正交设计法在结构防火试验中的应用

建筑防火设计中材料的高温性能主要通过试验的方法来进行。通过对大量的试块进行试验，总结出材料的高温性能。这种方法所需构件多，并且具有一定的随机性。本文通过在结构防火试验中引入正交设计法，大大减少构件的数量，并能进一步得出各因素以什么样的水平搭配起来，使构件性能良好。     

Q345钢轴心受力构件高温下设计参数与可靠度分析

我国现行的钢结构设计规范中提出了各类钢材常温下设计指标,但尚未有高温下的设计指标。为了分析高温下钢材的设计指标,收集了152组Q345钢材高温材料性能数据,得到Q345钢材高温下材料性能不定性的统计参数;利用ABAQUS建立有限元模型,计算高温下Q345轴心受力构件承载力360组,从而获得Q345钢轴心受力构件高温下计算模式不定性的统计参数;基于统计结果采用一次二阶矩法,通过MATLAB编制程序提出了Q345钢轴心受力构件高温下抗力分项系数。对提出的系数进行可靠度校核分析,结果表明,满足建筑火灾下的可靠度要求,具有较好的可靠性。     

恒压荷载下混凝土柱高温性能测试方法

混凝土构件在火灾中的高温耐火性能对建筑结构的安全性具有重要意义.根据混凝土柱构件在火灾中承受恒压荷载和高温双重作用的特征,设计出一种混凝土柱高温性能测试方法:将混凝土柱置于恒压荷载下,对其进行加热并恒温,测试加热至不同温度的混凝土构件的性能变化.根据混凝土柱在加热过程中的初始爆裂温度、高温后的爆裂程度、裂缝形态和力学性能等指标,评价其高温耐火性能.通过对3组高强混凝土棱柱体进行测试,结果表明:该方法能反映出受压混凝土柱构件的耐火性能,并且具有对测试仪器要求不高、测试方法简便和结果可靠的特点.     

混凝土结构抗火研究综述与建议

为了促进混凝土结构抗火研究的发展,从火灾温度场发展过程、混凝土结构抗火性能与抗火设计、火灾后结构损伤评估与加固修复、混凝土结构抗火性能提高方法等4个方面出发,总结混凝土结构抗火研究成果,指出研究中存在的问题并展望了其发展趋势。从空气、结构温度场2个方面归纳了火灾温度场研究方法,总结不同参数对混凝土材料、构件、结构高温性能的影响规律,分析现有混凝土结构抗火设计方法的应用以及其优点和不足,梳理火灾后结构损伤评估流程,分析火灾后实际工程损伤评估与加固修复案例,并对现有火灾后结构损伤检测和维修加固方法进行总结,最后,从材料及构造2个方面总结提高混凝土结构抗火性能的方法。研究表明:高温下混凝土结构力学性能劣化严重,掺加纤维、调整原材料配合比和应用合理构造措施可提高混凝土结构抗火性能,掺聚丙烯纤维可有效避免高性能混凝土高温爆裂。后续应重点研究高温下大空间混凝土结构温度场分布,材料高温性能随机性对混凝土构件力学性能的影响规律,不同温度-荷载路径及反复升降温对结构和构件高温性能的影响,科学的混凝土结构火灾损伤评估体系,结构抗火可靠度设计理论研究和高性能混凝土结构抗火设计方法等方面。     

高温下不锈钢工字形截面构件局部稳定性能研究

为研究火灾下不锈钢构件的局部稳定性能及其破坏机理，介绍了8个奥氏体型焊接工字形截面短柱的轴心受压试验，其中包括6个高温试验和2个常温对照试验. 分析试验构件的失稳模态和局部稳定承载力，利用有限元模型对影响构件局部稳定性能的重要因素做了参数分析. 结合试验与数值分析结果，对现有欧洲规范设计方法进行了评估. 结果表明：随着温度升高，构件的刚度下降，屈曲变形增大，局部稳定承载力降低幅度增大；初始缺陷对构件承载力影响较小，截面宽厚比是影响局部承载力的关键因素；现有欧洲规范设计方法预测结果较为准确.     

