土木工程专业钢结构课程教学改革探讨

对土木工程专业结构类主干课程之一的钢结构课程特点、目前教学现状和存在问题进行了分析,从课时分配不合理,对学生力学基础要求高,教学方法单一等方面进行了论述,提出了优化教学内容、改进教学方法、加强钢结构实践教学等措施,以期培养出合格的钢结构人才。     

杭州市主城区非核心功能疏解思路研究

杭州作为浙江省省会、长三角中心城市,其辐射作用正逐步体现出来。但同时城区日积月累的"城市病"问题仍未解决,非核心功能的混乱与杂糅干扰了主城区的未来发展,与杭州市国际一流的发展目标和建设国家中心城市的愿景不符。文章通过厘清与主城区未来发展关联不大且导致"城市病"产生的非核心功能,就如何对其进行疏解提出研究思路,以此来完善杭州市的城市功能的布局。具体的疏解思路为:以"三加、三减、三提升"为疏解导向,有序疏解杭州主城区不必要的非核心功能。优化城市功能布局,引领产业要素集聚;保留区域特色产业,深化产业发展水平;控制非核心功能扩张,提升产业服务质量;梳理非核心功能现状,加强产业疏解力度;区分市场与公共服务,分类制定引导策略;推动重大项目落地,解决痛点难点问题。     

复合配筋预应力混凝土管桩抗弯性能试验和数值分析

开发研制了复合配筋(GFRP筋)预应力混凝土管桩(以下简称PRC-G桩),并进行了抗弯性能的现场抗弯试验和数值分析。试验研究结果表明,GFRP筋可以明显改善常规管桩的抗弯性能,其开裂荷载和极限荷载均有显著的提高,破坏时PRC-G桩均是受压区混凝土破碎而PRC桩的预应力筋被拉断;数值分析结果表明,PRC桩破坏时,预应力钢筋达到屈服强度1 420 MPa,PRC桩受压区混凝土未达到标准抗压强度,桩身未被破坏;PRC-G桩破坏时,受压区混凝土最大压应力为52.03 MPa,受压区混凝土破碎,管桩破坏。抗弯数值模拟和抗弯试验的结果表明,两者的荷载-挠度曲线的规律基本一致。研究成果可为复合配筋(GFRP筋)预应力混凝土管桩在工程中的推广应用提供理论依据。     

屈曲约束支撑与钢框架节点板连接的抗震性能#br# 试验与分析研究

屈曲约束支撑作为耗能减震构件,其与钢框架连接形成屈曲约束支撑钢框架结构体系。然而目前对于屈曲约束支撑与节点板不同连接形式的抗震性能和破坏模式尚缺乏研究。为了获悉不同连接形式对屈曲约束支撑钢框架结构抗震性能和破坏机理的影响,进行5榀屈曲约束支撑与钢框架节点板连接试件的水平低周往复荷载试验,观察试验现象和破坏特征,考察屈曲约束支撑与节点板两端采用销轴连接、螺栓连接、焊接连接和混合连接对钢结构抗震性能的影响,研究屈曲约束支撑与钢框架节点板连接试件的滞回曲线、骨架曲线、延性系数、刚度退化、耗能能力等抗震性能指标,探讨屈曲约束支撑与钢框架节点板转动变形和关键部位的应变规律,分析结构的破坏模式和各构件屈服顺序。结果表明：屈曲约束支撑的芯板先于梁、柱和节点板屈服,试件滞回曲线饱满,表现出良好的抗震性能和延性。文章研究成果以期为屈曲约束支撑钢框架结构设计和应用提供科学依据。     

后置钢管式钢筋混凝土柱轴压力分配系数分析

后置钢管式钢筋混凝土柱是一种新型的加固方法,在外包钢方法、套管约束混凝土方法以及钢管混凝土叠合柱的基础上提出的,采用类似钢管混凝土的工作机理,凿出原钢管混凝土柱外层,露出内部钢筋笼,在四周包合钢板后进行焊接形成后置钢管,空腔内再通过灌浆形成新型组合结构。文章基于现场监测、有限元分析和理论计算对后置钢管式钢筋混凝土柱的轴压力分配系数进行分析。     

杆件长度随机偏差对K6型单层球面网壳稳定承载力的影响研究

单层网壳属于缺陷敏感型结构.为了理清杆件长度随机偏差对K6型单层球面网壳稳定承载力的影响程度与规律,采用随机缺陷模态法引入杆件长度随机偏差,将杆件长度偏差视为服从正态分布的随机变量,考虑了4种矢跨比网壳、6种杆件长度随机偏差,对1200例网壳进行了稳定承载力分析.计算发现:杆件长度偏差越大,网壳的极限荷载越低,且离散性越大;当杆件长度最大偏差值为±3mm时,极限荷载的降低量超过了5%;当杆件长度最大偏差值为±5mm时,极限荷载降低量超过了10%;网壳极限荷载的均值与杆件长度偏差近似呈线性关系;不同的杆件长度随机偏差分布形式,会导致失稳位置与破坏模式的不同.网壳的失稳形式基本上为杆件失稳或点失稳;若网壳中杆件长度偏差分布形式完全相同,仅杆件长度偏差的大小不同时,网壳的破坏模式相似.     

