联合加拿大不列颠哥伦比亚大学的木结构课程教学

木结构是东南大学与加拿大不列颠哥伦比亚大学(UBC)进行国际联合设置的新课程。双方联合制定课程教学计划,依托加方教师、加拿大木业协会的专家等作为辅导教师,采用以中文为主、融合英文相关文献的教材进行双语教学。分组组织学生,学生根据所研讨的课题,提出解决问题的思想、方法和技术路线等,进行Seminar教学范式的探索。     

基于钢塔架敏感性的连续倒塌分析与数值模拟

通过引入Pandey提出的敏感性指标,给出钢塔架关键杆件的识别方法。基于备用荷载路径设计法,对钢塔架结构在风荷载作用下的连续倒塌进行线弹性静力、非线性静力、线弹性动力、非线性动力等4种分析。结果表明:结构动力响应的大小取决于风荷载作用方向及关键杆件出现的位置;线弹性静力分析是偏于保守,非线性动力分析是更加精确的;建议采用非线性动力方法对钢塔架进行连续倒塌评估。通过失效杆件的等效反力卸载过程,模拟钢塔架连续倒塌的动力过程,提出了等效反力的初始持续时间t₀(考虑初始状态)和卸载时间t_p的计算方法。     

轴心受压H形截面不锈钢柱抗火性能分析

基于国产奥氏体S30408不锈钢材料,针对轴心受压H形截面不锈钢柱,采用高温稳态分析和瞬态分析两种方法对其抗火性能开展了有限元数值模拟分析,揭示了不锈钢柱高温下受力性能与破坏模式。通过高温稳态分析,给出了不同温度下不锈钢柱的荷载-位移曲线及极限承载力-温度曲线;通过高温瞬态分析,研究了特定火灾升温模式下不锈钢柱表面温度的变化规律,给出了不同荷载比下不锈钢柱的临界温度;并将两种方法的计算结果与《欧洲规范》(EN1993-1-2)的计算结果进行对比分析。在此基础上,分别采用高温稳态分析和瞬态分析方法,对不锈钢柱的抗火性能开展了参数化分析,着重考察了构件初始缺陷、荷载比、截面尺寸以及长细比对高温下极限承载力和临界温度的影响。研究结果表明:构件的长细比和截面尺寸为轴心受压H形截面不锈钢柱高温极限承载力的主要影响因素,荷载比为不锈钢柱临界温度的关键因素,初始缺陷对不锈钢柱的抗火性能影响不明显。     

土木工程专业程序设计及算法语言教学改革调查与剖析

针对目前高校土木工程专业程序设计及算法语言教学中存在的通病,通过对东南大学土木工程专业一年级本科生的问卷调查,结合教学过程中的体会与经验,提出了适用于程序设计及算法语言的教学改革措施,且在教学实践中加以应用,效果良好。     

寒冷地区预应力大跨空间桁架结构设计与研究

长春市珲乌高速空港收费雨篷项目中，利用有限元程序对桁架结构与预应力张拉结构组成的空间杂交体系进行详细分析和计算。结果表明，此类半刚性结构体系的主要控制因素为位移控制，设计时既要充分保证建筑外形及美观要求，又通过加强结构构造措施增加整体刚度，提高结构稳定性能。结合项目地处严寒地区的特点，从建筑设计及结构安全角度对天棚提出抗寒构造要求及措施。     

S30408奥氏体不锈钢高温力学性能试验研究

不锈钢材料高温力学性能是不锈钢结构抗火设计与数值模拟分析的重要参数。相对于碳素钢,不锈钢材料具有强非线性、比例极限低、无明显屈服平台、各向异性、应变硬化显著等特点,高温下两种材料的力学性能存在着较大的差异。该文利用MTS810试验系统对S30408奥氏体不锈钢进行了常温、高温稳态和高温瞬态试验研究,并将试验结果与《欧洲规范》以及已有的研究结果进行了对比分析。利用稳态试验结果,对影响高温下不锈钢材料力学性能的硬化指数n_θ和m_θ进行了修正,提出高温下不锈钢材料本构关系表达式,并给出了高温下不锈钢材料的初始弹性模量、屈服强度和极限强度的折减系数。对比分析了稳态试验结果与瞬态试验结果,结果表明:通过两种试验方法获得的高温下不锈钢材料应力-应变曲线存在一定的差异;在温度600℃范围内,差异不明显,当温度超过600℃时,两者差异随温度升高而逐渐增大。     

钢塔架连续倒塌动力响应的仿真分析

偶然荷载作用下,钢塔架连续倒塌是近年来钢结构领域研究的热点问题。通过采用显式动力分析方法对钢塔架的连续倒塌过程进行了数值模拟分析,考察关键杆件失效时的位移及结构倒塌过程中能量随时间的变化规律,再现钢塔架发生连续倒塌的动力过程,揭示了钢塔架倒塌的破坏机制。基于数值模拟分析结果,给出了不同杆件失效时位移-时间曲线与结构倒塌过程中能量-时间曲线,通过对比分析,给出了相关设计建议:在输电塔塔架结构设计时,应加强主杆件的设计,同时应避免截面突变,以提高结构的抗连续倒塌能力。     

学习金字塔理论的工程结构设计原理教学实践

对工程结构设计原理课程的教学内容和教学现状进行了分析。基于学习金字塔理论和学生注意力曲线的特点设计和调整教学方法。在学生注意力分散期,采用小题即时弹幕的教学方式,达到唤起学生兴奋点并激发学习热情和学习动力的目的。通过“角色代入”、编程、制作框图等方法增加学生的参与度,激发学生的学习兴趣。进行了“翻转课堂”的初步尝试,得到了一些经验和结论。在班级容量、教学管理和生源选取等方面提出了建议。     

单面自紧螺栓成型机理与受剪承载力试验研究

针对传统扭剪型高强螺栓连接施工过程中往往需要两个操作面,难以应用于闭口截面构件之间连接的问题,设计开发一种单面自紧高强螺栓(self-tightening high strength one-side bolt,SHSOB)。通过对SHSOB螺栓的试验研究,考察了其成型机理、安装工艺和受力性能,获取了SHSOB螺栓的破坏模式、预紧力时变效应、抗滑移系数及剪力-位移曲线。研究表明：SHSOB螺栓预紧力可以满足GB 50017—2017《钢结构设计标准》中高强螺栓预紧力的设计要求;预紧力松弛在起始阶段较快,随后趋于稳定;SHSOB螺栓连接的受剪破坏模式和剪力随时间的变化规律均与传统扭剪型高强螺栓相似,均以螺杆被剪断发生破坏;在发生摩擦滑移破坏前,螺栓连接的剪力由摩擦力传递,孔壁承压阶段通过螺栓杆和孔壁的压力传递。在此基础上,推导了SHSOB螺栓的受剪承载力理论计算式,对比发现理论值、试验值和规范值吻合较好,SHSOB螺栓的受剪承载力可以满足GB 50017—2017《钢结构设计标准》中摩擦型高强螺栓受剪承载力的设计要求。     

土木工程专业毕业设计教学改革研究

分析了目前土木工程专业毕业设计中在综合素质和工程能力培养方面存在的问题,介绍了东南大学土木工程专业四年级导师制与毕业设计相结合的教学培养模式,通过毕业设计实践教学基地的培育和建设,探索以工程为背景、以创新精神、综合素质和工程能力培养为目标的"研究型"毕业设计教学新方法。通过3年的教学实践表明,该方法效果显著。