碳纤维布加固钢筋混凝土柱受剪性能试验研究

对７ 根碳纤维布加固混凝土柱进行了受剪试验研究,研究结果表明,采用碳纤维布加固对提高混凝土柱的受剪承载力有明显的效果,并可使混凝土柱的延性得到改善     

考虑人-结构相互作用的楼盖振动控制研究

探讨了采用多重调谐质量阻尼器(MTMD)系统对楼盖考虑和不考虑人-结构相互作用时的振动控制。每个静止的人和调谐质量阻尼器(TMD)都作为单自由度动力系统附加在楼盖控制模态上,得出了人-楼盖-MTMD系统耦合振动方程,通过对该方程的傅里叶变换和静力缩聚法,得到了以无量纲参数表示的楼盖加速度响应。运用遗传算法,以楼盖的加速度响应最小为条件对MTMD系统进行优化,得出了对应不同MTMD系统质量比和楼盖阻尼比的无量纲设计参数(频率比和阻尼比)。通过对不考虑和考虑人-楼盖相互作用的楼盖减振控制效果进行对比,提出了考虑人-楼盖相互作用的楼盖MTMD系统的设计建议。另外,对MTMD系统由于楼盖模态质量、自振频率以及MTMD阻尼的变化所导致的去谐效应进行了讨论。最后总结了考虑去谐效应的MTMD系统的设计方法。     

桥梁结构时变可靠度计算的新方法

为提高桥梁结构时变可靠度的计算效率,该文提出了新的计算方法。该方法基于结构时变可靠度分析的基本理论,利用Taylor级数展开,将可靠度计算从传统的积分运算形式转换为代数运算的形式,从而简化计算过程,提高计算效率。为了考虑桥梁初始承载力和衰减过程的不确定性,该文基于全概率方法,给出了计算劣化结构时变可靠度的显式公式。通过将该文方法应用于某钢筋混凝土桥梁进行时变可靠度分析,并与Monte Carlo模拟方法进行对比,表明了该文方法的准确性和高效性。     

双向荷载作用下方钢管混凝土柱-组合梁空间节点抗震性能试验研究

完成3个方钢管混凝土柱-组合梁空间节点模型的抗震性能试验,重点研究不同加载路径下空间组合节点的受力特征、滞回性能和破坏机理,比较平面加载组合节点和空间加载组合节点的受力特征,分析双向加载作用的耦合关系。结果表明,双向受力对钢管混凝土柱-组合梁节点的承载力、变形、延性以及刚度、强度退化等性能有较大影响;与平面内加载的组合节点相比,双向加载条件下空间组合节点的承载力最多可降低20%,延性降低10%;由于双向荷载的相关作用,梁变形在总变形中所占的比例有所降低,而柱变形及节点域剪切变形所占的比例增大,在节点核心区受剪设计时应考虑双向受力的不利影响。     

基于随机场的海洋混凝土结构耐久性实证分析

该文基于随机场理论及模拟方法,考虑耐久性参数批次效应,选取位于香港的海洋环境在役混凝土结构工程,进行其表观劣化发展过程的模拟分析与评价,并与实际检测数据进行对比,以验证耐久性分析结果准确性。结果表明：模拟分析结果与实际损坏程度基本一致。该文指出,基于随机场的模拟分析方法能够给出海洋混凝土结构多个维度的表观劣化度信息,将可能指导未来其它工程设计方案和维护策略的制定,从而有助于结构预想的全寿命性能实现和成本控制。     

