镀锌铁丝约束混凝土应力-应变本构研究

为给复杂高层、大跨混凝土结构小缩尺比模型试验中常采用的铁丝约束混凝土的本构模拟提供依据,该文设计了素混凝土、铁丝约束混凝土、钢筋约束混凝土共计13个圆柱,对其进行轴压试验,对比研究铁丝约束混凝土的破坏历程、应力-应变曲线与钢筋约束混凝土的区别,并分析铁丝与普通钢筋对核心混凝土约束作用的区别。结果表明：模型试验中常采用的镀锌铁丝弹性模量仅钢筋的60%左右;与素混凝土相比,铁丝约束混凝土的强度和变形能力均得到显著提高;对于螺旋配箍的钢筋约束混凝土,按Mander模型模拟更为准确;对于螺旋配箍的铁丝约束混凝土,Park模型能很好地估计其峰值压应力,但过低估计其峰值压应力对应的应变和极限压应变;修正后的Park模型能很好地模拟铁丝约束混凝土的应力-应变行为。     

基于BOX-COX变换的桥梁结构地震易损性分析

云图法作为理论易损性曲线计算的主要方法之一,其为简化计算所作的线性、正态性和同方差性假设很多时候与实际存在偏差。为此,引入BOX-COX变换,并结合蒙特卡洛抽样,提出了一种既不需增加非线性时程分析次数,又不受云图法三个基本假设限制的易损性分析方法。并以一座预应力混凝土三跨连续梁桥为例,分别以决定系数、核密度估计曲线以及等级相关系数的显著性水平为评价指标,对基于BOX-COX变换的地震易损性分析方法的计算结果与云图法进行了分析比较,验证了该方法的有效性。研究结果表明:引入BOX-COX变换可使概率地震需求模型的线性程度提高,正态性改善,异方差性消除,保证了易损性计算结果的准确性;当概率地震需求模型存在异方差性时,使用云图法将导致结构易损性曲线计算结果的失真,且极限状态对应的损伤程度越高,该极限状态下的易损性曲线偏离实际越明显。     

基于约束关系网的膜片离合器装配设计缺陷辨识与最优修正

提出了机械产品装配设计参数与其约束判定函数的关联方法,研究了装配约束关系网中节点的数据结构,给出了装配约束关系网的构建方法,描述了装配约束关系网的禁忌表访问方式,在此基础上提出了基于装配约束关系网的装配设计缺陷的辨识模型与方法。从装配约束关系网中的设计缺陷节点出发,以约束路径的权值之和为目标函数,采用蚁群算法对装配设计缺陷的修正路径进行了优化。以膜片离合器的装配设计为实例进行了装配设计缺陷的辨识与修正,结果表明,提出的装配设计缺陷辨识模型与修正方法不仅能够快速辨识出装配设计缺陷,而且能够有效地提高装配设计缺陷的修正质量和效率。     

大跨度斜拉桥倒Y形混凝土桥塔的横向拟静力试验

为研究强震下大跨度斜拉桥倒Y形混凝土桥塔的横向破坏机理及屈服后性能,文中以苏通大桥为背景,基于OpenSees平台建立了有限元分析模型,根据动力特性等效和恒载轴力等效原则将全桥模型简化为单塔模型,并确定了两点位移加载模式,采用1:35的几何缩尺比设计了试验模型并进行拟静力推倒试验,最后结合数值模拟分析,得到地震下桥塔的屈服顺序和破坏位置,并分析屈服后性能。研究结果表明：提出的简化单塔模型可替代全桥模型进行横向地震破坏机理研究;在横向强震下,横梁上侧塔柱截面最先屈服,塔底截面其次屈服,横梁下侧塔柱截面最后屈服,最后破坏位置为横梁上侧塔柱或塔底截面;在塔柱截面屈服后,桥塔整体强度增幅明显,破坏位移可达屈服位移的4~6倍,具有延性破坏特性;塔柱截面配箍率的增加会显著增大桥塔的整体强度和位移能力。     

斜齿圆柱齿轮承载能力设计缺陷的辨识与优化修正

斜齿圆柱齿轮承载能力的设计过程中,涉及到大量的非线性约束条件分析计算,传统的优化方法很难得到全局最优解。利用BP神经网络非线性映射能力,建立了斜齿圆柱齿轮设计参数与承载能力之间的全局映射关系,利用训练后的BP神经网络模型对斜齿圆柱齿轮承载能力设计缺陷进行辨识。采用遗传算法对斜齿圆柱齿轮承载能力设计缺陷进行优化修正,利用BP神经网络得到的斜齿圆柱齿轮结构特性响应构造了遗传算法罚函数,提高了遗传迭代过程中的约束计算效率,优化结果表明该方法能够有效提高斜齿圆柱齿轮设计缺陷优化修正效率。