震后火灾下钢筋混凝土连接承载力的预测（英文）

目的:评价地震后火灾下所有设计参数对钢筋混凝土连接(RCC)承载能力的影响。创新点:1.本文评估了几个参数对RCC行为的影响(在此之前没有相关研究),同时也评估了几个设计参数的影响。2.通过使用替代模型(比如基因表达式编程(GEP))预测了RCC的承载能力。方法:1.使用有限元方法开发132个具有各种设计参数的模型。2.采用回归模型、GEP和集成模型等替代模型预测多个设计参数对RCC承载能力的影响。结论:1.温度从25°C提高到600°C和1000°C,可导致RCC的承载能力分别降低25%和75%以上。2.提高RCC耐火性的最有效参数是柱的纵向钢筋(RLC)。将RLC从1%增加到8%,RCC在不同温度下的承载能力提高了234.8%～492.9%。3.提高混凝土的抗压强度可略微增加RCC在震后火灾(PEF)下的剩余承载能力;该影响在高温情况下更为明显,因为高温时钢材的力学性能下降迅速。4.集成模型为预测PEF情况下RCC剩余承载能力的最佳模型。     

基于分段法的锈蚀钢筋混凝土梁荷载-挠度特性数值模拟和钢筋锈蚀程度评估（英文）

目的:探讨在钢筋开始锈蚀后的混凝土梁荷载-挠度特性的变化,并利用荷载-挠度曲线反推钢筋锈蚀程度,进而为预测锈蚀钢筋混凝土结构行为提供新的依据。创新点:1.通过模拟钢筋混凝土的粘结滑移,建立计算荷载-挠度特性的数值方法。2.利用新建立的方法,评估结构内部钢筋锈蚀程度。方法:1.通过模拟钢筋与混凝土之间的粘结滑移作用,得到端部滑移量对应的作用于钢筋上的荷载值。2.将滑移量-荷载值关系导入钢筋混凝土梁的荷载-挠度曲线模型中,对受拉区混凝土开裂前后的钢筋混凝土梁的荷载-挠度曲线关系进行模拟。3.在不同钢筋锈蚀程度下对已知荷载-挠度关系曲线的钢筋混凝土梁进行荷载-挠度曲线计算,拟合出相似的荷载-挠度曲线,进而预测结构内部的钢筋锈蚀程度。结论:1.随着钢筋锈蚀程度的不断增加,钢筋混凝土梁的承载力明显下降。2.钢筋与混凝土的粘结滑移可以模拟钢筋锈蚀加剧后的挠度发展变化。3.利用新建立的数值方法可以有效地预测结构内部的钢筋锈蚀程度。     

FRP加固锈蚀钢筋混凝土梁的受弯性能分析(英文)

采用Ansys有限元软件对8根不同锈蚀率的FRP片材加固钢筋混凝土梁的受弯性能进行数值分析,研究纵筋锈蚀率对FRP加固梁的裂纹开展、破坏模式、承载能力以及延性和变形能力的影响.研究结果表明:低钢筋锈蚀率的梁发生受压区混凝土压碎破坏;中等锈蚀率的梁钢筋屈服后,钢筋与混凝土界面发生黏结滑移,最后FRP剥离破坏;高锈蚀率的梁钢筋没有达到屈服强度便发生黏结滑移,最后发生受压区混凝土压碎破坏.钢筋锈蚀越严重,FRP加固钢筋混凝土梁的承载力降低得越多.试件RCB-1(锈蚀率为0)的承载力为115 kN,而试件RCB-7(锈蚀率为20%)的承载力仅为42 kN.与FRP加固未锈蚀的钢筋混凝土梁相比,FRP加固锈蚀钢筋混凝土梁的变形能力较高.试件RCB-1和试件RCB-7的最大跨中挠度分别为20 mm和35 mm,而试件RCB-5(锈蚀率为10%)的最大跨中挠度达到了60 mm.     