某公路大桥车辆荷载调查与局部疲劳分析

近年来,随着公路交通流量的不断增加,公路桥梁的疲劳问题变得越来越显著。对于公路桥梁的疲劳问题,国内外已做了大量研究,并形成了相关规范。但是,对于局部疲劳问题,尚存在着两个问题需要解决:一是局部疲劳应力与车辆荷载位置的关系因桥而异,目前还没有统一的处理方法;二是需要在现有的疲劳评估方法基础上进一步考虑车辆荷载、疲劳应力以及疲劳寿命的不确定性。以某公路大桥为例,对其过去11年的车辆荷载进行统计分析,得到车辆荷载的概率模型,并利用Monte Carlo方法模拟出桥面板的局部承载历史,分析计算出等效疲劳荷载及相应的等效循环次数。在模拟过程中考虑了车辆荷载的不确定性,同时提出车辆荷载局部折减系数以考虑车轮横向位置对局部应力的影响。模拟结果表明:分析得出的等效循环次数,在AASHTO规范规定的出现疲劳破坏的疲劳应力循环次数的合理范围内,与该大桥出现疲劳裂缝的现状相符。     

空间钢-混凝土组合节点抗震性能试验研究

空间钢-混凝土组合节点核心区的受力特征、破坏模式是建立双向地震作用下节点计算模型的基础,也是准确评估组合结构体系抗震性能的关键问题之一。完成4个方钢管混凝土柱-组合梁空间节点在双向加载条件下的抗震性能试验,重点研究混凝土楼板的组合作用、节点核心区混凝土、节点形式等对空间组合节点抗震性能的影响。各试验模型在加载过程中均产生明显的节点核心区剪切变形,并表现出较好的延性和耗能能力,最终则因核心区混凝土破碎和钢管开裂而丧失承载力。试验表明,混凝土楼板与钢梁的组合作用以及对节点核心区的约束作用、钢管柱内填混凝土均能够明显改善空间节点的受力性能。相对于中柱组合节点,角柱节点的核心区受力较小,整个节点具有更高的承载能力和刚度。     

考虑非平稳车载过程的在役桥梁时变可靠度分析

近年来,我国有大批桥梁得以新建。与此同时,日益增加的车辆荷载使得在役桥梁面临着更大的服役风险。在已有研究中,桥梁结构的可靠度评估将车载随机过程看作平稳泊松过程,且假定荷载效应概率模型在评估期内独立同分布。历史数据表明,我国的汽车荷载存在明显的逐年增加的趋势,随时间不再服从同一分布,已有方法也不再适用。为此,该文改进了已有方法,提出了考虑非平稳车载过程的在役桥梁时变可靠度评估新方法。算例表明,改进的方法简便易行,结果准确。已有方法可看作是该文改进方法的特例。随后,利用这一方法研究了结构可靠度对车载随机过程参数的敏感性。结果表明,车载随机过程参数对结构可靠度的影响显著。在20年的评估期内,均值每年增加1.1%或标准差每年增加1.3%,都会造成结构的失效概率增大两倍。     

考虑主观风险态度的建筑结构地震风险决策

针对全寿命周期成本最小准则不能反映决策者主观风险态度的不足,引入效用理论这一经典决策模型探讨风险厌恶态度对地震风险决策的影响。以12栋抗震设计等级不同的办公楼为例,分别从公共决策者风险厌恶视角的抗震设计和私人决策者风险厌恶视角的地震保险投保两个方面,研究了降低风险和转移风险两种行为的最优决策问题。结果表明,最优的抗震设计等级随风险厌恶程度的加大而提升;业主在购买地震保险时,随风险厌恶程度的加大和结构抗震等级的下降,倾向于接受更高的地震保险费用。     

基于结构可靠性方法的贝叶斯模型更新：氯盐侵蚀耐久性案例分析

贝叶斯模型更新是一种基于先验知识和最新观测数据,具有减少工程模型不确定性的计算能力的技术。通过将贝叶斯更新问题重新解释为结构可靠性问题,最新的BUS算法(即采用结构可靠性方法的贝叶斯更新)为快速和稳健的后验密度估计开辟了新的途径。为了实现氯盐侵蚀耐久性模型参数快速准确更新的目标,该文采用基于子集模拟的BUS方法。通过研究一个工程指导的复杂混凝土耐久性模型,证明了计算效率和精度。结果表明,模型参数的统计特性可以根据现场监测的信息成功地更新,并与简单拒绝采样估计的结果接近。