摘要：本文对于渡槽槽体结构模型进行了风洞实验研究 ,对于矩形渡槽槽体在均匀流场和具有 1 8%湍流度的湍流场中各取三种不同的高宽比进行了风洞试验 ,测量了在槽内有水和无水两种情况下槽体各个部位的风压系数 ,从而计算得出了渡槽结构风载体型系数 .从实验的初步的结果来看 ,渡槽结构风载体型系数同近年来我国编制的桥梁抗风设计指南中类似结构物的风载体型系数比较接近 ,但是同以往在渡槽抗风设计时所使用的参数有一定的差别 .本文中得出的渡槽槽体结构的风压分布和风载体型系数 ,为渡槽结构的抗风设计提供了参考依据 .

摘要：为进行非一致地震动输入下的地下结构多点振动台试验,设计了适用于多点振动台试验的由两个主动箱和一个从动箱组成的节段式刚性模型箱,主、从动箱之间设置由若干弹簧组成的连接接头,并通过数值模拟分别对不同弹簧刚度条件下的模型箱空箱及自由场在正弦行波荷载作用下的加速度响应进行分析。结果表明,连接接头处弹簧刚度对从动箱箱底加速度时程峰值和时滞存在明显影响,且通过调节弹簧刚度,可以使从动箱加速度响应峰值、主频、时滞等基本满足目标要求,验证了该模型箱设计方案的可行性。

摘要：在参数化背景下,一些空间结构领域体现出了由重复性模块填充空间而成的特点,很好地协调了建筑上随机无序的表现效果和结构上高度重复性之间的矛盾,符合现代工业化和装配式的要求.设计了一种构成简单、抗弯性能好的八面体重复性模块填充结构.首先在结构的上下部分覆盖型材,增强结构上部受压下部受拉的作用,在中间选取抗剪性能较好的八面体模块进行填充完成构造.其次基于应变能最小准则,对八面体模块刚度矩阵进行提升,在此基础上完成了整个空间填充结构的优化设计.最后对优化前后的结构进行比较,在减重8.87%的条件下,八面体空间填充结构静态柔度减少了9.16%,等效抗弯刚度提升了4.10%,实现了多面体填充空间结构的设计和优化目标.

摘要：针对索穹顶结构缺乏有效的基于结构性能的优化设计理论现状,文中从可靠性角度出发,首先提出基于索穹顶结构非线性特性的结构可靠度量化评价方法,并结合Geiger型索穹顶结构模型,分析构件截面对结构可靠度的影响规律;在此基础上,采用遗传算法,在不增加结构质量的前提下探索基于结构可靠性的截面优化设计方法;然后基于提高结构冗余度的优化理念,提出一种布索优化方案;最后进一步对新布索方案下的索穹顶结构进行截面优化设计,寻求可靠性能最优的结构形式和质量布置。研究发现,不同类型杆件截面变化对结构可靠度呈不同的影响规律;在控制结构质量不增加前提下,截面优化使结构可靠度由0.728 123提高到0.891 355,优化率为22.4%;布索优化方案使结构可靠度由0.728 123提高至0.862 487,优化率为18.5%,在此基础上进一步优化截面,则结构整体可靠度由0.862 487进一步提高至0.997 676,优化率为15.7%。因此文中基于可靠性的索穹顶结构非线性可靠度评价方法及截面优化和布索优化设计具有良好的理论研究和工程应用价值。

摘要：大多数工程师乃至学者未能完全理解高级本构模型,给理论联系实践带来了极大的困难。以粒状材料弹塑性本构模型SIMSAND为例,开发了一个基于本构模型的土工试验模拟工具。首先简要介绍MATLAB GUI的开发环境,接着按界面开发的步骤做循序渐进的描述:总体版面设计、控制参数输入的设计、勾选框的设计、结果显示设计、控制按钮设计、错误或警告提示设计等。为了便于理解,特选定了3个案例来研究模拟粒状材料的常规三轴不排水试验、常规三轴排水试验以及常平均应力条件下的三轴排水试验,并从塑性乘子出发推导了3个关键公式、伪代码编写及巧妙的修正。此工具平台的详细开发过程以及关键源程序将有助于读者模仿和训练,为岩土力学和岩土工程领域的本构模型实践提供研究和教学的范例及支持。

