从“给学生讲课”到“让学生讲课”——高校毕业设计指导方法的创新

以土木工程专业建筑工程方向为例,介绍了工科院校在本科毕业设计指导中出现的新问题。为解决这些问题并确保教学质量,从毕业设计指导方式入手,分阶段集中讲课,教师指定阶段设计的知识范围,让学生主动复习已经讲过的知识,并讲给同一个设计组的其他师生,再由教师给出点评。这种指导方法,变填鸭式讲解为学生主动讲解。不仅复习了所学知识,而且对学生的多方面素质进行了训练。经过教学实践,不仅毕业设计的成果显著,而且通过深入了解交流,师生之间建立了深厚的情谊。     

砌块墙体裂缝ANSYS数值模拟方法的研究

利用通用有限元分析软件ANSYS,采用混凝土材料模型,在一定的温差及水平荷载作用下,对砌块墙体进行非线性分析,研究了砌块墙体裂缝和变形的分布规律及发展特点。理论分析与试验结果对比分析表明,砌块墙体裂缝的分析模型是合理可行的。     

约束浆锚搭接连接高温性能试验研究

为了研究钢筋约束浆锚搭接连接在高温下的性能，采用恒温加载方式，对36个插入式预留孔灌浆钢筋搭接连接试件进行了高温下的单向拉伸试验。钢筋直径分别为12mm和14mm，试验温度依次为常温、200、300、400、500、600 ℃等。分析了试件的破坏形态、荷载-位移曲线及荷载随温度的变化规律。结果表明：常温下，搭接长度取为1.0倍基本锚固长度的约束浆锚搭接连接试件，钢筋拉断于连接外部，连接性能可靠；随着温度升高，由于材料性能劣化，连接件的承载力逐渐下降；相同温度下，钢筋直径较大时连接件承载力下降幅度越小；从常温至300 ℃时，钢筋断于试件外部;400~600 ℃时，钢筋断于试件内部；试件破坏形态均为钢筋拉断，属于延性破坏。     

轻钢-混凝土组合梁的试验研究及非线性有限元分析

针对轻钢-混凝土组合梁这种新的结构形式,本文进行了六个试件的试验研究,分析了构件的破坏形式、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、钢材和混凝土的应变分布及板宽度方向应变分布等。通过试验研究,初步了解了轻钢-混凝土组合梁的特点和各种截面的粘结性能。采用组合梁单元模型,对轻钢-混凝土组合梁进行了非线性有限元分析,理论计算结果与试验结果吻合较好。     

电子模型在钢结构设计原理课程教学中的应用

土木工程专业学生在钢结构设计原理课程学习中,对钢结构的复杂构造及抽象概念常常感到难以理解,文章建议引入电子模型技术辅助传统教学来解决这一难题。在课程教学中,可采用电子模型辅助教学方式增强学生对钢结构复杂构造及抽象概念的认知,加深学生对重要知识点的理解,以达到最终掌握钢结构设计原理的目的。     

基于混合模拟的连柱钢框架抗火性能分析

采用混合模拟方法,以三层平面连柱钢框架为研究对象,针对底层中柱受火工况,分别进行实体单元整体框架、多尺度整体框架、多尺度混合模拟整体框架、传统受火单柱的抗火性能分析,对比不同模型的耐火极限、轴向变形、轴力和侧向变形。结果表明：传统受火柱缺少约束效应,导致耐火极限偏小,其轴向变形后期变形速率较快,较大侧向变形发生较早,结果偏于保守;多尺度混合模拟结果与实体单元整体结构较为吻合,在保证精度的前提下可提高效率。本文结论验证了混合模拟方法用于整体结构抗火分析的可行性,也为结构抗火性能分析提供了一种新手段。     

高温下装配式钢牛腿连接节点破坏机理及影响参数分析

为了研究高温下装配式钢牛腿连接节点的破坏过程、破坏形态和破坏机理,以及不同荷载、偏心距、肋板厚度、栓钉直径和角钢厚度对节点温度分布、耐火极限及位移曲线的影响规律,通过ABAQUS 软件建立了装配式钢牛腿连接节点的有限元模型,并用试验结果验证了模型的准确性。结果表明：侧板屈服的平均临界温度为516.54 ℃ 。肋板屈服的平均临界温度为583.38～691.42 ℃ 。肋板破坏的平均临界温度为610.85～728.96 ℃。高温下节点最终的破坏形态有三种：肋板局部屈曲;肋板局部鼓曲;栓钉屈服。节点的耐火极限随着肋板厚度的增加、荷载的减小、等肢角钢厚度的增加而增加。偏心距的改变会改变肋板高温下的破坏形态。栓钉直径增加会导致栓钉温度升高,对提高节点耐火极限有不利影响。     

基于多尺度建模的震损RC框架抗火混合模拟

基于构件的震后火灾试验无法全面真实反映整体结构历经地震损伤后局部构件的受火性能,采用ABAQUS软件建立不同损伤组合下的钢混框架有限元模型,并将多尺度建模方法与抗火混合模拟相结合,研究不同建模方式的计算结果差异、不同损伤组合对结构耐火极限的影响,以及抗火混合模拟评估结构震后火灾性能的适用性。结论表明：相对微观单元模型,多尺度单元模型的计算时间在裂缝损伤下和裂缝与剥落共同作用损伤下分别缩短68%和61%,裂缝与剥落共同作用损伤较裂缝损伤耐火极限降低22%,由于考虑了边界条件的变化,抗火混合模拟能够通过局部构件试验反映整体结构的震后抗火性能。     

改进型装配式钢牛腿节点抗火性能试验研究

为了解采用不锈钢螺栓和增设焊缝对装配式钢牛腿节点抗火性能的影响,进行了3个ASTM-E 119升温模式下改进型钢牛腿节点抗火性能试验,获得了钢牛腿的温度分布、节点变形、破坏形态和耐火极限.建立了节点抗火分析有限元模型,通过与试验数据对比验证了模型的准确性.研究结果表明:采用不锈钢螺栓和增设焊缝均能有效提高节点的耐火极限...     

波纹钢腹板-混凝土组合梁抗火性能研究

为了研究波纹钢腹板-混凝土组合梁的抗火性能,建立了波纹钢腹板-混凝土组合梁载火灾高温下的ABAQUS有限元分析模型,并验证了模型的准确性,分析讨论了荷载比、截面尺寸、钢筋直径、波纹钢板厚度和受火面数对波纹钢腹板-混凝土组合梁耐火极限的影响。研究表明：荷载比是影响组合梁抗火性能的主要因素,荷载比越大,组合梁的耐火极限越小;截面尺寸对组合梁的影响显著,随着截面尺寸的增大,组合梁的耐火极限增大,抗火性能越好;随着钢筋配筋率增大,组合梁的耐火极限显著增加。