摘要：随着透明化物理模型试验在隧道工程力学机制与变形特征研究中发挥越发显著的作用,同时满足透明度和相似原理要求的围岩相似材料成为保证试验结果与实际工程相契合的关键.本文基于正交试验数据的统计分析,总结配置的透明胶结土相似材料的强度特性,探索用于表征隧道围岩特性的相似材料配合比量化设计方法.首先,选取熔融石英砂、纳米级白炭黑、正十二烷混合15#白油为原材料,设计2因素3水平的正交试验,完成重度、内摩擦角及黏聚力数据的测定;然后,应用串联法分别拟合表示重度、内摩擦角、黏聚力与石英砂粒径、胶石比(纳米级白炭黑与石英砂质量比)之间相互关系的多元非线性回归方程;最后,通过多元回归方程的联合求解,完成石英砂粒径、胶石比和几何相似常数的确定.试验结果表明:1)所配置的透明胶结土相似材料的重度、内摩擦角和黏聚力数值的变化区间分别为16.13~12.53kN/m^(3)、27.07°~14.82°和31~2.3 kPa,剪应力-剪切位移曲线均具有峰后平台型、峰后跌落型的特点;2)T检验和F检验的结果显示拟合得到的三个非线性回归方程自变量对因变量影响极其显著,方程本身真实可靠;3)将重度和内摩擦角的回归方程联立,解算石英砂粒径和胶石比,求得的石英砂粒径和胶石比数值代入黏聚力回归方程完成黏聚力的计算,计算黏聚力与原地层黏聚力的比值,得几何相似常数.构建了一种新型的相似材料配合比和几何相似常数量化设计方法.研究成果以期为隧道工程可视化物理模型试验设计提供理论支撑与数据参考.

摘要：针对当前道路巡检智能化程度不足以及效率低等现状,为提高利用无人机道路巡检检测效率与检测精度,在YOLOv8s的基础上针对无人机航拍场景提出改进模型AC-YOLO,在主干网络引入动态大卷积核注意机制LSK-attention来扩展模型的感受野,提高对路面裂缝范围检测的准确性。在颈部结构设计多尺度特征融合策略,融入BiFPN网络,改善对细小裂缝的检测。替换损失函数为WIoUv3,优化梯度分配策略,使模型更加关注裂缝主体。在数据集UAV-PDD2023上进行实验验证,改进后AC-YOLO精准度达到0.895,较原模型提高0.128,mAP50达到0.791,提高0.071,F1得分提高0.051,模型大小减小8.5%,FPS达到了129,提高4%。同时采用不同任务验证了模型泛化性能,实验结果证明AC-YOLO具有更强的检测性能,能有效应用于无人机视角下的路面裂缝检测。

摘要：为了分析并对比采用开口T形加劲肋形式正交异性钢桥面板的疲劳性能,采用Midas Civil建立全桥模型,提出横隔板顶部不开孔的开口T肋正交异性钢桥面板、横隔板顶部开孔的开口T肋正交异性钢桥面板、闭口U肋共3种设计方案,采用Abaqus分别建立局部三维实体模型,对3种设计方案展开参数分析,并采用热点应力法进行疲劳性能评估。结果表明,全桥疲劳易损断面位置处于跨中顶板厚度为18 mm的E类梁段。方案3在各个疲劳构造细节处的热点应力幅均高于方案1和方案2。方案1仅在疲劳构造细节⑤处的热点应力幅小于方案2,其余几个疲劳构造细节的应力幅均高于方案2,在疲劳构造细节①处的热点应力幅降幅最大,约为34.75%,在疲劳构造细节③的热点应力幅降幅最小,仅为7.16%。无论顶板厚度变化还是横隔板厚度变化,变化幅度最大的位置均是疲劳构造细节①和②,其余位置疲劳应力幅对于顶板厚度变化较横隔板厚度变化敏感。方案2并无超出热点应力S‑N曲线疲劳截止限的位置,而方案1和方案3超出疲劳截止限的位置疲劳性能均满足规范中对正交异性钢桥面板疲劳性能验算的要求。

