优先发表
优先发表栏目展示本刊经同行评议确定正式录用的文章，这些文章目前处在编校过程，尚未确定卷期及页码，但可以根据DOI进行引用。
显示方式:
, 最新更新时间 , doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2023.07.0554
摘要:
由于格子玻尔兹曼方法(LBM)具有并行效率高、复杂网格处理便捷以及处理复杂边界等特性，近年来被用于建筑风荷载模拟。采用LBM大涡模拟针对双螺旋型天气雷达塔高耸结构开展了流场数值模拟，同时结合风洞试验检验了LBM方法模拟结构风压的适用性与准确性，探讨了多风向角下双塔结构表面非高斯风压分布特性。分析结果表明：LBM大涡模拟方法可有效模拟出双螺旋型天气雷达塔流场分布特征，模拟的多风向角测点风压变化趋势与风洞实验吻合一致，双螺旋塔楼区域脉动风压存在明显非高斯特性；基于转换过程法计算的非高斯峰值因子明显大于样本保证率计算结果，双塔区域局部峰值因子普遍超过规范推荐值2.5，局部最大值超过5.0，明显大于顶楼方形轮廓区域峰值因子。研究内容可为椭圆形双塔围护结构风荷载计算和抗风设计提供相关参考。
由于格子玻尔兹曼方法(LBM)具有并行效率高、复杂网格处理便捷以及处理复杂边界等特性，近年来被用于建筑风荷载模拟。采用LBM大涡模拟针对双螺旋型天气雷达塔高耸结构开展了流场数值模拟，同时结合风洞试验检验了LBM方法模拟结构风压的适用性与准确性，探讨了多风向角下双塔结构表面非高斯风压分布特性。分析结果表明：LBM大涡模拟方法可有效模拟出双螺旋型天气雷达塔流场分布特征，模拟的多风向角测点风压变化趋势与风洞实验吻合一致，双螺旋塔楼区域脉动风压存在明显非高斯特性；基于转换过程法计算的非高斯峰值因子明显大于样本保证率计算结果，双塔区域局部峰值因子普遍超过规范推荐值2.5，局部最大值超过5.0，明显大于顶楼方形轮廓区域峰值因子。研究内容可为椭圆形双塔围护结构风荷载计算和抗风设计提供相关参考。
, 最新更新时间 , doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2023.07.0482
摘要:
五边形三四撑杆混合型索穹顶构形具有如下特点:首先是在上弦脊索处采用了任意等腰五边形的网格; 其次是有别于早期Fuller的传统张拉整体思想，改为在上下弦节点间设有多根倾斜的撑杆，这使得在上弦网格扩大的同时，也提高了整体结构的稳定性。根据节点平衡条件，提出了五边形三四撑杆混合型开口索穹顶结构预应力态的简捷分析方法，并给出其全套预应力态索杆内力一般性计算公式，可以方便地计算出精确解；围绕结构的下弦环索道数、矢跨比、厚跨比、下弦节点水平半径系数等参数计算了60个算例，分析研究了不同参数对索穹顶预张力分布的影响。多参数灵敏度分析结果表明，矢跨比对结构预张力分布影响较小，而预张力分布对厚跨比、下弦环索道数、下弦节点水平半径系数和上弦网格系数较为敏感，在进行结构设计时应着重考虑。本文的研究为索穹顶结构的选型和设计提供了新的方案。
五边形三四撑杆混合型索穹顶构形具有如下特点:首先是在上弦脊索处采用了任意等腰五边形的网格; 其次是有别于早期Fuller的传统张拉整体思想，改为在上下弦节点间设有多根倾斜的撑杆，这使得在上弦网格扩大的同时，也提高了整体结构的稳定性。根据节点平衡条件，提出了五边形三四撑杆混合型开口索穹顶结构预应力态的简捷分析方法，并给出其全套预应力态索杆内力一般性计算公式，可以方便地计算出精确解；围绕结构的下弦环索道数、矢跨比、厚跨比、下弦节点水平半径系数等参数计算了60个算例，分析研究了不同参数对索穹顶预张力分布的影响。多参数灵敏度分析结果表明，矢跨比对结构预张力分布影响较小，而预张力分布对厚跨比、下弦环索道数、下弦节点水平半径系数和上弦网格系数较为敏感，在进行结构设计时应着重考虑。本文的研究为索穹顶结构的选型和设计提供了新的方案。
, 最新更新时间 , doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2023.07.0501
摘要:
为研究带有腐蚀和疲劳损伤的服役斜拉索钢丝剩余疲劳强度与剩余疲劳寿命，采用三种不同损伤程度的斜拉索钢丝和相近抗拉强度的新钢丝进行疲劳试验；根据钢丝疲劳断口形貌特征，统计了疲劳裂纹源蚀坑的特征参数并计算了蚀坑处应力强度因子，探究了钢丝的疲劳断裂机制；采用最小二乘法拟合了不同存活率下钢丝的应力-疲劳寿命曲线，计算了拉索钢丝的剩余疲劳强度与寿命折减率，揭示了已有腐蚀与疲劳损伤程度和应力比对钢丝剩余疲劳强度与寿命的影响规律。试验结果表明：新钢丝的疲劳裂纹起源于钢丝表面划痕或夹渣处，服役斜拉索钢丝的疲劳裂纹多萌生于蚀坑处，蚀坑均未出现深度小于60 μm或面积小于10000 µm2的情况，蚀坑处裂纹萌生主要受疲劳裂纹扩展门槛值控制；服役斜拉索钢丝具有韧性和脆性双重特征，已有腐蚀与疲劳损伤程度越大，钢丝脆性特征越明显；随已有腐蚀和疲劳损伤程度的增大，钢丝的应力-疲劳寿命曲线斜率逐渐增大，剩余疲劳强度显著降低且拐点处的疲劳极限特征趋于消失；带损伤钢丝剩余疲劳强度，随应力比增大而显著减小；在同一应力幅下，随着服役形成的腐蚀和疲劳损伤程度的增大，钢丝剩余疲劳强度也呈衰减之势，寿命折减率增大。
