摘要：为研究岩石在动态扰动下的蠕变特性,在自行研发的冲击扰动蠕变试验装置上,对细粒红砂岩开展了多级冲击扰动蠕变试验,分析了不同蠕变应力与扰动能量下瞬时变形与蠕变行为,结合间接法得到了扰动能量对长期强度的影响。结果表明:动态扰动在较低的蠕变应力下使试样致密,而当蠕变应力超过一定的应力阈值后加剧试样内部的损伤恶化,其引起的瞬时变形与蠕变应变则随蠕变应力表现出先减后增的规律;随着动态扰动能量的增加,试样的破坏应变越大,但长期强度越低;引入长期强度与扰动能量的相关性、动态扰动单元和扰动-损伤黏性元件,建立了黏塑性扰动损伤蠕变模型,结合试验数据验证了该模型的准确性,该模型可以准确地描述砂岩在静态恒载和动态扰动组合作用下的瞬态变形和蠕变行为。该研究成果对于钻爆法隧道的支护设计以及安全生产具有重要的理论意义与应用前景。

摘要：为研究住宅建筑中人员适应性调节及热舒适需求动态变化对其全年建筑供暖、供冷能耗影响,首先通过分析夏热冬冷地区典型城市-重庆住宅全年热环境调研数据(样本量2151份),揭示了居民全年舒适温度随室外温度呈S型变化特性,进而得到了基于人员适应性和动态热舒适的住宅全年供暖、供冷起止时间和动态温度设计参数。结合EnergyPlus建立了典型样本建筑模型(三人户,建筑面积105 m^(2)),分析了在执行JGJ134—2010《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》基础上,基于人员热适应和温度动态调节下的住宅全年供暖、供冷节能潜力。模拟结果表明:住宅全年自然通风情况下室内热环境处于舒适区间(18~26℃)的比例仅占32.2%,采用传统供暖、供冷设定温度(18~26℃)下住宅全年舒适小时比例增加至62.87%,而基于人员适应性的供暖、供冷温度动态调节下舒适比例进一步增加5.45%;采用传统温度设计下住宅全年供暖、供冷单位面积能耗分别约为8.93、17.18 kWh/m^(2),相比采用温度动态调节下全年单位面积供暖、供冷能耗显著降低,分别为7.78、12.96 kWh/m^(2),节能量达20.6%,且供冷节能潜力更大。

摘要：充气薄膜管属于柔性结构,荷载作用下产生的变形,会引起其内压改变,进而导致外围薄膜刚度的变化,对其变形产生重要影响,表现出内充气体压力与外围薄膜变形相互耦合的特点。该文采用有限元方法分析气-膜耦合作用对充气薄膜管动力特性的影响及其随影响因素的变化规律。通过将内充气体看作小扰动线性势流以考虑气-膜耦合作用以及内充气体附加质量的影响;通过建立内充气体的三种等效模型,分别将内充气体作用等效为外围薄膜静力边界条件、考虑内充气体附加质量影响的静力边界条件以及小扰动线性势流体,并将其相应的有限元分析结果进行对比,研究气-膜耦合作用和内充气体附加质量对充气薄膜管自振特性的影响及其随初始内压、长细比、膜厚以及端部约束类型的变化规律。研究结果表明:气-膜耦合作用以及内充气体的附加质量对低阶自振模态没有明显影响;气-膜耦合作用对自振频率有较显著的影响作用,而内充气体附加质量的影响则较小;随初始内压和长细比的增加,气-膜耦合作用对频率的影响体现出因阶次不同而不同的变化规律;气-膜耦合作用对频率的影响随膜厚的增加而降低,随约束程度的减弱而增强。该文的研究成果揭示了气-膜耦合作用对充气薄膜管自振特性的影响规律,有助于深入认识充气薄膜管的动力行为,确保其设计计算的合理性和可靠性。

摘要：为研究地震激励下“单桩-沉箱基础”式海洋风机桩动力响应规律,采用分离相似设计方法,将原型整体系统分离为“风机机舱-桩体-砂土”3个次级子系统,根据子系统各自特性分别进行相似设计,开展了“单桩-沉箱基础”式海洋风机桩振动台模型试验。依托试验结果对模型箱柔性边界的边界效应、风机桩应变响应、加速度响应、动土压力响应、桩-土体系共振响应等展开了分析。结果表明:边壁柔性材料能较好地降低刚性箱带来的边界效应影响;应变响应自桩底到机舱逐渐减小,且由于桩-土相互作用,桩身应变衰减较大,上部结构应变衰减则较小;桩身加速度响应具有明显的加速度放大效应,最大放大系数可达2.27;桩周动土压力没有出现随埋深增加而增加的规律性递增,而是呈现部分区段增加、部分区段减小的规律性分布,且最大动土压力位于土下3/4桩深处;输入地震动的傅氏谱能量集中频率区间与桩-土自振的傅氏谱能量集中频率区间重叠越多、频率分布越密的地震波,与结构发生的共振响应越大。基于以上结论可知,设计“单桩-沉箱基础”式海洋风机桩时宜采用“下大上小”的变截面桩体结构。

