亮度均匀度与可见度设计方法研究

为了比较亮度均匀度对可见度水平的影响,深化可见度的设计方法,选取了截光型、半截光型道路照明灯具,以不同的灯具布置方式进行实验研究;利用小目标物可见度计算方法,研究亮度均匀度与计算点可见度水平分布的关系。结果表明,当均匀度较好时,应使路面亮度分布尽可能保持统一,各计算点的可见度水平同为正或同为负);当均匀度不能保证较好时,可有意降低路面亮度均匀度,并使路面各点的正负可见度增大,从而使整条道路可以得到较高的STV值;在道路照明设计中还需要建立一个限定道路上可见度水平分布的方法。     

梭形柱的稳定性能及设计方法研究

梭形柱由于其优美的建筑造型,近年来作为竖向受力构件广泛应用于各类空间结构体系。首先介绍梭形柱的工程应用及受力特点,研究梭形实腹柱和梭形格构柱的稳定承载力和破坏机理,提出整体稳定承载力的计算和设计方法。研究成果表明,由于梭形柱的截面形态各异,惯性矩沿轴线的函数关系复杂,其屈曲模态及稳定承载力的设计理论与等截面柱有很大区别。梭形实腹柱可以等效成等截面柱验算其稳定承载力,其计算长度及等效长细比与楔率和截面的最大、最小惯性矩有关,其屈曲波形始终表现为单波形;格构式梭形柱由于剪切刚度和弯曲刚度沿柱轴线是变化的,导致了梭形格构柱的屈曲波形出现了反对称的“S”形波形的可能性。     

H形梁与H形柱弱轴单板简支连接性能研究

研究了H形梁和H形柱弱轴单板简支连接的受力性能。为了研究节点连接对于H形柱腹板的影响以及单板在节点受力过程中扭转问题,对H形梁与H形柱腹板的单板简支连接进行了试验研究。提出了节点部位H形柱腹板的抗弯和抗冲剪承载力计算方法;给出了提高节点单板抗扭转能力的构造要求。最后将理论计算、试验和有限元分析结果进行对比,验证了计算方法的准确性。     

沥青路面级配分形维数与抗滑性能关系研究

从分形几何结构理论出发,建立表征沥青混合料级配特征的参数集料级配分形维数D,研究沥青混合料集料级配分形维数D与抗滑性能指标摆值和构造深度的关系。研究表明:集料级配分形维数D可以很好地表征级配特征;集料级配分形维数与抗滑性能具有负相关关系。     

基于性能设计的高强钢组合Y形偏心支撑钢框架抗震性能研究

Y形偏心支撑钢框架结构中耗能梁段置于框架梁之外,耗能梁段变形不会对主体结构和楼板造成损害,震后易于修复更换。为了保证耗能梁段充分发挥塑性变形进行耗能,非耗能构件(框架梁、框架柱)截面设计往往过大,浪费钢材且限制了偏心支撑钢框架的应用。高强钢组合偏心支撑框架结构是指耗能梁段采用普通钢材(Q345钢),而框架梁、柱等非耗能构件采用高强度钢材(如Q460),不仅有效减小构件截面,而且可以推动高强钢在抗震设防区的应用,经济效益显著。采用基于性能的抗震设计方法设计了5层、10层、15层和20层的Y形偏心支撑钢框架结构,算例模型包括高强钢组合Y形偏心支撑钢框架和传统普通钢Y形偏心支撑钢框架,通过Pushover分析和时程分析研究该结构形式的承载力、抗侧刚度、层间侧移分布及破坏模式。研究表明:相同设计条件下,高强钢组合Y形偏心支撑钢框架结构与普通钢Y形偏心支撑钢框架结构的承载能力相近,但抗侧刚度略低,罕遇地震作用下二者具有相似的层间侧移分布和破坏模式。     

