江南传统木构建筑模型修正方法研究——以津逮楼为例

为研究江南传统木构建筑围护结构对整体结构受力性能的影响,并为该类型建筑的抗震和抗风计算提供依据,以典型江南传统木构建筑——甘熙故居津逮楼为例,采用有限元分析和结构动力特性测试的方法对该类型传统木构建筑的结构模型修正方法进行研究.首先,采用SAP2000有限元软件分别建立了不考虑围护结构效应的一种模型和考虑围护结构效应的3种修正模型,并进行结构动力特性分析;然后,采用结构动力测试分析系统对建筑进行现场测试,并将测试结果与3种修正模型计算结果进行比较分析.结果表明:相比于不考虑围护结构效应,考虑围护结构效应后3种修正模型的前三阶自振频率明显提高,等效斜撑模型的提高幅度为220%～307%,等效斜撑+幕墙墙元模型的提高幅度为228%～345%,而整体简化模型的提高幅度为230%～295%,但第一阶振型和第二阶振型发生了明显改变.等效斜撑模型的计算结果最接近真实测试结果,误差在15%范围以内,是最优的修正模型.等效斜撑+幕墙墙元模型的计算结果与实测结果的误差基本在20%以内,是其次可接受的修正模型.而整体墙元模型的计算结果与实测结果严重不符.对该类型传统木构建筑进行振动响应分析、风振作用下的受力性能分析、多遇地震作用下的弹性受力性能分析时,建议采用等效斜撑模型进行计算.当对该类型木构建筑进行设防地震、罕遇地震作用下出现弹塑性变形时的结构分析,需考虑围护结构失效时,建议采用不考虑围护结构效应模型进行计算.     

基于构件重要性的RC框架结构鲁棒性的快速评估方法

为了快速评估钢筋混凝土(RC)框架结构鲁棒性,通过广义应变能表征构件的易损性以反映构件属性,通过失效柱对应的梁板子结构承载力表征荷载传递路径.基于构件易损性和荷载传递路径指标建立可快速评价三维RC框架结构中构件重要性和单构件失效后受损结构鲁棒性的方法,该方法仅需整体结构线弹性分析和理论计算便可快速实施.针对一个基于中国建筑规范设计的典型规则框架结构的有限元分析,考虑了楼层数、层高、跨长的影响,验证所提方法针对三维规则结构鲁棒性评价的可行性和合理性.此外,通过2种典型竖向不规则结构的有限元分析,验证了该方法针对不规则结构柱在不同楼层下重要性识别的有效性.结果表明,所提出的评价方法可以快速、准确评估三维结构构件的重要性和单柱失效后受损结构的鲁棒性.对于规则框架结构,在给定单柱失效工况下,层高对结构位移响应的影响大于楼层数,但远弱于跨度的影响.     

中国早期木构建筑中的“结构预设”及其对建筑形态的影响

中国早期木构建筑有着非常明显的形态特征,如建筑屋面的举折、飞檐、柱的生起、侧脚等。对于形态的成因,在过去的半个多世纪里有很多学者都进行过研究,但结论至今未能统一。通过大量的实物观察、勘测及分析后认为,这些木构建筑的形态特征源自承重体系中部分结构构件的预先设置或调整,且与结构构件的受力变形有很大关系;借用语言学和逻辑学中的"预设",引入了"结构预设"的概念,剖析了中国早期木构建筑中此类形态生成的初始原由,解读了建筑形态与结构科学之间的对应关系。     

平面钢框架结构的整体可靠度设计

在平面钢框架结构极限承载分析和结构整体可靠度评价的基础上,基于现行规范的目标可靠度指标、结构重要性系数,并考虑钢框架结构常用的两种荷载组合,给出了钢框架结构基于结构体系可靠度的设计方法及其实用的设计公式.算例表明,该设计方法既比传统的基于构件可靠度的设计方法经济,又能保证设计结构具有一致的体系可靠度.     

典型藏式建筑木构架变形特征与变形关系

总结了藏式建筑木构架典型的3种变形特征,依据前期勘察成果所确定的构件变形的关键点位置,提取数值模拟分析中关键点处的应变数值,研究典型藏式建筑木构架在梁的过度下挠、构件的扭转、雀替的歪闪3种情况下的变形关系,提出初步的变形破坏定位与判断方法,为结构状态分析提供科学依据.     

