钢箱混凝土空心薄壁墩抗震性能研究

为研究钢箱混凝土空心薄壁墩的抗震性能,采用有限元法对一跨山头桥梁模型的钢筋混凝土空心墩与截面等效的钢箱混凝土空心墩作了弹性时程分析下的墩底动力响应对比。再针对钢箱混凝土空心构件,进行低周往复作用受力分析,研究了添加PBL加劲肋对钢箱混凝土空心构件滞回曲线、骨架曲线、延性系数、耗能能力和残余变形等特性的影响规律。结果表明：钢箱混凝土空心墩在地震作用下能通过更大位移减小墩底地震内力峰值响应,相比钢筋混凝土空心墩更适合于山区桥梁;添加PBL加劲肋能减小钢箱混凝土空心构件在往复荷载作用下的损伤,改善结构受力状态,显著提升构件的水平地震抗力和延性,位移幅值越大,构件耗能能力越能得到充分发挥,且有利于震后修复和继续工作。     

隔层耗能桁架式抗侧力体系的静力性能研究

针对立体停车结构的使用功能和结构特点,提出了隔层耗能桁架抗侧式立体停车结构,分析了水平荷载作用下隔层耗能桁架式抗侧力体系的侧移性能与承载力,并与框架及偏心支撑框架体系的性能进行了比较.分析了不同情况下空腹节间梁段的长度变化对结构抗侧刚度与空腹节间梁段内力的影响规律.研究表明,隔层耗能桁架式抗侧力体系具有和偏心支撑框架相同的抗侧刚度及更高的承载能力;随着空腹节间梁段长度的增大,结构抗侧刚度与空腹节间梁段的剪力逐渐减小,而弯矩则先增大后减小;综合结构性能要求与构造因素,空腹节间长度宜取结构跨度的0.05～0.1倍.     

咱里大桥静动载试验研究

咱里大桥主桥为一孔119.5m浅加劲栓焊钢结构悬索桥,荷载试验前采用大型通用结构分析软件和桥梁专用程序进行理论计算分析,计算出结构在标准荷载和试验车辆荷载作用下的挠度、应变理论值等。静载试验测试了纵梁挠度及应变、主缆位移、主塔位移等,动载试验采用脉动法和车桥振动法相互校核和验证。试验结果表明,咱里大桥在试验荷载的作用下,基本上处于弹性工作状态,结构工作性能良好,满足设计要求。     

悬臂混凝土薄壁箱梁剪力滞效应试验研究与分析

进行了大比例伸臂混凝土薄壁箱梁在弹性范围内的剪力滞效应试验研究与分析,重点研究了伸臂混凝土薄壁箱梁悬臂部分在不同荷载作用下,荷载-挠度曲线以及不同截面处翼缘混凝土应变分布规律等问题.研究结果表明:在集中荷载作用下不同位置处截面均存在正剪力滞现象;而在均布荷载作用下不同位置处截面存在不同的剪力滞现象:支座处存在正剪力滞现象,离支座2/3悬臂长度处存在明显的负剪力滞现象.根据试验结果,得到了伸臂混凝土薄壁箱梁悬臂部分不同荷载作用下,不同截面处翼缘等效宽度计算系数,并和现行JTG D62-2004规范比较,得出规范计算结果较试验结果偏于安全.     

均布荷载作用下地基沉降的微元分析

基于Boussinesq弹性地基模型,对均布荷载作用下的地基沉降位移进行分析。利用微元分析法给出均布荷载作用下地基表面的沉降公式,为弹性地基的分析研究提供了一种新的方法。     

斜交支承连续箱梁桥的剪力滞效应与约束扭转分析

通过编制有限元程序MFRAME2,对一斜交支承三跨连续箱梁进行了计算,其计算值与ANSYS壳单元计算值吻合较好,验证了该单元的可靠性。研究分析了斜交支承三跨连续箱梁的力学性能,结果表明:斜交支承降低了连续梁控制截面的弯矩值和剪力滞广义力矩值,并且随着斜交角的增大,二者的峰值都在减小。在同一横截面上,剪力滞广义力矩值远远小于弯矩值。斜交支承增大了连续梁控制截面的双力矩,并且随着斜交角的增大,其峰值也增大。在偏心荷载作用下,斜交支承使扭矩从中跨传递到了2个边跨,双力矩在斜交支承条件下在连续梁内不再具有对称性,在设计中应注意。     

