摘要：锈蚀钢筋混凝土梁置换保护层或直接粘贴CFRP加固时,可能因新老混凝土结合面或锈胀裂缝产生水平削弱面。设计了9根加固梁,研究弱界面对CFRP剥离的影响及传统U型箍约束的有效性。结果发现,2种弱界面均使加固梁的整体受力性能受到削弱,局部剥离破坏更易发生,且界面越弱,剪切传递能力越差。U型箍约束能够防止纵向CFRP发生脆性剥离破坏,保证其有效参与受力。然而弱界面仍有可能导致局部保护层剥离,纵向CFRP易过早拉断。实际应用中,宜适度降低纵向CFRP的容许拉应变,并采取更为严格的约束和锚固措施。

摘要：现有消能减震结构的设计方法在确定减震关键参数及其空间分配时需要繁琐的迭代试算。为解决此问题,基于减震结构消能减震装置的“移位”原理,提出了减震结构的系统化设计方法,可高效地实现减震结构中阻尼器的参数确定与分配。基于广义单自由度理论提出了减震主自由度的概念,进而发现了减震结构中消能减震装置的“移位”原理,即若要将减震装置从结构中的某一位置移动至另一位置处而不改变减震效果,则应将减震装置的阻尼系数和刚度乘以两位置变形之比的平方。基于减震装置的“移位”原理,推导了阻尼参数分配的方法,结合建议的参数分配原则可快速确定各安装位置处的阻尼参数。基于性能需求导向的设计思想,提出了黏滞阻尼减震结构基于“移位”原理的设计方法,并给出了具体的设计步骤。通过对一个9层的标准结构模型进行附加黏滞阻尼器的减震设计与性能验算,验证了减震装置“移位”原理的正确性及所提设计方法的高效性。

摘要：为合理有效地简化金属阻尼器消能减震结构体系的设计,提出了＂等阻尼比＂的设计原则,在设计性能水准的地震作用下使所有阻尼器自身的等效阻尼比相等,该原则在实际参数设计时可等价于更便于应用的＂等延性系数＂原则。该原则是一种概念优化设计原则,目的是使所有阻尼器都能充分发挥其阻尼耗能作用,从而以较小的代价来实现预定的减震控制效果。应用该原则可简化等效附加阻尼比的估算,并将金属阻尼器减震体系的刚度参数与阻尼参数进行解耦,使参数的确定过程更简便。基于＂等阻尼比＂原则,提出了金属阻尼器消能减震体系的实用设计方法,该方法采用以金属阻尼器延性系数和体系刚度特征参数为设计控制参数,以地震作用下层间位移角的性能需求为设计目标,以等效单自由度体系计算位移响应的求解模型。建立了体系等效阻尼比和等效周期的快速估算式,进而给出了两个控制参数的确定方法及阻尼器布置建议。通过对一个钢筋混凝土框架减震结构的设计和性能验算证实了所提方法的可行性与可靠性。

摘要：为研究索桁张拉结构的形状判定和自应力求解问题,通过ANSYS有限元软件,提出了基于合理位形改进的力迭代法.首先,基于索桁张拉结构所特有的拓扑关系,从其合理位形出发,推导了形状判定的简洁判断公式.然后,提出了改进的力迭代法,用以求解索桁张拉结构的自应力模态.迭代过程中,更新后的索力逐渐逼近目标值,并在目标预应力作用下得到结构的不平衡位移.算例结果表明,所提方法可一次性确定索桁架的合理形状,且迭代5次左右便可求得结构的自应力模态,所得结果与已有方法的结果相比最大误差为0.48%,满足精度要求.将基于平面索桁架得到的自应力模态代入空间索桁张拉结构中,计算结果接近,内力最大误差为0.030%,且不平衡位移较小,从而证明了由平面索桁架组装成空间索桁张拉结构的可行性.

摘要：为研究环形交叉索桁结构(ACCTS)的施工关键技术,利用ANSYS有限元软件建立了直径为100 m的ACCTS有限元模型.基于此模型,研究了环梁刚度、支撑柱形式、温度作用、构件制作温度误差对ACCTS的影响;分析了环梁-支撑柱对ACCTS动力性能的影响.此外,基于可靠度理论及非线性规划理论,提出了索长误差限值计算方法并给出了索长误差控制限值.研究结果表明:在一定范围内提高环梁刚度能够有效降低环梁变形,但超出该范围后其作用不明显;通过环梁预调值法可使调整后的环梁处于设计位形,消除了环梁变形对索力的影响,预调后所得预应力与初始预应力之间的误差范围为0.51%~1.12%,满足工程要求;支撑柱两端的约束形式对支撑柱的影响较小,但支撑柱的形状对结构的抗侧移刚度影响较大;满跨、半跨温度作用下的规律基本一致,环梁、拉索制作温度误差对ACCTS上弦索的索力影响较大,撑杆制作误差及整体温度作用对结构的影响较小;环梁-支撑柱对结构的频率和振型有一定的影响,但影响较小,并没有改变结构的基本动力特性;计算所得索长误差限值小于规范值,且分布均匀、利于加工控制.研究结果有助于推动ACCTS在工程中的应用.

