大跨悬挑屋盖结构形式对抗风性能的影响

以两个援外大型体育场主看台悬挑屋盖为工程背景,基于风洞试验刚性模型风压测试数据,从振型、频率以及在风荷载作用下的平均风压系数和脉动风荷载谱密度诸方面,分析和比较了有拱和无拱两种结构形式的大跨悬挑屋盖结构的抗风性能,得出悬挑屋盖挑蓬前沿拱可以明显改善屋盖结构抗风性能的结论,并且通过运用随机振动理论对两体育场悬挑屋盖进行风振响应计算验证了上述结论,总结出前沿拱有利于大跨度悬挑屋盖结构抗风的几点原因。     

变截面高耸结构满足人舒适要求的抗风设计

本文提出了变截面高耸结构满足人舒适要求的抗风设计方法,解决了新高耸结构设计规范中已提出但没解决的问题。文中,建立了一般高耸结构顺风向短周期风振加速度最大值的计算公式和园截高耸结构横风向共振加速度最大值的计算公式。并根据试验所得人体感觉舒适度的控制界限,得到了变截面高耸结构满足人舒适要求的二维抗风设计公式。工程实例的计算结果表明,本文方法是简明和实用的。     

基于不同屋顶方案的轻钢结构抗风性能

为有效增加沿海地区开阔地带厂区轻钢结构的稳定、强度及经济性,针对常用的双坡屋顶及单坡屋顶轻钢结构,运用Midas/Gen、SAP2000与PKPM-STS这3种结构软件中相应模块的有限元分析方法,给出了不同屋顶形式下结构节点及杆件内力、抗风性能等参数分析结果.结果表明:在常用的轻钢结构屋面结构形式中,双坡屋顶抗风性能与单坡屋顶抗风性能在独立分析时前者优于后者;结构整体分析时需要考虑维护系统的参与作用.     

基于概率序列的含风光电力系统可靠性评估方法

文章提出了一种基于生产模拟概率序列的含风光电力系统可靠性评估方法。首先利用Weibull分布与Beta分布描述风速与太阳辐照度的概率分布特性,然后建立合适的风电、光伏及负荷的并网模型,最后基于生产模拟概率序列理论,对含风光系统的可靠性指标进行计算评估。在MATLAB中对IEEE RBTS BUS6系统进行仿真验证,结果表明上述方法相对于蒙特卡罗方法,能够在保证计算精度的同时,显著缩小计算的时间代价。     

基于结构性能的抗震设计与抗震评估方法综述

基于性能的结构设计是21世纪抗震设计的发展趋势，而新建结构的抗震设计与在役结构的抗震评估及加固设计则是减轻地震灾害的二个重要方面．对基于性能的结构设计方法进行了评述，并对性能设计理论在结构抗震性能评估与加固设计中的应用状况进行了分析，进一步指出建立在役结构抗震性能评估及加固理论与方法需研究解决的问题．     

氧化钒薄膜的制备方法及结构性能

氧化钒薄膜在非制冷红外成像器件中的应用已成为国际上研究的热点,各种晶体结构的氧化钒性能差异很大,为此综述了不同氧化钒晶体的结构和性能。由于制备方法及工艺条件对薄膜材料有较大影响,在此介绍了二氧化钒和五氧化二钒薄膜的几种主要制备方法及对生成膜性能的影响。     

基于健康监测数据和贝叶斯网络的结构失效概率评估

基于健康监测数据和贝叶斯网络(BN),提出结构体系失效概率的实时评估方法,用于结构整体安全状态的动态评价.根据结构响应监测数据建立贝叶斯动态线性模型(BDLM),估计结构荷载效应的概率分布,同时结合结构抗力分布,计算构件的时变可靠指标;根据结构主要失效模式构建贝叶斯网络,以描述构件失效与结构整体失效间的依赖关系;通过贝叶斯网络的概率递推从构件可靠指标求得结构体系失效概率,实现结构整体安全状态的量化评估.利用三杆桁架模型的数值模拟数据和某单层网壳结构静力破坏试验过程的实测数据对该方法进行验证.结果表明,所提出的结构失效概率评估方法较好地量化了结构的安全状态,并成功预警了结构体系的破坏.     

