相似模型与缩尺模型特点分析

目前就建筑结构试验课程已有的教学内容而言，只有相似模型的概念，没有缩尺模型这个名词。本文提出了缩尺模型的新概念，并运用对比的方法就相似模型和缩尺模型的特点进行了详细的分析，对初学者正确理解模型试验的相关内容具有一定的指导作用。     

缩尺结构模型火灾试验方案

缩尺结构模型火灾试验方案是近年问世的，该方案考虑了所有重要结构的热响应。调查构件内部的热分布可以建立火灾曲线、热输入和结构位移输出之间的因果关系。进行量纲分析可以确定原型与模型之间动态相似的必要条件。本文论述了等效模型火灾曲线的导出过程，该曲线可通过简单的时间比例系数变换到标准火灾曲线上，不过，由于薄膜效应的存在，曲线会有些变形。由于模型与原型温度分布的性质不同，因此由材料特性对温度的依赖性所导致的误差是可以消除的。这些原理已为不同比例的有机玻璃模型中的低温实验所精确证实。最后，应该注意，与参数调查相比，模型试验法有助于提供足够数量的指示性试验数据。然而，应该认识到，要想获得耐火能力的最佳、最后的评估，则必须进行一次性足尺寸试验。     

偏心荷载作用下明挖隧道缩尺模型测试研究

文章分析了受集中偏心荷载的明挖隧道缩尺模型试验结果。模型试验考察的两个主要对象为回填土堆在隧道顶部的位置及回填土所形成的角度。根据试验结果,得如下结论:(1)当回填土的位置在从模型衬砌中线1倍隧道衬砌等径直径以内时,作用在边上集中荷载的土压力急剧增大;(2)随着回填土堆砌角度增大,作用在边上的集中荷载土压力成比例增加。     

桥梁结构缩尺模型模拟地震振动台试验研究进展

桥梁结构型式多样、跨数及支承多、延伸长,故对其在地震动作用下动力响应的研究多为理论分析与数值模拟,少量的试验研究也由于设备的限制以单个振动台的一致地震动输入试验居多,且试验模型多为整体结构小比例缩尺模型和局部结构或构件缩尺模型,主要研究桥墩抗震性能、土-基础-结构动力相互作用、水-桥墩动力相互作用以及特殊桥梁的抗震性能等.随着国内外模拟地震振动台台阵技术的进步,已开展了一些桥梁整体结构大比例缩尺模型一致和非一致地震动输入下动力响应规律的振动台台阵试验研究.本文对国内外关于桥梁结构缩尺模型的振动台试验研究进展进行了总结与归纳,可为今后开展桥梁结构抗震性能的振动台试验研究提供参考.     

桥梁结构缩尺模型的设计制作与试验

介绍了桥梁模型试验计算分析的理论依据及模型的设计制作过程.根据试验方案进行模型试验,将计算结果与试验结果进行对比分析,得到相应的规律性或判断性结论.     

欠人工质量缩尺振动台试验结构模型设计方法

振动台试验是研究结构抗震性能的重要方法。以单跨六层钢筋混凝土框架结构为例,对满足一致相似律的不同配重模型分别按构件等面积配筋率和按构件承载力相似原则进行配筋设计的缩尺模型与原型,采用有限元软件SAP2000和MSC.MARC分别进行了Pushover分析和弹塑性时程分析。分析结果表明：模型钢筋与原型钢筋性能相同（不完全满足相似关系）而模型混凝土性能满足相似关系要求时,按构件等面积配筋率配筋的缩尺模型不能正确反映原型的地震响应,高估原型的抗震能力;按构件承载力相似原则进行配筋设计能够较好地解决这一问题;当构件配筋率较高时,配重不足因素的影响小。针对按构件承载力相似原则配筋设计的方法,提出按模型钢筋弹性模量比修正杆件面积配筋率的改进建议。图8表11参18     

建筑隔声缩尺模型的研究

本文应用缩尺模型技术研究建筑隔声的问题,在理论上阐明了建筑隔声隔尺模型的相似比。以此作为选择模型材料的问题依据,并用实验证明了其合理性。     

大兴路立交桥缩尺模型设计

介绍了西安市大兴路立交桥的工程背景，立交布局及工程规模，阐述了缩尺模型试验的工程意义，论述了模型设计的原则、特点以及设计过程，说明了结构模型试验的应用特点以及不足之处。     