双曲拱桥泡沫混凝土层上连续配筋混凝土板力学响应（英文）

为了研究双曲拱桥泡沫混凝土层上连续配筋混凝土板力学响应,运用等效方法将椭圆形车辆荷载转化为等效矩形荷载,建立了双曲拱桥连续配筋混凝土板全桥三维有限元模型并验证了模型的可靠性,分析了车辆荷载作用下连续配筋混凝土板的力学响应,确定了拉应力、剪应力和挠度最不利荷载位置.结果表明:相比均匀地基上连续配筋混凝土板,双曲拱桥上连续配筋混凝土板板底拉应力与顶部剪应力最不利荷载位置发生了改变,挠度最不利荷载位置不变;在双曲拱桥连续配筋混凝土板结构设计中,以纵缝边缘约1/4跨位置板底拉应力、横缝中间一侧靠中线位置板顶剪应力和纵缝边缘中部位置挠度为设计指标.分析结果为双曲拱桥不等厚基础上连续配筋混凝土板设计提供了理论基础.     

钢筋增强ECC双筋梁受弯性能研究(英文)

为探究ECC材料受弯性能,对受弯钢筋增强ECC双筋梁正截面进行了理论和试验研究.首先基于平截面假定和材料本构模型,得到各阶段承载力计算方法.然后,通过试验结果与理论结果对比,验证所提出的梁承载力计算方法正确性.最后,基于所提出的理论公式,对ECC材料的抗压强度和抗压应变、抗拉强度和配筋率进行分析,探究其对钢筋增强ECC双筋梁正截面受弯性能的影响.理论分析结果与试验结果吻合良好,说明理论分析模型能够用于预测钢筋增强ECC梁的弯矩-曲率关系.参数分析结果表明:提高ECC抗压强度将大幅改进梁受弯性能;提高ECC极限受压应变可大幅提高梁极限曲率和延性,但对受弯承载力影甚微;ECC抗拉强度对梁受弯性能影响微弱;配筋率的增大可大幅提高梁受弯承载力和刚度,但会降低梁的延性.所提出的理论计算模型和参数分析结果对于钢筋增强ECC梁受弯性能的设计研究具有指导意义.     

混凝土设备中水泥基复合材料特性研究

混凝土在建筑行业中有着非常广泛的应用.混凝土内部流场复杂,数值模拟是研究混凝土器流场的一种非常有效手段.用RSM湍流模型,对不同工况进行了数值模拟,与文献数据和试验数据进行了比较,CFD预测值和试验结果有很好的一致性,说明本文采用的计算模型适合模拟混凝土的流场和压降.实际工程中,混凝土总是处于钢筋和相连构件的约束状态下,因而易于发生早期开裂.本文研究结果表明:晶须的掺入可提高UHTCC的抗压强度、延性及抗拉强度,物料的密度、粘度、入口速度相同的条件下,切向速度和轴向速度的整体分布规律不随混凝土直径的变化而变化.     

基于接触非线性仿真模拟的CFRP加固RC梁受弯性能研究

采用试验研究和理论分析相结合的方法,对外贴碳纤维布加固的钢筋混凝土受弯梁进行了分析和研究。在介绍钢筋混凝土加固非线性有限元分析理论基础上,选择合适的材料单元(其中混凝土选用SOLID65单元,钢筋选用LINK8单元,接触单元选用TARGE170和CONTA174,碳纤维布选用SHELL41单元),设定正确的模拟参数,建立合理的非线性有限元梁模型。通过对比研究发现,有限元分析结果与试验结果吻合较好,并从弹塑性理论和有限元理论两个角度详细科学的描述了两者之间产生差异的原因。     

影响连续配筋混凝土路面性能的几个因素分析

采用有限元软件ABAQUS 2017分别建立了连续配筋混凝土路面和普通水泥混凝土路面三维有限元数值模型,分析了不同轴载作用下两种路面结构的应力和变形,并研究了钢筋埋置深度、钢筋直径和钢筋间距对连续配筋混凝土路面的应力和变形的影响.结果表明:在不同轴载作用下,连续配筋混凝土路面应力水平较普通水泥混凝土路面小,而两者的最大竖向位移基本一致;随着钢筋埋置深度和钢筋间距的增大,连续配筋混凝土路面最大压应力和最大竖向位移整体上略有增大,而随着钢筋直径的增大,连续配筋混凝土路面最大压应力和最大竖向位移略有下降.     

