基于平衡向量的刚架结构极限承载力分析的广义塑性铰法

广义塑性铰法能够保持传统塑性铰的比例特性并据此高效求解杆系结构在多内力联合作用下的极限承载力,克服了传统塑性铰法和精细塑性铰法的局限性。但是由于未考虑前序塑性铰上轴力增量对结构平衡状态的影响,导致刚架结构在部分荷载工况下的计算结果出现较大误差。为此,该文通过建立平衡向量,提出了修正的广义塑性铰法计算格式,从而有效消除了塑性铰上轴力增量导致的不平衡状态及其对计算精度的影响。利用强度折减因子确定各构件在多内力组合作用下的修正截面强度,在此基础上利用齐次广义屈服函数定义单元承载比;根据最大单元承载比及其与外荷载之间的比例关系确定新增塑性铰的位置和荷载增量;进而利用广义屈服准则和转角位移方程建立了平衡向量,据此修正当前加载步的塑性铰位置和荷载增量,从而解决了广义塑性铰法不适用于部分荷载工况的问题;通过与不同方法对比分析,验证了该文方法具有更高的计算精度和计算效率。     

边界元法研究混凝土中氯离子的扩散及分布规律

有限元法是分析氯离子在混凝土中扩散常用的方法,但它需要在时间域上做细密的离散网格,增加了计算时间及模型的复杂性.首次采用边界元法建立二维混凝土结构中氯离子一维扩散分析模型,提出了计算长度的概念及其表达式,使得计算模型中避免了对时间域的离散.同时由于边界元法可以将二维问题降低为一维离散问题,所以该计算模型可以大大简化计算过程,提高计算精度.算例分析验证了该方法的计算效率和可行性.     

开口薄壁杆件扭转分析的一维离散有限元法

利用Vlasov开口薄壁杆的基本理论并结合有限元方法,将复杂的空间三维问题简化为一维离散数值问题,建立了一维开口薄壁杆件有限元理论和方法,并给出刚度方程的显式.通过典型算例分析了开口薄壁杆截面的相对壁厚对计算精度的影响:当相对壁厚不超过10%时,本文方法和ANSYS三维有限元软件的计算结果基本吻合,而两种方法的离散自由度之比达到1∶185.充分表明了本文所提方法和计算模型在薄壁结构中不仅计算精度高、简便易用,与传统有限元法相比可以大大缩减离散自由度,保持了很高的计算效率.     

混凝土结构耐久性控制区及设计参数的定量分析

现行规范的混凝土结构耐久性设计方法难以定量分析结构几何参数、环境作用等级、材料性能衰退等因素对结构服役寿命的影响。为此,针对氯化物腐蚀环境,提出了混凝土结构的耐久性控制区,并建立了混凝土结构耐久性设计参数的定量分析方法。首先基于混凝土中氯离子扩散补偿理论和结构几何外形建立混凝土结构的耐久性控制区模型;然后结合Fick第二定律,建立不同扩散维数下混凝土结构的耐久性定量分析模型,据此合理选取耐久性设计参数,并通过定量分析确定其取值。最后结合工程实例和设计规范对比验证了文中方法的有效性和适用性。研究表明,所提方法能够综合考虑混凝土结构几何外形及尺寸、环境作用等级、初始暴露龄期和材料性能衰退等因素对混凝土结构服役寿命的影响,可以有效克服现行规范耐久性设计方法中设计参数重复设置,不能有效反映材料性能衰退和结构几何外形的影响等不足。     

广西加快建设宜居宜业美丽边境村镇助力边疆民族地区高质量发展

<正>边境兴则边疆兴,边民富则边防固。党的二十大报告强调,要支持革命老区、民族地区加快发展,加强边疆地区建设,推进兴边富民、稳边固边。习近平总书记在参加党的二十大广西代表团讨论时,赞誉广西“民族团结、社会稳定、边疆安宁”,对广西发展提出了“五个更大”重要要求,其中第一条就是“在推动边疆民族地区高质量发展上展现更大作为”,为进一步深化广西边境村镇建设提供了根本遵循、指明了前进方向。广西是全国9个边境省区之一,有3市8县（市、区）与越南接壤,沿边总人口约270万人。加快推进广西边境地区高质量发展,让人民群众安居乐业,方能繁荣稳定边疆。     

再生粗骨料混凝土碳化分析的多场耦合模型及验证

再生粗骨料混凝土的碳化是一个复杂的物理扩散和化学反应过程,其分析和预测较为困难。鉴于此,基于再生粗骨料混凝土的碳化机理,结合再生粗骨料混凝土中CO_2的扩散定律和可碳化物质的质量守恒定律,综合考虑再生粗骨料混凝土中CO_2的有效扩散系数、碳化反应速率系数、可碳化物质的量、再生粗骨料的表面附着砂浆等重要参数的影响,建立了再生粗骨料混凝土碳化分析的多场耦合模型,并通过试验数据验证了模型的有效性和适用性。     

