基于不同人体测量方法的数据一致性和可替换性研究

为探究人体测量中三维数据与手工数据间的一致性和可替换性,及不同扫描仪所得结果间的数据等价性,利用HumanSolutions和[TC]² 2种三维扫描仪分别对20~35周岁的女性样本人体进行扫描,通过逆向工程软件手动测量388个样本的30项身体特征尺寸。对比2组三维数据与其对应手工数据的折线图,利用组内相关系数对数据的一致性进行探究;依据国标对三维数据与手工数据间的可替换性进行讨论和判别;以手工数据为媒介,对比2种三维数据与真实值间的一致性和可替换性,判断不同扫描仪数据结果的等价性。结果表明:2种仪器所得数据与手工数据间存在较好的一致性,组内相关系数大于0.75,3种数据在部分测量项上具有较好的可替换性,进行数据处理和分析时可等价使用。     

大型装配式自复位剪力墙结构振动台试验研究

为研究装配式自复位剪力墙结构在地震作用下的低损伤特性以及新型节点连接形式的有效性,同济大学ILEE联合实验室与新西兰QuakeCoRE研究中心联合开展了大型装配式自复位剪力墙结构振动台试验研究。试验对象为二层足尺装配式结构,结构体系主要由承受重力荷载的外围框架和承担水平荷载的自复位剪力墙构成。框架柱为重力柱,梁柱节点为开槽梁节点,可减少梁伸长效应带来的楼板损伤;自复位剪力墙与楼板的连接,长边方向为柔性连接、短边方向为隔离式连接;一层楼板采用双T板,二层楼板采用压型钢板组合楼板;节点连接处设有钢、铅、黏滞等三类阻尼器。在振动台试验中考虑了不同地震水准、地震动输入、结构设计等对结构动力响应的影响。试验结果表明,该结构在1g地震动输入下仍具有低损伤、自复位特性,试验间多次更换阻尼器,成功实现了关键部件的可更换性。     

下翼缘组件可更换框架组合梁的设计方法及验证

梁端塑性铰机制是普通框架结构在地震作用下的一种常设耗能模式,但其震后修复困难,为此提出了一种可更换耗能组合梁,由上翼缘连接板件和下翼缘角钢连接相邻梁段。连接处截面中性轴位于上翼缘处,从而将损伤集中于梁下翼缘的连接角钢上,震后仅需更换角钢,以期快速恢复结构功能。详细分析了该组合梁的传力机制,建立了设计方法,并通过试验予以检验。试验结果表明,组合梁的弹性刚度、变形分布、连接处中性轴的位置以及屈服承载力和塑性转动能力均能达到设计预期,在设定的损伤变形范围内更换角钢可以基本恢复结构性能。     

剪力墙竖向连接软钢阻尼器滞回性能试验研究

提出应用于剪力墙竖向韧性连接体的易拆装的拉压耗能软钢阻尼器.为了研究拉压荷载作用下该阻尼器的滞回性能,基于杠杆原理,设计制作能放大加载位移的高承载销轴-钢梁加载装置和3对不同耗能肢形状的试件,模拟阻尼器的螺栓连接边界和拉压往复受力过程.将阻尼器试件同条件依次安装并开展拟静力循环往复加载试验,研究试件的破坏模式、强度及变形能力、耗能特性及螺栓连接的可靠性,获得试件的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、承载力及延性系数等.对阻尼器的耗能承载能力进行评价分析,研究耗能肢型体参数对力学性能的影响.建立有限元模型,模拟阻尼器的失效行为.结果表明,阻尼器以耗能肢屈曲为典型破坏模式,Z型耗能肢阻尼器与其他2种耗能肢形状的阻尼器相比,具备更好的防屈曲性能和耗能能力,能够发挥低屈服点钢材的力学性能,震损后可以快速更换.     

配置可更换弧形角撑的钢框架结构振动台试验研究

为实现钢框架结构的震后快速修复,提出了一种配置可更换弧形角撑和高强钢构件的抗弯钢框架结构。在目标水准地震作用下,结构塑性变形集中在弧形角撑上,高强钢构件基本保持弹性以降低震后残余变形,震后可通过更换弧形角撑快速修复结构。为研究所提出结构体系的抗震性能以及更换弧形角撑的可操作性,设计了1个带混凝土楼板的1/2缩尺模型进行振动台试验。试验结果表明：该模型实现了预定的损伤控制机制,能够满足GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》的最大层间位移角限值要求;由于该模型在超罕遇水准的地震作用下可以保持较大的屈服后刚度,因此其残余层间位移角很小(不超过0.028%),震后弧形角撑易更换;更换弧形角撑后,模型得到了一定程度的修复,但混凝土楼板开裂使得模型刚度未能完全恢复;在重复强震作用下,模型的最大层间位移角未发生显著变化,弧形角撑耗能稳定,但部分弧形角撑的最大变形有所增大,损伤在模型各局部呈现出不均匀发展的趋势。     

Java类和包的易替换性度量与影响因素分析

按照ISO25010标准中代码易替换性定性描述，人们很难从被替换软件产品的代码出发，定量地刻画其易替换性.为了自动化地度量代码的易替换性，本文充分考虑Java类/包的耦合关系和本身的复杂度，定义了一个类/包的易替换性度量公式.然后，在100个开源项目上进行实验，结果表明：（1）不同构造型的类的易替换性差异较大，其差异性与类承担的交互职责的多少有关；（2）包的易替换性与包中类个数没有显著的线性相关性；（3）与按层次划分的包相比，按功能特性划分的包具有更高的易替换性.从代码易替换性角度来看，在设计类和包时，本文的经验研究为开发者提供了有益的建议.     