为研究带有腐蚀和疲劳损伤的服役斜拉索钢丝剩余疲劳强度与剩余疲劳寿命，采用三种不同损伤程度的斜拉索钢丝和相近抗拉强度的新钢丝进行疲劳试验；根据钢丝疲劳断口形貌特征，统计了疲劳裂纹源蚀坑的特征参数并计算了蚀坑处应力强度因子，探究了钢丝的疲劳断裂机制；采用最小二乘法拟合了不同存活率下钢丝的应力-疲劳寿命曲线，计算了拉索钢丝的剩余疲劳强度与寿命折减率，揭示了已有腐蚀与疲劳损伤程度和应力比对钢丝剩余疲劳强度与寿命的影响规律。试验结果表明：新钢丝的疲劳裂纹起源于钢丝表面划痕或夹渣处，服役斜拉索钢丝的疲劳裂纹多萌生于蚀坑处，蚀坑均未出现深度小于60 μm或面积小于10000 µm2的情况，蚀坑处裂纹萌生主要受疲劳裂纹扩展门槛值控制；服役斜拉索钢丝具有韧性和脆性双重特征，已有腐蚀与疲劳损伤程度越大，钢丝脆性特征越明显；随已有腐蚀和疲劳损伤程度的增大，钢丝的应力-疲劳寿命曲线斜率逐渐增大，剩余疲劳强度显著降低且拐点处的疲劳极限特征趋于消失；带损伤钢丝剩余疲劳强度，随应力比增大而显著减小；在同一应力幅下，随着服役形成的腐蚀和疲劳损伤程度的增大，钢丝剩余疲劳强度也呈衰减之势，寿命折减率增大。
, 最新更新时间 , doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2023.07.0506
摘要:
为分析半潜式平台立柱结构在船舶撞击下的损伤特性并建立撞击安全性评估方法，基于结构安定性原理开展了撞击试验和数值模拟。通过设计开展加筋板准静态侵彻和动态反复撞击试验，分析了伪安定状态下结构的承载力和撞深特性。通过开展材料拉伸试验建立了材料硬化模型和基于B-W断裂准则的损伤模型，完成了加筋板撞击试验的数值模拟。应用建立的数值模拟方法开展了立柱船撞分析，获得了立柱的临界弹性变形能，给出了保证立柱完整性撞击船应满足的质量和航速特性，初步提出了立柱结构撞击安全性评估衡准，可为半潜式平台立柱结构的耐撞性分析和评估提供参考。
为分析半潜式平台立柱结构在船舶撞击下的损伤特性并建立撞击安全性评估方法，基于结构安定性原理开展了撞击试验和数值模拟。通过设计开展加筋板准静态侵彻和动态反复撞击试验，分析了伪安定状态下结构的承载力和撞深特性。通过开展材料拉伸试验建立了材料硬化模型和基于B-W断裂准则的损伤模型，完成了加筋板撞击试验的数值模拟。应用建立的数值模拟方法开展了立柱船撞分析，获得了立柱的临界弹性变形能，给出了保证立柱完整性撞击船应满足的质量和航速特性，初步提出了立柱结构撞击安全性评估衡准，可为半潜式平台立柱结构的耐撞性分析和评估提供参考。
, 最新更新时间 , doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2022.08.0691
摘要:
列车运营对路基的长期作用由振动加载、荷载间歇交替组成，已往研究多只考虑振动加载周期对路基土体强度和变形特性的影响，而忽略了间歇期的影响。为研究间歇性循环荷载作用下风积土路基变形特性，利用GDS DYNTTS冻土动三轴仪，开展不同有效固结围压σ3c、冻融循环次数FT、动应力幅值\begin{document}$\sigma _{\rm{d}}^{\rm{ampl}} $\end{document}
列车运营对路基的长期作用由振动加载、荷载间歇交替组成，已往研究多只考虑振动加载周期对路基土体强度和变形特性的影响，而忽略了间歇期的影响。为研究间歇性循环荷载作用下风积土路基变形特性，利用GDS DYNTTS冻土动三轴仪，开展不同有效固结围压σ3c、冻融循环次数FT、动应力幅值
, 最新更新时间 , doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2022.08.0720
摘要:
斜拉桥相邻拉索间局部模态频率非常接近导致结构易发生多重内共振，振动时索-索间耦合效应通过主梁传递或将影响结构动力特性而加剧拉索振动。针对此问题，该文考虑斜拉索的几何非线性，基于多点弹性支承主梁的集中质量参数体系离散方法，建立了八索-变截面梁的斜拉桥面内整体动力学模型。通过有限差分法和Galerkin方法得到了动力学模型的振动方程组，采用特征值法求解其面内自由振动模态参数并对比了有限元计算结果。运用4阶~5阶Runge-Kutta方法对运动方程进行了数值仿真，结果表明：与不同阶竖向整体模态耦合产生的斜拉索振动彼此间相互独立，能量转换仅发生在共振拉索与对应结构整体模态之间。当多根拉索同时与结构某阶整体模态耦合并产生多重“1∶1”内共振时，索-梁-索耦合效应将影响拉索的动力特性。该文结构面内竖向第7阶整体模态下的索-梁-索耦合效应为激励作用，在此效应影响下，拉索的最大振幅接近单索内共振的2倍；此激励效应与拉索间距呈反相关，而与拉索质量、锚固点对应的振型幅值呈正相关。