摘要：针对索杆预张力结构施工中存在的杆件长度误差,基于随机理论建立符合正态分布的随机误差模型,推导了结构预张力偏差与索长偏差的基本关系,并根据数理统计方法得到随机预张力偏差的统计特性,得到各杆件长度误差敏感性评价方法。通过设计跨度为5 m的空腹索桁架结构模型,并在其上调整索杆长度来模拟施工过程中产生的长度误差。分析了引入误差后体系预张力变化及结合ANSYS软件数值分析来考察验证各杆件的误差敏感性。结果表明:预张力结构不同杆件具有不同长度误差敏感性。空腹索桁架结构中环索误差敏感性最明显,脊索、斜索次之,桅杆最弱;试验结果与理论分析基本一致,表明理论分析和模型设计加工的有效性和正确性。

摘要：随着计算机技术的发展,基于有限元优化的拓扑优化算法在工程设计领域得到广泛应用,以提高结构性能和节约材料.在空间结构领域,目前还并未形成系统性的结构优化策略,主要还是依靠工程师的工作经验来进行优化设计.董石麟教授等提出的六杆四面体网壳是一种由相似的四面体模块组成的空间结构,具有重复性和装配性等特点.本文以六杆四面体网壳为分析对象,进行了结构频率最大化的优化设计.根据挑选出的质量参与系数总和超过90%的7阶模态,建立优化函数最大化这7阶模态的频率,以此提高整个结构的动力学性能.优化结果表明,在结构整体减重18.31%的前提下,各阶频率增加了20%到30%,起到了良好的效果.

摘要：随着计算机技术的发展,基于拓扑优化技术的轻量化设计在结构设计领域广泛运用.从目前的空间结构领域来看,针对具体项目的连续体结构的拓扑优化主要还是靠工程师的工作经验来进行,而采用系统性的优化策略来进行结构优化还并不成熟,尚待深入研究.六杆四面体球面网壳是一种包含装配式建筑思想的新型空间壳体,近年来进行了广泛深入的研究.本文基于应变能最小准则针对这种新型网壳结构的力学性能进行了截面尺寸优化,对优化前后网壳各个方向的位移及各杆件截面尺寸的变化进行分析研究.优化结果表明,在减重百分之二十的条件下,结构刚度有了较大提高,竖向位移得到了有效控制,自动化的拓扑优化技术在新型空间结构体系上得到了较好的实现.

摘要：针对索杆预张力结构缺乏有效的连续倒塌发展机理及各类杆件在连续倒塌过程中的重要性评价方法,文中结合某具体工程案例、基于ANSYS/LS-DYNA分析平台、采用全动力等效荷载瞬时卸载法动力分析方法,研究了移除不同构件引发的连续倒塌全过程动力响应及倒塌模式,提出了基于倒塌模式的杆件重要性分类方法;在此基础上,通过比较构件移除前后的节点位移引入了杆件重要性系数指标,进一步探明了各类杆件重要性系数与其杆件重要性类别及移除该杆件引发的相应倒塌模式的关系,最后分析了各设计参数对结构连续倒塌性能的影响。结果表明:(1)移除不同杆件将产生不同的动力响应和倒塌模式,其中移除内环索和外环索后动力响应最大,拉力环上弦次之,其余杆件动力响应较小;(2)各杆件具有的不同的杆件重要性系数,外环索、内环索的杆件重要性系数超过0.18,移除此类杆件将会导致结构产生连续倒塌,属于关键杆件;拉力环上弦的重要性系数在0.18~0.07之间,移除此类杆件将会导致结构产生局部连续倒塌,属于重要杆件;其余杆件的重要性系数均在0.07以下,移除后不会产生连续倒塌,属于普通杆件;(3)预应力水平、杆件截面积及环索半径、压杆长度等设计参数对结构抗倒塌能力的影响不明显,而结构榀数变化对结构各杆件重要性系数及结构倒塌模式影响较大。

摘要：目前,国内外缺乏通过现场试验对薄壁筒桩荷载传递特性方面的研究,关于筒桩加固滩涂土地基的研究也较少。以温州浅滩一期半岛起步区首期1#地块为工程背景,进行现场荷载试验,以现场实测数据分析筒桩荷载传递特性。研究结果表明:在最大荷载作用下,较长的筒桩表现为端承摩擦型桩,桩侧摩阻力比约为75%,较短的筒桩表现为纯摩擦型桩,通过增加桩长、桩径可以提高筒桩竖向承载力;该类地区适合建5层以内工业厂房;桩身轴力自上向下逐渐发挥,桩身上部与下部土层摩阻力异步发挥;当上部土层达到极限侧摩阻力时,随着荷载的增加,出现侧阻软化现象,内侧摩阻力沿桩身自下向上逐渐发挥,为外侧摩阻力的20%～25%。采用簿壁筒桩加固滩涂土地基时,应考虑土芯内侧摩阻力对承载力的贡献。