摘要：双层管结构是深海油气输运最为有效的方式之一。本文建立深海J型铺设双层管整体力学模型,充分考虑内外管耦合连接以及外管与海床土的动力相互作用,通过对比验证数值模型的有效性;在深海环境随机波浪、海流和铺管船运动共同作用下进行J型铺设双层管整体动力响应分析,得到双层管外管和内管的动力响应特性,进一步探究扶正器刚度、外管和内管径厚比对双层管受力与变形响应的影响。结果表明:扶正器刚度的增大导致外管与内管张力响应幅值比值显著增大,外管和内管径厚比对相应张力、弯矩、应力和应变响应幅值的比值也有较大影响。分析结果可为深海J型铺设双层管设计与施工提供理论依据。

摘要：大底盘单塔楼隔震结构的研究中,尚缺乏缩进比例对隔震性能的影响规律研究。确定了塔楼缩进比例为1∶3的大底盘单塔楼模型,制作安装了基础隔震、层间隔震和抗震这三种结构模型并进行单向振动台试验,通过对比振动台试验和数值模拟结果,验证了数值模拟的准确性,据此建立了塔楼缩进比例分别为1∶1.5、1∶2、1∶2.5和1∶3这四种模型并进行数值分析,结果表明:与抗震结构相比,基础隔震各楼层加速度放大系数随楼层数增加略微增大,顶层放大较为明显,但总体反应接近平动;层间隔震的塔楼加速度反应近乎平动,但底盘的加速度放大系数却比抗震模型大,且随着楼层数的增加而增大;基础隔震各层层间位移减震效果显著,而层间隔震底盘楼层减震效果差,两者底盘响应差异性较大。进一步分析得到,随着缩进比例的增大,三种结构形式的加速度放大系数均有增大的趋势,其中基础隔震与层间隔震模型的增幅较小,而抗震模型的增幅较大。研究结果可为大底盘单塔楼隔震方案的选择和隔震设计提供参考。

摘要：为提高装配RC剪力墙的施工效率和结构整体性,提出了一种集成钢连接件的螺栓连接装配式剪力墙(bolted-connection assembled shear wall,简称BASW),包括全装配剪力墙和两端边缘构件现浇的半预制装配剪力墙。设计了1片现浇普通混凝土剪力墙、3片全装配剪力墙以及3片半装配剪力墙,设计参数为装配方式以及剪跨比,并进行了拟静力试验。试验结果表明剪跨比和装配方式对剪力墙抗震性能有较大影响,全装配剪力墙由于连接钢框使墙肢底部破坏面上移,峰值承载力要高于同剪跨比的现浇和半装配剪力墙。结合数值分析,进一步研究了装配率、剪跨比、轴压比、边缘构件配箍率及边缘构件尺寸等参数对模型骨架曲线与滞回性能的影响,建立了新型螺栓连接装配式剪力墙的三折线骨架曲线模型以及恢复力模型。对比发现,本文所提出的恢复力模型与试验曲线吻合较好,能够较好地反映出墙体的滞回性能,可用于该类螺栓连接装配式剪力墙的弹塑性分析。

摘要：为克服基本樽海鞘群算法(SSA)存在的收敛速度慢、易陷入局部最优等不足,提出了一种基于折射反向学习和自适应控制因子的新型改进樽海鞘群算法(RCSSA).首先,采用折射反向学习机制在每一次个体的求解中计算折射反向解,极大地提高了算法收敛精度和速度.然后,将原SSA算法中引导者的自适应控制因子引入跟随者的位置更新中,有效地控制整个搜索过程并增加了算法的局部开发能力.为验证所提RCSSA算法的优化性能,采用了7个单峰、16个多峰基准测试函数以及1个工程设计问题对其进行测试.试验中,先引入两种单策略改进的SSA算法来验证所提算法的有效性,再加入鲸鱼优化算法等5个先进的智能优化算法与之进行对比,进一步验证所提算法的优越性.研究结果表明:无论对于低维度还是高维度基准优化问题,所提算法都能有效地增强原SSA算法的开发和探索能力;并且RCSSA算法在整体优化性能方面要优于其他大多数群智能算法.

摘要：氧化石墨烯(GO)拥有较大的比表面积,化学结构式中存在大量的含氧基团,使其在水泥基材料中具有出色的亲水性能和分散性能,可有效改善水泥基材料微观结构、增强其力学性能。本文基于Dinger-Funk模型进行3D打印水泥基材料配合比设计,研究了不同掺量GO对3D打印水泥基材料性能的影响。结果表明:添加0.03wt%~0.05wt%GO后,加速了水泥水化进程,有利于3D打印水泥基材料各个方向力学性能的增强。与未掺入GO组别相比,掺入0.03wt%GO后,打印试块X方向、Y方向、Z方向的28天抗压强度分别增长12.07%、11.93%、17.42%,28天抗折强度分别增长30.61%、21.13%、13.70%。3D打印试件孔隙在层间界面相对集中,呈现不规则的形状,造成3D打印试块力学性能各向异性行为,3D打印试块抗压强度的各向异性不明显,而抗折强度的各向异性行为显著。

