弹簧阻尼支座对体育场钢结构抗连续倒塌的减振分析

阐述了弹簧阻尼支座减振原理,给出了其构造形式,介绍了拆除构件法中采用非线性动力分析方法的计算原理,以第三届亚洲青年运动会体育场钢结构屋盖作为研究对象,对拉杆系统连续失效情况下结构的响应进行分析,研究弹簧阻尼支座对结构抗连续倒塌性能的影响。结果表明:体育场钢结构屋盖的抗连续倒塌能力良好,拉杆系统连续失效结构悬挑端最大竖向位移为387 mm,挠度为1/90,不会导致结构整体倒塌; 构件拆除后,结构立即进入运动状态,结构动能、应变能、悬挑端竖向位移、支座腹杆应力均在拆除瞬间陡增,达到峰值后逐步减小,并随时间增加反复振荡,最后趋于稳定,结构重新达到稳定平衡; 采用非线性动力方法计算的悬挑端竖向位移、关键杆件应力略大于静力分析方法,偏于安全; 弹簧阻尼支座能有效减小结构动力响应,提高结构防连续倒塌能力,其减振效果受弹簧和阻尼共同影响; 当结构采用了弹簧阻尼支座等消能部件时,对结构进行抗连续倒塌分析时应采用非线性动力分析方法考虑消能部件的有利影响。     

Topology optimization and seismic collapse assessment of shape memory alloy (SMA)-braced frames: Effectiveness of Fe-based SMAs

This paper presents a seismic topology optimization study of steel braced frames with shape memory alloy (SMA) braces. Optimal SMA-braced frames (SMA-BFs) with either Fe-based SMA or NiTi braces are determined in a performance-based seismic design context. The topology optimization is performed on 5- and 10-story SMA-BFs considering the placement, length, and cross-sectional area of SMA bracing members. Geometric, strength, and performance-based design constraints are considered in the optimization. The seismic response and collapse safety of topologically optimal SMA-BFs are assessed according to the FEMA P695 methodology. A comparative study on the optimal SMA-BFs is also presented in terms of total relative cost, collapse capacity, and peak and residual story drift. The results demonstrate that Fe-based SMA-BFs exhibit higher collapse capacity and more uniform distribution of lateral displacement over the frame height while being more cost-effective than NiTi braced frames. In addition to a lower unit price compared to NiTi, Fe-based SMAs reduce SMA material usage. In frames with Fe-based SMA braces, the SMA usage is reduced by up to 80%. The results highlight the need for using SMAs with larger recoverable strains.     

控制剩余湿陷量的黄土地基深层浸水试验研究

选用4个不同处理深度的灰(素)土桩对大厚度自重湿陷性黄土场地进行挤密处理,并对挤密区域以下未处理土层进行深层浸水试验,研究在该浸水条件下大厚度自重湿陷性黄土地基的湿陷变形规律、处理深度和剩余湿陷量合理控制等问题。试验结果表明：灰土和素土在处理大厚度自重湿陷性黄土地基时,两者挤密效果表现差异不大;深层浸水情况下,6～15 m深度处理区域产生的变形量均不能满足上部荷载的变形要求,且呈现三段式变形规律,先期稳定,中期缓降,后期突降;根据现场浸水试验和桩基中性点相关研究,首次提出大厚度自重湿陷性黄土地区“湿陷临界深度”的概念,并初步将其确定为20～25 m,据此可以一定程度上减小深部土层剩余湿陷量,达到减小地基处理深度的目的;建议将15～20和10～15 m分别作为大厚度自重湿陷性黄土地基乙、丙类建筑的最大处理深度。     

一种基于动态权重的施工安全风险评估新方法

动态风险评估是反馈施工信息并实时控制从而规避隧道施工风险的一种重要手段。基于传统指标体系法,引入动态权重的概念,建立了一种动态风险评估模型,即以普适标准权重表征隧道施工风险历史信息,以工程标准权重表征隧道工程特殊性,以权重更新系数表征隧道施工过程中评估指标权重的动态变化。并以隧道工程施工塌方风险为例,论述了动态风险评估模型的建立与实施流程。与目前相关指南推荐的方法相比较,本方法把工程施工过程通过参数方式引入,从而实现了真正的动态施工、动态风险评估的目的,可为实际隧道工程施工风险管理所借鉴。     

