摘要：为提升冷弯型钢结构抗震性能,推动多层冷弯型钢结构的发展,该文提出了冷弯型钢剪切耗能框架-K形支撑结构体系。共设计2个足尺单层单跨框架试件进行拟静力试验研究,通过变化耗能板宽厚比,得到试件的抗震性能指标并进行评估。同时,为了考察蒙皮效应的影响,在ABAQUS中对上述2个试件双面覆12 mm厚石膏板并对其滞回性能进行研究。此外,还建立多层冷弯型钢剪切耗能框架-K形支撑结构体系模型并对其进行弹塑性动力时程分析。试验及有限元分析结果表明:该结构滞回曲线饱满,在层间位移角达到2%以前,损伤主要集中在耗能板上,并依靠耗能板的滞回塑性变形耗能。双面覆石膏板之后,结构的极限承载力及抗侧刚度有所提高,但是不会影响结构的破坏模式。与冷弯型钢-钢板剪力墙结构相比,该文提出的新型结构在地震作用下各层层间位移角均明显减小,在8度罕遇地震作用下,结构横、纵向层间位移角减小幅度分别为43.29%和46.25%。

摘要：连续-离散耦合方法同时集成了有限元和离散元的优点，在非连续介质边坡的破坏模式和机理研究中已得到一定应用，但是该方法不能定量分析边坡的稳定性。为了解决此问题，首先开发出一种连续-离散耦合强度折减法，提出了宏、细观强度折减系数关系的建立方法，然后基于某经典边坡算例验证了方法的可行性，并从细观角度上研究了边坡破坏机理和失稳判据，最后讨论了耦合强度折减法最优离散域的选取原则和方法。结果表明：宏、细观折减系数之间满足指数增长关系；从耦合计算位移连续性、边坡安全系数、潜在滑动面多个角度验证了连续-离散耦合强度折减法是可行的，安全系数较其他方法差距最大为5.39%；边坡临界破坏时拉力链数量和颗粒间黏结破坏数量会出现明显的突变，由此提出可将这2种细观上的突变作为新的边坡失稳判据；最优离散域的安全系数较标准值差距仅为0.02%；选取离散域时，应遵循充分发挥离散元优势、权衡数值计算效率、简化数值计算模型等原则，即尽可能穿过边坡潜在滑动面、减少离散域的大小、采用规则和简单的矩形。

摘要：当PBL剪力连接件应用于连续组合梁负弯矩段等拉应力区时,拉应力场是影响其抗剪性能的关键因素。为明晰拉应力对组合结构桥梁负弯矩段中圆孔形PBL连接件的影响规律,该文设计并开展5组共12个PBL连接件推出试验,研究当混凝土板处于拉应力场时连接件的剪切性能和承载机理。试验结果表明:与压应力场下的连接件相比,处于拉应力下的连接件开裂荷载更小且裂缝发展得更快,这是由于拉应力场降低了混凝土榫的约束程度,加快了混凝土的损伤发展。当试件处于拉应力场时,无贯穿钢筋连接件的极限承载力、抗剪刚度分别是压应力场连接件的0.78倍、0.89倍,有贯穿钢筋连接件的极限承载力是压应力场连接件的0.93倍,两者抗剪刚度较为接近,说明贯穿钢筋的存在能一定程度上缓解拉应力对连接件力学性能的“削弱”作用。对于处于拉应力场的连接件,当纵向钢筋配筋率从0.75%增加到1.88%时,其抗剪承载力增幅为9.57%,抗剪刚度增幅为40.12%,同时试件的横向裂缝显著减少。原因是更加密集的纵向钢筋增强了混凝土榫的约束程度,抑制了混凝土在拉应力作用下的损伤和开裂,进而提高连接件的抗剪承载力和抗剪刚度。最后,基于试验结果和有限元分析,提出考虑拉应力场和纵向钢筋配筋率影响的混凝土榫抗剪承载力折减系数,并对现有各抗剪承载力公式进行修正。

摘要：为提高桥梁横向挡块的抗震能力,针对挡块斜截面脆性剪断破坏的震害现象,提出了"限制破坏范围"和"提高塑性变形能力"2个抗震性能目标;采用拟静力试验研究了剪切钢筋与水平拉筋的相对数量关系,以及剪切钢筋布置方式、施工缝、加载位置等对挡块性能的影响;通过回归分析拟合了挡块的滑移强度,并提出了使挡块发生滑移破坏所需满足的配筋和构造细节。研究结果表明:挡块的破坏形态分为斜截面剪切、连接面剪切、连接面滑移3种;当发生连接面滑移破坏时,挡块及盖梁本身完好无损,两者仅在连接面上产生大位移相对滑动,挡块塑性变形能力最大,且便于震害修复;挡块的滑移强度与其剪切钢筋参数之间呈近似线性关系,利于工程设计计算。

摘要：在拟静力试验基础上,根据挡块的破坏现象、钢筋的应变分布规律、以及挡块的力-变形关系曲线识别了挡块的两种典型破坏形态,即斜截面剪切破坏和连接面剪切破坏。引入转动刚体的假设模拟挡块的破坏机制,提出混凝土和钢筋强度贡献的两个独立分项,分别建立了两种破坏形态下挡块的抗震强度预测模型。两个模型本质上一致,但受力模式有别。斜截面转动刚体模型中挡块的强度主要来自混凝土、剪切钢筋、水平拉筋和水平构造筋的贡献;而连接面转动刚体模型主要来自混凝土和剪切钢筋。两个模型不仅可体现挡块尺寸、材料特性、钢筋数量等基本参数的影响,也可反映加载位置、钢筋位置等因素的作用。误差分析表明两个模型计算结果精确、可靠,可为挡块的抗震设计计算提供参考。

