岩体节理粗糙度系数与统计参数的相关关系研究

 测定节理粗糙度系数JRC的方法均基于10条标准剖面,其人为误差大,且未考虑采用不同取样长度离散节理剖面对各统计参数与JRC的影响。为避免对10条标准剖面JRC的测量误差,考虑JRC的取值范围及离散节理剖面时不同取样长度的影响,从数值模拟粗糙节理的角度出发,采用截断正态分布随机抽样得出节理凸起高度,由每段的凸起高度及取样长度形成凸起表面,叠加生成具有一定迹长的粗糙节理,根据Barton直边法测量其JRC,计算相应的统计参数,研究不同取样长度下各统计参数与JRC的回归关系。研究结果表明：JRC与均方根RMS和中线均值CLA呈线性关系,JRC与均方值MSV,均方根一阶导数Z2,粗糙剖面系数Rp和结构函数SF之间呈抛物线关系,且相关系数均较高;取样长度对统计参数、JRC及其回归关系式有较大影响,在数值模拟粗糙节理时应使取样长度与岩体粒径相近。由于MSV,RMS和CLA只能反映节理起伏高度的均值状况,不能反映各凸起高度所占权重对JRC的影响,因此,建议采用Z2,SF对JRC进行估算。     

钻芯法检测混凝土强度的一种建议:多次横向劈拉法

总结了钻芯法检测混凝土强度的局限性,基于钻芯法提出了芯样的多次横向劈拉,并从置信区间推算精度,置信区间上、下限的差值,变差系数上限三个方面分析了增加抽样数量可以提高检测精度,缩小置信区间差值,减小变差系数的上限,以满足规范要求的优点,从理论上证明多次横向劈拉法的合理性。     

底层柱脚连接方式不同时框架柱计算长度

针对底层柱脚连接方式相同的不对称框架已有层梁柱合并的方法求解框架柱计算长度系数,对于底层柱脚连接方式不同的不对称框架,文章提出了将底层柱脚铰接的框架柱予以刚度折减转换为底层柱脚均为固端的不对称框架,继而求解各柱计算长度系数,该方法仅需初等代数运算即可得到精度良好的解。     

装载机传动系载荷样本长度的确定

从频率域及幅值域分析出发，将样本长度与统计精度联系起来，用保守谱精度估计公式及近似均值精度估计公式，确定了ＺＬ４０装载机传动系载荷样本长度，为试验方案设计提供了科学依据。     

钢框架柱计算长度系数的迭代计算法

推导了有侧移等截面钢框架柱计算长度系数的迭代计算公式,编制了相应的计算机程序。算例表明,方法可求得满足规定精度要求的钢框架柱计算长度系数。指出了现行钢结构设计规范和钢结构设计手册表格中该计算长度系数部分数值的不准确性。     

考虑柱间相互作用的阶形柱计算长度系数

柱间相互作用对阶形柱的稳定性有很大的影响,而我国现行规范及已有文献所给出的阶形柱计算长度系数的计算方法不能准确考虑该作用。利用等截面压杆的转角 位移方程得到阶形柱的刚度矩阵,由此推导了轴力对阶形柱刚度削弱的表达式,并构建了可考虑柱间相互作用的阶形柱计算长度系数的计算式。研究表明该计算长度系数计算式具有较高的精度,使用方便,可用于多跨框架的计算,同时也适用于柱高不等的情况。对钢梁起坡的山形门式刚架,给出了实用的计算方法,参数分析表明采用该方法计算得到的柱计算长度系数具有良好的精度,可满足设计需要。     

基于POD方法的高层建筑表面脉动风压场分解与重构

对于风敏感建筑，其表面风压、风力场重构与预测在主体结构风致响应计算和围护结构风荷载设计时具有重要作用。为此，基于刚性模型测压风洞试验，采用本征正交分解(proper orthogonal decompositions, POD)方法，研究了方形截面高层建筑表面风压场在开阔和城市两种地貌下的作用机理及风压、风力重构与风压预测过程。通过分析主坐标和原始广义力的频谱特性并对比二者相关特性，定量分析了前三阶特征模态分别与顺、横风向广义风力的确定性联系。研究表明：在重构风压、风力时，可以采用低阶主坐标重构时程的均方值占试验时程均方值的占比确定参与重构的模态；重构所得点风压、层间风力和广义风力达到同样精度时参与模态数不断降低，且重构所得顺、横风向广义风力仅需单一主导模态参与；采用部分测点脉动风压对驻点高度典型风压进行预测，与测压试验时程、均方根和功率谱对比发现，预测精度较高。     

