MIDAS/GTS-FLAC~(3D)耦合建模新方法及其应用

针对FLAC3D面向复杂地质体与结构工程前处理建模存在的技术困难与不足,提出MIDAS/GTS-FLAC3D耦合建模新方法。即先利用MIDAS/GTS进行三维几何建模和网格划分,然后,基于对两类软件中单元、节点数据关系的差异分析,应用MATLAB编写MIDAS/GTS-FLAC3D接口程序,实现了MIDAS/GTS环境下建模的单元、节点信息导入FLAC3D的数据转换。通过下伏采空区矾水沟大桥-师婆沟隧道复杂工程建模实例,验证了MIDAS/GTS-FLAC3D耦合建模方法的可行性和有效性,为FLAC3D构建三维复杂工程模型提供了新的思路。     

某高层复杂结构常规单元模型与多尺度模型弹塑性时程对比分析

某钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土核心筒结构位于7度抗震设防区域,钢管混凝土叠合柱与钢筋混凝土框架梁采用环梁节点连接,地上结构43层,高度为198.9 m。为研究该超限复杂结构的抗震性能,并探究多尺模型的建模方法,首先采用数值模拟软件ABAQUS建立结构常规单元模型,之后针对钢管混凝土叠合柱环梁节点建立精细单元模型,将其植入到整体结构模型中完成多尺度模型建模。对两种模型进行7度罕遇地震作用下弹塑性时程分析,结果表明采用多尺度模型可同时获得整体结构在动力作用下的响应以及环梁节点在地震下的细观损伤,证明了多尺度模型建模方法的正确性,也为实际工程应用多尺度模拟技术提供了借鉴。     

基于步行行为特征的城市空间拓扑结构类型研究

步行空间网络在中观尺度的城市空间中体现为可达性和公共性两个基本特征。本研究运用空间句法理论对全球106个城市中心城区进行空间网络抽象建模和量化分析,并基于统计学方法对其进行类型学分析。采用SPSS的层次聚类法对106个城区样本进行双变量聚类分析,得出均布-扁平型、均布-层级型、核心-扁平型和核心-层级型4个空间拓扑结构类型。这4个空间拓扑结构类型的划分揭示了深层的城市空间结构特征及空间自组织机制,为我国新城的步行化改造和老城区的空间更新提供了理论依据和参考指标。     

基于多约束的三分叉铸钢节点拓扑优化研究

针对树状结构三分叉形铸钢节点质量过大的问题,采用拓扑优化方法对其进行轻量化设计,参考相关文献,建立了以节点最小化柔度为目标,以体积分数和疲劳应力两种约束同时作用的连续体拓扑优化数学模型,采用Hyper Works软件对节点进行了拓扑优化设计,生成新的拓扑构型。重点对模型网格划分、拓扑优化单元静态密度云和不同单元密度控制的单元密度等值面进行了研究,对比分析了拓扑优化节点和原始节点的静力学性能。结果表明在考虑体积分数约束的同时,施加应力约束,实现了节点的多约束拓扑优化,解决了节点轻量化设计与抗疲劳设计的矛盾,更加符合实际工程问题的要求。     

精细度管控 ——美标LOD系统与国内建筑信息模型精细度标准的对比研究

通过简要梳理基于LOD分级规则建立起来的国际通行标准,概述其历史、框架、方法和精神,阐释了模型精细度管控对于建筑信息模型工作的重要作用。同时立足于国际标准的视角,对近几年来国内陆续推出的与模型精细度管控相关的国家及地方BIM标准进行了对比分析,梳理了这些标准对于构建国内相关理论体系的作用和意义,并对它们在BIM模型精细度管控方面的实操性和有效范围加以评估和评述。     

基于级联失效的燃气管网节点重要度评估

针对燃气复杂网络中某个节点失效引起整个系统大规模级联反应的系统脆弱性问题,选取度中心性、介数中心性、紧密度中心性三个指标计算节点拓扑结构中心度,通过移除中心度值较高节点模拟燃气管网重要节点故障演化,建立级联失效模型。以某地天然气中压管网为例,通过模拟目标节点故障引发的其他节点水力失效计算目标节点的级联影响度,综合燃气管网中节点的拓扑结构中心度和级联失效影响度对其重要性进行评估。     