高强结构钢S690高温力学性能

在火灾下,材料力学性能的退化是导致钢结构承载力降低的主要因素.对高强结构钢S690进行稳态和瞬态火灾试验研究,并将S690的高温材性试验结果与欧洲、美国、澳大利亚、英国和中国钢结构设计规范进行对比,结果表明,依据各国现行钢结构设计规范进行高强钢S690钢结构的抗火设计是不安全的.另外,对试验得出的高温下高强钢S690的弹性模量、屈服强度和极限强度折减系数进行数值拟合,给出可准确表征S690高温下材料性能退化的预测公式,可用于指导含高强钢S690构件的钢结构抗火设计,并为相关规范的修订提供参考依据.     

火灾后钢筋混凝土梁的安全性静载测试研究

钢筋混凝土结构火灾损伤程度安全性评价是一个实验性很强的研究课题,按照火灾试验标准,设计了建筑构件在火灾作用下进行了模拟火灾高温对对构件损伤试验,并对梁进行了静力荷载测试,结果表明火灾作用后梁的安全性能降低,脆性增大,刚度减小,试验结果为火灾后混凝土构件理论计算提供了试验依据。     

高强钢结构抗火研究进展

高强钢结构的性能与应用是近年来建筑结构领域的热点研究课题之一,其火灾性能至关重要.本文总结国内外高强钢结构的抗火研究现状,包括高强钢高温材料性能、高强钢构件抗火性能以及高强钢用于梁柱连接节点的抗火性能研究等.不同种类高强钢的高温力学性能差异显著,且基于普通钢材料力学性能的现行钢结构设计规范均不能经济可靠地指导高强钢结构防火设计;国内外对高强钢构件及节点的抗火性能研究以理论分析和数值模拟为主,试验研究相对匮乏,远不能满足高强钢结构设计需求.因此,有必要进行更多更深入的试验和理论研究,以完善高强钢结构的设计理论,为相关设计规范修订提供依据.     

FRP筋纤维混凝土受弯构件试验研究

现有采用FRP的受弯构件中, FRP作为主要纵向受拉材料,用量通常较大。这造成FRP筋混凝土构件成本较高,同时还因构件刚度不够导致其变形而非承载力成为设计的控制因素。为了充分发挥FRP材料良好的抗拉性能,建立了FRP筋纤维混凝土受弯构件。通过结构试验的方法研究纤维混凝土对FRP筋混凝土受弯构件延性及变形能力的影响。试验结果表明,纤维的增加能够有效提高FRP筋受弯构件的变形能力,解决了过去FRP筋受弯构件延性差导致配筋率过高的问题。基于FRP筋与钢筋材料上的差异,针对FRP筋混凝土构件建立了相应的延性设计指标。采用该指标对纤维混凝土构件进行分析后发现,随着纤维含量的增加, FRP筋混凝土受弯构件的延性有着明显提高。     

不同饰面材料高强混凝土柱的耐火性能

通过对8根装饰有不同饰面材料的高强混凝土柱式构件进行ISO834标准升温条件下的明火试验,考察了饰面材料对构件表面混凝土爆裂的影响,分析了不同饰面材料高强混凝土构件的内部温度场,并与试验结果进行了对比.研究结果表明:饰面材料的引入虽然延缓了构件表面混凝土的起爆时刻,却加重了其爆裂程度;双层防火板可较好地抑制构件表面混凝土的高温爆裂;将饰面材料折算为等效混凝土的做法,总体上可较好地反映饰面材料对构件截面温度场的影响.     

浇注式沥青混凝土级配设计

针对浇注式沥青混凝土级配的设计问题,提出了两阶段设计方法.根据该方法设计了新的浇注式沥青混凝土级配,采用该级配制作的浇注式沥青混凝土,流动性能够满足施工要求,空隙率小于1%.对试件进行车辙试验、小梁弯曲试验、水稳定性试验和疲劳试验,结果表明根据两阶段设计方法设计的级配制作的浇注式沥青混凝土试件与传统级配浇注式沥青混凝土试件相比大大提高了高温稳定性,同时具有良好的低温抗裂性能、水稳定性和抗疲劳性能.因此,该设计方法是较好的浇注式沥青混凝土级配设计方法.     

