在役建筑结构的剩余寿命预测

讨论有关在役建筑结构寿命的若干概念,利用在役结构抗力衰减研究的最新成果,在将在役建筑结构截面抗力看成一非平稳随机过程和定义结构服役可靠度的基础上,根据截面效应约束极限状态,直接计算在役结构的服役可靠度,并基于可接受的最低服役可靠度,提出了在役建筑结构剩余寿命计算的新方法,从而为在役建筑结构的全寿命优化决策奠定了基础．     

植物结构仿生学在工业设计中的应用研究

植物结构仿生是在仿生学的基础上发展起来的,通过研究自然界植物系统的优异结构和功能特征,并有选择性的在设计过程中应用这些结构原理和特征进行设计.论文从肌理结构、负荷结构、疏水防粘结构、动力结构、抗性结构五个方面阐述植物结构仿生,并探讨了植物结构仿生设计的多重特点以及高分子材料仿生、智能信息控制等发展新亮点及其带给工业设计的启示,倡导工业设计师在师法自然的仿生设计哲学指导下,在设计中引入植物结构仿生学概念,以创造出符合现代需求的众多产品,并促进工业设计及其相关学科的进一步发展与完善.     

复杂结构振动响应预示的能量方法

针对复杂结构的振动响应分析,利用弹簧质量系统对模糊结构进行建模,建立了带有附加模糊结构的杆和梁的运动控制方程,在此基础上,进一步推导了能量密度的控制方程,以能量密度为输出响应进行了结构振动的仿真分析．仿真结果显示,模糊结构对结构振动能量密度响应的影响在其固有频率附近最大,这种影响通过模糊结构产生的随频率变化的等效质量实现,在模糊结构固有频率以内的低频域,等效质量为正,降低了结构振动的能量密度响应,在高于固有频率的频域内,等效质量为负值,使得结构的能量密度响应增大．     

近断层地震动作用下密肋复合墙结构地震响应分析

为了研究新型结构体系-密肋复合墙结构在近断层地震作用下的地震响应,基于密肋复合墙结构试验,建立该结构的简化计算模型.输入改变控制参数的不同近断层地震动,进行结构非线性地震反应分析.并对同等条件下密肋复合墙结构与框架剪力墙结构在近断层地震作用下结构耗能分配系数对比分析.结果表明,由于密肋复合墙结构独特的构造特点,使其在近断层地震动作用下表现出良好的耗能减震能力,是一种较理想的抗震建筑结构新体系.     

张弦拱桁架结构在多维地震作用下的抗震性能

利用SAP2000软件建立张弦拱桁架结构整体模型,研究了隔震结构与铰接结构在多维地震作用下的底部剪力、杆件内力及结构变形等特性。隔震结构除低阶振型以结构整体振动为主外,具有显著的空间扭转振动特性;相比于铰接张弦拱桁架结构,采用隔震技术后张弦拱桁架结构的基底剪力有所减小,表现出了不同程度的减震效果;多维地震输入对隔震结构的基底剪力无明显影响,但隔震结构由于拱脚缺少侧向约束,导致隔震结构在地震作用下的最大竖向位移比铰接结构更大,且在水平方向上的空间扭转变形特性也较为明显。     

厦门海底隧道明洞回填前后结构安全性分析

为分析评价厦门海底隧道明洞修筑后地基承载力不足引起的结构安全性问题,建立荷载-结构模型,采用ANSYS结构分析软件对回填前后明洞结构变形、受力和安全性进行分析和评估,给出了结构安全系数.明洞结构在回填前是安全的;回填之后,在回填土自重荷载作用下结构安全性不够,回填前应进行地基加固.     

模拟活塞缸套摩擦副的仿生非光滑表面的摩擦学研究

根据仿生学原理,利用铝合金活塞和铸铁汽缸套的材料设计了普通结构和几种仿生结构的摩擦副,并在摩擦磨损试验机上进行了对比试验。结果表明,在干摩擦时,非光滑结构与普通结构的摩擦副的摩擦性能差异不大。在沾油润滑条件下,仿生非光滑结构的摩擦副的抗黏着磨损性能明显优于普通结构。其原因是在有润滑条件时,仿生非光滑结构具有较强的贮存润滑油及形成油膜的能力。     

在役钢筋混凝土结构承载力寿命分析

在役钢筋混凝土结构使用寿命的终结其原因是多方面的,因结构性能退化导致结构达到承载力极限状态致使结构破坏是实际工程中最为常见的破坏形式.由于结构所处使用环境的随机性和材料性能的不确定性,使得结构使用寿命具有随机性.运用可靠度理论,考虑结构抗力的衰减,采用结构不同安全等级的允许可靠指标作为结构承载力失效标准,建立基于全随机过程的可靠度模型,提出了在役钢筋混凝土结构构件的承载力剩余使用寿命的计算方法,并通过算例验证了该寿命计算方法的工程实用性,阐述了在实际工程中进行寿命计算的具体方法和步骤.     