斜拉桥相邻拉索间局部模态频率非常接近导致结构易发生多重内共振，振动时索-索间耦合效应通过主梁传递或将影响结构动力特性而加剧拉索振动。针对此问题，该文考虑斜拉索的几何非线性，基于多点弹性支承主梁的集中质量参数体系离散方法，建立了八索-变截面梁的斜拉桥面内整体动力学模型。通过有限差分法和Galerkin方法得到了动力学模型的振动方程组，采用特征值法求解其面内自由振动模态参数并对比了有限元计算结果。运用4阶~5阶Runge-Kutta方法对运动方程进行了数值仿真，结果表明：与不同阶竖向整体模态耦合产生的斜拉索振动彼此间相互独立，能量转换仅发生在共振拉索与对应结构整体模态之间。当多根拉索同时与结构某阶整体模态耦合并产生多重“1∶1”内共振时，索-梁-索耦合效应将影响拉索的动力特性。该文结构面内竖向第7阶整体模态下的索-梁-索耦合效应为激励作用，在此效应影响下，拉索的最大振幅接近单索内共振的2倍；此激励效应与拉索间距呈反相关，而与拉索质量、锚固点对应的振型幅值呈正相关。
, 最新更新时间 , doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2023.08.0614
摘要:
提出了一种可用于功能梯度材料(FGM)板弯曲和自由振动分析的准三维剪切变形板理论。该理论的新颖之处在于：只含有4个变量且考虑了厚度拉伸效应。基于该理论，用哈密顿原理导出了功能梯度矩形板弯曲和自由振动问题的控制方程，并采用Navier法获得了弯曲位移、应力以及自由振动基频的解析解。与三维理论、其它包含更多变量的准三维板理论以及二维板理论的对比，验证了本文理论的准确性。数值结果表明：本文提出的理论能够有效、准确地预测FGM板的弯曲和自由振动行为，并且能够减少计算工作量。
提出了一种可用于功能梯度材料(FGM)板弯曲和自由振动分析的准三维剪切变形板理论。该理论的新颖之处在于：只含有4个变量且考虑了厚度拉伸效应。基于该理论，用哈密顿原理导出了功能梯度矩形板弯曲和自由振动问题的控制方程，并采用Navier法获得了弯曲位移、应力以及自由振动基频的解析解。与三维理论、其它包含更多变量的准三维板理论以及二维板理论的对比，验证了本文理论的准确性。数值结果表明：本文提出的理论能够有效、准确地预测FGM板的弯曲和自由振动行为，并且能够减少计算工作量。
, 最新更新时间 , doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2023.06.ST01
摘要:
细聚丙烯(PP，直径小于100 μm)纤维混凝土I型断裂强度随纤维含量增加呈现先增后减的变化规律，其机理尚不明晰。而且由于纤维数量过多，现有数值方法无法精细刻画细纤维混凝土力学行为。对此通过考虑细PP纤维亲水性提升基体局部水灰比的强度正效应和纤维桥接力强度贡献低于砂浆的强度负效应，并引入纤维直径等效系数(rf)，实现介观尺度细聚丙烯纤维混凝土(PFRC)力学行为模拟。研究表明：纤维直径等效系数(rf)建议小于10；当纤维微量添加时，细PP纤维提升基体局部水灰比，使基体强度上升，此时正效应高于负效应；随着纤维含量增加，由于纤维桥接力贡献无法补偿相应面积基体强度，负效应持续增长，PFRC宏观I型断裂强度下降。
细聚丙烯(PP，直径小于100 μm)纤维混凝土I型断裂强度随纤维含量增加呈现先增后减的变化规律，其机理尚不明晰。而且由于纤维数量过多，现有数值方法无法精细刻画细纤维混凝土力学行为。对此通过考虑细PP纤维亲水性提升基体局部水灰比的强度正效应和纤维桥接力强度贡献低于砂浆的强度负效应，并引入纤维直径等效系数(rf)，实现介观尺度细聚丙烯纤维混凝土(PFRC)力学行为模拟。研究表明：纤维直径等效系数(rf)建议小于10；当纤维微量添加时，细PP纤维提升基体局部水灰比，使基体强度上升，此时正效应高于负效应；随着纤维含量增加，由于纤维桥接力贡献无法补偿相应面积基体强度，负效应持续增长，PFRC宏观I型断裂强度下降。
, 最新更新时间 , doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2022.09.0789
摘要:
