摘要：随着中国高铁事业的发展,以往科学研究和工程实践积累了大量的现场监测试验数据,但由于当时数据管理技术落后,试验数据在项目结束后多被“束之高阁”,科研价值得不到充分实现。随着计算机技术的不断进步,变形监测系统逐渐成为研究热点,但目前大多数系统的研究更侧重于自动监测技术的实现和可视化模型的展示,忽略底层数据库的设计。针对上述问题,以云桂高铁路基现场监测试验为例,基于E-R概念模型,分析整理相关工程信息与试验数据,梳理得到相应的关系模式,据此完成了历史案例数据库表结构设计,优化了数据管理方式。对数据进行规范化处理后,将其批量装载至基于MySQL5.7的数据库管理系统,建立云桂高铁路基监测试验历史案例数据库,从而实现数据的一体化管理和基于用户角色的权限管理。可在保障数据库数据安全、可靠的基础上,根据用户需求便捷、高效地展示数据。基于上述案例数据库建立相应的数据展示系统,能清晰、直观地展示云桂高铁路基监测试验的逻辑和组织结构,方便后续相关人员了解项目信息,以便进行深入剖析,从而达到数据重用的目的。

摘要：研究并探讨了基于应力的双向渐进结构拓扑优化(BESO)法在修正偶应力弹性理论中的应用.该方法允许对尺寸问题相关的微观结构均质连续体进行拓扑优化.其通过引入一种与尺寸相关的,基于修正偶应力理论的,非经典等效应力的新颖公式,对经典的BESO技术进行了扩展,并在体积约束的条件下进行应力最小化设计.设计变量的迭代更新依赖于灵敏度分析,其涉及对目标函数p范数全局应力的直接求导.理论中涉及高阶弹性,因此为了满足有限元实现时需要的C1节点连续性,在插值中将传统的Lagrange插值与一个含待定系数的插值函数相结合.通过三个不同的数值算例,分析了尺寸效应对应力优化设计过程及结果的影响.同时探讨了其他参数包括范数p值和材料体积分数的作用.获得的研究结果证明了所提出的基于应力的BESO方法在涉及尺寸效应相关的拓扑优化设计方向的潜力.

摘要：为研究钢混组合梁小型剪力钉的抗剪性能,对4组不同参数的小型剪力钉连接件进行推出试验,考察其破坏模式、承载能力、荷载-滑移关系及荷载-应变关系,并基于试验结果对既有承载能力计算公式及刚度预测公式的适用性进行评估。结果表明,试件破坏模式与剪力钉和混凝土的相对刚度有关,剪力钉直径较小时,破坏模式为剪力钉剪断,剪力钉直径较大时,破坏模式为混凝土板破坏;剪力钉直径越大,承载能力越高,但延性越差;增加剪力钉的长度可显著提高试件的承载能力并延长试件刚度衰减过程;剪力钉长度由40 mm增加到60 mm时,承载能力Pu提高约16.7%,峰值荷载对应的滑移Su下降约25.3%,极限滑移Sm增加38.5%;小型剪力钉连接件混凝土板裂纹发展形态及破坏模式与常规剪力钉深埋推出试件存在明显差异;中、美规范中承载能力计算公式误差较大,日本和欧洲规范承载能力计算公式在不考虑安全系数时,计算值与实测值的平均比值分别为0.94、1.09,能够较好地预估承载能力,建议采用该方法进行承载能力计算;弹性阶段是剪力钉推出试件刚度最大的阶段,中国规范推荐的刚度计算公式可用于预测小型剪力钉的抗剪刚度;剪力钉处于弯-拉-剪共同作用下,但以受剪为主。

摘要：为探究纳米SiO_(2)掺量与成型工艺对超高韧性混凝土(STC)弯曲性能的影响,制备了4种不同纳米SiO_(2)掺量的STC,通过四点弯曲试验研究了薄层夯捣和常规浇筑2种不同成型工艺下STC的弯曲性能,并结合CT细观测试分析了STC内纤维的取向分布,探讨了弯曲性能与纤维取向之间的关系。结果表明,不同纳米SiO_(2)掺量下,经薄层夯捣的STC弯曲性能相较常规浇筑明显提升;当纳米SiO_(2)掺量为2%时,抗弯强度、初始弯曲韧性比、残余弯曲韧性比分别增加38%、18%、40%。薄层夯倒下纤维分布较为集中,纤维的取向角在40°以内,而常规浇筑下纤维分布较为分散,取向角为20°~80°,说明薄层夯捣有利于纤维的定向分布。所提计算模型准确描述了抗弯强度和纤维取向之间的关系,实测值和计算值的误差小于6%。

摘要：压实粗粒土作为铁路路基基床表层的填筑材料,其在长期列车循环荷载作用下的动力响应对于整个路基结构的服役性能至关重要。文中研究进行了一系列循环三轴试验,以探究细颗粒含量、围压和循环应力幅值对粗粒土累积行为的影响。研究结果表明,在相同的循环荷载作用下,细颗粒含量较高的试样产生更少的累积轴向应变。此外,粗粒土试样在较高的围压或较低的循环应力幅值作用下产生的累积轴向应变也较少。随后,根据一个通用的安定准则确定了不同细颗粒含量粗粒土的塑性安定极限。结果表明,随着细颗粒含量的增加,粗粒土试样的塑性安定极限逐渐增大。在较高的围压作用下,粗粒土对应的塑性安定极限也更高。此外,通过在p-q平面上绘制与粗粒土塑性安定极限相对应的应力状态,建立细颗粒含量系数(fine content,FC)与现有安定准则中模型参数之间的关系式,进而提出了适用于不同细颗粒含量的粗粒土的统一塑性安定准则。研究成果可为铁路路基的设计和稳定性评估提供理论基础。

