超低温环境水泥基材料力学性能测试方法研究

电阻应变计已通过试验验证可直接作用于超低温环境,并根据相应测试原理可测得材料的线膨胀系数。在借鉴现有测试原理的基础上,提出一套超低温环境电阻应变计测试技术,其能有效区分温度和力引起的变形。加载条件上,通过研发新装置实现了力与温度作用独立同步施加;测试条件上,基于原位补偿构想,实现了在加卸载过程中将力引起的变形与温度作用引起的变形相分离。分析了砂浆在降温至-165℃,应力应变曲线、弹性模量、线膨胀系数随温度的变化规律。试验研究表明:砂浆的应力应变曲线在超低温下呈线性;砂浆的弹性模量始终随温度降低而增加;砂浆的线膨胀系数随温度的降低均存在减小的趋势。试验结果均与现有研究成果规律相同,验证了方法的有效性和合理性。研究结果能为超低温下建筑材料变形性能测试提供重要支撑。     

偏心化工厂房结构选型及抗震性能研究

利用大型有限元分析软件ANSYS对偏心化工厂房结构进行动力特性的分析，针对结构基频出现扭转振型，提出增加横向支撑斜杆提高结构抗震性能，同时提出转换层铰接方式以节约施工成本、减轻劳动强度。     

基于滑移线场理论的边坡滑裂面确定方法

发展了一套基于滑移线场理论,并根据有限单元法的计算结果来确定边坡滑裂面的数值模拟方法,在此基础上研究了流动法则对边坡稳定分析的影响。该方法可以考虑弹性区与塑性区的区别,并可以考虑不同的流动法则。给出了滑移线方向场数值模拟的具体方法和由滑移线方向场追踪滑移线的方法,提出安全系数最小的滑移线即为边坡的滑裂面。算例证明了方法的有效性。研究结果表明,对于无约束的天然边坡,自重作用下其安全系数受流动法则的影响较小,而滑裂面的位置随流动法则的不同而不同;当坡顶有荷载作用时,尤其是边坡的稳定性主要由坡顶荷载决定时,无论是安全系数还是滑裂面,流动法则的影响均很大,采用相关联流动法则可能会高估边坡的稳定性。     

考虑多场耦合的活性炭再生过程数值仿真计算

针对目前活性炭再生过程中的温度场、流场、化学反应等仿真计算研究相对不足的现状,基于计算流体动力学（CFD）软件,提出改进的Lagrange方法对颗粒轨迹进行描述,由此考虑温度场、流场以及化学反应等之间的耦合作用,提高了炉内活性炭再生过程的模拟精度。利用改进的Lagrange方法,对某再生炉内活性炭再生过程进行了仿真计算,计算结果表明：活性炭颗粒在炉中的流动速度、停留时间及温度分布均与实际相符,说明使用该方法对复杂的移动床再生炉进行仿真的合理性。     

空间网架结构钢管混凝土柱节点力学性能足尺试验及分析

采用足尺试验与数值仿真相结合的方法研究空间网架结构中的钢管混凝土柱节点的受力及抗震性能。试验荷载逐级加载到设计荷载的1.6倍并观测柱节点的变形与应力。试验结果表明试验荷载下柱节点钢结构部分基本处于弹性状态,混凝土极小部分区域超出压应力极限,钢管与混凝土粘接良好。非线性有限元分析结果揭示了柱节点在低周往复荷载作用下的滞回耗能能力和破坏特征,指出了柱节点承载的薄弱位置,给出了柱节点的极限承载力。结果表明,足尺试验与数值计算相结合的方法可以全面揭示柱节点的受力特性及抗震性能。     

诊断弧形闸门振动状态的方法研究

弧形闸门上普通存在着振动，而振动对闸门的危害性现无统一的判别方法。针对目前判别方法存在的局限性，提出了用Ｇｒｅｅｎ函数诊断弧形闸门上的振动状态，以确定振动对部门的安全影响。     

一种基于反应谱理论的结构抗震性能能量判据

基于弹性反应谱理论，提出了一个用于评判结构抗震性能的能量判据，导出了相应的计算公式。其基本思想是通过计算地震时经地面输入到结构体的势能，对不同设计方案的抗震性能做出评判。采用本文提出的方法，对工程实例进行了计算，结果表明，该能量判据在工程方案的比选和优化方面较具实用价值。     

张弦式网壳结构中的拉索预应力值设计方法的应用研究

依据大跨度网壳结构的几何非线性特性,采用几何非线性有限元技术,按预应力控制网壳变形的原则,并结合武汉体育中心体育馆张弦天穹网壳实际工程,对预应力值的设计做了研究,提出了一种新的预应力方法.该方法具有简便实用,具有明确的物理意义,并在实际工程应用中取得了理想的结果.     

深基坑开挖引起的土体变形模拟

采用FLAC3D软件对某深基坑开挖引起的坑底隆起及地表变形进行了数值模拟.计算中采用摩尔库仑弹塑性模型模拟土体特征,采用接触单元模拟土体与基坑围护结构之间的相互作用.通过模拟开挖过程,获得了不同开挖阶段的地表沉降、坑底隆起和墙后土体水平位移资料,可供工程设计和施工参考.     

基于随机子空间方法的框架结构模态辨识实验

由于近年来随机状态空间理论在结构系统识别中的应用有了很大的发展,尤其是随机子空间辨识方法的出现使得激励未知的系统辨识(或工作模态分析)问题成为可能.应用随机子空间辨识方法,针对一个4层的钢框架模型进行了模态辨识实验研究.在宽带随机信号加正弦信号的激励过程中,利用自相关函数表现出的周期振动成份剔除虚假模态.实际辨识结果说明了该方法的有效性,固有频率和模态振型实验分析结果均与有限元计算分析结构具有良好的一致性.