现役结构抗震评估地震作用确定方法

目的研究现役结构基于性能的抗震评估时,地震作用水平的确定问题．方法以基于性能的抗震设计为出发点,采用Poisson模型,按照等超越概率原则确定后续服役期内中小震、中震、大震的重现期．结果提出了现役结构三水准抗震评估设防标准．借鉴地震危险性分析的最新成果,给出了烈度、地震影响系数、地震地面加速度的换算关系．通过调整设计基准期,将等超越概率原则推广到考虑不同结构重要性的现役结构抗震评估设防．结论为进一步实现现役结构基于性能的抗震评估及加固提供依据．     

大跨度屋盖结构竞赛模型设计

大跨度屋盖是大跨度空间结构的重要结构形式之一.华北水利水电大学第一届大学生结构模型设计竞赛以设计并制作一个大跨度空间屋盖结构模型为题,并要求模拟实际荷载状态进行加载测试.本文对参赛的大跨度空间屋盖结构模型进行了分类,对各模型进行了有限元计算,分析了各类结构的受力特点和影响模型刚度与受力的关键因素,并据此对各模型进行评价.加载试验的结果验证了理论计算的可靠性.结果表明:与实际工程结构一样,竞赛模型也必须先进行概念设计和基于力学原理的优化分析,以做到设计合理,再加上精良的制作工艺才能取得较好的竞赛成绩.     

氧化钒薄膜的制备方法及结构性能

氧化钒薄膜在非制冷红外成象器件中的应用已成为国际上研究的热点.各种晶体结构的氧化钒性能差异很大,为此综述了不同氧化钒晶体的结构和性能.由于制备方法及工艺条件对薄膜性能有较大影响,在此介绍了二氧化钒和五氧化二钒薄膜的几种主要制备方法及对生成膜结构性能的影响.     

建筑覆面风致连锁损坏的概率风险评估

日益密集的城市高层建筑群使得强风时风掷物造成的建筑覆面破坏风险大大增加,与此相关的连锁损坏问题已引起设计人员日渐重视.连锁损坏是指某一局部区域的小面积损坏导致建筑内压的极大改变,从而引发大面积覆面损坏的现象.为评估在设计过程中忽视连锁损坏现象可能带来的覆面损坏风险,本文采用同步风压时程分析与最佳线性无偏估计方法,首先计算无事故与不同程度事故性损坏下的覆面风压,然后结合超越概率方法计算覆面风压与发生概率之间的函数关系,最后得到设定事故概率下的建筑覆面设计风压.为了具体说明这一方法,本文针对一栋典型高层建筑进行案例研究,以确定考虑连锁损坏概率后的覆面设计风压.结果表明楼角区域的正风压对楼角部位的局部损坏最为敏感,其次是楼角区域的负风压.该方法可用于评估建筑表面事故性损坏对覆面设计风荷载的影响,是精细化设计的一个重要方面,同时也有助于发现对局部损坏较为敏感的区域,以便在设计中采取必要措施控制事故性损坏,从而提高设计的可靠性.     

基于概率自动机的操作条件反射计算模型

基于概率自动机构造了反应操作条件反射行为的随机学习自动机,以模拟斯金纳(Skinner)鸽子试验.该随机学习自动机是一种能在未知的随机环境中完成自适应决策的智能单元,它与随机环境构成闭环,能在与环境的交互过程中学习选取给予奖赏的最佳动作.试验结果表明:该自动机模型体现了动物的操作条件反射行为,具有和实际类似的学习效果,对于处理先验知识缺乏或不完备的问题具有优越性.     

基于标贯试验的砂土液化概率判别法

合理地对建设场地进行液化判别是降低液化灾害的基础。中国规范通过比较临界标贯击数与实测标贯击数的相对大小来判别砂土液化,但由于建立经验判别准则的过程中存在大量的不确定性因素,故这种确定性方法不是衡量砂土液化的准确指标。针对这个问题,基于中国标贯试验的液化案例库,利用极大似然法对4种广义线性模型进行参数标定,建立适用于中国的液化概率判别模型。结果表明:当液化概率较小时,4种广义线性模型差异显著;当液化概率在30%~70%之间时,4种模型的预测结果相近。模型比较表明,Log-log模型对案例库的拟合效果最好,给出了基于Log-log模型的液化概率计算公式及指定液化概率下的标贯击数临界值计算公式。回判分析表明,提出的液化概率判别模型的总体回判成功率高于现行建筑抗震设计规范。     