装配式建筑施工安全风险评估与控制的BN-MNA模型及应用

为了系统、有效地对装配式建筑施工安全风险进行评估与控制,文章建立了BN-MNA模型并开展实证研究。首先,构建包括风险源、工种、管理责任、时间和空间等关联要素的建筑施工安全风险系统;然后,基于系统框架,构建装配式建筑施工安全风险的元网络分析(MNA)模型;随后,通过贝叶斯网络(BN)引入概率以构建BN-MNA模型,进行风险源重要度分析和风险源节点的风险评估值定量计算;最后,针对风险性较大风险源节点,输出风险控制路径以明确相关责任主体,做到事前关联事件精准控制,同时,对已发生风险事件反向诊断,实现事后有效控制。研究表明：BN-MNA模型能够有效实现装配式建筑施工安全风险评估与控制一体化目标,通过关键风险概率推演为装配式建筑施工安全风险控制提供现实依据。     

基于最短路径路由原则的电力系统网络改进模型

为准确分析电力网络的复杂网络特性与脆弱性,根据电力网络中负载传输的特点,本文定义了电源-负荷节点对的输电通道与电力网络关联系数矩阵,提出采用节点间的关联强度系数作为复杂网络模型边的权重,将网络基本拓扑结构、节点类型差异等影响电能传输的网络全局信息引入到复杂网络模型中,给出了一种改进的复杂电力网络模型。     

礁灰岩孔隙结构表征及关键孔隙节点识别研究

珊瑚礁灰岩作为一种天然的多孔介质，孔隙结构复杂，对其宏观力学及渗流特性均有较大影响。为准确表征珊瑚礁灰岩孔隙结构，并探究其孔隙网络结构特征，以2种海南珊瑚礁灰岩样品为研究对象，利用μCT扫描和三维重构技术，构建礁灰岩的数字化三维模型及等效孔隙网络模型，分析礁灰岩孔隙结构的空间分布特征，并对其孔隙率、孔隙喉道尺寸及配位数等孔隙结构参数进行统计分析。构建礁灰岩内部孔隙结构的拓扑网络模型并开展复杂网络分析，获得礁灰岩孔隙网络的整体和个体属性指标，识别出影响网络特性的关键节点。研究表明：珊瑚礁灰岩孔隙率高、非均质性强，孔隙喉道尺寸及配位数分布符合对数正态分布规律；内部孔隙网络连通性较好，紧密性程度较高，且存在一些重要性较高的关键孔隙节点，对整体网络特性影响较大。     

空间句法对地铁站间截面客流量的实证研究——以北京、天津和重庆为例

基于北京、天津和重庆三个城市2014年地铁交通客流量数据,以空间句法模型为基础,对比了分离式、一体化和复合建模方式下空间句法各算法对各个地铁站间截面客流量的分析效果。结论显示,将地铁网络与地面道路网络分别建模但组合在一起进行权重分析的复合式建模方式比其他两种方式更为有效。基于这三个案例城市地铁各站客流乘降量数据与站点周边餐馆POI数据,本研究分别对比测试了城市功能使用、局域层级网络和城市层级网络联系三大类指标作为权重对截面流量的分析效果,其结果显示三者有较强的自相关性,也都能提升模型分析的精度,但以路网密度为代表的局域层级网络效果最为稳定。     

H型钢开坯轧制变形分析

借助有限元分析软件MSC SuperForm2 0 0 2对H型钢开坯轧制进行了模拟。分析了金属变形特点和轧件充满情况。研究表明 ,箱形孔中轧件腹板的变形与宽展较小 ,异形孔中轧件腹板与翼缘的的变形很不一致 ,腹板出变形区后厚度存在反弹增加现象。异形孔中轧件不能很好地充满孔型 ,异形孔中轧制压力较大。     

