摘要：为了解决沿海城市和岛礁建设中河砂淡水资源短缺、建筑材料运输成本高以及钢筋混凝土结构耐久性不足的问题,同时推动海水海砂资源的有效利用以及深入研究纤维复材筋增强构件的工作性能,开展玄武岩纤维复材筋海水海砂混凝土(BFRP-SSC)梁的抗剪性能研究。采用三点弯曲试验,通过对梁的破坏形式、荷载−挠度关系和抗剪承载力展开讨论,研究剪跨比(剪跨为400,500和600 mm)、养护环境(自然环境和海水浸泡环境)和混凝土碱度(普通SSC和低碱SSC)对梁抗剪性能的影响,并通过拟合试验数据修正了规范的抗剪承载力公式。研究结果表明:剪跨比对BFRP-SSC梁抗剪承载力有显著影响,剪跨比越小的试件其破坏程度越严重;随着剪跨比的增大,BFRP-SSC梁的开裂荷载、极限荷载逐渐减小,极限挠度逐渐增大。在55℃人工海水环境中浸泡60 d后,普通SSC试件的裂缝减少,抗剪承载力下降了33.13%,BFRP箍筋纤维-树脂界面分离;低碱SSC试件的抗剪承载力提高了21.65%,其BFRP箍筋几乎没有降解行为。由于FRP筋混凝土现有设计规范没有考虑剪跨比的影响,理论预测与试验结果相差60%以上;引入与剪跨比相关的参数修正规范公式,修正的公式预测值与试验结果吻合良好。研究结果可以为BFRP-SSC梁的设计和应用提供数据支撑和理论依据。

摘要：立体停车结构是一种特殊的结构体系,其在服役过程中将承受因提升、横移车辆产生的交变载荷。为解决立体停车结构存在的抗疲劳设计问题,运用概率统计方法,建立了适用于立体停车结构的交变荷载谱;基于验证后的疲劳分析方法,对节点截面尺寸、轴压比、横移轨道偏心距进行了参数分析,揭示了不同参数影响节点疲劳寿命的作用机理,并提出了相应的经验计算公式;基于断裂力学原理,对所提公式进行了验证。结果表明:梁柱翼缘交接处的焊缝是疲劳破坏发生的最敏感部位;增大梁截面高度可显著增加节点疲劳寿命;柱轴压比越大,节点疲劳寿命越长;轨道偏心会大幅降低节点疲劳寿命,当轨道位于横梁边缘时降幅达78%,因此,轨道偏心的影响在抗疲劳设计中不应忽略。

摘要：从优化水泥基体角度出发,搭配使用不同掺量的再生细骨料,旨在全面提升再生骨料透水混凝土力学性能、渗透性和耐久性.首先,采用单纯形重心设计法对水泥(C)、粉煤灰(FA)和硅灰(SF)组成的三元胶凝体系进行优化设计,获得高性能水泥基体.然后,分析了高性能水泥基体和再生骨料质量分数(0%、30%和50%)对透水混凝土力学性能和耐久性的影响.试验发现,使用高性能胶凝材料,可以显著提升再生骨料透水混凝土的抗压强度和冻融耐久性,且可满足渗透性要求.当再生骨料质量分数为0%、30%和50%时,28 d抗压强度分别提升72.4%、100%和44.2%;50次冻融循环质量损失分别为1.5%、2.2%和2.5%.此外,研究发现再生骨料透水混凝土的破坏模式与胶凝材料性能和再生骨料质量分数相关,可为再生骨料透水混凝土设计和应用提供参考.

摘要：工业建筑内存在多个高温热源,所形成的热羽流对建筑气流组织的影响极大。本文以一座新能源电池材料生产车间为例,通过6种不同的送风速度和6种不同的送风口高度来研究多热源热羽流与送风射流的相互作用规律,及其相互作用对工业建筑热环境的影响。结果表明:多热源耦合热羽流以高温热源为主导,羽流相互靠拢形成集中的卷吸区域,最大轴心速度约为0.64 m/s。利用热羽流引导气流组织向上运动,可使高温空气快速排出,从而有效改善建筑工作区热环境。降低送风速度能够减少对热羽流上流的抑制作用,当送风速度由14.80 m/s降至2.96 m/s,车间工作区温度由39.2℃降至31.6℃。降低送风口高度能够增加对热羽流上流的促进作用,当送风口高度由5.0 m降至1.7 m,车间工作区温度由34.9℃降至30.3℃。研究结果可为工业建筑的通风设计提供参考。

摘要：以往混合试验方法大多只考虑水平地震作用,为进一步拓展混合试验方法的应用,本文提出一种水平及竖向地震共同作用下多高层钢筋混凝土(RC)框架混合试验方法。该方法对框架结构计算模型和子结构边界条件进行合理简化,框架结构水平振动和竖向振动分别采用串联质点系模型和串并联多质点系模型进行模拟。在此方法基础上开发出一套完整的混合试验程序,该程序利用Matlab编写运动方程求解模块,采用OpenSees模拟数值子结构,并结合加载设备HNU-MUST开发出混合试验控制程序。为验证本方法和程序,设计并制作一根足尺RC框架柱作为试验子结构,并以一榀七层三跨RC框架作为整体结构进行混合试验,试验的顺利进行和良好稳定的试验控制效果验证了本方法的可行性与有效性。试验结果表明:在水平和竖向地震共同作用下RC框架柱轴力会发生剧烈变化,该轴力变化会使试件的受力状态和破坏形态变得较为复杂,同时可能会降低试件的强度和延性,并最终导致滞回曲线呈现不对称性和一定的“捏缩”现象。