Influence of seismicity level and height of the building on progressive collapse resistance of steel frames

Influences of building height and seismicity level on progressive collapse resistance of buildings are investigated in this paper. For the height, 4‐story, 8‐story and 12‐story steel special moment resisting frames are focused. The obtained results indicate that taller buildings are safer against progressive collapse. To study the influence of seismicity level, different four‐story structures having special moment resisting frame systems are designed for different levels of seismicity, namely, very high, high, moderate and low. The structures are evaluated, using nonlinear dynamic method and two main scenarios of the codes, including sudden removal of a corner and a middle column in the first floor. Some graphs are presented for progressive collapse resistance of the structures, depending on their seismic base shears. It is shown that the structures designed for greater seismic base shears are more resistant against progressive collapse. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于事故致因“2-4”模型的模板坍塌事故研究

建筑企业安全事故的降低是我国建筑业可持续发展的一个重要保障。应用事故致因“2-4”模型理论对 2013~2016年 12 起典型模板坍塌事故致因进行分析,定位出事故发生的各种原因及关系。研究得出:事故发生的直接原因为施工单位人的不安全动作和物的不安全物态;间接原因是施工管理人员及一线操作人员的安全知识不足、安全意识不高和安全习惯不佳;施工企业安全管理体系欠缺则是根本原因,根源来自企业安全文化的欠缺。为此,从建设主管部门和施工单位两个层级提出相应对策,以期有效减少模板坍塌事故,进而推动建筑生产的安全健康发展。     

大断面隧道塌方处理施工技术浅谈

以新建兰渝铁路马家山隧道施工为例,介绍大断面隧道塌方处理施工方法。通过将监控量测与弱松动爆破相结合的方法,安全、快速处理塌方。并得出结论:有针对性的施工措施,确保了塌方处理的顺利进行,为大断面隧道塌方处理提供了一条思路。     

坚硬顶板切顶卸压垮落规律研究

为了解决坚硬顶板垮落步距大而易引起大面积来压等问题,以邱集煤矿1102工作面为研究对象,开展切顶卸压对坚硬顶板垮落规律的研究。基于悬臂梁理论推导了切顶卸压后坚硬顶板垮落步距的计算公式,理论计算了邱集煤矿1102工作面坚硬顶板各岩层荷载和切顶卸压前后各岩层的垮落步距,对比分析了切顶卸压前后顶板的垮落特征,并利用现场实测数据验证了理论分析的准确性。结果表明:切顶卸压后,直接顶的垮落步距从26.66m减小到9.13m,减小了65.8%;基本顶的初次垮落步距从45.41m减小到25.64m,减小了43.5%;周期垮落步距从18.54m减小到12.82m,减小了39.9%。切顶卸压减小了直接顶和基本顶的垮落步距,实现了对坚硬顶板垮落步距的有效控制,保证工作面安全开采,对类似的地质条件下煤层开采和矿压控制具有借鉴意义。     

综放工作面过陷落柱阶段划分及其顶板结构分析

为实现综放工作面安全推过陷落柱,根据中煤平朔公司井工一矿实际条件进行数值模拟计算,通过监测布置在计算模型上测线的垂直应力值,根据其应力变化特点,将综放工作面推过陷落柱的整个过程划分为6个阶段,即应力正常阶段、应力一般升高阶段、应力异常升高阶段、应力降低阶段、应力二次升高阶段和应力恢复正常阶段。并在砌体梁理论的基础上分析了6个阶段的采场覆岩结构及其力学特性,提出了各阶段相应的支护措施。     

以塌陷范围为约束的岩溶水水源地安全开采量评价

根据岩溶水安全开采量概念,给出了岩溶水安全开采量的评价流程,并以湖南省郴州市北湖岩溶地下水水源地为例,构建了岩溶塌陷临界水位降深数学模型,计算了岩溶塌陷产生的临界水位降幅,以此降幅为岩溶塌陷允许边界处的动水位降深反求开采井的动水位降深,进而计算开采井的开采量,再应用地下水动态长期观测和降水资料所得的变换系数换算为岩溶水安全开采量,与水源地开采历史数据进行对比分析,确定了北湖岩溶水水源地的安全开采量。实例验证该评价方法简易明了、行之有效、合理实用。