摘要：铺设高性能混凝土层能够显著降低正交异性钢桥面疲劳应力,从而提升其疲劳性能。依托宜宾临港公铁平层长江大桥工程,采用足尺模型疲劳试验和有限元模拟进行钢纤维混凝土层对钢桥面疲劳应力消减效应的定量分析。通过钢-混组合桥面足尺模型静力和疲劳试验,观测钢桥面易损细节的疲劳应力和混凝土层开裂情况。根据足尺模型建立有限元模型并验证其合理性,基于有限元模型进行参数分析,探明影响钢桥面疲劳应力消减作用的关键因素。结果表明:混凝土层对钢桥面的疲劳应力消减作用主要受混凝土层和钢桥顶面刚度影响,深度不超过混凝土保护层的裂缝的不利影响可忽略。提出的疲劳应力消减作用量化公式可为正交异性钢-混组合桥面优化设计提供参考。

摘要：为了准确分析钢箱梁外形对截面温度特性的影响规律,提出了一种考虑钢箱梁周围局部风场与温度场相互作用的有限元分析方法,采用折减系数k来建立钢箱梁周围热边界层高度处风速U_(a)与远处气象站实测风速U的对应关系,对比分析了是否考虑风-温耦合对钢箱梁截面温度分布的影响,探讨了不同风嘴形式、截面宽高比、不同栏杆形式以及铺装厚度对钢箱梁截面温度分布的影响规律。研究表明:钢箱梁周围热边界层厚度处的风速U_(a)呈不均匀分布,且与远处风速U呈线性正相关;不考虑风-温耦合会明显低估钢箱梁顶板表面温度;钢箱梁截面的风嘴、截面宽高比、栏杆参数以及铺装厚度均会影响钢箱梁横截面的温度分布,改变截面的温差,因此,在桥梁的设计中,钢箱梁外形对截面温度分布的影响不可忽视。

摘要：结构力学是土木工程专业十分重要的专业基础课,承载着培养所有土木类从业者力学素养的重要使命。以深化本科教育教学改革意见中提出的“实践育人,产教融合”为理念引领,依托心流理论探索了结构力学知识点归纳分块→运用理论知识解决实际工程问题→采用实际工程数据进行验证→加强理论知识点理解与运用的闭环实践育人方法,并以济南齐鲁黄河大桥主跨跨中300 m中拱段提升至合龙过程中的关键技术为例对工程实践反哺教学的育人方法进行了教学实践设计,取得良好成效。最后建议从教学团队建设、知识点重构和建立工程实践案例库三方面加大实践育人力度,助力高效推进中国教育现代化进程。Structural Mechanics is a vital foundational course for civil engineering majors, undertaking the significant mission of cultivating mechanical literacy among all civil engineering practitioners. Guided by the principle of “cultivating talents through practice and integrating industry with education”, which was proposed in the opinions on deepening the reform of undergraduate education and teaching, we have explored a closed-loop practical education method based on the Flow Theory. This method involves summarizing and categorizing the knowledge points of Structural Mechanics, applying theoretical knowledge to solve practical engineering problems, using actual engineering data for verification, and enhancing the understanding and application of theoretical knowledge points. Taking the key technology involved in the lifting and closure of the 300 m mid-arch segment of the main span of the Jinan Qilu Yellow River Bridge as an example, we have conducted teaching practice on the educational approach of using engineering practice to reinforce teaching, achieving remarkable results. Finally, it is recommended to intensify practical education efforts in three areas: teaching team development, knowledge point reconstruction, and the establishment of an engineering practice case database, to effectively advance the modernization of education in China.

摘要：【目标】针对隧道发生火灾时大客车人员下车时间开展研究,以解决公路隧道火灾下的人员安全疏散的问题。【方法】结合大客车人员疏散特性,明确了人员必需安全疏散时间由报警时间、响应时间、下车时间及疏散时间组成。采用现场试验研究紧急与非紧急情况下人员的疏散特性;运用数值模拟分析大客车不同类型人员,尤其是老年人在大客车中的不同乘车位置对下车时间的影响。【结果】人员在非紧急和紧急情况下疏散速度差距较大,人员平均下车所需时间分别为72.86 s和41.75 s;在体型和疏散速度的综合影响下,成年女性和成年男性下车时间相当,约为49 s,老年人下车时间为104.8 s;下车时间随着老年人数量的增加而增加,当老年人处在最后一排和中间排时,下车时间最长。【结论】非紧急情况下的人员下车时间明显长于紧急情况;老年人和年轻人在下车时间上存在显著差异;老年人在大客车中的特定乘车位置对下车时间影响较大,但老年人人数超过一定数量后下车时间受老年人位置的影响较小,建议将大客车人员下车时间设定为75 s。【应用】研究成果可为公路隧道火灾下的人员必需安全疏散时间计算提供重要参考。

摘要：为明确螺旋隧道横通道设计参数,采用资料调研、理论分析、数值模拟等方法,确定高原螺旋隧道内人员疏散速度计算公式和人员疏散时间预测方法,分析螺旋隧道内不同风速下横通道几何参数对人员疏散速度的影响,给出不同风速下满足人员安全疏散的横通道参数建议。结果表明:1)恐慌心理、火灾烟气、隧道照度、坡度和海拔因素对人员疏散速度有不同程度的影响,考虑多因素影响,建立高原地区大纵坡螺旋隧道人员疏散速度计算方法;2)基于分区疏散的思想,考虑火灾发生在车行横通道洞门口这一最不利情况,建立螺旋隧道非拥堵和拥堵情况下的人员疏散理论计算模型;3)基于性能化分析,考虑水电工程场外交通隧道人员疏散参数特性,明确横通道参数对人员疏散时间的影响,给出不同通风风速下横通道设计参数建议值。