G550高强度冷成型钢高温力学性能瞬态试验研究

冷成型钢高温材料特性是进行冷成型钢结构抗火设计及数值模拟的重要参数。现有的钢材高温材性数据大多基于稳态试验方法得到,而瞬态试验方法显然较前者更接近实际火灾情况。本文利用MTS810试验系统对1mmG550冷成型钢进行了详细高温瞬态试验研究,并将试验结果与已完成的同批次G550冷成型钢高温稳态试验进行了细致对比,结果表明:①G550冷成型钢瞬态试验极限强度折减系数在525℃以下时与稳态试验结果比较接近,但在550℃以上时明显高于稳态试验结果;②相同温度、应力水平下,G550冷成型钢瞬态试验应变值高于稳态试验结果,尤其在应力-应变曲线非弹性段二者差异明显。因此,瞬态试验方法与稳态试验方法对G550冷成型钢并不等效。然后,基于统计平均方法得到瞬态试验高温弹性模量以及屈服强度,同样与稳态试验结果进行了比较;最后,通过数值拟合提出了G550冷成钢高温材性折减系数及本构关系表达式,表达式与试验结果基本吻合,满足工程精度要求。     

基于AR算法的小波技术在随机场模拟中的应用

采用线性滤波器法中的AR法模拟生成了地震动场和风场的时程信号。由于AR算法具有很高的计算效率,但模拟精度却不理想,故引入小波分析中的小波分解方法和小波包分解方法对AR算法模拟的信号进行调整,并对这两种方法改进的效果进行对比。算例分析表明由改进的AR法得到的样本信号频谱与目标谱吻合良好,且发现小波包分解方法调整信号具有比小波分解方法更好的精度。     

马鞍屋盖表面面积平均风压特性研究

为完善我国建筑荷载规范中有关围护结构和覆面材料的设计,本文提出了面积平均风压的概念。通过刚性模型风洞测压试验,研究了马鞍屋盖表面的面积平均风压特性。⒈ 以锥形涡为引,确定各矢跨比马鞍屋盖表面出现锥形涡的来流工况,以涡核吸力和涡核互相关性为依据,确定了马鞍屋盖的最不利风向为沿高点连线方向。⒉ 在一定附属区域内对单点风压进行集合,得到面积平均风压（时程）;在马鞍屋盖表面实行各种分区,探讨了最不利风向下各面积平均风压时程的峰值吸力随附属面积的变化趋势,得到了相应的拟合公式;通过各区域内单点风压时程的累积概率分布,验证了该拟合公式的准确性与有效性;根据偏度和峰度值大小,分析了面积平均风压时程的非高斯特性,并与单点时程的风压特性进行了比较,结果表明面积平均风压时程曲线中风压脉动分布均匀,高频脉动减少,因而其非高斯特性并不如单点突出,且普遍偏向高斯分布     

G550冷成型钢稳态试验高温力学性能研究

冷成型钢结构常用于住宅、商业和工业建筑中,其抗火性能一直受到广泛关注,但目前我国并未有相关设计规范,且冷成型钢高温材性试验结果的差异明显。文章使用MTS多功能电液伺服疲劳测试系统对0.75 mm厚的G550冷成型钢进行了稳态试验,得到0.75 mm厚G550冷成型钢的高温力学性能折减;将试验结果与国外规范进行对比,发现国外规范提供的高温材性折减系数并不适用于国内冷成型钢材料,进而文章提出适用于国内冷成型钢且精度良好的拟合公式。     

大跨屋盖表面局部体型系数和峰值风压研究

基于大跨平屋盖和马鞍屋盖风洞测压试验,利用面积时程法得到全风向下屋盖最不利局部体型系数,并将计算结果与我国GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》进行对比分析,同时采用Davenport峰值因子法、Hermite矩模型理论,分别计算高斯区、非高斯区峰值因子,得到屋盖表面最不利峰值风压。结果表明:我国GB 50009—2012中关于围护结构局部体型系数的规定不尽合理,在屋盖迎风前缘拐角区域明显低估了风吸力;对于迎风前缘中部区域,规定的局部体型系数过于保守;对于屋盖的中心区域,采用单一系数低估了迎风拐角区域与中心区域交界处的体型系数。为此,基于风洞试验和理论计算结果,参考日本AIJ-2004,对两类屋盖的全风向最不利局部体型系数和峰值风压系数进行了分区界定并给出相应的建议值。     

Q345冷成型钢高温力学性能试验研究

冷成型钢高温材料特征指标是进行冷成型钢结构抗火设计及数值模拟的重要参数。现有的钢材高温材性数据大多基于稳态试验方法得到,而瞬态试验方法较前者更接近实际火灾情况。利用MTS810试验系统对1.5mm厚Q345冷成型钢进行了高温力学性能试验研究,将瞬态、稳态试验结果进行对比分析。试验结果表明： Q345冷成型钢瞬态试验抗拉强度折减系数在430～700 ℃时普遍高于稳态试验结果,二者相对误差27%～57%;超过100 ℃,Q345冷成型钢瞬态试验高温弹性模量明显低于稳态试验结果,相对误差17%～156%;450～550 ℃时,相同温度、应变水平下,Q345冷成型钢瞬态试验应力-应变曲线弹塑性阶段应力值明显高于稳态试验应力值,导致瞬态试验高温屈服强度高于稳态试验结果,相对误差28%～40%。通过数值拟合给出Q345冷成型钢高温材性折减系数及本构关系表达式,表达式与试验结果基本吻合。     

结构阻尼对网壳结构动力稳定性能的影响

通过两个具有初始缺陷的穹顶网壳算例，采用瑞利阻尼，分析了单层网壳结构在简谐荷载、阶跃荷载和三角形脉冲荷载作用下，结构阻尼对其动力稳定性能的影响。     

索穹顶结构施工成形及荷载试验研究

通过对一直径为4.8m的Levy型索穹顶模型的成形和荷载试验研究,得到了在成形过程中和不对称荷载作用下结构的内力和变形规律。试验结果表明:单元的初始下料长度、重力作用效应、预应力损失等均是实际工程设计中的关键问题。试验结果证实了作者提出的成形和找力分析方法可以满足索穹顶结构张拉成形要求,试验结果还证实了索穹顶结构的非保守性能。     

海岛工程爆破作业安全影响因素内在作用机制分析

由于海岛自然环境复杂且特殊,一旦发生安全事故救援难度较大。研究海岛工程爆破过程中多种因素对作业安全的影响至关重要。本次研究理清了影响海岛工程爆破作业安全的24个主要影响因素,并且运用解释结构建模(ISM)构建了递阶模型。另外在此基础上,运用层次分析(AHP)定量分析得出各影响因素的权重排序。计算结果表明:在24个主要影响工程爆破作业安全的因素中,关键影响因素为违法作业、隐患排查与治理能力、安全教育培训和异常天气,其权重值分别为0.421、0.379、0.370、0.320,此评价结果使影响海岛工程爆破作业安全的各因素影响程度更具有明确性。     

Levy体系索穹顶结构荷载静力性能分析

分析了Levy体系索穹顶结构在使用阶段的受力性能，着重讨论了在均布荷载工况下，初始预应力幅值、矢跨比、桅杆高度等三个参数对结构静力性能的影响。