膜元件性能变化对反渗透系统的影响

以六支膜单段串联反渗透系统为研究对象，总结了膜污染对膜元件性能影响的主要特征，并结合膜污染的实际特点，分析了膜元件污染对反渗透系统运行性能参数的影响，分别指出了膜压降、膜通量、脱盐率3项元件性能指标变化对反渗透膜系统性能指标的作用。为相关实际工程问题的解决提供了一定的参考依据。     

鞍形薄膜结构的风振响应分析及风振系数

对鞍形曲面薄膜结构的风振响应进行了比较详细的参数分析，对该类结构的风振系数进行了初步研究，并给出了风振系数的初步建议值，所得到的一些结果可供工程实践参考。     

张拉膜结构风致动力灾变研究进展

为明确膜结构的风致动力灾变机理,分别从现场实测、气弹模型风洞试验、流固耦合数值模拟等方面的研究进展,探讨了膜结构附加气动力和气弹失稳机理等问题.研究表明:受实测设备、气弹模型试验相似理论和流固耦合模拟方法等方面的限制,膜结构流固耦合现象的观测模拟方面,针对实际工程的研究仍比较少;流固耦合振动机理方面,普遍认为,气弹失稳与形成于结构表面附近的旋涡有关,表现为结构总阻尼比的大幅衰减;但已有研究成果多基于对简单膜结构在近似均匀流场中振动现象的观测得出,与实际工程相差比较大.建议以后从以下几方面进一步深入:气弹模型试验相似理论的相似偏差量化分析方法和误差修正技术;大型膜结构实际工程流固耦合数值模拟关键技术;基于现场实测、气弹模型风洞试验、数值模拟和解析等多种研究手段的膜结构气弹失稳机理研究;便于工程设计人员接受的考虑流固耦合的膜结构抗风设计方法.     

Multi-objective optimization of membrane structures based on Pareto Genetic Algorithm

A multi-objective optimization method based on Pareto Genetic Algorithm is presented for shape design of membrane structures from a structural view point.Several non-dimensional variables are defined as optimization variables,which are decision factors of shapes of membrane structures.Three objectives are proposed including maximization of stiffness,maximum uniformity of stress and minimum reaction under external loads.Pareto Multi-objective Genetic Algorithm is introduced to solve the Pareto solutions.Consequently,the dependence of the optimality upon the optimization variables is derived to provide guidelines on how to determine design parameters.Moreover,several examples illustrate the proposed methods and applications.The study shows that the multi-objective optimization method in this paper is feasible and efficient for membrane structures;the research on Pareto solutions can provide explicit and useful guidelines for shape design of membrane structures.     

基于自适应响应面法的车身结构轻量化设计

依据现代设计理论和方法,对在承受顶部加压工况下的乘用车的车身结构进行轻量化设计。在车身结构轻量化设计过程中,采用正交实验设计进行样本取样,根据所得样本数据,利用移动最小二乘法构建回归模型,同时为了避免传统响应面法完全依赖于最开始选定的实验点的问题,而选取自适应响应面法为优化手段。利用HyperStudy软件进行优化求解,得到优化后的部件厚度分别为2.0、1.2、1.7、0.5 mm。通过验证,在保证车身顶部安全性能不损失的前提下,使得部件总质量降低了2.23%。     

复合膜表面电性能对截留性能的影响

研究了复合膜的流动电位(ΔE)和Zeta电位(ζ)与无机盐水溶液的浓度及测试压差的关系;并对复合膜的截留性能随操作压力、无机盐溶液浓度和种类等的变化规律进行分析.结果表明:复合膜是负电性的,在低浓度溶液中膜的电荷效应对截留性能有重要影响,而在高浓度溶液中膜的电性能影响不显著;复合膜的透过通量随压力的增加而增大,截留率随压力的增加而增加并趋向于定值;复合膜对无机盐溶液的截留率随溶液浓度的增大而下降,并逐渐趋向于定值;复合膜对二价盐的截留率明显高于一价盐.