反复加卸荷作用下两种岩石的变形与声发射特征研究

【目的】为了研究反复加卸荷作用下不同类型围岩在隧道施工及运营过程中的变形与破坏特征。【方法】选取花岗岩和砂岩试样进行等荷载反复加卸荷试验。【结果】研究结果表明：当应力水平低于裂缝损伤应力时，滞回曲线在循环过程中由疏至密；当应力水平高于裂缝损伤应力时，滞回曲线并不会表现出明显的密集特征；当应力水平低于裂缝损伤应力时，在第一次加卸载过程中损伤已基本形成，花岗岩发生的声发射事件有限，而砂岩声发射事件稀少，并在后续循环累积过程中损伤明显减少；当应力水平超过裂缝损伤应力时，两种岩石在循环加卸荷过程中会逐次产生明显的损伤，且应力水平超过裂缝损伤应力越高，损伤增长速度越快。【结论】循环荷载的增大会促进花岗岩内部裂纹的扩展，导致声发射事件变得活跃，而砂岩只有在应力水平提高至93%时，声发射事件才表现出明显间歇性增长规律。     

桥台高度对肋板式桥台受力特性的影响

基于对运营8m以上有裂缝的桥台调查,总结出桥台高度对桥台的影响比较敏感,因此分析桥台高度对肋板式桥台力学特性的影响就比较有工程实际价值。针对8m以上运营肋板桥台出现裂缝的情况,利用有限元软件Midas/Civil建立40m跨径桥梁,肋板桥台高度分别为8、10、12、14m,基于此分析在汽车中载、偏载、人群荷载、温度荷载、混凝土收缩徐变作用下肋板桥台上部结构力学特性。结果表明:作用荷载不变时,随桥台高度增加台帽顺桥向位移逐渐减小,横向应力以3%的增幅增大。     

考虑楼板效应的钢结构地震反应对比分析

以10层钢结构为研究对象,在罕遇地震作用下,通过ANSYS有限元数值方法,对纯框架结构及偏心耗能支撑结构在考虑楼板作用与不考虑楼板作用情况下结构的地震响应进行了比较分析,结果表明:在考虑楼板作用下纯框架结构顶层位移X、Y方向分别减小了31.3%和33.9%;结构顶层加速度X、Y方向分别增大了39.7%和45.2%.由于楼板的约束效应,结构的整体刚度增加,自振周期减小.考虑比不考虑楼板作用同样的耗能结构耗能能力减小了,在分析耗能结构时不能忽略楼板作用.分析结果为钢结构抗震设计提供了参考.     

植筋混凝土压弯构件的恢复力特性

植筋技术是一种新的钢筋锚固技术，在解决新老混凝土连接、钢筋漏埋、错埋等钢筋生根问题中发挥着重要作用。被广泛应用于结构加固改造中，为研究植筋构件的延性和抗震性能，设计制作了两组六个钢筋混凝土压弯构件。一组为整体浇注的构件，一组为植筋构件，通过试验。对比分析了两组构件在反复周期荷载作用下的滞回曲线、骨架曲线、极限承载能力、极限变形能力与延性。并进行了理论分析，对比分析表明，在植筋锚固长度大于20D的情况下，植筋压弯构件的极限承载能力、极限变形能力和延性等主要力学指标都与整浇构件相当，植筋构件的抗震性能是可靠的。     

防屈曲支撑在超限高层钢—砼混合结构中减震效果分析

防屈曲支撑分耗能型和承载型,在地震工况作用下是否启动耗能是区分两种类型的重要标准,防屈曲支撑耗能启动承载力是决定其耗能能力的关键因素.通过对某一高层实际工程,用有限元软件来分析防屈曲支撑结构在地震作用下的反应,依据多遇地震下支撑的弹性内力来设计防屈曲支撑在地震作用下耗能启动承载力,采用EL-Centro波、Taft波、人工波3条地震波,用时程分析方法在小震、中震及大震工况作用下来分析防屈曲结构的减震耗能能力.结果表明:在小震下支撑保持弹性不启动耗能,仅对结构提供刚度;在中震下支撑屈服后耗能开始启动,消耗地震能量,有效保护了主体结构;在大震作用下耗能支撑和结构主体共同作用,保护主体结构不倒塌.     