摘要：基本风压较大地区的隔震结构,隔震层抗风是设计难题。提出隔震层设置变刚度钢板抗风支座来减少铅芯支座数量并提高减震效果的方案。以实际工程为背景,设定结构水平向减震系数小于0.53,0.40和0.27的目标,以此建立三种对比的结构模型并进行时程分析。结果表明:采用隔震橡胶支座和变刚度抗风支座两者相结合的隔震层布置形式合理,达到降低结构地震响应、提高隔震效果和满足抗风设计的目标,但两者数量需要优化设计,进一步提出为保证结构正常使用,铅芯支座水平承载力设计值宜接近风荷载作用下隔震层水平剪力标准值。对抗风支座进行数值模拟和静载荷抗剪试验,结合结构模型时程分析,阐明了抗风支座变刚度的工作机理,表明了抗风支座在正常使用和小震作用条件下提供水平承载力,中震作用条件下屈服破坏退出工作,结构减震效果不变。

摘要："软托换"是近年来工程实践中总结出来的一种新概念,其工作原理是根据基坑与既有建筑物的相对位置(距离)、建筑物重量、基土工程性质、可能产生破坏的类型和破坏的范围,以荷载传递和应力转移的原理为指导思想,设计用更少量的托换结构构件来达到防倾、抗倾的目的。以深基坑软托换工程为研究对象,借助Plaxis ver7.2有限元分析软件,对既有建筑物情况下的深基坑开挖过程采用锚杆静压桩进行软托换设计,并进行有限元模拟,以此来研究软托换对支护结构内力和变形的影响。通过有限元分析可以看出:基坑离既有建筑物的距离、软弱层厚度是影响软托换效果的重要因素。

摘要：钢管混凝土拱桥在我国桥梁中得到广泛的应用,其管内混凝土收缩产生的收缩应力是结构受力的重要组成部分,收缩应力计算的关键是收缩变形值的确定。以混凝土强度等级和粉煤灰掺量、钢管直径以及含钢率为主要参数,进行11根钢管混凝土构件和2根素混凝土密闭构件的收缩试验。试验结果表明,钢管混凝土的收缩变形,随粉煤灰掺量的增加而下降,随混凝土强度等级的提高而增大,随含钢率的增大而减小,而钢管直径对其影响较小。应用常用的收缩预测模型对试件的收缩预测分析表明,ACI 209R-92模型预测精度较高,可用于粉煤灰掺量不大于20%的钢管混凝土构件;当掺量大于20%时,预测值偏大,可对现模型进行修正;而CEB-FIP MC78和CEB-FIP MC90模型预测结果明显偏小。对钢管混凝土拱桥的收缩应力分析表明,收缩自应力较大,在设计计算中应予以考虑;而收缩次应力较小,在初步设计的应力估算中可以忽略不计。常用的混凝土拱收缩作用的等效降温法,因钢管混凝土拱的收缩变形变化范围大,合理降温值确定难度大,且该法无法计算比重较大的收缩自应力,建议设计计算时不采用该方法。

摘要：板式加劲肋是钢结构桥梁中钢箱、钢塔以及钢拱等结构的基本组成板件,板式加劲肋的局部失稳是其主要的失稳破坏模式。为研究板式加劲肋的局部稳定性能,分别设计了变化板肋厚度与宽度2组板肋局部稳定试件进行轴压试验,并建立相应的有限元分析模型,计入本构关系、残余应力与局部初始几何缺陷对局部稳定性能的影响,得到板式加劲肋与三边简支板的局部稳定简化计算公式。试验与分析结果表明:(1)当板肋宽厚比小于16时,出现板肋与被加劲板的同时屈曲破坏,反之,则仅出现板肋的局部失稳破坏;(2)随着板肋宽厚比的增大,试件发生破坏时的失稳变形现象越来越明显,对于变板肋厚度试件,试件极限平均应力随着板肋宽厚比的增大,呈先增大后减小的趋势,对于变板肋宽度试件,极限平均应力随着板肋宽厚比的增大逐步递减;(3)当相对宽厚比大于0.91时,采用板肋加劲板构件中的板肋所拟合的三次多项式曲线高于其他规范曲线,当相对宽厚比小于0.95时,三边简支一边自由的简化模型所拟合的公式曲线与GB 50017—2017规范曲线、Eurocode 3曲线以及美国AISI规范曲线较为接近,在整个相对宽厚比范围内均高于中国钢桥规范与日本规范曲线;(4)采用构件中板式加劲肋拟合的公式可以更好地计算实际试件承载力,采用三边简支一边自由的简化模型拟合的公式则更安全,推荐采用三边简支板拟合公式进行计算。

摘要：针对现有《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)中设计计算方法难以适用于整体式桥台桥梁桩基的问题,以预应力高强混凝土(Prestress High Concrete,PHC)管桩试验模型为背景,进行了PHC管桩低周往复荷载拟静力试验。通过在桩顶施加水平位移荷载、埋设应变片、土压力计以及特殊设计的桩身水平变位测试方法,得到了PHC管桩桩身破坏特点、沿桩深方向上桩身水平位移与应变、骨架曲线和滞回性能曲线,初步探讨了桩-土相互作用机理,给出了PHC管桩-土相互作用的等效刚度计算方法。试验结果表明:预应力度和配筋率对PHC管桩的破坏模式有较大影响,裂缝分布规律不同,最大弯矩沿桩深方向发展,内力重分布;配筋率和预应力度越小,变形能力(延性)越差、破坏越严重,桩-土相互作用效果不佳;PHC模型桩在加载初期基本表现为线弹性性能,且水平外荷载主要由模型桩承担;当模型桩开裂后拉区混凝土退出工作,荷载增加减缓,表现出较明显的非线性性能,此后水平外荷载的增加主要由桩周土抗力承担;当桩周土压力达到极限时荷载开始下降并迅速破坏;试验全过程各模型桩均表现出了良好的塑性性能和变形能力,延性系数较大,抗震性能较好,可适用于整体式桥台桥梁桩基,研究结果可供有关规范的设计计算参考。