新型方钢管柱内套筒装配连接力学性能

针对方钢管柱内套筒装配式节点存在的问题,提出一种新型方钢管柱内套筒装配连接形式,将柱拼接位置上移至梁柱节点核心区上方,为梁柱节点高强螺栓安装提供了空间,同时保证了节点域的连续性。改变内套筒厚度、内套筒长度、对拉螺栓间距及端板厚度等构造参数建立一系列有限元模型,采用ANSYS非线性计算对该新型连接的滞回性能、耗能能力等进行分析。结果表明:该新型连接具有较好的延性和耗能能力,各构造参数变化对其受力性能产生不同的影响。增大内套筒厚度可以提高节点极限承载力和耗能能力,当内套筒厚度大于柱壁厚度2 mm时,节点力学性能提升较明显;适当增加对拉螺栓间距可以改善节点受力;增大内套筒长度,节点刚度、延性和耗能能力均会下降,因此在满足构造要求的前提下,内套筒长度宜取较小值;适当增加端板厚度,可以改善节点受力性能、延性和耗能性能,但端板过厚则不够经济。研究结论可为该新型方钢管柱内套筒装配连接设计和应用提供基础研究数据。     

个体防护装备在坐姿下的功耗机理与评价方法研究

针对坐姿下防护装备耗能情况,按照不同类型服装功耗不同的研究思路,基于控制变量法和正交试验法的实验研究,采集步进电机在坐姿下身着不同类型、不同大小、不同材质的服装的电流值和电压值等试验数据,计算各类型服装下的电机功率值,并与空载时的功率值相比较,其差值即为服装耗能。结果表明,服装大小和材质对其功耗影响微小,而服装类型影响较大,其功耗大小影响顺序为西服>运动服>T恤>不穿衣服。     

外置耗能钢板预制拼装桥墩抗震性能研究

为推广预制拼装桥墩在中高烈度地震区的应用,在墩底外侧设置耗能钢板,并与整体现浇桥墩、内置耗能钢筋的预制拼装桥墩进行拟静力对比分析,从滞回曲线、骨架曲线、累积耗能及可恢复性等方面,研究了建议结构的合理性. 基于三线型骨架曲线模型提出了外置耗能钢板预制拼装桥墩骨架曲线计算方法,并与数值模拟结果进行对比,两者吻合程度较高. 将预应力度、预应力钢绞线布置位置、耗能钢板用量以及开槽率作为变量,通过PUSHOVER方法对外置耗能钢板预制拼装桥墩的抗震性能进行了分析. 结果表明,增大预应力度可提高承载力和刚度,同时延性有所降低. 预应力钢绞线布置在周围时,桥墩的承载力、刚度与耗能能力得到提高. 钢绞线布置在中心时,桥墩延性有所提高,屈服后变形能力较强. 增加耗能钢板用量可提高桥墩的承载力和刚度. 增加耗能钢板用量能够在一定程度上弥补开槽率的增大对结构的不利影响.     

大型厂房框排架结构变形与耗能性能试验

根据大型厂房钢筋混凝土主厂房结构“强梁弱柱”的特点，选取1／7比例含有3跨3榀5层框排架子空间模型进行拟动力和伪静力试验，研究了模型结构在水平地震作用下裂缝发展规律、破坏机制、结构的变形及耗能性能等。结果表明，该类结构最终的破坏机构为柱铰模式，耗能性能不理想，主要的薄弱环节在结构的上部变截面处。钢筋混凝土框排架原型厂房能满足7度区设防要求，但抗震裕度不大，在更高烈度区应用该类型结构应慎重。     

最小耗能率原理及其在固体力学中的某些应用

本文提出并证明存在着一个最小耗能率原理,即“在线性非平衡系统中发生的任何耗能过程.都将在相应约束条件下以最小耗能的方式进行”.根据这个原理,完成了对这样三个问题的讨论,即塑性力学中建立塑性位势理论的理论依据、断裂力学中Griffith断裂准则的推导和现代连续介质力学中的内变量演变方程的建立.这些结果可以认为是对这个原理正确性的一种验证.同时还指出,最小耗能率原理将人们已感觉到的大自然的节约法则,提到了一个理性认识的高度.可以预料,由它出发还可能导出更多的有用结果.     

空间网格结构风振抑制的阻尼器位置与数量寻优

针对空间结构振动抑制问题,基于经典遗传算法提出改进算法,进行阻尼器的位置寻优和数量寻优.通过对变异概率的调节,增强了改进算法跳出局部陷阱的能力,使之可准确找到全局最优解.通过提高编码效率、筛选初始种群分布等有效措施提高了算法收敛速度.所构造的适应度函数,可实现阻尼器杆件数量和位置的同步寻优.对影响结构振动抑制的各参数进行数值分析,并以空间网壳结构为例,利用改进遗传算法进行寻优计算和结果讨论,得出在一定荷载条件下空间网格结构阻尼器杆件的优化布置规律.     

损伤方钢管混凝土框架加固后的抗震性能

为了保证加固框架在抗震区应用的安全性，采用加强节点，梁端削弱的方法对震后钢管混凝土框架进行加固，为考察加固后的框架是否满足延性框架的要求，通过拟静力试验，对比分析了损伤加固框架和原框架的抗震性能．研究表明，损伤加固后的方钢管混凝土框架不仅承载能力有了大幅度的提高，并且延性系数好。满足延性框架的要求，耗能能力接近原框架，说明加固效果显著．     

运用最小耗能原理对梯度材料强度准则的探讨

通过最小耗能原理以及连续介质力学的函数的三个不变量的表示,推导出梯度材料的强度准则。新的准则只需要由简单的实验确定其系数,就能用于梯度材料复杂应力状态下的强度计算。并为梯度材料的优化设计提供强度方面的依据。     

非滑动型连接钢框架抗冲击性能

对一种新型非滑动型钢柱脚减震装置进行了抗冲击性能研究,根据试验结果建立了非滑动型连接钢柱脚的恢复力模型,并以此对一钢框架模型进行了弹塑性时程分析.分析中采用了2种不同的方案:在钢柱脚加装减震装置;按传统外露式柱脚.将计算结果进行对比,结果表明:非滑动型连接装置可以有效的减小结构的冲击残余变形;减震装置中的弹簧和楔块有效的实现了塑性耗能,控制了冲击荷载中结构刚度的衰减;钢柱脚减震连接对底层变形的影响较明显.研究表明,这种非滑动型连接装置对于控制结构变形、耗散冲击能量具有明显的效果,使结构具有良好的抗冲击性能.