岩基扩展基础抗剪性能的影响因素与规范对比分析

通过有限元数值模拟,研究不同刚度比、跨高比情况下,岩基上扩展基础的剪力分布情况。发现基础截面剪力最大位置位于柱与基础交接处所在截面,且刚度比越大,基底反力分布呈现基础底部中心反力大、基础边缘反力小的特点越加突出;跨高比越小,基底反力越向基底四周扩散。同时将不同情况下的剪力与规范法剪力计算结果进行对比分析,总结刚度比、跨高比对岩基上扩展基础抗剪性能的影响规律;并通过模拟结果推导了抗剪破坏值公式。     

宽梁-薄墙肢梁筋直锚节点试验

在宽梁-薄墙肢节点的弹性有限元分析基础上,对近似足尺的2个宽梁-薄墙肢梁筋直锚节点进行了试验,研究了宽梁节点区的受力和变形性能,特别是纵筋的受力、滑移以及节点区的破坏形态.有限元分析和试验表明:宽梁应伸进墙肢一定的长度,以使宽梁截面的弯曲应力沿着梁截面宽度分布均匀,充分发挥宽梁的抗弯能力;位于墙外侧的宽梁上部纵筋锚固环境较差,如果仅仅满足规范规定的锚固长度,不能保证节点的承载力和延性;节点区的宽梁箍筋对于凸出在墙外的宽梁上部纵筋的锚固具有比较重要的作用.如果节点区的宽梁箍筋数量不足,宽梁在节点区将出现较多斜裂缝,使结构的承载力和延性变差.最后还提出了梁筋直锚型节点受力的空间桁架模型.     

无板大跨度预应力次梁楼盖边梁协调扭转试验

介绍2个6 m×8 m无整浇板大跨度预应力次梁楼盖试件的边主梁协调扭转试验,探讨无整浇板大跨度预应力次梁楼盖中边主梁与次梁之间弯扭分配的变化过程.对试验现象和实测结果的分析表明,大跨度预应力次梁楼盖的边主梁始终处于弯剪扭复合受力状态下,其协调扭矩不可忽略,不应采用零刚度法;开裂以后,协调扭矩继续随荷载的增加而增长,这与AC I规范塑性设计法的基本假定有显著区别.该结果对规范修订有一定参考价值.     

港口公路桥梁疲劳荷载谱研究与应用

为了对港口公路桥梁疲劳荷载谱进行研究,以浙江沿海一座港口公路桥梁为背景,连续跟踪其1年内的通行车辆荷载信息,研究港口公路桥梁的疲劳荷载谱。首先根据车轴数量和轴距将桥上通行车辆划分为7类,从车流量、轴载质量和轴距3个方面分析港口公路桥梁车辆荷载的分布特征;然后根据等效疲劳损伤原理,计算各车型的等效轴载质量和等效轴距,得到港口公路桥梁疲劳荷载谱;最后应用得到的疲劳荷载谱,采用热点应力法对该港口公路桥梁正交异性钢桥板的3个关键疲劳细节进行寿命评估。结果表明:两侧慢车道车流量占主要地位,占比高达总量的79.5%;四轴以上货车(V4~V7)在总车流量中占比高达81.5%,以V4、V5和V7为主;其中四轴车轴载质量均服从混合高斯分布,轴距均服从典型高斯分布;在港口公路桥梁疲劳荷载谱中,所有等效疲劳车辆的质量均大于10t,并且四轴以上货车占比高达85.9%;四轴以上货车对钢桥面板的疲劳损伤贡献率超过90%,其中五轴车和六轴2类车占比最高,约为70%,三轴2类车的疲劳损伤贡献率最低,占比不到1%;评估得到该桥钢桥面板的3个关键疲劳细节的疲劳寿命均小于设计使用寿命,并且疲劳细节P2和P3的疲劳寿命仅为4.4年和6.1年,后续应对其加强监测,以确保桥梁结构安全;得到的疲劳荷载谱对今后港口公路桥梁的抗疲劳设计和疲劳损伤评估具有较强的参考价值,疲劳寿命评估结果对该桥的后期维护具有指导意义。     

基于损伤理论的混凝土裂缝扩展研究

采用Loland损伤模型,推导了Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝尖端区域的损伤断裂区域方程,得到各损伤区形状及范围;并提出了基于缝端损伤区域的裂缝发展的双D损伤判据和双R损伤半径判据;利用有限元软件建立并模拟Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝在起裂荷载以及失稳荷载作用下损伤区域,将有限元计算结果与理论结果进行对比分析,以验证本文方法的合理性;将损伤区理论应用于工程实例中,计算出带裂缝重力坝的起裂损伤区以及失稳损伤区,分析了坝体裂缝在相应荷载作用下的安全性.     

