摘要：重庆大溪河特大桥主桥为(92+168+650+168+92)m双塔双索面组合梁斜拉桥,采用半飘浮体系,塔梁之间设置竖向支承、横向限位和纵向阻尼,有利于降低梁端位移和桥塔内力。桥塔采用神女造型的钻石形桥塔,钢筋混凝土空心塔柱。主梁采用双边工字形钢-混组合梁,桥面板采用预应力混凝土和超高性能混凝土(UHPC)预制板,板间湿接缝采用UHPC填筑。边跨采用“压重+结构调整+竖向锚索”的配重方式,防止运营阶段过渡墩及辅助墩支座出现负反力。斜拉索索面呈扇形布置,共208根,为抑制斜拉索风雨激振,斜拉索外护套上设置双螺旋线,在索梁锚固端和索塔锚固端设置内、外阻尼器。索梁锚固采用外置钢锚管形式的钢锚梁,塔上斜拉索分别锚固在上中塔柱连接段隔板及塔壁、上塔柱的钢锚梁上。辅助墩和过渡墩均采用花瓶形空心墩,桥塔和桥墩基础采用整体式承台+群桩基础。主梁采用导流板+下中央稳定板的组合气动措施,风洞试验结果表明:该气动措施能有效控制主梁的涡激振动振幅在安全范围。

摘要：高层剪力墙结构智能设计包括智能建模和智能优化两个环节。目前智能建模环节缺乏梁自动化布置和荷载自动化布置;智能优化环节只考虑材料成本而未考虑施工的便捷性。此外,现有的智能设计方法均局限于单标准层的高层剪力墙结构。为此,该文提出了高层剪力墙结构多目标智能设计方法,包括多标准层高层剪力墙结构的智能建模和多目标优化。多标准层高层剪力墙结构智能建模包含剪力墙智能布置、梁自动化布置、板自动化布置和荷载自动化布置;以材料成本和施工便捷性为目标,采用分步优化策略和基于小生境技术的遗传算法对高层剪力墙结构进行多目标优化。通过实际工程算例对所提出的方法进行了验证,结果表明,所提出的高层剪力墙结构多目标智能设计方法稳定、可靠,可以较好地兼顾材料成本和施工的便捷性,并能显著缩短设计周期。

摘要：目前,剪力墙结构的设计主要依赖设计师的设计经验以及不断试错。为了实现快速设计和最优设计,提出了生成式设计和智能优化相融合的剪力墙结构设计方法。基于Stable Diffusion(SD)模型对剪力墙结构进行生成式设计,并基于生成式设计的结果使用禁忌搜索进行智能优化。基于SD模型的生成式设计主要包括使用小样本数据通过低秩适应方法对SD模型进行微调,矢量像素化和像素矢量化;基于禁忌搜索的智能优化包括参数空间的定义,邻域动作的定义,优化目标以及优化流程的设计。通过两个工程实例对所提出的方法进行了对比验证,结果表明,所提出的剪力墙结构生成式设计方法可在约30 s内生成满足基本设计需求的设计结果,智能优化后的设计结果与设计师的方案相似度可达85%,整个智能设计流程达到了辅助设计的目的。

摘要：冷弯薄壁型钢四肢箱型拼合截面柱是一种常见拼合柱,主要用于多层冷弯薄壁型钢结构建筑承受集中荷载。对其极限承载力,已有大量试验研究,但仍缺少可靠的设计方法,不便于工程应用。该文基于已有的试验研究成果,建立了相应的数值分析模型,并对模型进行验证。在验证后的数值模型上进行参数分析,分析了具有不同尺寸和构造的冷弯薄壁型钢四肢箱型拼合截面柱承载能力。基于数值法和能量法分别计算拼合截面柱的局部屈曲和整体屈曲弹性临界荷载,并将该临界荷载与美国规范中的直接强度法相结合,提出其极限承载力计算方法。研究结果表明,该文提出的修正方法相较于美国规范中的计算公式精度更高,也偏于安全。

摘要：为研究8.8级和10.9级两种高强度短尾环槽铆钉连接副的拉-剪力学性能,开展环槽铆钉连接副在不同拉-剪耦合作用下的力学性能试验,得到其在不同拉-剪耦合作用下的失效模式、荷载-位移曲线等力学性能;对铆钉断口微观形貌进行电镜扫描,分析不同拉-剪耦合作用下的环槽铆钉连接副的失效机理。研究结果表明:环槽铆钉连接副的失效模式有套环拉脱和铆钉断裂两类,均呈现延性破坏;通过微观层面的断口形貌发现,在不同拉-剪耦合作用下铆钉为准解理断裂,具有一定延性。基于试验结果与理论分析,提出了环槽铆钉连接副在上述两种极限状态下的力学模型,建立了拉-剪耦合承载力设计方法。结果表明,该设计方法能较好地预测试验结果,8.8级与10.9级环槽铆钉承载力计算值与试验值之比分别为0.92和0.97。