建筑物纠偏常用方法及其应用

根据以往的一些建筑纠偏的工程经验 ,本文总结了建筑物倾斜原因及对几种常用的建筑物纠偏方法进行了分析和探讨 ,并列举了相应实例 ,以供有关设计人员参考。     

中科院图书馆、档案馆工程钢结构连廊吊装方案的选择

通过对中科院图书馆、档案馆工程钢结构连廊吊装方案的讨论 ,针对在市区钢结构施工中受到的外部环境的制约因素 ,探索了一种在市区进行大跨度钢结构施工的方案 ,并提出了建议 ,可为类似工程提供参考。     

基础大体积混凝土粗骨料的选择

骨料的粒径大小和骨料的品种不同,对基础大体积混凝土的抗裂性影响较大,骨料的粒径增大,将影响到混凝土的极限拉伸能力,骨料品种的热胀系数过大,也将影响到基础大体积混凝土的抗裂性,为提高基础大体积混凝土极限抗拉能力应选择合适骨料粒径和骨料品种,并进行最佳级配。     

关于浓差能本质及浓差能理论转换效率的再研究

浓差能是一种具有许多独特优点而表现形式较为抽象的新型能源,目前已日益引起人们的兴趣和重视。本文在文献(3)基础上,对浓差能本质及浓差能理论转换效率作了进一步的研究,内容包括两方面:1)对浓差能与机械能在本质上完全一致的观点提出了较严格的证明;2)推导出以膜法为基础的浓差能理论转换效率公式,指出任何理想转换机器在其最大功率输出点处的转换效率均不可能超过η=K/(1 K),这里K是与渗透过程有关的参数。     

倾斜撑杆式索穹顶结构节点及张拉模拟

分析了索穹顶结构节点的特点,设计了适合倾斜撑杆式索穹顶的节点形式。另外对倾斜撑杆式索穹顶结构的施工张拉方法进行了探讨和研究。利用有限元分析软件对3类施工张拉方案进行模拟,分析内力变化规律,评价各种张拉方案的施工可行性,并给出了建议张拉方案。     

某图书馆圆形楼盖设计

本文介绍了黑龙江省铁力市第一中学图书馆圆形预应力井式梁板楼(屋)盖应用SAP2 0 0 0软件及有关规范的设计过程。给出了该预应力井式梁板结构的材料选择、预应力工艺选择、预应力筋的线型选择、荷载取值与内力计算、预应力筋与非预应力筋的选配等设计计算的思路和方法,可供建造同类工程时参考。     

脆性岩石扩容起始应力预测——以花岗岩和闪长岩为例

 采用TAW–2000电液伺服岩石三轴试验机,通过32组花岗岩和闪长岩的物性及单轴压缩试验测试,获得岩石的特征物理力学参数。在此基础上,揭示岩石扩容起始应力与弹性模量、泊松比和孔隙度的关系,建立花岗岩和闪长岩的扩容起始应力预测方程。研究结果表明：(1) 弹性模量作为岩石的弹性基质刚度的反映,包括颗粒间的接触刚度和颗粒间基质的刚度,孔隙度作为岩石内部孔洞空间的体积测量指标,是岩石内初始的微裂纹、微孔洞及张开裂纹的综合反映,一定程度上可以反映初始损伤的程度,二者与岩石的扩容起始应力密切相关;(2) 扩容起始应力与弹性模量呈正相关,而与孔隙度呈负相关,当弹性模量最小而孔隙度最大时对应最小的扩容应力值,反之调整;(3) 通过逐步数据拟合分析得出扩容应力的预测模型,通过与试验结果的对比分析,证明预测模型的可靠性。在弹性模量、孔隙度和泊松比已知的前提下,可以先验地对扩容起始应力进行预测,为扩容起始应力的求解提供一条新的思路。     

节点法一些具体问题的处理

本文阐述城市煤气管网水力计算节点法的基本原理以及在实际应用中一些具体问题的处理方法。     

蜂窝梁的挠度影响因素分析

对蜂窝梁挠度的4个影响因素:蜂窝梁的扩张比,孔的类型,蜂窝梁的高跨比,剪跨比进行分析比较,并与等截面实腹式梁的挠度进行对比,得出蜂窝梁的扩张比、高跨比对挠度影响较大,并指出蜂窝梁扩张比的合适范围及挠度扩大系数α值的变化规律。