隔震结构体系是近年来快速发展的建筑结构防灾减灾的重要手段，但其跟抗震结构体系有着不同的失效机制，需要结合上部结构失效、隔震层失效等方面进行研究。以提高隔震结构抗震性能为目标，该文提出从地震作用反应和结构抗力出发，基于概率安全评价(Probability Safety Assessment, PSA)建立需求模型和失效概率模型，通过易损性分析讨论隔震结构四种失效模式的失效概率和最大破坏概率，找出结构最弱失效模式，并对模型薄弱位置进行优化，从而提高隔震结构的可靠度。以构造算例和工程算例为对象，建立需求函数、失效概率函数和最大破坏概率函数，研究其在不同地震水准下的失效机制，并做优化提升，表明了方法的可行性。
隔震结构体系是近年来快速发展的建筑结构防灾减灾的重要手段，但其跟抗震结构体系有着不同的失效机制，需要结合上部结构失效、隔震层失效等方面进行研究。以提高隔震结构抗震性能为目标，该文提出从地震作用反应和结构抗力出发，基于概率安全评价(Probability Safety Assessment, PSA)建立需求模型和失效概率模型，通过易损性分析讨论隔震结构四种失效模式的失效概率和最大破坏概率，找出结构最弱失效模式，并对模型薄弱位置进行优化，从而提高隔震结构的可靠度。以构造算例和工程算例为对象，建立需求函数、失效概率函数和最大破坏概率函数，研究其在不同地震水准下的失效机制，并做优化提升，表明了方法的可行性。
, 最新更新时间 , doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2022.11.ST10
摘要:
再生粗骨料混凝土应力-应变关系是实现其材料到结构力学分析的桥梁纽带，是再生粗骨料混凝土结构基础理论的基石。介绍了作者团队多年来在再生粗骨料混凝土应力-应变关系方面取得的研究进展：首先，采用模型化再生粗骨料方法，研究了复杂界面过渡区对再生粗骨料混凝土破坏行为的影响，揭示了再生粗骨料混凝土细观损伤本质与演化机理；从静力作用到动力作用，系统地开展了不同工况下再生粗骨料混凝土应力-应变行为试验研究，探明了载荷条件对再生粗骨料混凝土内力与变形的影响规律并建立了相适应的力学与数学模型；进一步考虑到再生粗骨料性能时空变异性，发现了再生粗骨料混凝土力学响应的概率分布特征，提出了再生粗骨料混凝土随机损伤本构关系；基于获得的本构模型，进行了再生粗骨料混凝土构件时变可靠度分析和结构动力非线性分析，为再生粗骨料混凝土实际工程的安全应用提供了理论支撑；最后，提炼了相关研究结论并对未来研究工作进行了展望。
再生粗骨料混凝土应力-应变关系是实现其材料到结构力学分析的桥梁纽带，是再生粗骨料混凝土结构基础理论的基石。介绍了作者团队多年来在再生粗骨料混凝土应力-应变关系方面取得的研究进展：首先，采用模型化再生粗骨料方法，研究了复杂界面过渡区对再生粗骨料混凝土破坏行为的影响，揭示了再生粗骨料混凝土细观损伤本质与演化机理；从静力作用到动力作用，系统地开展了不同工况下再生粗骨料混凝土应力-应变行为试验研究，探明了载荷条件对再生粗骨料混凝土内力与变形的影响规律并建立了相适应的力学与数学模型；进一步考虑到再生粗骨料性能时空变异性，发现了再生粗骨料混凝土力学响应的概率分布特征，提出了再生粗骨料混凝土随机损伤本构关系；基于获得的本构模型，进行了再生粗骨料混凝土构件时变可靠度分析和结构动力非线性分析，为再生粗骨料混凝土实际工程的安全应用提供了理论支撑；最后，提炼了相关研究结论并对未来研究工作进行了展望。
, 最新更新时间 , doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2023.08.0567
摘要:
开展纤维增强复合材料(FRP)-混凝土黏结界面动态剪切行为研究对FRP外贴加固混凝土构件抗冲击性能评估与设计具有重要意义。首先提出了基于混凝土3D细观模型和胶层零厚度内聚力单元的FRP-混凝土黏结界面动态剪切行为精细化数值模拟方法，并通过对比动态单剪试验和改进的缺口梁冲击试验中黏结界面的破坏模式和剪应力-剪切滑移关系以及FRP应变时程得到验证，重现了高加载速率下由于骨料和砂浆应变率增强效应导致的失效界面由混凝土层向胶层转移的试验现象。进一步通过分析骨料体积率、骨料类型和砂浆强度对黏结界面动态抗剪性能的影响，得出脱黏荷载和界面峰值剪应力均随骨料体积率和砂浆强度的增大而增大，而骨料类型影响较小。最后，通过与FRP加固RC梁的落锤冲击试验中冲击力和梁跨中挠度时程及其破坏模式对比，表明由于考虑了混凝土材料的非均质性，细观模型较宏观模型能更准确地重现FRP脱黏破坏、混凝土保护层脱落和RC梁裂缝分布特征，从而证明了本文方法在FRP加固RC梁抗冲击分析中的适用性。