试论结构模型设计中的相似理论

阐述结构模型设计中关于相似理论的有关概念及定理 ,着重介绍第一、二相似定理 ,并对第一、二、三相似定理各自特点进行了比较     

隧道锚原位缩尺模型试验的施力方式研究

介绍了隧道锚原位缩尺模型试验两种施力方法的原理及方法,剖析了不同施力方式对缩尺模型锚试验的影响。缩尺后模型尺寸变小,前拉法的散索难以可靠实施,直接影响拉拨效果,同时,拉拨中需要设置巨大的反力梁,不仅大大增加试验成本,而且对围岩变形测量影响大。为此研究了一种替代方法——后推法。以实例为基础剖析了前拉法的优缺点,介绍了后推法的原理、方法及实施要点,并以重庆几江长江大桥为例,采用有限差分法对模型锚不同施力方式作用后的塑性区分布、变形特征及破坏特征进行了比较分析,两种施力方法作用于模型锚后的塑性区分布和变形分布上有细微差别,通过重庆几江长江大桥1∶10缩尺模型试验验证,其破坏模式基本吻合,表明后推法可以替代前拉法。目前该方法得到了推广应用。     

有吊车作用轻钢厂房的结构设计

文中介绍了有吊车作用厂房结构的桩基设计,门式刚架结构设计,可供类似工程设计参考     

谈结构优化设计的一些经验

总结了以往的设计经验,提出了结构优化设计的步骤和一些具体措施,供设计人员参考。     

正交加劲柱形壳自由振动的结构相似性分析

采用相似理论对自振正交加劲柱形壳进行分析,提出了其相似的必要条件,即相似率。结构建模中采用了Donnell非线性应变-位移关系曲线和Smearing理论。然后采用虚功原理分析加劲壳体的自由振动。在使用相似理论对推导的公式进行无量纲化后提出了相似率的概念。采用不同的算例从数值和试验角度论证了相似率的有效性。结果验证了推导公式的有效性。     

工业建筑结构设计优化

对于工业建筑结构设计的几个重要问题：直接支承大型设备的构件应计入设备产生的附加地震作用：磨煤机基础采用弹簧隔振技术;应用SAP2000程序对吊车荷栽的处理,本文对这些问题进行了具体的分析,并结合工程实例给出了设计例题。以期引起工程技术人员的重视,其他类似工程能加以借鉴。     

结构设计优化在建筑设计中的应用探究

建筑设计与人们的日常生活息息相关,其安全性能是人们关注的头等大事,而其结构设计的优化问题亦引起了人们的高度重视。本文以结构设计优化为研究对象,探究其在建筑设计中的具体应用情况,以求促进结构设计优化工作的全面推广。     

建筑结构设计的优化设计研究

随着人们对物质生活的要求越来越高,在建筑方面越来越向着简洁、美观、环保的方向发展。为了提高企业的竞争力,必须对建筑工程的设计进行优化,提高建筑工程的质量,这样才能满足人们的高要求。     

基于灵敏度分析和优化方法的异形钢结构烟囱模型修正

为了给异形钢结构烟囱的抗风、抗震计算及健康监测提供可靠的有限元计算模型,采用钢结构烟囱风洞试验模型的模态参数作为基准,将灵敏度分析和优化方法与大型有限元分析软件相结合修正烟囱结构模型的有限元模型。首先对烟囱结构参数化建模,然后通过灵敏度分析选择合适的优化变量,最后应用一阶优化方法修正烟囱结构的有限元模型。结构构件间连接的过分简化常会带来较大误差,因此烟囱结构的部分连接节点采用半刚性计算模型。结果表明,经过修正后的有限元模型动力计算结果与试验结果非常接近。     

MOGA-Based Structural Design Method for Diagrid Structural Control System Subjected to Wind and Earthquake Loads

An integrated optimal structural design method for a diagrid structure and control device was developed. A multi-objective genetic algorithm was used and a 60-story diagrid building structure was developed as an example structure. Artificial wind and earthquake loads were generated to assess the wind-induced and seismic responses. A smart tuned mass damper (TMD) was used as a structural control system and an MR (magnetorheological) damper was employed to develop a smart TMD (STMD). The multi-objective genetic algorithm used five objectives including a reduction of the dynamic responses, additional stiffness and damping, mass of STMD, capacity of the MR damper for the integrated optimization of a diagrid structure and a STMD. From the proposed method, integrated optimal designs for the diagrid structure and STMD were obtained. The numerical simulation also showed that the STMD provided good control performance for reducing the wind-induced and seismic responses of a tall diagrid building structure.     

均布荷载下深梁设计的压杆-拉杆模型

为使钢筋混凝土深梁的设计建立于合理的理论基础之上,研究了基于压杆-拉杆模型的深梁设计方法.通过将均布荷载下的钢筋混凝土深梁简化为多个具有同一拉杆的简单桁架,建立了均布荷载下深梁的压杆-拉杆模型,推导出了拉杆拉力、压杆压应力的计算公式,并用一个实例验证了该方法.研究结果表明:在该模型中,与拉杆夹角为26.5°的斜压杆控制混凝土的强度,与拉杆夹角为90°的斜压杆控制限制裂缝的最小配筋量.