连续刚构主墩的计算长度系数的确定

采用有限元方法分析了连续刚构主墩自身的计算长度系数以及主梁对主墩计算长度系数的影响,说明有限元方法可以非常有效的分析不同边界条件下连续刚构主墩的计算长度系数。     

基于小波方法的地震波不同频带的统计特性分析

采用小波分解的方法将汶川地震中的地震动加速度分解为多个相邻不同频带的地震加速度,将原波以及不同频带的波均视为平稳随机过程,并对它们进行统计特性分析。结果表明,地震波以及不同频带的波在概率上均近似服从正态分布,地震波的均方值等于各个频带波的均方值之和,期望几乎为0。含有原波卓越频率的那个频段波的方差最大,均方值也最大,原波的自相关图与含有卓越频率的那个频段波十分相似,原波与含有卓越频率的那个频段波互相关性最大。高频段波与低频段波的互相关性几乎为0。     

交替支撑塔架主角钢计算长度系数

利用能量法对两个肢平面方向交替支撑的塔架主角钢弯扭屈曲的临界荷载进行分析,获得主角钢无扭转约束作用和完全扭转约束作用下,按照平行轴弯曲屈曲计算的换算计算长度系数,同时分析支撑点处扭转约束的影响,并比较能量法与ANSYS有限元软件的精度。提出计算长度系数的近似公式。     

顺流向正弦脉动风作用下矩形柱体的空气动力学特征

在正弦脉动风作用下,采用三维大涡模拟(3D LES)研究了截面宽高比为5∶1矩形柱体的非定常空气动力学特性。对比均匀流作用下柱体表面压力系数的风洞试验值与数值计算结果,二者吻合很好,验证了3D LES的计算精度。首先分析了来流波长对柱体表面平均再附长度的影响,发现当来流波长处于(0.25~5)λ_s0(λ_s0为自然涡脱的波长)范围时,平均再附长度随来流波长的增加而增加。而当来流为长波脉动(波长不小于5 λ_s0)时,平均再附长度与均匀流下基本一致。在短波脉动(波长不大于0.25λ_s0)来流作用下,平均再附长度与来流波长无关,但明显较长波来流的短。柱体表面平均压力系数受脉动风的影响与平均再附长度的变化一致,再附长度的减小引起平均压力系数曲线的斜率、最大吸力和分离点平均压力系数均有所增大。另一方面,柱体表面脉动压力系数随来流波长的增加而减小,对于短波(波长小于0.5 λ_s0)脉动来流,表面脉动压力系数与驻点脉动压力系数的比值与来流条件无关。此外,当来流波长处于(0.375~1.33)λs0范围时,尾流的漩涡脱落频率刚好等于来流脉动频率的一半,即出现了顺流向正弦脉动流作用下漩涡脱落的锁定现象。     

钢结构框架柱长度系数算法研究

在钢结构设计中,框架柱计算长度系数的求解十分重要。《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)附录D中给出了框架柱计算长度系数求解公式和表格,然而其公式无法得到解析解,且难以直接使用牛顿迭代法;查表法适合手算,但对于结构设计软件来说,步骤繁琐且在特殊情况下不是十分精确。本文提出基于零值定理的钢框架柱计算长度系数求解方法,简单方便,易于实现,十分适合结构设计软件使用。数值试验表明,该方法适应性强、精度较高、步骤简单。为了进一步证明该方法的可靠性,已将其集成到北京市建筑设计研究院自主研发的结构设计软件Paco中,并分别采用PKPM和Paco对一个工程实例进行框架柱计算长度系数的求解,结果表明,两个软件求解结果十分接近,证明了本文提出的方法对于实际工程的适用性。     

大比例TTU模型表面风压分布试验研究

采用1∶3大比例模型,通过风洞试验研究了美国德州理工大学（Texas Tech University, TTU）建筑模型表面平均、脉动、峰值风压系数的分布规律,并与实测数据和小比例模型试验数据进行了对比,分析了影响试验结果的部分因素。结果表明：TTU建筑模型典型位置的风压系数试验数据与实测值在整体规律性变化上一致,但试验低估了屋檐、屋角在风向角165°~240°范围内的脉动、峰值风压系数;越靠近屋角流动分离区域测点的风压系数绝对值也越大,最靠近建筑屋面角点的测点峰值风压系数达-16.7;大比例模型屋角、屋檐等区域试验结果更接近于实测值,排除了测点测压管直径不匹配的影响后,考虑到试验中湍流度模拟与实际的差异,大比例模型模拟效果更优;试验样本长度影响峰值风压系数的计算,在屋角区域,长样本峰值风压系数值均相对较大;而离屋角较远时,长样本的峰值风压系数则可能相对较小。     