基于弹性应变能的MohrCoulomb强度准则讨论

从弹性应变能释放是材料屈服的基本原理来看,MohrCoulomb(M-C)强度准则认为屈服时材料的泊松比恒为0.5,这可能违反能量守恒定律.研究了弹性应变能、应力偏量第二不变量、应力张量第二不变量及泊松比之间的关系,提出广义应力偏量第二不变量概念;从弹性应变能角度对M-C强度准则的物理意义进行分析,提出广义M-C强度准则;利用强度准则对岩石的破坏强度进行了计算.结果表明,由于考虑了中间主应力与泊松比的影响,广义M-C强度准则的计算精度更高,并分析了产生这种结果的内在机理.广义M-C强度准则突破了材料破坏时的泊松比恒为0.5的假设,这对于定量描述材料的屈服与破坏特性具有重要的意义.     

盆地型长周期地震动的判别准则

为了筛选出盆地内超高层结构抗震设计所需的盆地型长周期地震动(简称为长周期地震动)验算波,总结了长周期地震动的形成机理,分析了长周期地震动中面波的卓越性,提出了截取由面波主导的地震动尾波的方法,通过基于尾波特性的统计分析得到了长周期地震动的判别准则.结果表明:沉积盆地边界所激发的面波在盆地内传播、叠加以及依频率放大是长周期地震动的主要形成机理;长周期地震动中由面波主导的尾波段对长周期结构响应起控制作用;长周期地震动判别准则宜定为:速度反应谱卓越周期大于2s,且截取出的尾波与原始波在速度反应谱卓越周期处的谱幅值比大于85%.     

拉索预应力巨型网格结构布索形式研究

针对由预应力和巨型网壳结构组合而成的一种超大跨度拉索预应力空间结构体系,总结了该结构体系已提出的两种预应力布置形式的索杆布置原则、受力机理、具体形式与几何拓扑关系;并在此基础上提出两种改进型拉索预应力布索形式.通过与已提出的两种布索形式及未布索桁架拱进行对比分析,初步研究了改进型布索形式下立体桁架拱的静力及稳定性能.对比指标包括结构最大位移、支座水平反力、杆件内力峰值、结构稳定极限承载力及失稳模态等5个方面.分析结果表明,两种改进型布索形式的引入均可有效地提高桁架拱的结构刚度,改善结构的静力性能,并能较大地提高其稳定承载力,同时还能改善已有布索形式的缺陷,是较合理的索杆布置;其中第2种改进型布索形式的综合性能更好,是一种更有效的布索形式.     

面向对象的三维对流扩散问题有限元程序设计

根据三维对流扩散问题的有限元分析,采用面向对象的程序设计语言C ,建立向量类、矩阵类、单元类、结点类、材料类和有限元方法类等,实现三维对流扩散问题的有限元分析程序开发,对相关的对流扩散问题进行数值模拟.结果表明与用结构化语言开发的传统有限元程序相比,程序更易重用、维护、扩充,并且可以融入用C 编制的大型通用有限元科学和工程计算软件.     

基于人工神经网络技术的投标前期决策

针对投标前期决策中常用决策分析方法未能有效解决影响因素之间、影响因素与决策结果之间的复杂非线性关系的问题,通过调查、比较和分析,结合人工神经网络分析方法的要求,确定了投标前期决策影响因素的指标体系.将人工神经网络技术应用于投标前期决策,应用定量法和模糊综合评价法提出相应指标的量化标准及方法,据此构建了具有较好泛化学习能力及较好学习速度的人工神经网络投标前期决策模型.在MATLAB平台上,开发出人工神经网络投标前期决策模型应用系统.通过工程实例证明,此方法能有效应用于施工企业的前期投标决策.