混凝土箱梁温度作用效应的时程分析

提出了混凝土箱梁结构非稳态温度场计算及温度效应的时程分析方法,编制了有限元程序,得到了箱粱内温度场、跨中挠度、轴向变形和应变等随时间的变化结果.通过将计算结果与某混凝土箱梁试验实测结果比较,证明了这一分析方法的可行性和电算程序的可靠性.由此得到的温度效应时程分析结果可直接与其他荷载效应组合,使得有关温度作用的结构设计符合工程结构可靠度设计统一标准的要求.     

波纹钢腹板宽幅桥面横向体系受力计算方法

波纹钢腹板箱梁在我国桥梁工程领域得到越来越广泛的应用,为完善柔腹宽幅桥面设计方法,本文针对波纹钢腹板箱梁宽幅桥面板横向受力展开研究。首先通过调研车流统计的相关文献,探讨车辆超载现象规律与发展趋势,提出基于车道分布的车辆荷载的建议修正取值方法,然后采用有限元分析手段,通过对比波纹钢腹板箱梁桥与传统箱梁桥桥面板明确设计关键截面的荷载横向影响特征,最后基于横向影响线加载的方式,得到实际车辆荷载影响下的桥面板的内力效应,通过与规范比对,得到考虑超载因素与柔性腹板影响修正桥面板横向设计方法,本文的研究思路以及形成的横向体系计算方法,对于柔性腹板箱梁桥以及普通箱梁桥的桥面板设计均具有一定的借鉴与参考意义。     

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。     

热力耦合作用下H型截面钢框架挠曲变形有限元分析

高温下钢框架力学特征的研究是目前研究的热点之一.通过有限元模拟软件对H型截面钢框架进行分析,介绍了热力耦合作用下的钢框架结构挠曲变形的破坏模式、对两层两跨H型截面钢框架结构的变形与位移的模拟结果进行深入的研究,包括结构各梁柱在不同温度场、结构场、耦合场下的挠曲效应,在热力耦合作用下梁柱的挠度与轴向变形重新分配与变化,在不同受火位置下的两层两跨H型截面钢框架的挠曲效应的对比分析.研究表明:随着温度不断上涨,两层两跨H型截面钢框架各框架梁的挠度呈现先增大后减小的趋势,结构轴向变形不断增大,各框架柱的挠度呈现不断上涨的趋势,结构轴向变形不断增大,各梁柱挠度与轴向变形重新分配明显,工况一比工况二的挠曲效应变化大,说明两层两跨H型截面钢框架在全截面受火情况下挠曲效应更好.研究成果可为热力耦合作用下的钢框架加固修复提供参考价值.     

钢-混凝土组合结构的抗火设计

综合国内外有关钢结构和钢-混凝土组合结构抗火研究的部分试验结果和理论研究成果，总结了钢-混凝土组合结构抗火设计的方法，并与普通钢结构抗火设计进行比较，提出了一些钢-混凝土组合结构抗火设计的建议。     

钢筋增强高延性ECC/混凝土组合梁的受弯性能(英文)

采用高延性纤维增强水泥基材料部分代替钢筋混凝土梁受拉区的混凝土得到 ECC/RC 组合梁构件,可以有效提高梁的延性及抗裂性能. 基于平截面假定和材料本构模型,分析组合梁构件在受力过程中各个阶段的截面应力应变状态,得到各阶段承载力的计算方法. 根据混凝土结构设计规范,提出了 ECC/RC 组合梁极限承载力的简化计算方法,并给出了组合梁构件的弯矩-曲率关系,得到组合梁延性的简便计算方法.最后,采用一个组合梁的试验结果对理论公式进行验征. 结果表明: 计算结果和试验结果吻合得较好,证明所提出的组合梁各阶段受弯承载力计算方法是正确的,具有一定的理论意义和参考价值.     

预应力混凝土连续箱梁有限元损伤分析(英文)

为了确定预应力混凝土箱粱的极限承载能力,进行了预应力混凝土连续箱梁的破坏性试验,提出一种有限元损伤分析方法模拟箱梁结构行为.基于实体退化壳单元对箱梁进行模拟,并考虑了结构材料的非线性效应.由于预应力混凝土箱梁中通常存在大量曲线预应力钢筋,提出一种组合单元,并用该单元模拟箱梁中的预应力钢筋,该方法可使结构分析时单元数量大大降低.试验结果和理论分析对比表明:提出的方法能够有效地用于预应力混凝土连续箱梁的破坏性试验计算分析中;研究的旧桥依然存在较大的极限承载能力.     