基于模糊信息优化处理法的膨胀土分类

针对膨胀土胀缩性“高低”划分属于模糊概念，应用模糊信息优化处理方法对国道G316公路沿线某段膨胀土滑坡区域膨胀土进行分类。首先将22组土样的试验资料，按照二维正态信息扩散公式分别建立液限、塑性指数、含水量和胀缩等级之间的模糊关系矩阵R，然后将10组验证土样的液限、塑性指数和含水量按一维信息分配公式进行信息分配，求得原因集Xo；最后通过两级模糊近似推论得出了该10组土样的分类结果，并将其与灰色系统理论方法的分类结果进行比较，其中7组的分类完全相同，而其余3组土样的分类精度则更高。结果表明该方法是一种有效的膨胀土分类方法，可以为膨胀土的工程治理设计提供参考。     

主成分分析法在航空反潜机性能评估中的应用

针对航空反潜机机动性能评估的问题,确立了反潜机机动性能的评估指标集,建立了待评估样品的数据矩阵,用多元统计中的主成分分析法对样本矩阵进行统计分析,以样品第一主成分得分值构造系统排序评估指数,以评估指数对各个样品进行排序。用此方法对各种不同反潜机的综合机动性能进行评估并排序,所得结果与实际情况相符合,能客观有效反映飞机的综合机动性能。     

抗剪强度参数相关变量重构及Copula联合分布模型研究

在实际工程中,大样本的岩土体参数实测值往往不易获取,以抗剪强度参数为例,给出了一种相关变量样本重构方法。首先简要介绍了Ilich算法和Copula函数,基于实际的初始数据,生成了具有指定边缘分布的相关变量样本;并借助Copula函数研究了样本重构前后的联合分布模型,认为与初始样本具有相同最优联合分布的重构样本能更大程度地继承初始数据的信息。以一简单的算例将重构样本应用于可靠性分析中,通过对比分析基于重构样本的Monte Carlo法与设计验算点法,验证了计算结果的合理性。给出的重构方法所得到的样本将与初始样本具有相同的边缘分布信息、相关结构及联合分布模型。     

机械设计中的模糊规划模型及其解法

本文应用 Fuzzy 集理论,描述了机械设计中的模糊现象。提出了机械设计的 Fuzzy 最优化方法。并进一步论证了 Fuzzy 最优化可转化为普通规划问题。通过实例计算,证明了本文提出的方法是有效的。     

基于ANSYS Workbench的救生舱舱体优化分析

目前对救生舱舱体参数的设计大多还是根据设计人员的经验来确定的,这种设计方法往往效率低下,不能适应新的要求。利用基于ANSYS Workbench（AWE）的协同设计方法,可以有效缩短设计周期,降低设计成本,提高救生舱的可靠性和经济性。以方形救生舱舱体为例,通过Pro/E与AWE的协同优化功能对其结构参数进行仿真分析,并与之前的经验设计参数比较,得到最优设计点。     

航空发动机结构故障统计分析方法研究

针对航空发动机系统可靠性设计问题，建立故障时间分布的概率统计分析方法，编制故障时间数据处理计算机程序，该程序可用五种以上常用寿命分布函数拟合外场及实验室故障数据，进行分布函数的假设检验及拟合择度比较，可处理全样本或任意截尾样本的外场及实验室数据，并结合航空发动机典型机型结构系统的实际设计过程来验证算法。     

过氧化氢催化分解实验的改进

本文通过对过氧化氢催化分解实验的数据处理方法的改进,进而对实验装置进行了改进（一是改进了加样方法,二是新设计、制作了一个电控止水夹装置）．改进后的实验无需测量反应后放出氧气的总体积Ｖ∞,加样方便,控压稳定．     

露天矿边坡角的优化设计

提出了基于离散元法和神经网络的集成优化设计方法，离散元能充分考虑边坡岩体结构的不连续性，处理边坡的大变形情况，神经网络是从中获取经验知识，并用之解决问题的智能系统，该方法从两条途径，不同的角度，不同的侧面来设计边坡角，并进行优化，增强了设计的可行性。     

按连架杆预定三位置设计四杆机构的解析法

利用转化机架法，将按预定连架杆构件位置的四杆机构设计问题，转化为按预定连杆位置设计四杆机构问题。具体讨论了一般位置时和特定位置时的四杆机构的设计问题。在图解的过程中引入解析计算，使图解的直观性与解析的精确性结合在一起，既提高了设计的效率又提高了设计的精度，而且使用起来相当方便。