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：针对输电线路中山区上覆土层、下卧岩层的地层条件,为增加桩基础抗拉拔性能,提出了一种锚固板钢筋锚固形式的斜锚短桩基础,开展了钢筋混凝土短桩-3向斜锚杆基础节点室内模型试验,研究了拉拔荷载作用下桩锚节点的受力特性与破坏机制。结果表明:短桩与锚筋协同工作,最先于锚杆节点处产生拉裂缝,进而形成竖向主裂缝不断向桩顶延伸,致使试件整体劈裂破坏。试件的开裂荷载约为150 kN、屈服荷载约为1611 kN、极限荷载约为1845 kN,破坏前锚筋全部屈服,桩内纵筋、箍筋均未屈服,斜锚表现出稳定的锚固性能。斜锚短桩基础受力较小时,桩锚间的锚固作用主要由钢筋直锚段的黏结作用承担;随着荷载逐渐增加,锚固作用则主要由锚固板端头的承压作用承担,锚杆肋间斜向应力与短桩相应位置斜截面切应力τ_α叠加,使得锚筋周围混凝土裂缝发生偏转,加剧混凝土裂缝向桩表面发展。研究成果可为复合型基础的设计提供借鉴,并为其变形特性与破坏机制研究提供参考。

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：为了研究输电塔半刚性连接钢管构件的轴压稳定性能,对60根钢管试件进行了轴压试验,分析了其失稳破坏模式和稳定承载力,并与现行设计规范计算的承载力进行了对比;建立了半刚性连接钢管构件的有限元模型,经与试验结果对比验证后开展了参数分析,研究了初始转动刚度、径厚比、材料强度以及初始缺陷对半刚性连接钢管构件的稳定系数-长细比曲线的影响;基于有限元分析的结果提出了半刚性连接钢管构件的轴压稳定计算公式。研究结果表明:半刚性连接构件的试验稳定承载力均大于铰接构件的试验稳定承载力,在所有试验工况中两者的相对差距最小为5.6%;中国和美国现行设计规范计算得到的钢管构件稳定承载力总体偏保守,分别约为试验结果的0.78倍和0.89倍;影响半刚性连接钢管构件稳定承载力的主要因素为长细比、初始转动刚度以及边界条件;提出的半刚性连接钢管构件轴压稳定计算公式能准确地预测其稳定系数并具有良好的适用性,可为实际工程提供参考。

摘要：为进一步提高用于钢-混凝土组合结构的柱构件的装配效率,并改善其抗震性能,降低生产成本,提出一种新型浆锚连接方钢管混凝土拼接柱设计方法。通过对缩尺比例为2的5个拼接柱构件和1个整浇柱构件开展拟静力试验,获得不同配筋率、配筋形式和柱-柱节点拼接部位的新型拼接柱的抗震性能。试验结果表明:新型拼接柱构件在低周期反复荷载下的破坏过程及其形态与整浇柱构件相似,其滞回曲线饱满,耗能能力、抗承载力退化和抵抗变形(刚度)能力均比整浇柱构件更加优良,特别是将柱-柱节点拼接部位设于柱间反弯点区域的P类型构件变形能力最佳,证明了该新型拼接柱设计方法的科学性,并对提高钢-混凝土组合框架结构的整体抗震性能具有应用潜力。

摘要：近海台站往往难以获得台站场地资料,并且海域场地工程特性是海洋重大工程设计、建造和运维的基础,也是研究海域地震动场地放大的重要参数。为了解决这一问题,基于日本海沟区域的S-net台网的150个台站的强地震动数据,得到了埋置和未埋台站的H/V谱比曲线并进行了场地分类。结果表明:海域的H/V谱比曲线有较大谱比值;各个场地类别的埋置和未埋台站的H/V谱比曲线在谱比值和谱比形状存在着巨大差异;震级和震中距对长周期的H/V谱比曲线有较大影响,震源深度对H/V谱比曲线几乎没有影响。研究成果可为海域地震动模拟、海域场地效应研究和海洋工程建设等提供参考。

摘要：支护桩是边坡及基坑的重要支护形式,随着工程建设大规模开展,支护桩的使用越来越多,但边坡工程事故也随之增多,其中不乏有支护桩产生破坏。然而,目前国内外对支护桩破坏方面的研究还较为匮乏。因此,本文基于对实际工程中支护桩破坏现象的分析,结合支护桩破坏受力概化模型和数值模拟,对支护桩破坏类型及机理进行研究。研究结果表明:按支护桩的破坏特征可将支护桩破坏类型分为受推倾斜、受剪剪断和受弯折断三类,分别由其特定的地质环境和支护结构形式孕育,最后基于破坏机理分析提出应对措施建议。论文的结论及建议对指导边坡事故原因判断、边坡应急抢险、边坡工程安全评价及边坡加固工程的勘察、设计、施工具有重要的价值。