我国儿童读物量化统计分析方法研究

利用国家统计局有记录的1998—2012年相关统计数据为样本,构建基于基因表达编程(GEP)技术的关于我国儿童读物出版总印数及种类的非线性回归模型,从量纲上分析我国儿童读物的发展趋势。模型检验表明,基于GEP技术的非线性回归模型能够有效的拟合我国儿童读物出版总印数及种类的变化趋势,并利用回归模型能够有效的反演1 991—1 997年缺失统计数据。     

基因表达式程序设计在函数自动建模中的应用

基因表达式程序设计(简称GEP)是一种基于生物基因遗传规律的新型演化算法和知识发现技术,已经在很多领域得到应用。为了解决多变量函数的建模与预测问题,采用GEP方法进行函数的自动建模,并提出了加强初始种群的改进方法,采用了新的种群选择策略。将该方法应用于函数的自动建模和预测中,并与线性回归和BP神经网络方法比较。结果表明,应用GEP方法所建立的模型预测精度更高。     

AE信号特征参量与岩体冒落时间GEP预测

针对矿山地下开采和隧道的挖掘中,岩石的冒落时间进行预测的问题,本文提出了采用GEP (Gene Expression Programming)算法来实现岩体AE(Acoustic Emission)信号特征参量与冒落时间的预测.该算法以检测事件率C、振铃率Ri、能率E及其强弱指标C_R,R_(ri)和E_R作为GEP表达式的输入,冒落时间T作为输出,拟合出T与AE信号之间的GEP表达式.最后本文通过实验验证算法在冒落时间较小时具有较好的观测效果,证明了算法的有效性和可行性.     

钢筒仓中漏斗和过渡段的应力分析与有限元计算

用文献[7]有效截面法和有限元分析程序LS-DYNA对一个实际的钢粮仓建模并简化,分析和计算了承栽时模型过渡段的屈服载荷和变形模态,将计算结果与文献[8]用小挠度和大挠度理论预测的结果作了比较和讨论.     

循环荷载作用下冷弯薄壁方钢管混凝土梁的非线性分析

进行3根冷弯薄壁方钢管混凝土简支梁在循环荷载作用下的试验,在确定冷弯薄壁方钢管混凝土简支梁本构关系模型的基础上,采用有限元软件ANsYs对冷弯薄壁方钢管混凝土简支梁的滞回性能进行非线性分析。研究其在不同参数下的滞回性能、延性等重要抗震性能指标。得到的主要结论如下：（1）冷弯薄壁方钢管混凝土简支梁的滞回曲线呈梭形,较为饱满,没有出现明显的捏缩现象,表明构件具有较好的延性和耗能能力。（2）建立的非线性有限元模型能够预测冷弯薄壁钢管混凝土梁的弹塑性行为和抗震性能,计算结果与实测结果基本吻合,为进行冷弯薄壁钢管混凝土梁的数值模拟提供参考。     

我们的“ETPS”

“ETPS”是我校全体教师参与研究的一个课题。“ETPS”分别为英语单词encouragement(鼓励)、trust(信任)、Progress(进步)、success(成功)的第一个字母。当鼓励、信任一旦成为教育者的思维方式和信念，成为教育者的行为方式，学生就会取得进步，不断走向成功。     