拉压弹性模量不等材料简支梁在横向载荷作用下的线性振动问题

采用Hamilton原理，假设线性振动为简谐响应形式，把偏微分振动控制方程化为无量纲常微分方程组．考虑横向载荷作用的大挠度，研究拉压性能不同时简支梁的线性振动规律．利用打靶法数值求解了简支梁线性振动时，横向载荷引起的弯曲挠度、中性轴位置变化以及微幅振动时的固有频率．结果表明：固有频率随着弹性模量比值非线性变化，横向载荷较大时呈现出非单调性．横向载荷的作用引起梁的抗弯刚度变化，固有频率也明显变化．     

采用铁皮网加固片石砌体的抗震性能有限元分析

石砌体结构是由石块和砂浆2种性质截然不同的材料砌筑而成的,由于二者之间粘结力的薄弱,严重影响了石砌体结构的抗震性能.为此建立了3种模型,分别为普通石砌体墙,铁皮方格网加固石砌体墙和铁皮斜格网加固石砌体墙.通过有限元软件ANSYS对3种模型进行伪静力模拟分析,分别得出各自的滞回曲线、骨架曲线等抗震性能指标.通过对比可知,普通石砌体墙的抗震性能比较差,铁皮网加固后的石砌体墙的耗能能力、延性、整体性等抗震指标都有一定程度的提高,铁皮网加固石砌体是一种施工方便、经济可行的方法.     

拉压弹性模量不等材料简支梁的线性振动问题

基于弹性力学的基本理论和不同模量弹性理论,分析了拉压弹性模量不等材料简支梁的自由振动情况下的应力和应变,同时给出相应的应力计算公式.通过自由振动的振动微分方程,解析了自由振动的前三阶频率和主振型.通过数值计算,分析频率和主振型随模量比的变化情况.     

二次受力下CFRP加固RC梁的刚度计算方法

将CFRP加固梁的弯矩-曲率关系理想化为三线型,通过平衡方程的建立,推导出加固后RC梁的刚度计算方法．解决了目前CFRP加固钢筋混凝土受弯构件刚度计算中,忽略2次受力产生的碳纤维应变滞后值,从而导致过高估计构件实际承载力的问题．     

偏心支撑钢框架结构耗能梁段的优化设计方法

根据结构承载力和延性设计准则,以耗能梁段长度作为优化设计变量,建立了结构各类构件截面优化设计的迭代计算方法．算例结果表明,该方法对解决偏心支撑钢框架结构的截面优化设计具有概念简单以及计算方便的特点,并为实际优化设计提供了较好的求解途径．     

具有侧向支撑的屈曲约束支撑整体稳定性分析

传统的屈曲约束支撑是由外包构件、内核构件及填充在两者之间的砂浆所组成,具有良好的耗能能力,但也存在在反复荷载作用下由于砂浆开裂而产生的刚度退化和承载力劣化等缺点,因此提出了一种新型屈曲约束支撑,即在内核构件和外包构件之间不再灌注砂浆,而是设置钢板侧向支撑,并建立基于欧拉屈曲理论的力学模型,采用解析法和ANSYS有限元方法进行了理论分析,对临界荷载、外包构件的刚度及侧向支撑的数量得到了解析公式,对在具体结构中的使用得到了相应的设计步骤.     

信道预测下的迫零波束形成系统的性能

分析了反馈时延对于迫零(zero-forcing, ZF)波束形成系统和容量性能的影响,提出采用最小均方误差信道预测技术补偿反馈时延. 基于ZF系统信干噪比的概率密度函数,推导了信道信息存在误差时该系统和容量期望的解析表达式. 数值仿真表明,预测器有效利用了信道的时间相关性,补偿了反馈时延带来的容量损失,仿真结果与理论分析结果吻合.     

梁弯曲正应力公式适用条件探讨

材料力学和弹性力学作为工科类专业的一门基础课,公式较为复杂.针对材料力学和弹性力学中对梁弯曲正应力推导方式的不同,基于弹性力学有限元理论,采用有限元数值仿真软件模拟不同跨高比条件下梁弯曲正应力的数值解,并与材料力学近似解进行对比和误差分析,得到深梁和浅梁弯曲正应力公式的适用条件,为学生更形象直观地理解知识点提供新的视角.     

离子束动态混合氮化钛薄膜生长及其组分和结构分析

用电子束蒸发沉积钛和40keV氮离子束轰击同时进行的动态混合方法制备了氮化钛薄膜.RBS组分分析结果表明,离子束动态混合制备的氮化钛薄膜中的氧含量比不用离子束轰击的显著减少,薄膜的组分与离子原子到达比关系不大,主要受长膜过程中吸附效应的影响.随着蒸发沉积速率的提高,膜中氮含量下降,提高样品温度可获得同样效果.采用TEM和XRD对薄膜的结构进行分析测定,发现离子束动态混合制备的氮化钛薄膜主要由面心立方结构的TiN相构成,晶体取向随离子原子到达比(N/Ti)的增加,由<111>择优取向变到无择优的随机取向,然后再转变到<200>择优取向,合成的氮化钛薄膜具有良好的抗磨损性能,划痕试验表明薄膜与基体间结合力极强,临界载荷达10-15kg.