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：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：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：针对季冻区岩体工程中岩石的冻融劣化问题，选取具有代表性的灰岩和石英岩为试验对象，通过冻融循环试验、单轴压缩试验以及SEM扫描电镜试验对岩石的孔隙率、宏-细观破坏特征、力学特性以及能量演化规律进行研究。根据典型岩石的应力-应变曲线，基于Lemaitre平面应变理论和统计理论，将冻融循环作用产生的损伤效应耦合到损伤本构模型中，考虑压密段的影响，根据岩石的损伤本构方程和试验曲线特点分2段拟合本构方程。结果表明：冻融循环作用更易加剧高孔隙率灰岩的风化；随着冻融次数的增加，灰岩和石英岩的抗压强度均服从指数衰减；模型曲线的峰值点与试验曲线的峰值点较为接近，分段损伤本构模型与试验得到的曲线吻合较好，该损伤本构模型以及参数选取是正确可靠的。

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：为研究低层楼阁式木结构古建筑的抗震性能,以西安钟楼为研究对象,制作了一个缩尺比例为1∶6的结构模型,并对其进行地震模拟振动台试验,试验选取Kobe波、兰州波和汶川波作为地震动输入,考虑了7度多遇至9度罕遇的烈度水平,最终分析得到了不同水准地震作用下结构的动力特性、动力响应及耗能的变化规律。试验结果表明:随着地震加速度峰值的增加,模型结构自振频率降幅较小,阻尼比增幅较大;结构的刚度沿高度分布不均匀,外金柱斗栱层的刚度最小,最大的层间位移角也发生在此处;加速度放大系数基本小于1,减震效果明显;与现代建筑结构相比,模型结构的塑性变形能占比较小,有利于减轻结构的损伤。

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：为研究承载型60°斜十字全熔透焊接接头(oblique cruciform full-penetration welded joints,OCFWJs)局部应力分布及疲劳性能,设计3个试验模型完成3种名义应力幅水平下的疲劳试验,得到试件疲劳破坏时的循环次数.利用ABAQUS软件建立60°OCFWJs有限元模型,计算得到焊趾处热点正应力、热点剪应力及等效热点应力.基于规范中的名义应力S-N曲线和热点应力S-N曲线,分别采用名义主应力法、等效热点应力法和相互作用方程方法对拉—剪联合作用下60°OCFWJs疲劳寿命进行了评估.结果表明,采用名义应力幅、名义拉应力幅或名义剪应力幅均无法对60°OCFWJs疲劳寿命进行可靠评估.依据国际焊接学会(International Institute of Welding,IIW)规范无论采用热点拉应力幅或热点剪应力幅也无法对60°OCFWJs疲劳寿命进行可靠评估.按欧洲钢结构设计规范Eurocode3相互作用方程方法预测的疲劳寿命远低于试验值,按等效热点应力方法预测的疲劳寿命与试验值符合良好.

摘要：既有结构在寿命周期内由于偶然灾害或长期服役普遍存在性能劣化问题,如何对其进行性能提升及更新,实现其寿命的延续、功能的恢复乃至性能的提升,一直都是工程界关注的焦点。既有建筑安全性提升及更新改造关键技术中主要涉及既有建筑的诊测与评估技术、加固修复设计方法及加固与改造施工技术等3方面的技术难题。这三者相互依赖、相互促进,共同保证既有建筑安全性提升及更新改造的顺利进行:既有建筑的诊测与评估技术为加固修复设计方法提供依据,加固修复设计方法为加固与改造施工技术提供指导。现有研究针对这3方面关键技术始终未能实现系统性突破。