基于黏弹特性的沥青疲劳损伤演化规律分析

以疲劳过程中沥青黏弹本构模型参数的变化分析沥青的疲劳机理.首先,结合常规疲劳损伤试验和频率扫描试验设计了循环频率扫描-疲劳试验,并采用该试验测试分析了2种基质沥青在应变控制模式下的疲劳损伤演化规律;其次,建立了沥青损伤过程中黏弹参数主曲线簇变化规律,结合广义Kelvin-Voigt模型分析了沥青黏弹模型特征参数的变化规律;最后,基于敏感性分析,提出沥青疲劳损伤变量指标,并以此阐述了沥青疲劳损伤演化规律.研究发现:沥青疲劳损伤过程中,随着归一化模量值的降低,沥青黏弹参数主曲线簇均向纵坐标轴反方向移动,且其移动间距不断变化,相位角主曲线簇在高频范围内逐渐偏离低频范围时的线性趋势,复数模量-相位角主曲线簇曲线长度呈现两端先缩短后增长的趋势,沥青损耗模量-储存模量主曲线簇长度不断缩短;广义Kelvin-Voigt模型特征参数中仅E_2,E_3,E_4和η_0这4个参数存在2个明显的变化阶段.基于参数敏感性分析,提出以参数(E_2+E_3)/2作为沥青疲劳损伤变量,并验证了疲劳损伤变量变化规律与沥青疲劳裂纹扩展机制的相关性.     

热疲劳作用对混凝土力学性能及微观结构的影响

我国西北地区日、年温差大,混凝土经历着温差产生的热疲劳劣化。保持环境湿度恒定,在20 ℃、30 ℃、40 ℃温差下开展两种强度等级的混凝土热疲劳试验,测定其抗压强度、劈裂抗拉强度等宏观性能变化规律;通过超声无损检测技术和压汞试验测定微观结构。结果表明:热疲劳劣化效应明显,随循环温差的增大和循环次数增加,混凝土强度下降明显,C40混凝土下降幅度大于C25混凝土,且劈裂抗拉强度较抗压强度对热疲劳作用更敏感;超声波速呈减小趋势,说明混凝土内部裂隙缺陷增多;同一循环温差下,混凝土的孔隙率、孔隙总体积、平均孔径、中值孔径、最可几孔径随温差循环次数增加而增大,孔隙总表面积减小,孔隙结构表现出粗化的特征且呈劣化的趋势,C40混凝土的孔隙率小于C25混凝土,但其孔隙率相对变化值更大,从微观层面揭示了混凝土在热疲劳作用下强度损伤的内在原因。     

采煤机变速切割控制技术的研究

通过对采煤机现有降低作用在截割滚筒上的负载冲击方法缺点的研究,结合长期工作经验及变速控制理论,提出"应先降低采煤机的牵引速度,将截割阻力对滚筒的冲击载荷降低,然后提升截割滚筒的转速的采煤机变速切割控制技术",建立了控制变速调节的直接转矩控制的数学模型,并对其进行仿真分析。分析结果表明:采用基于转矩控制的采煤机变速切割控制技术,能够在确保作用于采煤机截割滚筒上的冲击载荷不影响采煤机工作可靠性和稳定性的情况下,提升采煤机的工作效率。     

盐冻环境下塔里木灌区水工玄武岩纤维混凝土抗腐蚀性能试验研究

为探究塔里木灌区盐渍土环境下水工玄武岩纤维混凝土的抗冻性能,开展了不同体积掺量(0、0.1%、0.2%、0.3%)的玄武岩纤维混凝土试件,在不同浓度复合盐溶液(NaCl+MgSO₄+Na₂SO₄)侵蚀与冻融循环共同作用下的腐蚀劣化试验。结果表明：(1)玄武岩纤维的掺入提高了水工混凝土抵抗盐冻破坏的能力,随着复合盐溶液浓度的增大及冻融循环次数的增加,试件发生由表及里的损伤破坏,纤维掺量为0.3%试件的质量损失率最小,相对动弹性模量波动幅度最小,抗盐冻性能最好。(2)玄武岩纤维的掺入减缓了混凝土内部Ca(OH)₂的消耗速率,腐蚀产物的含量也相应减少,混凝土抵抗盐冻破坏的能力随之增强。(3)复合盐侵蚀与冻融循环作用下,试件的腐蚀产物主要为钙矾石(AFt)和石膏,冻胀与腐蚀产物对毛细孔隙和微裂缝的破坏是混凝土微观结构损伤的主要原因。研究成果可为玄武岩纤维混凝土在塔里木灌区的实际工程应用提供科学依据。