开展纤维增强复合材料(FRP)-混凝土黏结界面动态剪切行为研究对FRP外贴加固混凝土构件抗冲击性能评估与设计具有重要意义。首先提出了基于混凝土3D细观模型和胶层零厚度内聚力单元的FRP-混凝土黏结界面动态剪切行为精细化数值模拟方法，并通过对比动态单剪试验和改进的缺口梁冲击试验中黏结界面的破坏模式和剪应力-剪切滑移关系以及FRP应变时程得到验证，重现了高加载速率下由于骨料和砂浆应变率增强效应导致的失效界面由混凝土层向胶层转移的试验现象。进一步通过分析骨料体积率、骨料类型和砂浆强度对黏结界面动态抗剪性能的影响，得出脱黏荷载和界面峰值剪应力均随骨料体积率和砂浆强度的增大而增大，而骨料类型影响较小。最后，通过与FRP加固RC梁的落锤冲击试验中冲击力和梁跨中挠度时程及其破坏模式对比，表明由于考虑了混凝土材料的非均质性，细观模型较宏观模型能更准确地重现FRP脱黏破坏、混凝土保护层脱落和RC梁裂缝分布特征，从而证明了本文方法在FRP加固RC梁抗冲击分析中的适用性。
, 最新更新时间 , doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2023.08.0619
摘要:
通过定义混凝土无腹筋梁发生剪切破坏的斜截面，对其受弯性能进行分析，根据在开裂和极限状态的截面弯矩判断了斜截面的破坏形式，并确定了对应于斜截面破坏弯矩的混凝土无腹筋梁受剪承载力。为简化计算，提出了在集中荷载作用下混凝土无腹筋梁的受剪承载力建议计算公式；利用680个混凝土无腹筋梁的受剪性能试验数据，对建议计算公式的合理性进行分析，并采用概率方法计算得到了受剪承载力的可靠指标。研究结果表明：基于斜截面受弯性能分析的计算方法适用于预测混凝土无腹筋梁的受剪承载力，建议计算公式的计算结果与美国和欧洲相关标准的计算结果相近、保守程度相当，由此确定的受剪承载力可满足安全等级为二级、脆性破坏结构构件的可靠指标要求。本文研究结果可为我国新版标准的制定提供理论依据和设计公式参考。
通过定义混凝土无腹筋梁发生剪切破坏的斜截面，对其受弯性能进行分析，根据在开裂和极限状态的截面弯矩判断了斜截面的破坏形式，并确定了对应于斜截面破坏弯矩的混凝土无腹筋梁受剪承载力。为简化计算，提出了在集中荷载作用下混凝土无腹筋梁的受剪承载力建议计算公式；利用680个混凝土无腹筋梁的受剪性能试验数据，对建议计算公式的合理性进行分析，并采用概率方法计算得到了受剪承载力的可靠指标。研究结果表明：基于斜截面受弯性能分析的计算方法适用于预测混凝土无腹筋梁的受剪承载力，建议计算公式的计算结果与美国和欧洲相关标准的计算结果相近、保守程度相当，由此确定的受剪承载力可满足安全等级为二级、脆性破坏结构构件的可靠指标要求。本文研究结果可为我国新版标准的制定提供理论依据和设计公式参考。
, 最新更新时间 , doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2023.07.0559
摘要:
为了保护桥墩免受车辆撞击造成的损伤及破坏，该文提出了一种基于U型阻尼器的新型防撞吸能装置，保护桥梁安全的同时吸收车辆大部分撞击能量。基于非线性有限元软件LS-DYNA建立了新型防撞吸能装置在车辆撞击下的数值模型，并对其重要吸能构件-U形阻尼器进行了详细分析。对经典钢板低速冲击试验和钢筋混凝土梁冲击试验进行了模拟验证，分析结果表明该文所使用的数值模型可以较好的模拟钢材和混凝土在冲击作用下的挠度、冲击力和变形形态。基于此建模方法研究了U形阻尼器在不同截面参数下的耗能能力和破坏形态；对U形阻尼器进行了开孔优化；对比了普通桥墩和新型防撞吸能装置保护下的桥墩在车辆撞击下的动力特性。结果表明：U形阻尼器在经过截面多参数改进和开孔优化后，吸能能力达到了最佳；在车辆撞击的作用下，新型防撞吸能装置可以对内部的桥墩柱起到良好的保护作用，可在桥梁防护工程中应用。
为了保护桥墩免受车辆撞击造成的损伤及破坏，该文提出了一种基于U型阻尼器的新型防撞吸能装置，保护桥梁安全的同时吸收车辆大部分撞击能量。基于非线性有限元软件LS-DYNA建立了新型防撞吸能装置在车辆撞击下的数值模型，并对其重要吸能构件-U形阻尼器进行了详细分析。对经典钢板低速冲击试验和钢筋混凝土梁冲击试验进行了模拟验证，分析结果表明该文所使用的数值模型可以较好的模拟钢材和混凝土在冲击作用下的挠度、冲击力和变形形态。基于此建模方法研究了U形阻尼器在不同截面参数下的耗能能力和破坏形态；对U形阻尼器进行了开孔优化；对比了普通桥墩和新型防撞吸能装置保护下的桥墩在车辆撞击下的动力特性。结果表明：U形阻尼器在经过截面多参数改进和开孔优化后，吸能能力达到了最佳；在车辆撞击的作用下，新型防撞吸能装置可以对内部的桥墩柱起到良好的保护作用，可在桥梁防护工程中应用。
, 最新更新时间 , doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2023.01.0047
摘要:
为了精确研究块石形状对土石混合料剪切力学特性的影响，首先，提出了一种仅用常规相机和数字图像处理技术就能实现的真实块石逆向重构方法，建立了一个由6个粒组共210个块石模型组成的数据库；然后，提出了一种土石混合料细观结构精细化建模方法，建立了由不同球形度块石组成的土石混合料数值模型，并开展了数值直剪试验。结果表明：大多数块石顺着剪切方向转动，产生了明显的“齿轮效应”和“主应力旋转”；随着块石球形度的增大，块石间更易出现“齿轮失效”，使得强力链数量和旋转角度都减小，剪切带厚度变薄，从而造成土石混合料的剪胀性、抗剪强度、内摩擦角和粘聚力均降低，其中内摩擦角呈线性减小趋势，粘聚力呈指数型减小规律；填方工程中，应优先选用球形度小的块石组成土石混合料。
为了精确研究块石形状对土石混合料剪切力学特性的影响，首先，提出了一种仅用常规相机和数字图像处理技术就能实现的真实块石逆向重构方法，建立了一个由6个粒组共210个块石模型组成的数据库；然后，提出了一种土石混合料细观结构精细化建模方法，建立了由不同球形度块石组成的土石混合料数值模型，并开展了数值直剪试验。结果表明：大多数块石顺着剪切方向转动，产生了明显的“齿轮效应”和“主应力旋转”；随着块石球形度的增大，块石间更易出现“齿轮失效”，使得强力链数量和旋转角度都减小，剪切带厚度变薄，从而造成土石混合料的剪胀性、抗剪强度、内摩擦角和粘聚力均降低，其中内摩擦角呈线性减小趋势，粘聚力呈指数型减小规律；填方工程中，应优先选用球形度小的块石组成土石混合料。
, 最新更新时间 , doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2023.01.0034
摘要:
为研究调谐型阻尼器对隔震结构在近断层脉冲地震作用下的减震效果，基于H∞和H2优化准则整理了调谐质量(TMD)、非传统调谐质量(NTMD)、调谐惯容(TID)和调谐粘性质量(TVMD)等4种典型调谐型阻尼器的最优参数理论计算公式，筛选出100条近断层脉冲地震动作为输入，采用单自由度体系对隔震结构进行数值模拟，分析了优化准则、阻尼器类型和质量比、隔震结构周期和阻尼比、地震动差异等对减震效果的影响。结果表明：4种同质量比的调谐型阻尼器对隔震层位移的减震效果由低到高依次为TMD、NTMD、TID和TVMD，设计参数应优选H2优化准则；质量比为0.1的调谐型阻尼器对隔震周期小于等于3.5 s且阻尼比小于等于0.1的隔震结构的减震率可达10%~25%；调谐型阻尼器的减震率随质量比的增大呈对数增长趋势，由于地震动的差异而表现出显著的离散性，在时域内表现出发挥作用的滞后性；在元件参数取值相同时，TVMD的减震效果要明显优于其它常见阻尼器；TVMD对上部结构的绝对加速度响应有所减小或少量增加。建议优选TVMD控制隔震结构在近断层脉冲地震作用下的地震响应。
为研究调谐型阻尼器对隔震结构在近断层脉冲地震作用下的减震效果，基于H∞和H2优化准则整理了调谐质量(TMD)、非传统调谐质量(NTMD)、调谐惯容(TID)和调谐粘性质量(TVMD)等4种典型调谐型阻尼器的最优参数理论计算公式，筛选出100条近断层脉冲地震动作为输入，采用单自由度体系对隔震结构进行数值模拟，分析了优化准则、阻尼器类型和质量比、隔震结构周期和阻尼比、地震动差异等对减震效果的影响。结果表明：4种同质量比的调谐型阻尼器对隔震层位移的减震效果由低到高依次为TMD、NTMD、TID和TVMD，设计参数应优选H2优化准则；质量比为0.1的调谐型阻尼器对隔震周期小于等于3.5 s且阻尼比小于等于0.1的隔震结构的减震率可达10%~25%；调谐型阻尼器的减震率随质量比的增大呈对数增长趋势，由于地震动的差异而表现出显著的离散性，在时域内表现出发挥作用的滞后性；在元件参数取值相同时，TVMD的减震效果要明显优于其它常见阻尼器；TVMD对上部结构的绝对加速度响应有所减小或少量增加。建议优选TVMD控制隔震结构在近断层脉冲地震作用下的地震响应。
, 最新更新时间 , doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2022.08.0702
摘要:
提出了一种能考虑重载和腐蚀耦合作用的钢桥时变疲劳可靠性分析方法。以某钢混组合简支梁桥为例，研究了日均卡车交通量、等效荷载总重、腐蚀性等级等因素对其疲劳失效概率的影响规律，计算了其疲劳细节在多种工况下的疲劳失效概率，比较了多种腐蚀环境下基于确定性分析方法和可靠性分析方法计算的疲劳寿命结果。结果表明：该文提出的基于支持向量回归和蒙特卡洛模拟的框架可快速准确地计算腐蚀环境下钢桥的疲劳失效概率；日均卡车交通量、等效荷载总重和环境腐蚀性等级的增加会造成钢桥疲劳寿命显著缩短；当环境腐蚀性等级在C5及以下时，基于确定性分析估算的疲劳寿命趋于保守。然而，当环境腐蚀性等级到达CX时，基于确定性分析得到结果可能偏不保守，应充分考虑环境腐蚀的影响。