影响钢框架柱计算长度系数的因素

计算长度系数法避免了对结构做整体屈曲分析,因此得到广泛应用。钢框架柱的计算长度系数与多因素有关,体现在初始几何缺陷、荷载条件、节点连接刚度、支撑刚度、层间相互作用和二阶效应等方面。国内外的许多学者已经推导了一些框架柱的计算长度系数公式,但一般是在一定的假设条件下推导出来的,没有充分考虑影响框架柱的计算长度系数因素。通过综述这些因素的影响,为今后提出更精确的计算长度系数方法提供参考。     

计入层间支援的双层无侧移刚架柱计算长度系数

传统计算长度系数法假定多,精度不高,本文针对双层无侧移刚架,放弃"柱端转角隔层相等"的不合理假定,即梁端约束在上下层柱之间不再按柱线刚度分配,将梁端对下柱柱端的约束设为一个未知量,继而由上下层柱按比例加载,刚架整体失稳时上下层柱同时屈曲,得到关于该未知量的一个一元二次方程,求解后即可得到精度很高的各层柱计算长度系数。     

计算长度系数的物理意义及对各种钢框架稳定设计方法的评论

本将有侧移失稳的框架柱计算长度系数与结构力学的D值法联系，论证了柱子计算长度系数计算柱子抗侧刚度系数．通过柱子计算长度系数可以较精确地确定整个楼层的抗侧刚度。本计算表明考虑同层各柱的相互支援对框架柱计算长度系数进行修正后，薄弱层柱子的计算长度系数能够得到略偏安全的精度。利用整体分析时各个柱子的计算长度系数存在的关系就可以得到所有其它非薄弱层柱子的计算长度系数，且同样略偏安全。通过例子发现框架层与层相互作用的一个重要性质：层对层的支援，对同一层的每个柱子而言．获得的好处(临界力增加)或贡献出来的刚度(临界荷栽的减小)具有相同的比例。本对当前各种框架稳定性计算方法(传统的线性分析计算长度系数法、线性分析层整体稳定计算法、结构整体稳定计算法和二阶分析法)进行了简单的讨论。     

桥梁、港口、堤防工程设计最高水位的计算

本文首先对最高水位统计计算进行了一般性分析,然后推导出一定条件下水位与流量统计参数之间的关系式,说明现行的由水位的变差系数推求流量的变差系数的公式具有相当大的近似性,同时给出了偏差系数的计算公式。文中提出了用组合频率方法来计算最高水位的建议。如果河床历年变化(淤积或冲刷)能概化成按直线递增或递减时,其计算关系式将具有更简单的型式。最后,用一些平原和山区河流的实际资料来分析说明所建议方法的计算步骤及其实用性。     

双伸臂钢梁整体稳定设计及其试验验证

在双伸臂梁整体稳定分析中引入等效计算长度系数并得出其计算公式,按照《钢结构设计规范》受弯构件整体稳定性设计中的相关内容,由等效计算长度系数推导出了双伸臂梁整体稳定系数的表达式,给出了完整简洁的双伸臂梁整体稳定设计的计算步骤和设计公式。通过试验数据与公式计算结果的对比,证明了该设计公式具有较高的精度。     

频率法测试系杆拱桥吊杆索力影响因素研究

建立考虑吊杆轴向力影响的振动微分方程,对边界条件及吊杆计算长度两影响因素进行研究。基于频率法测试系杆拱桥吊杆索力原理,引入吊杆计算长度修正系数概念,将吊杆两端复杂的边界条件动力等效成两端铰接,并拟合出吊杆计算长度修正系数计算公式。将该式用于实桥吊杆索力测试,计算精度较高,满足工程要求。     

桩柱式桥墩计算长度系数探讨

利用轴压杆件的欧拉公式,建立了桩柱式桥墩计算长度系数与临界荷载的关系,通过构件稳定性计算,分析了计算长度系数的影响因素及其与桥墩计算长度系数的相互关系,并结合工程实例,计算实际结构在各影响因素下桥墩计算长度系数,所得结论可为桥墩设计工作提供参考。