摘要：为了解混联Ⅱ型惯容减震系统(SPIS-Ⅱ)的减震机理,该文对设置SPIS-Ⅱ的单自由度体系进行了随机地震响应变化规律的研究并提出了参数优化设计的方法。首先在体系运动微分方程的基础上,基于随机振动的理论和方法推导了SPIS-Ⅱ单自由度体系在地震作用下频域响应传递函数及随机响应均方根的表达式。接着以金井清谱为随机地震输入模型,基于随机响应表达式研究了地震动参数和SPIS-Ⅱ关键参数对单自由度体系响应变化规律的影响。然后在参数研究的基础上,提出了SPIS-Ⅱ单自由度体系在地震作用下的实用优化设计方法,该方法以性能需求为设计目标,可同时考虑响应与成本的控制以及输入地震动的频谱特征。最后根据所提出方法编制程序进行了一系列实例设计,并进行了动力时程分析验证,设计及分析的结果均证实了该文提出方法的有效性。

摘要：惯容是惯性控制力与相对加速度成比例的力学元件,这种特殊的惯性力尚未见诸经典结构动力学理论。本研究从惯性和非惯性参考系的角度,提出惯容元件是一种真实惯性力元件,并说明了其与经典质量元件虚拟惯性力的区别。同时为说明其应用于减震领域时与经典减震技术的区别,梳理了经典减震技术的原理;从惯容元件和惯容系统的力学本构关系出发,对惯容元件、惯容系统以及惯容减震结构的相关概念进行了明确定义和论述。从惯容减震结构的运动方程和能量方程等角度,对惯容减震技术的增效原理进行了揭示。进而介绍了惯容系统特有的动态负刚度、轻量化调谐以及模态靶向控制等特征,为结构高性能减震控制提供了新的可能与途径。提出了层间式、轻量调谐式及隔震式惯容减震结构的设计理论框架,即性能导向的优化设计,为惯容减震结构的工程设计提供应用参考。

摘要：惯容是一种两端点加速度相关型新型结构控制元件。惯容减震(振)系统是包含惯容元件的结构振动控制系统。该文整理并总结了国内外学者在惯容及惯容减震(振)系统方面取得的大量研究成果,从惯容的实现机理、惯容减震(振)系统性能、惯容减震(振)结构体系的分析设计三个方面介绍、论述惯容的原理及其在减震(振)控制领域的发展历程与研究现状。相比于传统减震(振)系统,惯容减震(振)系统具有如下优势:能够实现惯性的灵活调整和频率的调节、改变结构惯性同时基本不改变结构的物理质量、提高惯容系统中消能器的耗能效率。该文旨在梳理惯容减震(振)系统的发展脉络与现状,为惯容减震(振)系统在结构振动控制中的应用提供理论依据和设计参考,以推进惯容减震(振)系统理论与实践的持续发展。

摘要：应用分区产生网格的方法产生了K型节点的有限元模型,计算了在轴向荷载作用下K型节点焊缝周围的热点应力分布情况,并与相关试验结果进行对比分析,验证了所提出的有限元模型的可行性和准确性。通过对1152个K节点模型分析,研究了几何参数对K型节点焊缝周围热点应力分布的影响,发现在几何参数取不同值时热点应力的分布随几何参数的变化发生改变,而且热点应力的位置也随着几何参数的变化在冠点和鞍点之间移动。并在此几何参数分析的基础上,提出了K型节点焊缝周围应力集中系数分布的参数公式,并对参数公式进行了误差分析。对于绝大多数K节点模型,拟合得到的参数公式所计算的焊缝周围应力分布结果是精确可靠的,所以提出的参数公式为工程中K节点疲劳设计和分析提供了参考方法。

摘要：对大型完全叠接K型管节点试件分别承受轴向荷载和平面内弯曲荷载时的应力集中系数进行了实验测试,通过数值分析,得到了完全叠接K型管节点承受这两种基本荷载作用时焊缝周围的应力集中系数分布情况,分析结果与实验数值相吻合,结果表明在轴向荷载和平面内弯曲荷载作用下,斜管与叠管交接处的应力集中现象比较严重,而主管相对安全,这对指导工程设计是非常有益的。