刚架结构极限承载力分析的广义塑性铰研究

传统塑性铰法及其改进方法具备比例特点,能够根据外荷载与内力之间的比例关系快捷确定刚架的塑性铰位置和极限承载力,但不能应用于多内力组合作用下的刚架极限承载力问题。随后发展起来的二阶塑性铰法和精细塑性铰法尽管解决了该问题,但不具备比例特点,需通过大量迭代试算、并连续调整荷载增量来确定刚架的塑性铰位置和极限承载力,导致理论复杂,计算效率低。为此,文章利用广义屈服准则提出内力组合因子的定义,据此建立具备比例特点的广义塑性铰法,能够快捷处理刚架结构在多内力组合作用下的极限承载力问题。首先,利用广义屈服准则研究建立内力组合因子,据此修正刚架单元在不同加载步的截面强度。然后,利用齐次广义屈服函数和标准化内力定义单元承载比,并根据荷载与单元承载比之间的比例关系快捷确定各加载步的塑性铰位置和极限承载力。最后,通过与弹塑性增量法和改进塑性铰法对比分析,验证了该方法具有简捷、高效和高精度特性。     

考虑施工需求的混凝土结构耐久性定量设计参数协调取值方法

由传统耐久性设计方法所确定的混凝土结构一维和二维扩散区的耐久性定量设计参数取值往往互不相同,导致混凝土的制备和施工浇筑存在困难。鉴于此,提出了考虑施工需求的混凝土结构耐久性定量设计参数的协调取值方法。首先考虑氯离子扩散系数的时变特性,推导了混凝土结构中一维和二维扩散区氯离子浓度分布的时变解析模型;然后分析了混凝土结构角部箍筋弯折对混凝土附加保护层厚度的影响,并依据不同扩散区耐久性定量设计参数的协调一致性要求,建立了箍筋协调弯弧内半径的计算表达式,进而提出了混凝土结构耐久性定量设计参数的协调取值方法,从而满足对于同一截面上具有不同扩散区的构件能够一次性完成混凝土浇筑的施工需求。分析表明,该方法基于箍筋协调弯弧内半径和耐久性定量设计确定混凝土结构的耐久性设计参数取值,使混凝土结构能够在规定的腐蚀环境作用下满足预定的设计使用年限要求,从而克服传统耐久性设计方法所存在的缺陷。     

结构体系可靠度分析的自适应动态约界法

约界阈值是快速准确识别工程结构主要失效模式、进而开展结构体系可靠度分析的关键参数。针对传统β约界法主要依靠主观经验确定约界阈值所存在的缺陷,提出结构体系可靠度分析的自适应动态约界法。通过定义失效概率均匀度、基准失效概率和基准可靠指标,确定结构失效历程不同阶段的动态约界阈值和约界准则,据此可以合理反映结构中元件失效概率的分布状况,进而快速、准确地识别候选失效元件,并及时剔除发生概率很小的次要失效模式,实现结构失效路径的自适应动态分枝和约界。研究表明,该方法能够根据失效演化历程中元件失效概率的分布状况自动调整约界阈值,克服传统β约界法的缺陷,可以避免遗漏发生概率较大的主要失效模式,从而取得更高的计算精度。     

矿物掺合料混凝土碳化分析的非线性多场耦合模型

考虑矿物掺合料种类和掺量的影响,结合混凝土中CO2的扩散规律以及可碳化物质的质量守恒定律,以CO2扩散系数、碳化反应速率系数和混凝土中可碳化物质的量为控制参数,研究建立了矿物掺合料混凝土碳化分析的非线性多场耦合模型,并利用试验数据进行了对比验证。首先基于水泥水化、矿物掺合料二次水化以及混凝土碳化的机理,结合Fick第二定律和化学反应平衡方程,建立了矿物掺合料混凝土碳化分析的非线性多场耦合模型;然后考虑温度、相对湿度、水胶比以及矿物掺合料种类和掺量等因素的影响,提出了模型中CO2扩散系数、碳化反应速率系数、可碳化物质的量等控制参数的计算公式;最后利用加速碳化试验数据对比验证了该模型的有效性,并结合混凝土中CO2、可碳化物质和p H值的分布规律,揭示了温度、相对湿度、水胶比、矿物掺合料种类和掺量等因素对混凝土碳化深度的影响规律。