钢筋混凝土剪力墙结构模型振动台试验研究

针对7层剪力墙结构缩尺模型振动台试验,比较研究基底固定和考虑土-结构动力相互作用两种条件下的钢筋混凝土剪力墙结构的抗震性能。分析结构在地震波作用下的加速度响应、放大系数、变形性能、应变分布情况以及结构模型的动力特性。在模型试验的基础上,进一步利用有限元分析软件ANSYS进行了剪力墙结构的动力反应分析,得到结构的自振特性以及在地震作用下动力响应的数值解,验证了ANSYS有限元数值分析方法的合理性。     

张拉整体结构的非线性主动控制

为了有效解决张拉整体结构在各种动态激励下的振动控制问题,保证结构的功能与安全性,研究张拉整体结构的主动控制问题.根据结构的机电耦合作动方程,推导结构的状态空间描述.基于瞬时最优控制算法和New-mark关系,推导张拉整体结构机电耦合最优控制方程.在Newmark算法的基础上引入Newton-Raphson迭代过程,考虑结构的几何非线性效应,实现了张拉整体结构的机电耦合非线性主动控制.以双层柱状张拉整体结构在随机激励下的振动控制为例,验证了算法的正确性与可行性.     

RC加气混凝土砌块组合墙加固框架抗震性能试验研究

RC加气混凝土砌块组合墙(简称组合墙)是由混凝土梁柱网格与加气混凝土砌块组合形成的一种轻型网格式抗震墙,可用于框架结构的抗震加固。笔者进行了1/2比例空框架试件、组合墙试件和组合墙加固框架试件的低周反复荷载试验,分析了各试件的主要破坏过程,对比了组合墙加固框架前后试件承载能力、刚度等抗震性能变化。试验结果及分析表明:组合墙加固框架后承载力、抗侧刚度有较大幅度提高,中大震及大震阶段其承载力、等效刚度约为空框架和组合墙单独受力之和的0.9倍,两者具有良好的协同工作性能;加固试件的破坏过程基本上遵循填充砌块混凝土框格外框架的破坏顺序,能够发挥组合墙多重抗震防线的特点,采用RC加气混凝土砌块组合墙加固框架是一种较为经济实用的加固方法。     

新型土坯墙体房屋抗震性能试验研究

提出了一种新型土坯墙房屋,对新型土坯墙房屋承重墙体的受力及抗震性能进行试验研究。设计三片新型土坯墙试件,研究土坯墙体在竖向荷载和反复水平荷载作用下的破坏过程、破坏形态、滞回曲线和骨架曲线特征以及墙体水平承载力和变形能力等,同时,研究新型构造措施对土坯墙抗震性能的作用。试验表明：新型土坯墙体的破坏模式与配筋混凝土小型空心砌块相似,土坯墙体具有良好的承载力和变形能力。新型构造措施对墙体整体抗震性能作用明显,其连接构造至关重要。与计算结果比较得出,在建筑抗震概念设计原则指导下,抗震设防7度区采用新型土坯墙建造二层房屋具有可行性。     

预应力装配混凝土复合墙板抗震性能试验研究

结合砌体结构的发展现状和住宅产业化的发展趋势,提出一种"预应力装配混凝土复合墙板",以期望在中小城镇低层建筑民用房屋中发展一种新的结构形式来对砌体结构进行补充。为了考察该复合墙板的抗震性能,对2块不同预应力度的试件进行了拟静力试验。得到了相应试件的抗震性能指标,显示该墙板具有较好的承载能力和变形性能,分析认为所提出的墙板可以达到8度区低层民用房屋的应用要求,可以作为砌体承重墙的一种替代形式,并且对该墙板相关构造提出了改进建议。     

半装配式再生混凝土低矮剪力墙抗震性能试验

为研究半装配式单排配筋混凝土剪力墙结构的抗震性能以及再生混凝土在预制剪力墙中的应用效果,设计了4个不同轴压比下工字形半装配式单排配筋普通混凝土和再生混凝土剪力墙试件,试件由底部带预留孔的上层预制剪力墙、带墩头竖向分布钢筋的基础梁、二者之间的坐浆层以及纵横墙交接处的现浇暗柱组成,基础梁顶部伸出的单排竖向墩头钢筋伸入上层预制墙体底部的预留孔中,采用灌浆锚固的方法连接,并进行了低周反复荷载试验,分析了各个试件的破坏特征、承载力、刚度以及耗能等.结果表明:在水平荷载作用下,预制剪力墙与基础梁之间的连接部位出现水平通缝并产生较小滑移,墙身分布着X形交叉斜裂缝;随着轴压比的增大,试件的承载力提高,但延性较差;再生混凝土试件的破坏形态和受力性能与普通混凝土试件相近,再生混凝土可用于工厂预制的结构构件中;半装配式单排配筋混凝土剪力墙构造简单、施工方便,且抗震性能良好,可用于低多层剪力墙结构中.     