一种基于模糊物元评价法的构件质量度量模型研究

 基于ISO/IEC 25010软件质量模型,提出了一种构件质量度量模型,运用模糊物元评价法对构件质量进行综合评估.度量模型和评估方法可作为构件管理者在对构件质量进行评价时参考.
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基于改进的基本效应法的网壳结构构件重要性分析方法

现有的网壳结构构件重要性计算方法仅考虑单根构件损伤或失效对结构的影响,未考虑构件间的相互作用和损伤的随机性。为解决这一问题,首先将基本效应法应用于构件的重要性判定中,定义了适用于网壳结构的基本效应;其次,将构件分为重要构件和一般构件两类,提出试算与正式计算结合的双阶段判定方法,以提高确定重要构件的计算效率;提出基于优劣解距离法的重要性排序方法,以确定重要构件内部的相对重要性排序;由此,进一步提出了基于改进的基本效应法的网壳结构构件重要性分析方法。此外,为减小改进的基本效应法的计算量,提出适用于该方法的修正径向抽样方法。凯威特型球面网壳数值算例分析结果表明：与现有方法相比,采用该方法确定的重要构件进行抽样检测鉴定时,评定网壳极限承载力的估计误差显著降低。     

基于有限元分析晋北传统民居木质装饰构件的营造特性

为推动国家乡村振兴的战略需求和传统地域建筑的发展研究,需要对传统民居建筑文化重新转译,而目前国内对传统装饰构件的研究还停留在艺术人文或部分节点的方向上,缺乏跨学科研究和从房屋的整体营造结构出发进行定量分析.因此研究了晋北传统民居木质装饰构件的营造特性,通过前期调研基于有限元分析对晋北代表性木结构五架檩木结构、广亮大门木...     

大型高层建筑结构构件可靠度综合评估模型构建

由于不同因素对建筑结构构件可靠度的影响程度不同,导致直接对构件可靠度进行计算的准确性较低,为此,设计了一种大型高层建筑结构构件可靠度综合评估模型。将构件在规定时间和条件下对设计功能的完成概率作为建筑结构构建可靠度评价指标,根据不同完成情况之间互不相容的关系,将影响建筑结构构件可靠度的因素为随机变量,构件了建筑结构构件影响因素的联合概率密度函数,以各个因素各自对设计功能的完成概率之和实现对构件整体可靠度的评估。在建筑结构构件可靠度评估模型构建过程中,采用二阶弹性分析设计法计算可靠度评价指标的权重参数后,将其与评估指标进行融合,得到最终的评估模型。在实例分析结果中,设计模型对构件可靠度的评估结果与标准解之间的误差最大值为2.20%,最小值仅为0.10%,可靠度评估时间最高为11 ms,说明设计模型可以准确高效地对构件应用状态进行分析,为实际的建筑施工提供可靠的数据支撑。     

微构件弹性模量悬臂梁法测量的模糊建模及分析

在介绍悬臂梁法测量微构件弹性模量原理的基础上，分析了测量和评价过程的主要不确定因素，将模糊数学方法引入弹性模量的评价过程．在常规模型中，给予有关参数一定的变动范围，以隶属函数表示其取值分布情况，建立了基于模糊集的评价模型．其中，悬臂梁试件的刚度系数由载荷一有效挠度曲线经模糊加权线性回归拟合获得，其几何尺寸考虑为正态分布模糊数，利用水平截集概念转化为普通集规划问题求解．对单晶硅(100)悬臂梁试件的实验数据进行了计算，得到不同置信水平下的弹性模量评价区间．研究结果表明，带有模糊参数的弹性模量评价模型能适当吸收一些不确定因素，同时由于考虑了测量中多种因素的影响，评价结果与实际情况符合较好，因此更具有参考价值．     

秦氏旧宅厅堂木构架体系结构性能分析

秦氏旧宅厅堂是豫中地区传统木构架建筑的典型代表.为了从结构安全性角度指导该建筑的保护与修缮,以厅堂木构架体系为原型建立整体有限元模型,通过静力分析得到木构架在自重及雪荷载作用工况下的变形规律及受力特点.分析结果表明：檩条与梁架搭接处、檩条之间的榫卯连接处、七架梁的跨中以及各层梁架的梁端是木构架结构的薄弱部位,易发生拔榫、弯垂、劈裂等现象,失效时直接影响结构的安全可靠性.研究结果将为厅堂的修缮设计提供科学依据,同时为同类木构架建筑的修护提供技术参考.     

基于构件合力的曲线梁桥最不利激励方向确定

为弥补以构件响应分量作为判别标准的结构最不利激励方向确定方法在实际工程应用中的不足,提出一种以构件合力(位移)为判别标准的结构地震动最不利激励方向确定方法.基于反应谱理论,推导出该方法的计算公式.以一座典型的曲线梁桥为例,建立了全桥有限元模型,应用该方法确定曲线梁桥的最不利激励方向并与多方向线性时程分析结果进行对比.研究结果表明,基于构件合力的结构地震动最不利激励方向确定方法可以综合反映构件整体的受力性能随地震动激励方向的变化情况,计算量相对较小且具有较高的可靠性;当以构件合力(位移)作为判别标准时,按照现行规范规定的地震动激励方向对曲线梁桥进行抗震性能验算,发现能够满足实际工程抗震设计的需要.     