摘要：为了探究大宽厚比超高层建筑风荷载特性,本文开展了宽厚比D/B=5的超高层建筑刚性模型测压风洞试验,对建筑表面风压系数、层风力系数、基底力矩系数等进行了研究,并将试验结果同传统方形截面超高层建筑进行了对比。研究表明:大宽厚比建筑侧风面发生了分离流再附,且在下游角点处出现二次分离,再附点位置与湍流度有关,湍流度越小,再附点越靠后;再附流使大宽厚比建筑风压作用机制发生改变,侧风面风压梯度变化明显,风压相关性降低,背风面风压减小;与方形截面超高层建筑相比大宽厚比超高层建筑扭转向层风力系数较大,且y向(沿建筑短边方向)和扭转向层风力系数功率谱变化更加复杂,其基底y向-扭转向力矩系数间也具有较强的相关性及相干性。

摘要：近海风电结构的发展正面临“降本”、“增效”两方面问题的考验,结构振动控制技术是其突破难题的有效手段之一。然而,由于风电塔上部的风轮-机舱组件(rotor-nacelle assembly,RNA)在运行状态的非线性控制策略,给风电结构的振动控制带来了新的挑战。针对国内外近海风电结构振动控制的相关研究进行了搜集、整理与归纳,结合近海风电结构体系的动力特点分析了不同类型阻尼器的减振原理、研究方法、适用场景与性能优劣。结果表明:风电结构的振动控制将从传统高耸结构的控制理论出发,结合风机的变速-变桨时变特性,提出更加高效、有针对性的减振技术。

摘要：我国正进入社会转型关键时期,家庭结构变化与疫情防控常态化成为影响家庭居住模式的两大重要因素。本研究基于我国家庭结构的整体变化趋势,从家庭结构、居住空间、居家活动的关联角度出发,探讨了后疫情时代住宅将面临的新变化,强调未来的住宅设计应当充分考虑家庭结构特点及其空间偏好对日常生活的影响,提出将“以人为本”和现代居住空间内在逻辑相结合的适应性设计理念。

摘要：充气薄膜管通过内充气压获得刚度和承载力。荷载作用下的变形会导致内充气压改变,进而引起结构刚度的变化,体现为内充气体与外围薄膜耦合作用。该文采用有限元方法对充气薄膜管的气-膜耦合作用及其随影响因素的变化规律进行数值分析。通过将内充气体等效为小扰动线性有势流体以考虑内充气体与外围薄膜的耦合作用;通过将有限元分析结果与相应的试验结果进行对比,验证考虑气-膜耦合作用有限元模型的正确性和精确性;通过将分析结果与内充气体被等效为外围薄膜静力边界条件情况下的计算结果进行对比,研究气-膜耦合作用对充气薄膜管褶皱临界荷载和极限承载力的影响及其随初始内压、长细比、端部约束类型以及轴向荷载的变化情况。研究结果表明,气-膜耦合作用对褶皱临界荷载和极限承载力具有重要影响,且呈现非单调变化的特点,在影响因素的变化范围内,出现极大值或(和)极小值。该文的研究成果揭示了充气薄膜管的气-膜耦合作用规律,有助于深入认识充气薄膜管的力学行为,确保空间充气薄膜结构设计计算的可靠性。

摘要：大多高柔结构属风敏感结构,在脉动风荷载作用下会产生较大振幅,从而影响结构的安全使用和正常运行。因此,该类结构的风致振动问题应该进行分析和控制,保证结构的安全使用和正常运行。TMD通过与主结构调谐共振从而降低结构的响应,采用MRE材料制成的MRE TMD具有和TMD相同的被动控制效果。为了保证被动MRE TMD在调谐减振中保持最佳的减振效果,本文以施工桥塔为研究对象并通过等效线性化对MRE TMD进行了优化设计,然后通过谐波叠加法进行风荷载的模拟,最后通过数值分析进行了MRE TMD在风荷载作用下的减振效果研究。研究表明,采用Bouc-Wen模型等效线性化进行MRE TMD优化设计的结果可靠且有效,且优化后的MRE TMD不仅保留了原有的变频调谐性能,同时具有很好的脉动风致振动控制效果。

摘要：为研究木楔加固对带缝隙透榫节点在反复荷载作用下受力性能的影响,制作了包括完好节点、松动节点及木楔加固节点的3组足尺透榫节点模型。通过试验室足尺试验对比分析了3组节点的变形特征和破坏特点,研究了节点的弯矩转角滞回曲线、刚度变化特性、耗能和应力状态等受力特点。结果表明:完好和松动节点的破坏形式为变截面出现延伸至榫头根部的木材顺纹撕裂破坏。木楔加固节点的破坏特征为木楔挤压破坏;木楔加固后,节点的滑移现象和捏拢效应减弱;松动节点抵抗外荷载的能力和耗能能力等特性均显著降低,木楔加固后节点的各项性能明显提高,其弯矩较松动节点的弯矩提高约30%。