双肢砌体墙的抗震性能与水平承载力计算模型

双肢砌体墙是将两个独立墙肢联系在一起共同受力的联肢构件，是砌体研究中由构件上升到结构的中间环节。现有双肢墙试验多采用由两片矩形立面墙肢组成的试件，将复杂立面双肢墙的开裂破坏规律、承载力等与单片墙进行对比分析，对于研究结构层面的抗震性能有着重要意义。在单片砌体墙试验基础上，设计3片典型立面形状双肢砌体墙进行低周反复荷载试验，对比分析各双肢墙体的滞回曲线、承载力等抗震性能差异；结合试验现象建立“L”形立面砌体墙转动破坏模式下的水平承载力计算方法，并与试验数据进行对比分析。结果表明：承受不同水平方向荷载作用时，非对称立面形状砌体墙抗震能力具有明显的方向性特征；双肢砌体墙的裂缝开展规律及破坏形态总体上与单肢墙一致；水平承载力计算方法与墙体实际破坏模式有较好的对应性，相对于窗间墙受剪破坏有着更明确的物理意义，承载力计算结果与单片墙和双肢墙试验值均有较高的吻合度。     

钢管混凝土框架-剪力墙结构的抗震性能分析

针对钢筋混凝土剪力墙对钢管混凝土框架结构的抗震性能影响,采用SAP2000有限元软件对12层钢管混凝土框架-剪力墙结构进行模态分析和地震响应弹塑性时程分析,并结合12层钢管混凝土框架结构进行分析比较.结果表明:在不同地震波作用下,钢管混凝土框架-剪力墙结构的层间最大位移,层间最大位移角,水平向绝对加速度峰值等数值均小于钢管混凝土框架结构的数值,数值分析表明钢管混凝土框架结构能与钢筋混凝土剪力墙很好地共同作用,表现出较好的抗震性能.     

冻融环境作用下RC剪力墙抗震性能试验

为了解冻融环境作用下RC剪力墙的抗震性能,采用人工气候实验室对6片剪跨比为2.14的RC剪力墙试件进行冻融循环模拟试验,而后对其进行拟静力加载试验,得到了不同混凝土强度等级和不同冻融循环次数下冻融试件的滞回曲线,绘制出各个试件的骨架曲线,分析了混凝土强度和冻融循环次数对冻融试件强度、刚度、延性、耗能能力等抗震性能指标的影响.结果表明:相同混凝土强度的RC剪力墙随冻融循环次数的增加,承载力、位移延性系数和塑性转角显著降低,强度衰减和刚度退化幅度增大,累积耗能不断减小,抗震性能降低;经相同次数冻融循环的RC剪力墙随混凝土强度等级的提高,承载力和累积耗能增加,强度衰减和刚度退化幅度降低,而延性则先增加后减小,说明提高混凝土强度等级可改善冻融后RC剪力墙的抗震性能.     

考虑双向水平循环加载对混凝土筒体性能影响的试验研究

为了研究混凝土核心筒的抗震性能,采用相同的2个高宽比为3.14、设计轴压比为0.4的混凝土核心筒大型试件进行了水平单向和双向拟静力试验,研究了双向加载对于核心筒的破坏形态、承载能力、变形性能、刚度退化、滞回耗能等方面的影响.结果表明:试件在水平单向和双向反复加载下的最终破坏形态均为底部钢筋受拉屈服后混凝土压溃的整体弯曲破坏.与单向加载相比,双向加载的影响使筒体的承载力和极限变形能力明显降低,刚度退化加剧;双向加载时筒体耗能较大是由墙肢底部关键区域提前破损和失效所致,而连梁转动耗能小于单向加载时的耗能.     

轻型装配式框架-变形可控地聚物墙抗震性能

为研究轻型装配式框架-变形可控地聚物混凝土墙的抗震性能,进行了1个轻型装配式框架和3个不同连接方式的轻型装配式框架-地聚物混凝土墙足尺模型的低周反复荷载试验,主要研究连接方式对结构承载力、延性、耗能、破坏特征、损伤演化规律等的影响,验证各装配化部件间连接效果.研究表明:轻型装配式框架各部件间连接可靠,具有良好的抗震性能;地聚物混凝土墙具有与普通混凝土墙相似的损伤演化规律;地聚物混凝土墙与框架间通过变形可控连接,提高了框架-地聚物混凝土墙的变形能力和延性;地震作用下轻型装配式框架-变形可控型地聚物混凝土墙具有多道抗震防线,可满足地震区低多层建筑的抗震设防要求.     

影响加筋土挡墙地震稳定性的参数分析

针对现有挡土墙抗震设计影响因素考虑不足等问题,运用拟静力法和水平条分法分析加筋土挡墙的地震稳定性,并研究土体内摩擦角、水平地震力加速度系数、填土粘聚力、挡土墙倾角和滑动体上部荷载等参数对地震稳定性的影响。结果表明:加筋土挡墙的地震稳定性与水平地震力加速度系数和滑动体上部荷载有显著关系,且变化趋势与之成正比;与土体内摩擦角和填土粘聚力的变化趋势成反比;当条件相同时,倾斜加筋土挡墙的地震稳定性比竖直挡墙的稳定性好。