可更换损伤元结构的特征与关键技术

结构抗震性能向功能可恢复、损伤元可更换提升是工程抗震设计的一个重要发展趋势。指出地震作用后结构功能的可恢复性主要依赖于结构变形的可恢复性，提出变形可恢复的结构体系可以由主结构和损伤元构成，应从预期地震作用下使结构损伤集中于特定构件（损伤元）的要求出发，重新认识分散耗能的机理、作用和抗震设计方法。回顾了近年来国内外对功能可恢复、损伤元可更换结构的研究和应用现状，阐述了可更换损伤元结构体系的本质特征，包括体系的损伤机制、残余位移、恢复力机制、变形相容条件和设计原则，归纳了损伤元的耗能机制、变形模式、构造形式。指出需进一步研发新型损伤元，构建损伤可控制、变形可恢复的结构体系，完善设计方法。     

可更换钢连梁抗震性能试验研究

通过拟静力试验,研究由跨中部消能梁段和两端非消能梁段组成的可更换钢连梁的抗震性能和震后可更换能力。试验共包括4个连梁试件,采用4种不同的消能梁段与非消能梁段连接方式,分别为端板-抗剪键连接、拼接板连接、腹板-螺栓连接、腹板-结构胶连接。试验结果表明：采用端板-抗剪键连接时,连梁的塑性变形和损伤集中在消能梁段,连梁的极限塑性转角可达0.06 rad,具有稳定的滞回耗能能力;采用拼接板连接或腹板-螺栓连接时,消能梁段剪切屈服,连接处摩擦型高强螺栓有不同程度的滑移,连梁的极限塑性转角也可达0.06 rad;采用腹板-结构胶连接时,连接处结构胶开裂导致连梁脆性破坏。在连梁转角为0.02 rad加载后对消能梁段进行更换,采用端板-抗剪键连接的试件更换时间最短,而腹板-螺栓连接的试件能在更大的残余转角时更换。此外,消能梁段在较大塑性剪切变形时伴有轴向变形,导致连梁试件承受较大轴力,连梁的轴力影响需要进一步研究。     

三段式可更换耗能梁抗震性能及可更换性能分析

为了保证框架结构跨度较大时耗能梁的耗能能力和可更换性能，提出了一种中间段耗能的三段式可更换耗能钢梁。设计并制作了5根可更换耗能钢梁，通过拟静力试验，研究了耗能梁更换、耗能段与非耗能段连接方式、耗能段腹板类型及腹板钢材类型等对钢梁抗震性能的影响。研究结果表明：在地震作用下，三段式可更换耗能钢梁的耗能和损伤均明显集中在中间耗能段，而非耗能段处于弹性状态，震后通过更换中间受损耗能段即可快速恢复结构的使用功能；三段式可更换耗能钢梁的滞回曲线均较饱满，极限塑性转角约为0.1 rad,表现出良好的变形能力和耗能能力；腹板采用低屈服点钢或波纹钢时三段式可更换耗能钢梁的耗能能力更好；随着可更换钢梁塑性转角的增大，可更换耗能钢梁的荷载提高明显，超强系数均值约为1.67;更换耗能段时，相应的层间位移角为1/200～1/250,采用端板连接的三段式可更换耗能钢梁更换耗能段所需时间较短，而采用双槽钢连接的三段式可更换耗能钢梁能在更大的残余层间位移角时更换，具有较优的可更换性能。     

Shaking table test of a steel frame with replaceable curved knee braces

为实现钢框架结构的震后快速修复，提出了一种配置可更换弧形角撑和高强钢构件的抗弯钢框架结构。在目标水准地震作用下，结构塑性变形集中在弧形角撑上，高强钢构件基本保持弹性以降低震后残余变形，震后可通过更换弧形角撑快速修复结构。为研究所提出结构体系的抗震性能以及更换弧形角撑的可操作性，设计了1个带混凝土楼板的1/2缩尺模型进行振动台试验。试验结果表明：该模型实现了预定的损伤控制机制，能够满足GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》的最大层间位移角限值要求；由于该模型在超罕遇水准的地震作用下可以保持较大的屈服后刚度，因此其残余层间位移角很小(不超过0.028%)，震后弧形角撑易更换；更换弧形角撑后，模型得到了一定程度的修复，但混凝土楼板开裂使得模型刚度未能完全恢复;在重复强震作用下，模型的最大层间位移角未发生显著变化，弧形角撑耗能稳定，但部分弧形角撑的最大变形有所增大，损伤在模型各局部呈现出不均匀发展的趋势。