供热水系统CTAC减阻流体减阻与传热性能研究

对不同工况下不同浓度和配比的CTAC减阻流体在二维流道中的减阻性能和传热性能进行了试验测试。结果表明,在减阻流体流动达到临界雷诺数之前,传热性能下降率随雷诺数的增大逐渐增大,在达到临界雷诺数之后,传热性能急剧增强;传热性能下降率与减阻率变化趋势相同;减阻流体的温度梯度在过渡层比水大,在湍流核心区比水小。     

地下结构平面问题简化人工边界侧向宽度设置研究

地下结构抗震分析中一个重要问题就是人工边界的处理。为了简化计算,从理论上分析了平面问题侧向边界采用竖向约束、水平自由的合理性,并且为了研究侧向边界宽度的影响因素及其影响程度,通过典型案例,采用动力时程法分析了在地震荷载下土体阻尼比、结构尺度、地震波特性、土体非线性等对边界宽度的影响程度。结果表明:土体阻尼比和土体非线性对边界宽度具有类似的影响,土体阻尼比越大、非线性程度越高所需的侧向边界宽度越小,但阻尼比超过一定值、非线性达到一定程度后,对侧向边界宽度的影响并不明显;结构尺度对边界宽度有影响,结构尺度越大所需边界宽度越宽;地震波的频谱特性和持续时间影响较大。     

采用不同中柱的单层地铁地下车站结构抗震性能对比研究

针对地铁地下车站结构中柱这一抗震薄弱构件,分别采用方形钢筋混凝土柱、圆形钢筋混凝土柱,以及本文新提出的带快速连接装置的预制钢管混凝土柱,建立了土-地下结构非线性静动力耦合相互作用的三维有限元分析模型,对比分析了采用不同中柱设计对车站主体结构地震反应特性的影响规律.结果表明:与方形中柱相比,等截面惯性矩的圆形中柱在地震中...     

钢筋混凝土桥墩考虑地震反应与能力相互作用的抗震设计方法

指出了钢筋混凝土桥墩数值模拟中考虑地震反应与能力相互作用的必要性,初步建立了其设计流程,提出了有限元程序的实现流程。基于Opensees2.0.0版本源代码二次开发了一个新的塑性铰单元,数值结果表明,方法能够实现桥墩骨架曲线的负刚度段,从而避免一般有限元计算中负刚度段不收敛的困难;与试验结果的比较可以发现,方法能够较好地模拟桥墩在不同加载模式下的试验现象。这说明方法能够实时地反映构件的状态,并根据反应对其能力进行修正,从而考虑反应与能力的相互作用。     

钢筋混凝土柱纵筋屈曲长度简化计算模型

为研究钢筋混凝土柱在地震作用下的纵筋屈曲及影响因素,该文基于最小能量原理,提出了考虑钢筋非线性的纵筋屈曲长度简化计算模型。采用不同配筋形式的73个矩形钢筋混凝土柱,验证简化屈曲模型的可靠性,并与Dhakal和Maekawa提出的简化计算模型（D&M模型）进行对比分析。结果表明：屈曲时纵筋进入非线性,通过误差分析,纵筋等效弹性模量取0.025倍钢筋初始弹性模量;箍筋对纵筋的侧向约束可简化为线性弹簧,弹簧刚度与箍筋截面面积及配箍形式有关;简化计算模型可以较好地预测纵筋屈曲长度,预测结果明显优于D&M模型。     

水平单调载荷作用下的桩基桥墩滞回特性

为研究桩基桥墩-地基系统的非线性性能,根据模型与原型的物理相似关系制作1∶5比例的桩基桥墩模型. 采用力-位移混合控制加载的拟静力试验方法,通过在墩顶施加水平单调增加载荷,得到墩顶水平载荷下桩基桥墩的载荷-位移滞回曲线、骨架曲线和滞回特性. 用非线性弹簧单元模拟土体、用梁单元模拟桩和桥墩,建立模型桥墩的计算模型. 计算模型的骨架曲线与试验模型的骨架曲线吻合较好,表明采用非线性弹簧单元和梁单元分别模拟土体和桩是可行的,可以为考虑土-结构相互作用时的桥梁抗震分析提供参考依据.     

震后地下结构在火灾下的力学性能初步分析

地下结构等地下结构作为城市地下基础设施的重要组成部分,一旦遭受地震以及地震次生火灾会造成极大的经济损伤和人员伤亡,因此地下结构在地震以及地震火灾作用下的灾变行为亟待研究。基于某三跨两层车站建立其二维分析模型,首先对其进行了地震模拟,然后使用重启动分析,运用热-力耦合方法探讨了地下结构在地震次生火灾作用下响应。从地下结构中柱形变、层间位移等方面分析车站结构在地震及其次生火灾作用下灾变行为,讨论地震对地下结构抗火性能的影响,为地下结构受到地震以及次生火灾的性能评价提供参考。     

深埋盾构隧道结构抗震设计方法评价

分析评价了反应位移法、反应加速度法应用于深埋盾构隧道结构抗震设计的差异。采用平面弹性理论的复变函数方法,提出了深埋结构的土体弹簧的解析解法,可以应用于反应位移法。设定某地质条件下的深埋典型盾构隧道结构为基准模型,用反应位移法、反应加速度法和动力时程法计算基准模型的结构刚度变化时的结构内力和变形,评价前两种方法的适用性。结果表明：反应加速度法的结果一般比反应位移法更接近动力时程法;反应位移法的结果一般是偏于安全的;反应加速度法不适用于结构刚度较小时的情况。     

碳纤维混凝土力学性能研究

为探究衬砌管片的混凝土开裂破坏,考虑加入碳纤维来改善其力学性能。设计了不同配合比的碳纤维混凝土试件,进行了碳纤维长度和掺量对碳纤维混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度的研究。试验结果表明：碳纤维混凝土较普通混凝土抗拉和抗压强度均得到了增强,其中抗拉强度增加程度最大,达到普通混凝土的150%,弹性模量和延性也均得到了提高,利用这些特征可以有效延缓和阻止衬砌管片开裂。此外,通过试验数据拟合得到了碳纤维混凝土应力-应变曲线表达式,为碳纤维混凝土在数值模拟中奠定理论基础。     

配置高强钢筋的混凝土矩形截面柱抗震性能试验研究

对10个配置HRB335、HRB500E、HRB600钢筋的混凝土矩形截面柱进行水平低周反复荷载作用下的拟静力试验,对比分析钢筋等体积和等强度代换时,纵筋强度、箍筋强度、混凝土强度等因素对试件破坏状态、滞回曲线、骨架曲线、受弯承载力及延性性能的影响。结果表明:配置不同强度钢筋的矩形截面柱试件均发生典型的弯曲破坏,柱底形成塑性铰,纵筋断裂,试件具有较好的变形能力和延性性能;钢筋等体积代换时,纵筋强度对试件承载力和变形能力影响较大,箍筋强度影响较小;钢筋等强度代换时,试件抗震性能基本保持不变,采用高强钢筋可以减小钢筋用量;随着混凝土强度的提高,试件刚度增大,导致屈服位移减小,位移延性系数增大。