横向支撑刚度对轴心受压钢管稳定的影响

在钢筋混凝土现浇结构的施工过程中,扣件式钢管支撑架作为模板支架是当前应用最为广泛的一种模板支撑体系.当前这种支撑体系的竖向立杆均以单个步长作为杆的计算长度,将横向钢管的弹性支撑作用基本简化为固定铰支约束作用,这与扣件式钢管的工作特性有较大出入.为此用稳定理论分析了横向支撑作用对立杆稳定的影响.     

八边形中空夹层钢管混凝土轴压短柱力学性能的研究

在总结圆中空夹层钢管混凝土和方中空夹层钢管混凝土柱受力性能与工程应用优缺点的基础上,提出采用八边形中空夹层钢管混凝土结构的合理性。对八边形中空夹层钢管混凝土轴压短柱力学性能进行试验分析,得到构件各组成部分的荷载-应变关系曲线和极限承载力值,由试验现象与试验结果发现八边形截面中空夹层钢管混凝土柱的承载能力比方形截面柱承载能力高,比圆形截面柱承载能力稍低,且与八边形直边与斜边之比相关。为拓展此类构件应用的几何尺寸范围,在确定材料合理的应力-应变关系模型后,采用有限元方法进一步分析此类构件的力学性能,由此得到的荷载-应变关系曲线以及构件承载力与试验结果能较好地吻合。通过对影响构件承载能力各主要参数的分析,利用试验与数值模拟结果,提出轴压条件下八边形中空夹层钢管混凝土短柱极限承载力的计算公式,供工程设计人员参考。     

基于多维激励应变能响应Rayleigh阻尼系数计算方法

Rayleigh阻尼模型广泛应用于结构地震响应计算,致使Rayleigh阻尼系数计算方法将显著影响结构响应,而地震多维激励是同时作用于结构,且应变能响应能较好地反映结构力学行为,因此,本文对基于多维激励应变能响应的Rayleigh阻尼系数计算方法进行了研究。根据单维地震激励时应变能响应的计算公式,构建出用于计算应变能响应的合理虚拟激励形式,应用于多维激励体系,提出计算多维激励时应变能响应的虚拟激励法,并构建出振型阻尼比变化量平方的新型权重系数,提出基于多维激励应变能响应的Rayleigh阻尼系数计算方法。分别以不带楼板的双向对称、单向偏心和双向偏心的大跨空间钢结构,以及带楼板的对称双塔、非对称双塔和非对称三塔钢筋混凝土结构为工程案例,以多条实际地震波作为激励,对提出的算法进行验证。结果表明：对于双向对称空间钢结构,基于各类阻尼系数计算方法求得的结构响应误差均较小,对于单向偏心和双向偏心空间钢结构,基于二阶振型阻尼系数计算方法求得的结构响应误差最小值和最大值分别为5.89%和19.64%,基于多维激励应变能响应阻尼系数计算方法求得的结构响应误差最小值和最大值分别为0.00%和6.10%,对于对称双塔、非对称双塔和非对称三塔结构,基于二阶振型阻尼系数计算方法求得的结构响应误差最小值和最大值分别为5.76%和51.17%,基于多维激励应变能响应计算求得的结构响应误差最小值和最大值分别为0.07%和4.48%,证明该计算方法是合理的。     

八边形中空双钢管混凝土短柱力学性能的非线性分析

基于八边形中空双钢管混凝土轴压短柱的试验结果,选择了合适的材料本构关系模型与界面处理,采用实体有限元分析方法对此类构件进行了非线性分析。之后,对模拟结果作了详细分析,结果表明,由有限元模型分析得出的荷载-应变关系曲线、内外钢管的破坏形态以及极限承载力与试验结果能较好的吻合。在此基础上,利用该模型在几何尺寸与材料强度等方面进行了扩展,并作了相应的解释。最后,提出了此类构件承载力的计算公式,与试验结果能较好的吻合。     

横向支撑刚度对轴心受压钢管稳定的影响

在钢筋混凝土现浇结构的施工过程中，扣件式钢管支撑架作为模板支架是当前应用最为广泛的一种模板支撑体系。当前这种支撑体系的竖向立杆均以单个步长作为杆的计算长度，将横向钢管的弹性支撑作用基本简化为固定铰支约束作用，这与扣件式钢管的工作特性有较大出入。为此用稳定理论分析了横向支撑作用对立杆稳定的影响。     

新型高速铁路客站多维抗震分析的实用反应谱法

针对“房桥合一”高速铁路客站不同阻尼比构件、大跨构件较多,对其阻尼模型和多维实用反应谱法进行了研究。首先通过位能加权阻尼和振型分解法的原理,得出位能加权阻尼的激励为各振型响应,并基于单元刚度矩阵推导了位能计算公式。接着在结构自振周期不超过4.5倍场地特征周期的条件下,对水平与竖向加速度互功率谱的表达形式进行了替代。基于两者,利用随机振动理论与反应谱理论推导了能合理考虑各向振型间相关性的实用反应谱公式。最后,以天津西站II区为例加以应用,并与时程分析、多种常用多维反应谱组合法进行了比较,说明该公式的合理性,可供同类结构抗震设计与分析作参考。     

圆中空夹层钢管混凝土柱的受箍作用分析

根据经过前人通过大量实验验证过的结论，提出一些合理的假设，在此基础之上，利用修正弹性模量的方法来计入圆中空夹层钢管混凝土轴压构件承载力的提高，并用能量法和最小势能原理从中导出在轴向压力作用下的圆中空夹层钢管混凝土中核心混凝土的修正弹性模量．结果表明，修正弹性模量不但与核心混凝土的泊松比，截面半径及弹性模量有关，还与内外钢管的半径，内外钢管的厚度及弹性模量有关．     

基于可靠度理论的桥梁涡激振动概率性评价

涡激共振是大跨度桥梁在低风速下容易发生的一种风致振动,涉及的不确定因素众多,利用可靠度理论对这类风致振动进行安全估算是大跨度桥梁风振研究的趋势。探讨了桥梁涡振的三种失效模式,包括基于涡振风速的失效模式、基于涡振振幅的失效模式和基于前两种失效模式交集的涡振刚度失效模式,基于此,以某座大跨度桥梁为例,应用二次四阶矩法计算了基于涡振振幅的失效概率,并与二次二阶矩法的计算结果进行了比较,用Monte Carlo模拟法(MC)进行了验证,发现基于二次四阶矩法的可靠度分析相对于二次二阶矩法具有较高的精度。然后,基于二次四阶矩法的计算结果得到了桥梁涡振刚度失效的概率,研究表明:单独考虑桥梁涡振发生风速或涡振振幅的失效概率偏于保守,应结合起来考虑。