摘要：为研究UHPC梁的斜截面抗裂性能并提出合理的评价指标和设计建议,以期能充分利用UHPC超高的抗拉性能及优秀的裂缝控制能力,设计了5片预应力UHPC-T形梁,并完成其静力加载模型试验,试验参数为剪跨比、箍筋和钢纤维含量,获得了开裂荷载、裂缝分布和应变等关键试验结果。试验结果表明:当剪跨比增加时,开裂荷载会减小,斜裂缝宽度的发展速度却加快;箍筋对开裂荷载影响较小,但能抑制斜裂缝的发展;钢纤维含量的增加会提高开裂荷载和减缓斜裂缝的发展速度。根据材料力学公式推导出斜截面开裂剪力计算公式,进一步采用极限平衡法建立正常使用阶段斜裂缝宽度的计算方法,计算值与试验值吻合良好且偏于安全。通过计算实测开裂剪力作用下斜截面的主拉应力可知:开裂时斜截面的主拉应力会超过UHPC的抗拉强度,不仅体现了UHPC的应变硬化特性,还反映了UHPC梁良好的斜截面抗裂性能。对比各国规范的斜截面抗裂设计规定,中国规范建议稿的容许应力值较为保守。基于开裂时的主拉应力水平和各国规范规定,建议放宽整体预应力UHPC梁的主拉应力限值,取为60%的弹性极限抗拉强度并考虑纤维分布的不均匀性。对于允许开裂的UHPC梁,应验算正常使用阶段的斜裂缝宽度以满足适用性和耐久性要求,并考虑斜截面抗裂需求合理地配置箍筋。

摘要：波形钢腹板组合箱梁扭转刚度小、截面易发生翘曲变形.为合理计算单箱多室波形钢腹板组合箱梁约束扭转时的剪应力,对剪力流进行分解,根据剪力流的传递路径、微元体纵向平衡及翘曲位移连续性,引入能够反映各室箱壁剪力流传递规律的常数,考虑波形钢腹板的褶皱效应推演出截面几何特性和剪应力的实用计算公式.基于Reissner原理建立约束扭转控制微分方程,并用初参数法求得解析解.用该文解析法和ANSYS有限元法计算偏心荷载作用下简支箱梁的扭转剪应力,并引入反映扭转剪应力对总剪应力影响的剪应力增大系数和翘曲剪应力对扭转剪应力贡献的剪应力系数,详细分析了梁宽和箱室数量对剪应力的影响.研究结果表明:该文解析解与ANSYS有限元解吻合良好;梁宽增大和箱室数量增加均可降低扭转剪应力;约束扭转使得外腹板剪应力增大系数达到1.69,且腹板间的总剪应力表现出明显的分布不均匀性;翘曲剪应力对扭转剪应力的影响显著,设计时不可忽略;设计时应考虑混凝土顶底板扭转剪应力对主拉应力的影响,避免斜裂缝的产生.

摘要：当前在运用渐进结构优化(ESO)时,大多仅设定了单一的静力或动力目标,难以满足工程结构设计的需求。为此,将单目标优化常用的应变能灵敏度和频率灵敏度进行无量纲处理,再与多目标优化理论结合,开发出静动力双目标ESO。通过多个不同边界条件的深受弯构件数值算例,证实了新方法的运行稳定性和普遍适用性,同时还得到了静力优化与动力优化间的权重系数比取值建议。有限元对比分析结果表明,该新方法相较于传统的单目标优化,能够兼顾结构的静动力性能,使结构耗材减少但静力刚度基本维持,同时材料利用率和一阶固有频率还能不断提升。

摘要：目的 探究活性粉末混凝土(RPC)钢筋网对负载下钢筋混凝土(RC)梁抗剪性能的加固效果。方法 设计制作了5根RPC钢筋网四面加固梁和1根对比梁;通过抗剪试验,研究剪跨比和配箍率对加固梁抗剪性能的影响。结果 在不同参数下,各加固构件均发生剪压破坏,加固梁抗剪承载力最大可提高2.4倍,破坏过程表现出良好的延性。加固层和原始构件共同工作性能良好,未出现层间滑移现象。较大的剪跨比(2.0~3.0)和较小的配箍率(0.14%~0.28%)会降低加固梁的抗剪承载力。结论 RPC钢筋网加固方法能显著地提高钢筋混凝土梁的抗剪承载力和变形能力。基于试验结果,提出了负载下加固RC梁的抗剪承载力理论模型和计算公式,计算结果与试验值吻合较好,可为该加固技术在实际工程中应用提供参考。

摘要：目的研究活性粉末混凝土(RPC)钢筋网加固足尺混凝土梁受弯性能。方法设计制作了6根混凝土梁,其中5根用活性粉末混凝土钢筋网加固,1根未加固作为对比试验梁。通过受弯试验,研究加固配筋率和初始受力水平对加固RC梁力学性能的影响,分析试验梁裂缝分布形态、荷载-挠度曲线、各材料应变发展规律和加固梁的破坏模式,并将试验结果进行有限元模拟验证。结果活性粉末混凝土钢筋网具有良好的加固效果,与普通混凝土梁相比,加固梁的开裂荷载提高了39.4%~142%,极限荷载提高了71.4%~141.3%。结论活性粉末混凝土钢筋网加固方法能显著地提高钢筋混凝土梁的抗弯承载力、截面刚度以及抗裂性能。有限元模拟结果与试验结果发展规律一致,吻合程度较好。