提出了一种能考虑重载和腐蚀耦合作用的钢桥时变疲劳可靠性分析方法。以某钢混组合简支梁桥为例，研究了日均卡车交通量、等效荷载总重、腐蚀性等级等因素对其疲劳失效概率的影响规律，计算了其疲劳细节在多种工况下的疲劳失效概率，比较了多种腐蚀环境下基于确定性分析方法和可靠性分析方法计算的疲劳寿命结果。结果表明：该文提出的基于支持向量回归和蒙特卡洛模拟的框架可快速准确地计算腐蚀环境下钢桥的疲劳失效概率；日均卡车交通量、等效荷载总重和环境腐蚀性等级的增加会造成钢桥疲劳寿命显著缩短；当环境腐蚀性等级在C5及以下时，基于确定性分析估算的疲劳寿命趋于保守。然而，当环境腐蚀性等级到达CX时，基于确定性分析得到结果可能偏不保守，应充分考虑环境腐蚀的影响。
, 最新更新时间 , doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2022.06.0583
摘要:
该文结合普通平钢板墙(FPSW)和波折钢板墙(CPSW)的受力特点，提出了一种新型平—波折钢板剪力墙(FCPSW)，即内嵌墙板由两侧平钢板和中间波折钢板通过单边螺栓连接而成。开展了宽高比为1.5的平—波折钢板剪力墙试件的低周往复加载试验，揭示了其抗侧承载力性能、破坏形式及多层钢板间的组合机制；采用有限元方法对上述滞回试验进行了模拟，通过施加螺栓垫板对平—波折墙板进行了改进，并与相应的单片平钢板墙、单片波折钢板墙的抗侧性能进行对比分析；考察了平—波折钢板剪力墙体系的板框相互作用，包括边缘框架柱附加弯矩和抗弯刚度要求以及竖向荷载的影响。试验发现：平—波折钢板剪力墙结构在循环加载到5%层间位移角时，未出现明显承载力下降；内嵌墙板呈现多波屈曲，部分连接螺栓脱落后仍能够继续发挥抗侧能力。不同墙板有限元滞回分析对比表明：平—波折剪力墙依靠平钢板和波折钢板之间的相互作用，屈曲变形得到限制，既提高了初始抗侧刚度，又保证了后期承载力的稳定，减小了滞回曲线捏拢现象。同时，板框相互作用分析表明：平—波折钢板墙中由于平钢板和波折墙板的面外屈曲被约束，其边缘框架受到的附加弯矩作用显著减小，抗弯刚度需求小于相应的平钢板剪力墙，且竖向荷载影响亦小于相应的普通单片平钢板或波折钢板剪力墙，表现出较为优越的抗侧性能。
该文结合普通平钢板墙(FPSW)和波折钢板墙(CPSW)的受力特点，提出了一种新型平—波折钢板剪力墙(FCPSW)，即内嵌墙板由两侧平钢板和中间波折钢板通过单边螺栓连接而成。开展了宽高比为1.5的平—波折钢板剪力墙试件的低周往复加载试验，揭示了其抗侧承载力性能、破坏形式及多层钢板间的组合机制；采用有限元方法对上述滞回试验进行了模拟，通过施加螺栓垫板对平—波折墙板进行了改进，并与相应的单片平钢板墙、单片波折钢板墙的抗侧性能进行对比分析；考察了平—波折钢板剪力墙体系的板框相互作用，包括边缘框架柱附加弯矩和抗弯刚度要求以及竖向荷载的影响。试验发现：平—波折钢板剪力墙结构在循环加载到5%层间位移角时，未出现明显承载力下降；内嵌墙板呈现多波屈曲，部分连接螺栓脱落后仍能够继续发挥抗侧能力。不同墙板有限元滞回分析对比表明：平—波折剪力墙依靠平钢板和波折钢板之间的相互作用，屈曲变形得到限制，既提高了初始抗侧刚度，又保证了后期承载力的稳定，减小了滞回曲线捏拢现象。同时，板框相互作用分析表明：平—波折钢板墙中由于平钢板和波折墙板的面外屈曲被约束，其边缘框架受到的附加弯矩作用显著减小，抗弯刚度需求小于相应的平钢板剪力墙，且竖向荷载影响亦小于相应的普通单片平钢板或波折钢板剪力墙，表现出较为优越的抗侧性能。
, 最新更新时间 , doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2023.06.0419
摘要:
由于自然界中天然土体的沉积和应力状态造成其各向异性明显。本文基于Biot波动方程、达西定律和Lord-Shulman广义热弹性理论，并结合Riemann-Liouville积分算子，采用正则模态法重点研究了渗透系数各向异性对外荷载作用下热-水-力多场耦合的饱和地基的影响。正则模态法是一种利用加权残差推导解析解的方法，通过该方法分析了地基中渗透系数各向异性参数和分数阶参数变化对所研究的各物理量的影响，主要分析了地基上部考虑热冲击和机械冲击影响时，分数阶参数、渗透系数各向异性参数变化对地基中无量纲的超孔隙水压力、竖向应力、纲竖向位移以及温度等各物理物理量的影响。当分数阶参数且各向异性的参数均取为同一个参数，各向异性地基模型即可完全退化成为各向同性饱和多孔弹性地基热-水-力耦合动力模型，从而验证了本文中地基模型的合理性。结果表明：渗透系数各向异性参数变化对除地基上表面受到热冲击影响时的无量纲温度外的所有考虑的物理量均有明显的影响。有峰值的曲线能够明显看出随着渗透系数各向异性参数增大并向更深处移动，无峰值曲线也能够明显看出随着渗透系数各向异性参数增大，曲线的衰减速度减慢了。研究结果可广泛应用于岩土工程领域，并对工程施工具有一定的指导性意义。
