,为研究通用性更高的支撑模型,还提出了一种纤维支撑模型。该模型在跨中引入初始几何缺陷以模拟钢支撑的屈曲及屈曲后滞回特性,模型参数仅涉及支撑的几何及材料特性而易于确定。分析表明,该模型能满足多尺度整体结构分析的精度要求。两种模拟方法可应用于带支撑结构的地震反应分析和设计。

摘要：玻璃板在风荷载作用下易发生脆性疲劳破坏,研究其疲劳性能对实际玻璃幕墙设计有指导作用。该文对点支式单层和夹层玻璃板单元的足尺模型进行了高频疲劳试验。在幕墙规范和静载试验的基础上,确定了点支式玻璃的疲劳应力幅值,以大面中心主应力为控制应力制定出疲劳荷载取值,对单层和夹层2组玻璃模型进行了大面中心集中力单点加载疲劳试验。结果表明:在疲劳循环200万次后,试件及其连接均未出现断裂。在疲劳加载后的静载破坏试验中发现:2组玻璃的极限抗弯承载力几乎没有减弱。试验表明:工程中应用的单层和夹层点支式玻璃具有良好的抗疲劳性能。