钢管混凝土组合框架抗连续倒塌鲁棒性初步分析

为研究钢管混凝土框架结构的竖向连续倒塌易损性,设计了一个8层4×4 跨钢管混凝土柱-钢梁空间框架,利用有限元软件ABAQUS,采用静力加载方法,对原结构及拆除各底层柱后的剩余结构进行模拟研究;在已有改进后的两种基于构件重要性的易损性分析方法的基础上,分别计算结构构件的重要性系数;并计算了双柱失效工况下结构的鲁棒性系数,分析了该类结构的竖向鲁棒性.结果表明:两种方法计算结果相近,构件重要性系数的变化趋势一致;外荷载的增加与结构鲁棒性呈负相关,角柱相对边柱和中柱较为重要;角柱与边柱同时失效时,结构发生倒塌的几率大大提升.实际中可采用备用荷载路径的方法对重要性系数较大的构件进行低易损性设计.     

基于图形转换的构件组装研究与应用

Padberg J,Ehrig H等使用代数规格语义的Petri,基于图形转换理论提出一种通用构件组装框架,该框架可以适用于不同领域的动态和静态的构件组装.但由于其限制连接件的输入接口是互不相交的,即割裂了与传统Petri网的同步合成和共享合成的联系,也限制了其实际应用的灵活性.给出一种较弱的唯一性条件,及基于该条件的结构唯一性和内容兼容性的证明,并讨论在此框架体系中融合传统Petri网综合方法.最后将该框架体系实际应用于联锁逻辑的描述.     

遗传算法的平板建筑结构瞬态隔振性能边界条件优化方法

基于遗传算法及平板建筑构件瞬态振动响应时域有限元模型,提出一种提高平板建筑构件瞬态隔振性能的边界条件优化方法.有限元模型可模拟任意弹性边界条件下平板结构的瞬态振动响应,并在此基础上引入遗传算法,以边界条件为优化变量、瞬态振动响应最小化为优化目标,对边界参数进行最优解搜索,最大程度提升平板建筑构件对已知瞬态激励的隔振性能.实例结果表明:运用所提优化方法可以在不改变平板自身参数(材质、尺寸、厚度)前提下,通过边界条件的优化设计,有效提升平板建筑构件的瞬态隔振性能.     

面向对象的构件化档案信息管理系统

研究了在C Builder平台上,基于面向对象的构件化软件开发方法,开发通用的档案信息管理系统。结合档案管理构件的开发过程,讨论了基于面向对象的构件化的软件开发过程、系统的应用框架设计、构件的体系结构、构件模型、构件的提取、构件的分析和设计等一些关键技术问题。保证了档案管理系统的通用性、适应性和可扩展性。     

基于场景和UML图的CBSD软件集成测试方法研究

基于构件的软件开发(Component_Based Software Development,CBSD)是软件设计的新趋势,软件测试是软件质量的保证.构件化软件的测试核心是构件间的交互.介绍了一种基于场景和UML图的CBSD软件的集成测试方法,它以扩展的UML图为主要的测试模型,分析构件间的交互,并利用场景的思想生成测试用例.最后提出了一个构件化软件集成测试框架.     

基于类平衡矩阵的桁架构件重要性计算方法

为简化构件重要性系数的计算过程，提高计算效率，以基于刚度的构件重要性判断方法为基础进行数学推导，提出一种基于类平衡矩阵的空间结构重要构件的快速判断方法，并进行算例验证. 结果表明，当铰接杆件体系的各杆件线刚度近似相等，且不考虑结构应力刚化作用或应力刚化所贡献的刚度很小时，整体切线刚度矩阵仅与类平衡矩阵相关，构件重要性系数可直接利用类平衡矩阵的奇异值进行计算. 通过算例验证，类平衡矩阵的重要性构件判断方法与基于刚度的重要性构件判断方法计算结果一致，说明所提方法是一种切实可行的快速计算方法.     

基于三层体系结构的软件应用框架分析与设计

基于构件技术的软件开发方式是软件复用的主要手段,而如何实现构件之间的交互是利用构件技术的基础.文章设计了一种可复用的基于典型三层体系结构的软件应用框架,目的是为了实现构件之间的连接交互,从而实现软件的大粒度复用,提高软件开发效率.在本应用框架中,定义了构件的接口标准,构件之间的通信机制和交互规则,定义了框架扩展点,增加了框架的可扩展性.在本框架上,能够组合符合功能需求和接口标准的构件,从而可以导出应用系统,同时本框架还为构件的设计开发者提供了构件接口的标准.     

分布式构件的软件体系结构及其开发方法

阐述了构件思想和分布式应用的体系结构,探讨并提出了一种基于分布式构件化的B/S体系结构和应用系统的开发框架及相应的开发过程.能有效地辅助分布式软件设计人员在此结构和框架上对系统进行分析和设计,从而提高系统的开发效率.