由于自然界中天然土体的沉积和应力状态造成其各向异性明显。本文基于Biot波动方程、达西定律和Lord-Shulman广义热弹性理论，并结合Riemann-Liouville积分算子，采用正则模态法重点研究了渗透系数各向异性对外荷载作用下热-水-力多场耦合的饱和地基的影响。正则模态法是一种利用加权残差推导解析解的方法，通过该方法分析了地基中渗透系数各向异性参数和分数阶参数变化对所研究的各物理量的影响，主要分析了地基上部考虑热冲击和机械冲击影响时，分数阶参数、渗透系数各向异性参数变化对地基中无量纲的超孔隙水压力、竖向应力、纲竖向位移以及温度等各物理物理量的影响。当分数阶参数且各向异性的参数均取为同一个参数，各向异性地基模型即可完全退化成为各向同性饱和多孔弹性地基热-水-力耦合动力模型，从而验证了本文中地基模型的合理性。结果表明：渗透系数各向异性参数变化对除地基上表面受到热冲击影响时的无量纲温度外的所有考虑的物理量均有明显的影响。有峰值的曲线能够明显看出随着渗透系数各向异性参数增大并向更深处移动，无峰值曲线也能够明显看出随着渗透系数各向异性参数增大，曲线的衰减速度减慢了。研究结果可广泛应用于岩土工程领域，并对工程施工具有一定的指导性意义。
, 最新更新时间 , doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2023.07.0505
摘要:
针对目前铰接体系浮桥和连续体系浮桥理论分析方法相互独立、通用性较低等问题，本文综合运用凯恩方法、欧拉梁理论和势流理论，建立了同时适用于铰接体系和连续体系浮桥水动力分析的弹性铰接多浮体模型，开发了相应的求解程序，并结合相关文献中的试验数据、数值分析结果和水动力分析软件计算结果完成了模型验证。然后，通过算例分析研究了静水和波浪中浮桥铰接处弹性刚度对系统动力响应的影响。相关计算结果表明：提高浮桥连接处的弹性刚度可使系统运动响应非线性地减小，但同时也会大幅增大系统连接处的弯矩，该现象在波频较低时更为明显；浮桥两端桥节的垂荡和纵摇响应幅值均随着波频的增大而非线性降低，且首桥节的运动幅值总是大于其他桥节。实际工程应用中，需更加关注浮桥首桥节的运动响应并通过合理设计铰接处的弹性刚度优化浮桥的整体动力响应特性。
针对目前铰接体系浮桥和连续体系浮桥理论分析方法相互独立、通用性较低等问题，本文综合运用凯恩方法、欧拉梁理论和势流理论，建立了同时适用于铰接体系和连续体系浮桥水动力分析的弹性铰接多浮体模型，开发了相应的求解程序，并结合相关文献中的试验数据、数值分析结果和水动力分析软件计算结果完成了模型验证。然后，通过算例分析研究了静水和波浪中浮桥铰接处弹性刚度对系统动力响应的影响。相关计算结果表明：提高浮桥连接处的弹性刚度可使系统运动响应非线性地减小，但同时也会大幅增大系统连接处的弯矩，该现象在波频较低时更为明显；浮桥两端桥节的垂荡和纵摇响应幅值均随着波频的增大而非线性降低，且首桥节的运动幅值总是大于其他桥节。实际工程应用中，需更加关注浮桥首桥节的运动响应并通过合理设计铰接处的弹性刚度优化浮桥的整体动力响应特性。
, 最新更新时间 , doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2022.12.0010
摘要:
摘要：通过对6根无腹筋UHPC梁进行抗剪性能试验，考虑了钢纤维掺量、试件尺寸的影响，通过分析试验现象、荷载-挠度曲线、试验梁受剪作用下混凝土曲线拱的压应变，从而探讨无腹筋UHPC梁抗剪性能的影响因素，试验发现：试件尺寸对梁的抗剪承载力呈现出规律性的影响，尺寸越大的梁其名义极限剪应力越小；在试件尺寸较小时，掺入钢纤维可以增加梁的延性、刚度和抗剪承载力，但当试件尺寸较大时（h0≥490mm），不能增加梁的延性；随着试件尺寸的增加，梁的变形能力逐渐减小，刚度与脆性增加，钢纤维的桥联作用随着试件尺寸增加而减弱。考虑了混凝土拱体在梁抗剪作用下的尺寸效应，推导了无腹筋UHPC梁的抗剪承载力模型，模型计算值与试验值吻合性良好，变异性小。
摘要：通过对6根无腹筋UHPC梁进行抗剪性能试验，考虑了钢纤维掺量、试件尺寸的影响，通过分析试验现象、荷载-挠度曲线、试验梁受剪作用下混凝土曲线拱的压应变，从而探讨无腹筋UHPC梁抗剪性能的影响因素，试验发现：试件尺寸对梁的抗剪承载力呈现出规律性的影响，尺寸越大的梁其名义极限剪应力越小；在试件尺寸较小时，掺入钢纤维可以增加梁的延性、刚度和抗剪承载力，但当试件尺寸较大时（h0≥490mm），不能增加梁的延性；随着试件尺寸的增加，梁的变形能力逐渐减小，刚度与脆性增加，钢纤维的桥联作用随着试件尺寸增加而减弱。考虑了混凝土拱体在梁抗剪作用下的尺寸效应，推导了无腹筋UHPC梁的抗剪承载力模型，模型计算值与试验值吻合性良好，变异性小。
- 首页
- 上一页
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 下一页
- 末页
- 共:28页