摘要：在大空间建筑火灾中,由于热空气的上升,在纵向空间上的温度分布常常是不均匀的,上部的温度会远远高于下部的温度。该现象在火灾的轰燃发生后是十分显著的。在钢柱的抗火设计中考虑纵向温度的不均匀分布不仅符合实际情况,也更符合基于性能化的抗火设计理念。该文先以无端部约束钢柱为研究对象并假定其横截面上的温度均匀分布,基于能量法推导了其在一般场模型火灾条件下的弹性屈曲荷载;在简化的双区域火灾模型条件下,分别基于平衡微分方程以及能量法推导其弹性屈曲荷载,并采用数值分析对推导结果进行验证。发现基于平衡微分方程推导的精确解相较于数值模拟结果,误差均小于3%,而基于能量法推导的结果则在部分情况下显著偏大。此外,研究结果表明:如果忽略温度的纵向不均匀分布,对于受热长度与非受热长度等长的钢柱,其弹性临界荷载会被严重低估,甚至达到约37%。考虑柱端轴向约束的作用,该文给出了不均匀温度分布条件下约束柱的弹性屈曲荷载计算方法。

摘要：微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术是一种基于生物矿化作用的新型土体加固和修复技术。由于生物反应过程复杂,结晶影响因素多,MICP矿化机理目前还不明确。MICP微流控系统能够对微细尺度下的微生物矿化沉积规律进行可视化研究,但观测晶体生长尺度仍较大。设计了一种液滴微流控芯片,通过调控不相溶两相流体的流速,生成了直径约450μm的扁球体弹状流液滴作为MICP微反应器,从而搭建了精度更高的微生物矿化液滴微流控芯片系统。通过该系统观测表明:碳酸钙结晶点周围的细菌分布均无变化,随着反应进行,晶体尺寸逐渐扩大,形貌不变;在晶体生长过程中,部分细菌吸附到晶体表面,但晶体周围无明显的细菌聚集现象。此外,采用扫描电镜进一步观测到碳酸钙表面细菌吸附部位存在孔洞。液滴微流控芯片系统为微生物矿化提供了一个精细的微米尺度反应器,为探究MICP成核机理提供了一种有效的分析方法。

摘要：为了解决地热开采涉及复杂的多物理场耦合问题,提高开采效率,本文针对开采过程中的渗流-传热问题以离散元软件3DEC构建岩体粗糙裂隙热-流耦合数值模型。考虑不同三维形貌特征的岩体裂隙,模拟水力开度为19.17μm在不同流速时的水-岩温度变化规律。结果表明:由于裂隙形貌的阻滞作用,粗糙面出水口温度下降较慢,出水口温度有所上升,模型达到稳态所需的时间随流速和对流换热系数的增大而减小。裂隙形貌对流体和岩体温度分布均有影响,粗糙裂隙面的冷锋形态和裂隙面的形貌密切相关。光滑裂隙热突破快于粗糙裂隙,增加裂隙面的粗糙度有助于延长热突破时间。粗糙裂隙面相对于光滑裂隙面的总热量提取率略有提升,流速和对流换热系数的增加显著提高总热量提取率。通过本文研究可以为地热能系统的设计提供重要参数和指导,能够提高地热能开发利用效率。

摘要：在对AK-MCS方法进行误差分析的基础上,结合Kriging模型更新对误差的影响,提出了一种新的学习函数及收敛准则.首先,基于Kriging模型的统计特性,进行AK-MCS方法预测失效概率的误差分析;然后,根据训练样本更新对误差贡献的影响,给出考虑区域影响的学习函数,并根据误差贡献的影响差异提出训练样本选择的两步法;接着,综合考虑可靠度分析精度与模型收敛的稳定性,提出一种兼顾误差与失效概率的收敛准则,形成改进的AK-MCS可靠度分析方法;最后,通过4个算例验证了本文方法适用于处理高度非线性、多失效域、较高维度以及有限元工程问题,并且具有较高的精度、效率与稳定性.

摘要：钢柱-钢板剪力墙(steel column-steel plate shear wall,SC-SPSW)是利用钢连梁连接钢板剪力墙和两侧钢柱形成的耦合结构体系。该体系可以充分发挥钢板剪力墙、钢连梁和钢柱之间的耦合作用,改善传统钢板剪力墙的缺点,具有良好的抗震性能。采用基于能量平衡的塑性设计理念,并结合相关规范推导出SC-SPSW体系的设计方法。利用SAP2000软件建立了12个不同高度、不同耦连比(coupling ratios,CR)的SC-SPSW算例,并对其进行了拟静力分析和动力时程分析,研究结构的屈服机制以及耦连比对结构受力性能的影响。研究表明,应用该设计方法的结构算例能够满足预期的理想屈服机制,具有良好的抗震性能,并对不同高度的SC-SPSW体系的CR选择提出了建议。