预应力混凝土十形柱框架与矩形柱框架结构性能的比较研究

在对预应力混凝土十形柱框架结构的非线性有限元分析方法进行了深入研究后 ,得到了能较正确、全面描述预应力混凝土十形柱框架结构工作性能的方法 ,用FORTRAN90编制得到相应的计算程序。用该程序在计算机上进行大量的计算分析 ,将预应力混凝土十形柱框架结构性能与矩形柱框架结构性能进行了比较研究 ,得到这两种结构各自的特点。     

预应力混凝土T形柱框架与矩形柱框架结构性能的比较研究

对预应力混凝土T形柱框架结构的非线性有限元分析进行了深入的研究后,得到了能较正确、全面描述预应力混凝土T形柱框架结构的受力及变形性能的方法。用FORTRAN90编制相应的计算程序。用该程序在计算机上进行大量的计算分析,将预应力混凝土T形柱框架结构性能与矩形柱框架结构性能进行了比较研究。得到这两种结构的优缺点。     

五星形桩与圆桩水平承载性能对比模型试验研究

五星形桩是一种横截面异形桩,是在圆桩的基础上向内切割5个圆弧,形成截面类似五星形的异形桩。按其截面性质分为周长最大化五星形桩F1、周长面积比最大化五星形桩F_2两种桩型,为掌握五星形桩的水平承载性能进行了与圆桩的对比模型试验研究。试验用土为干砂,砂雨法土样制作,模型桩为预制钢筋混凝土桩,相似比为1∶8。模型试验桩包括:五星形桩F1、五星形桩F_2、与五星形桩F_2截面周长相同的圆桩C1、与五星形桩F_2截面面积相同的圆桩C_2。由于五星形桩水平承载性能具有方向性,试验采用理论计算中水平承载力最大的方向施加水平荷载,试验结果表明:F1、C1和F_2的水平极限承载力相当,但F_2的截面面积最小,仅为C1的0.44倍;与C_2相比,F_2的水平极限承载力是其1.63倍,可见,合理截面形式的五星形桩可以提供更大的水平承载能力;五星形桩与圆桩弯矩分布规律基本一致,都在4倍直径左右(五星形桩为外接圆直径)达到最大,但五星形桩截面面积小,抗弯刚度不足,容易折断,总体水平承载性能不及截面周长相同的圆形桩,但优于截面面积相同的圆形桩。     

方形钢管柱与H形钢梁全螺栓连接抗震性能试验研究

新型全螺栓单边梁柱节点连接方式能够方便地将方形钢管柱与H形钢梁进行连接,具有现场安装方便,造价经济,变形能力和抗震性能均较好的优点,是轻钢结构中较为理想的连接方式。进行了两个柱壁厚度不同的方形钢管柱分别与H形钢梁组合节点的低周反复加载试验,研究了柱壁厚度对此类节点破坏形态以及抗震性能的影响,分析了节点的受力全过程,以及荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、刚度退化和耗能能力等抗震性能指标;同时结合现行规范,评价节点的刚性和延性。研究表明,柱壁厚度对节点承载力、刚度和耗能性能均有一定影响,新型连接方式的方形钢管柱节点属于半刚性全强度连接节点,具有良好的抗震性能和安全可靠的连接,延性较好。     

T形钢柱门式支撑刚度理论与设计方法研究

为研究T形钢柱门式支撑的刚度理论和设计方法,结合实际工程案例,对比分析了传统的圆钢交叉支撑和桁架门式支撑。采用Midas Gen有限元软件对整体模型进行地震反应谱分析,对单跨支撑模型进行小、大震作用下变形和应力分析,指出T形钢柱门式支撑具有比圆钢交叉支撑和桁架门式支撑更大的抗侧刚度,且在大震作用下比桁架门式支撑具有更高的承载力。在此基础上进一步给出了门刚结构支撑刚度计算采用强支撑结构计算公式更为合理,通过验算指出T形钢柱门式支撑满足支撑刚度要求而桁架门式支撑不满足。