混合梁斜拉桥主梁钢-混凝土结合段受力性能研究

以某混合梁斜拉桥为工程背景,分别采用Midas Civil和ANSYS建立全桥空间杆系有限元模型和钢混凝土结合段的精细实体有限元模型,进行最不利荷载组合作用下结构受力性能分析。研究表明:钢-混凝土结合段在最不利荷载组合工况下各组成部分受力均衡、变形连续协调;钢-混凝土结合段的钢箱梁应力满足要求,各钢板无屈曲现象发生;钢-混凝土结合段中混凝土箱梁节段在混凝土顶板与隔板结合部及翼缘倒角位置会出现较大的主拉应力,最大可达到4.84 MPa,超过C50混凝土抗拉强度,建议必要时应增加钢筋用量,进一步优化局部受力。     

钢简仓中漏斗和过渡段的应力分析与有限元计算

用文献[7]有效截面法和有限元分析程序LS-DYNA对一个实际的钢粮仓建模并简化,分析和计算了承载时模型过渡段的屈服载荷和变形模态,将计算结果与文献[8]用小挠度和大挠度理论预测的结果作了比较和讨论。     

钢筋增强ECC梁受弯性能的试验及数值研究(英文)

为了研究钢筋增强ECC梁受弯性能,进行了钢筋增强ECC梁和普通钢筋混凝土梁受弯的对比研究.结果表明,相比普通钢筋混凝土梁,钢筋增强ECC梁的受弯承载力和延性分别提高了24.8%和187.76%,并且在梁中用ECC代替混凝土可有效延缓裂缝的发展.此外,采用简化的ECC本构模型对钢筋增强ECC及混凝土梁的受弯性能进行了非线性有限元分析,模拟结果与试验结果吻合较好,在服役期间钢筋增强ECC梁的裂缝可以控制在0.4 mm以下.ECC材料的使用可明显提高梁的抗弯承载力、变形能力、延性等受弯性能.     

外包钢-混凝土连续组合梁的负弯矩极限承载力(英文)

对2根外包钢-混凝土连续梁试件进行了静力加载实验研究与承栽力分析.测量并分析了试件的荷栽-挠度及荷载-应变关系曲线.结果表明:外包钢-混凝土组合梁负弯矩区钢筋和外包钢梁通过抗剪连接措施能有效地共同工作,整体工作性能良好.在承栽能力极限状态,负弯矩和正弯矩最大截面的塑性应变均充分发展,并形成比较理想的塑性铰.随着配筋率的提高,组合梁受弯承栽力明显提高,而延性和转动能力相应降低.在试验数据基础上,给出了外包钢-混凝土组合梁在负弯矩区极限受弯承载力的计算公式,计算结果与实验结果吻合良好.     

空间钢构架混凝土承台的非线性有限元分析

基于ABAQUS大型有限元分析软件,建立了桩基厚承台非线性有限元分析模型.运用所建立的模型,对5个空间钢构架混凝土承台进行了非线性有限元分析,计算值与试验值吻合得较好,表明所建立的有限元计算模型可较好地模拟空间钢构架混凝土承台的性能;分析了空间钢构架混凝土承台内部完整的力流分布,探讨了空间钢构架混凝土承台的受力机理,为空间钢构架混凝土承台传力模型的建立提供了理论计算依据.在理论分析和以往研究的基础上,提出了空间钢构架混凝土承台的桁架模型.     

某空心板桥碳纤维加固效果有限元分析

以宝成铁路某立交通道上的空心板桥为例,采用Midas FEA建立空心板桥三维有限元模型,考虑混凝土与钢筋的材料非线性,分析了空心板桥采用碳纤维加固前后结构的受力性能,研究表明:采用碳纤维加固空心板桥可以在一定程度上降低跨中截面上缘的压应力最大值、跨中截面附近的挠度最大值以及裂缝宽度最大值,有效减少裂缝的分布区域;随着二次荷载的增大,加固后的空心板梁桥的受力性能指标的下降幅度逐渐增加,碳纤维的加固效果越来越明显;空心板梁桥加固过程中增大碳纤维的粘贴厚度可以在一定程度上提高加固效果。