考虑多因素作用下的RC梁抗力时空退化模型

为研究钢筋混凝土结构锈蚀后的力学性能和抗力退化规律,基于RC梁加速锈蚀试验结果,首先综合考虑均匀锈蚀和点蚀同时发生的影响,对钢筋截面面积的时变模型进行分析,其次探讨裂缝宽度与氯离子扩散系数及RC梁抗力的关系,随后考虑受拉主筋锈蚀不均衡的影响,对结构抗力计算模型进行讨论,最后基于材料性能和结构尺寸的空间变异性,建立RC梁抗力时空退化模型,并对桥梁服役100 a后的抗力进行预测.研究发现:当考虑各参数的空间变异性时,不考虑裂缝影响得到的抗力值比考虑裂缝影响得到的抗力值高了9.91%;考虑各参数空间变异性时的抗力值比不考虑时下降了14.68%;适当的选取波动系数和单元尺寸对考虑结构各参数的空间变异性十分重要;潮汐区和浪溅区环境下结构的剩余抗力分别为初始抗力的43.23%和36.45%,较海岸线大气区环境下的抗力值分别下降了6.73%和21.35%,因此在结构服役期间,应尽量做好防腐措施,减少氯离子侵蚀对结构耐久性的破坏.     

翼缘纵向变厚度工型截面梁变形性能试验

为研究翼缘纵向变厚度工型截面简支梁的变形性能,对2根翼缘纵向变厚度工型截面梁与2根等厚度梁进行静力加载对比试验,同时采用有限元软件ANSYS进行数值模拟.变厚度梁翼缘材料为Q345GJC等级纵向变厚度钢板,加载方式包括单点加载和两点加载.试验结果表明:试件均发生明显的板件局部屈曲;采用翼缘纵向变厚度工型截面简支梁,不仅可以在保证承载力的情况下大大减少用钢量,而且可以获得更大的强度储备;也可以达到密实截面的变形要求,满足塑性设计要求.有限元结果与试验结果吻合良好.该试验结果可为翼缘纵向变厚度工型截面钢梁的塑性变形设计提供依据.     

钢筋混凝土构件正截面受弯承载力计算中美规范对比

从计算方法的基本假定、适筋和超筋破坏的界限、材料强度设计取值、配筋设计方法以及算例等方面,对中国GB50010-2010《混凝土结构设计规范》和美国ACI318M-2014《结构设计规范》进行了正截面受弯承载力计算深入的对比。通过算例分析,美国规范进行结构设计的内力设计值、配筋面积比中国规范大,相同建筑材料、荷载条件下,美国规范计算配筋比中国规范计算配筋大约5.5%～9.2%。     

汽车方向盘骨架轻量化设计

首先,以某车型方向盘轻量化设计为目标,建立方向盘骨架梁体混合分析模型,依国家及企业标准规定的试验方法和评价指标,对其进行静强度和模态分析,并对分析结果进行试验验证。其次,将骨架截面参数化,以标准规定的方向盘性能评价指标为响应,对不同截面形状参数进行灵敏度分析。最后,以灵敏度分析找出的非敏感参数作为设计变量,以性能评价指标为约束条件,进行方向盘骨架轻量化设计。研究结果表明:文中所提的三步轻量化法高效可行,在满足方向盘法规要求的前提下,能提高方向盘骨架轻量化设计的效率和精准性,该方法对同类机械结构轻量化设计具有一定的工程指导意义。     

高层结构中框架柱截面优化设计

阐述了框筒结构优化设计基本理论,探讨了运用ANSYS软件进行框筒结构优化设计的有关方法。以某18层框筒结构办公楼为例,先进行柱截面优化设计,再对优化后的设计模型在地震波作用下进行抗震变形验算与分析。研究结果表明,优化设计后不仅可使柱子成本降低28.168%,而且框筒结构的弹性层间位移角仍然满足抗震性能要求。     

基于三坐标测量机对同轴度测量误差的分析

基于三坐标测量机这一测量平台,本文提出了在同轴度测量过程中遇到的几个难题,通过分析同轴度测量的误差来源,结合实践工作中的经验教训,得出了精建坐标系、合理取点、建立公共轴线等几种切实可行的测量方法.     

双槽钢耗能段偏心支撑框架耗能性能研究

为了研究螺栓连接双槽钢耗能段K形偏心支撑钢框架的耗能性能,分析耗能段与横梁的连接构造对偏心支撑钢框架性能的影响,采用有限元分析软件ANSYS对11个不同连接构造的试件进行了有限元模拟计算,分析了螺栓直径、横梁加固板厚度和螺栓中心间距3个参数对K形偏心支撑钢框架的强度、刚度、变形和耗能性能的影响。析结果表明,连接节点螺栓受剪破坏为脆性破坏,螺栓孔承压破坏为延性破坏;连接节点承载力高,耗能段能充分发挥耗能能力,适当的螺栓孔承压变形会使节点提供结构一定的塑性变形,提高结构耗散的能量。     

基于拟生灭过程的群集机器人任务分配宏观分析与预测

以预测由个体局部规则涌现的全局行为为目的,提出一种新的群集机器人任务分配宏观模型,提供了解系统性能与作为模型参数的群集规模之间关系的分析手段,尤其是该模型对于任务类型和群集规模都没有限制。通过拟生灭过程模型建立系统任务分配动态性的演化方程,首次引入矩阵分析法到群集机器人领域,求解了宏观模型的闭式稳态解,发现了系统任务分配在稳态服从的统计规律。进行了包含上百个机器人的仿真,其结果说明了模型预测与分析的正确性和可靠性。     

变截面与等截面管桩复合地基承载特性对比研究

为探讨阶梯型变截面管桩复合地基的承载特性及优点,进行了2组等截面管桩复合地基和3组阶梯形变截面管桩复合地基承载性状的室内大比例模型对比试验。试验结果表明:在相同荷载作用下,阶梯形变截面管桩及其复合地基的沉降明显低于等截面管桩及其复合地基的沉降。在管桩材料用量及所处的地质条件相同的情况下,阶梯形变截面管桩单桩刚度明显大于等截面管桩的单桩刚度。阶梯形变截面管桩桩身强度能较好地与桩身轴力变化规律协调。因此,采用阶梯形变截面管桩能充分利用桩身强度,降低桩基造价。     

惯性矩二次变化变截面梁柱几何非线性分析

为研究考虑剪切变形的变截面梁杆结构几何非线性问题,应用Timoshenko梁理论,采用位移、转角独立插值的方法,获取考虑剪切影响的惯性矩二次变化变截面梁单元的形函数;从严格的虚功增量方程出发,建立同时考虑轴力、剪切、弯曲效应及其耦合项的平面变截面梁柱单元几何非线性增量平衡方程,得到惯性矩二次变化变截面梁单元大位移切线刚度阵;与经典算例进行对比,验证了本文方法的精确性与有效性．