摘要：基于挡块脆性斜剪破坏的震害,提出"限制挡块破坏范围"和"提高挡块塑性变形能力"两个预期目标,开展了两个系列试验研究,并通过使挡块发生滑移剪切破坏加以实现。在试验基础上,讨论了采用Bozorgzadeh滑移刚体模型预测挡块强度的适用性。分析表明在混凝土接触面粗糙度不可忽略的情况下,Bozorgzadeh模型的计算结果偏低。引入表征接触面粗糙度的混凝土粘聚力修正项,可拓宽滑移刚体模型的适用范围,结合多种文献的试验数据验证表明修正滑移刚体模型实用可靠。最后,针对滑移剪切破坏的挡块建立了抗震强度预测公式,误差分析表明该公式计算结果精确、可靠;且形式简单,便于挡块的配筋设计,具有很高的工程实用价值。

摘要：针对软弱地基上的高速公路填方路堤稳定性问题,利用整体圆弧法稳定性分析原理,推导了同时考虑滑动面上黏聚力c和内摩擦角?联合作用的平衡方程;并将滑面上内摩擦角?在滑面切向方向上的作用等效为黏聚力作用,提出在此条件下的等效黏聚力概念;进而利用平衡方程和等效黏聚力讨论了合理反压护道宽度和高度的确定方法。以某高速公路反压护道工程为背景,进行了护道断面尺寸的设计计算和分析,并将安全系数和滑体特征与规范推荐方法进行了对比分析。结果表明:相对只考虑黏聚力的计算结果,综合考虑黏聚力c和内摩擦角?联合作用的分析方法更接近大部分软弱地基内摩擦角非零的工程实际条件,且在获得相同安全系数时具有更优的断面尺寸(节约用地和土方量);该方法与规范推荐方法计算的安全系数有紧密的联系,其值取1.05时与规范容许值较为吻合;该方法能避免设计中依靠经验反复试算确定护道尺寸的盲目性,可减少设计工作量。

摘要：为解决不同能见度影响下公路隧道实际路面亮度变化过大以及由此引起的行车安全与能源虚耗问题,本文提出了一种能够改善公路隧道照明环境的动态优化与智能控制方法.首先,通过对不同时空条件下的公路隧道进行现场试验和数据分析,得到了隧道内能见度的变化规律;其次,在公路隧道传统照明设计的基础上考虑能见度对照明环境的影响,建立了基于隧道内能见度、交通量、车速、路面亮度和照明亮度的按需照明与动态优化模型;随后,以不同地区公路隧道的实测数据为样本,结合划分出的公路隧道典型照明场景和模糊径向基神经网络算法构建了公路隧道照明智能控制模型,最后,通过仿真实验验证了所构建模型的有效性,其结果表明,本文所提出的优化控制方法能够在保证隧道照明安全性的前提下兼顾节能性.

摘要：为了改变中国桥梁抗震设计中挡块无规范可循的现状,针对挡块斜截面脆断的典型震害,采用拟静力试验对挡块的合理构造及抗震性能进行了研究,结合试验结果与现行桥梁抗震规范,基于"保险丝"思想提出了可牺牲抗震挡块及其两水准性能目标,并明确了其配筋计算方法和构造设计要求,最后通过实桥运用对比分析了其抗震效果。结果表明:使挡块在盖梁顶面发生滑移剪切破坏可大幅提高挡块的塑性变形能力,并防止盖梁的地震破坏;采用两水准设计的可牺牲抗震挡块在中震、小震下可有效限制主梁的位移和橡胶支座的变形,充分发挥其限位作用并使其处于弹性或强度发展阶段;在大震下由于发生强度退化甚至剪断破坏,降低了下部墩柱的地震响应需求,从而发挥"结构保险丝"的作用。

摘要：为给装配式组合梁剪力连接件的设计施工提供参考,针对装配式组合梁中剪力钉的布置特点,考虑荷载作用等级和剪力钉数量的影响,进行纵向荷载作用下剪力钉连接件的抗剪性能和极限承载力试验研究。采用推出试验的方法,设计了2类共24个剪力钉推出试件,考察试件从受载到破坏全过程的抗剪机制,再利用约束混凝土基本力学原理对试件剪力钉核心区的混凝土进行力学分析从而提出其承载力设计算法,并将计算结果与试验结果进行对比分析。结果表明:相对于常规剪力钉试件,同规格装配式剪力钉试件抗剪承载力高20%以上,峰值滑移增加近1倍,混凝土板裂缝扩展不明显;弹性阶段2类试件荷载-滑移规律相差不大,弹-塑性阶段装配式剪力钉试件荷载-滑移曲线的峰值点向上向后移,破坏阶段装配式剪力钉试件的整体性保持较好;计入混凝土约束增强作用后的承载力计算公式,其计算值与试验值吻合较好,且安全富余度满足规范要求。研究显示,剪力钉周围混凝土受到的约束作用对其纵向抗剪承载力和延性的提高有重要贡献。