FRP加固RC圆柱正截面受弯承载力计算（英文）

运用数值计算方法对FRP加固钢筋混凝土（RC）圆柱截面特性进行计算,发现截面破坏时受压区高度主要受轴压比、FRP约束强度比和纵筋配筋特征值3个主要参数影响.根据数值计算的结果进行回归,提出了受压区对应圆心角θ的计算方法.数值计算结果显示,横向约束导致的混凝土应力提高以及纵筋屈服后的强化效应使RC柱破坏时截面受弯承载力远大于规范规定值.根据理论分析和36个大比例试件实测结果提出截面破坏时受弯承载力计算方法,计算结果与试验结果吻合很好.最后,对一个典型柱变形能力进行参数分析,研究轴压比,纵筋配筋特征值和FRP约束强度比对正截面变弯承载力的影响.结果显示FRP加固圆柱破坏时受弯承载力可以比规范规定的未加固柱受弯承载力提高50%左右.     

倒T型钢混凝土组合梁正截面抗弯承载力计算分析

由一般的非对称性工字型钢混凝土组合梁,采用变形协调模型推导总结不同情况下的型钢混凝土组合梁正截面抗弯承栽力计算公式,进而得到倒T型钢混凝土组合梁的正截面承载力。通过算例,采用推导的理论公式及ANSYS软件对等截面、等含钢量的两类组合梁的极限承栽力进行分析计算,表明倒T型钢混凝土组合梁正截面受力较工字型钢混凝土组合梁好及采用的理论公式是正确可行的。     

高大空间建筑夏季喷口送风系统的吹风感分布

为了研究高大空间建筑喷口送风系统的吹风感分布,在大空间实验室中进行了夏季工况的实验测试,得到了喷口高度为4m时人体活动区域温度场、速度场和吹风感的分布.然后,采用计算流体力学的方法对实验工况进行模拟计算.将室内垂直温度和冷吹风感分布的计算结果和实测数据进行对比验证,结果显示吻合良好.在此基础上进行了不同喷口高度处工况的模拟计算,通过分析3个工况下人体活动区域的吹风感和温度,获得了较理想的送风工况.模拟结果显示,喷口高度为5m时吹风感分布较为理想,温度场和速度场较为均匀.     

Temperature stress analysis of prestressed concrete box girder with corrugated steel webs

To figure out the distribution of temperature gradient along the girder height of steel-concrete composite box girder, combined with the mechanical characteristics of prestressed concrete composed box girder with corrugated steel webs, the calculation formulas of cross-sectional temperature stress along the span in a simply-supported beam bridge with composite section were derived under the conditions of static equilibrium and deformation compatibility of the beam element. The methods of calculating the maximum temperature stress value were discussed when the connectors are assumed rigid or flexible. Theoretical and numerical results indicate that the method proposed shows better precision for the calculation of temperature self-stress in both the top and the bottom surfaces of the box girder. Moreover, the regularity of temperature stress distribution at different locations along the girder span is that the largest axial force of the top or the bottom plate of the box girder is located in the midspan and spreads decreasingly until zero at both supported ends, and that the greatest longitudinal shear density in steel-concrete interface appears at both supported ends and then reduces gradually to zero in the midspan.     

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.     

农宅南向复合节能太阳能墙体工程实测与节能分析

设计了一种农宅南向复合节能太阳能墙体结构,它由一层砖混结构层和节能复合层构成。该墙体热阻是传统墙体热阻的2.7倍,具有很好的保温隔热性能。通过冬季对蔬菜大棚旁的休息房工程实测和节能分析,加设复合节能太阳能墙体结构的休息房比对比房的平均温度在晴天和阴天时分别提高了32.2%和15.7%,晴天时可使建筑节能率达到35.8%,阴天时节能率可以达到17.9%。     

钢筋混凝土结构的钢筋锈胀引起的保护层开裂研究

研究目的：预测保护层开裂的时间以及分析锈胀参数 研究方法：基于混凝十的各向异性损伤,建立考虑钢筋腐蚀产物混凝十三者不同力学性能的钢筋锈胀导致保护层开裂的数学模型。模型考虑了腐蚀产物对钢筋混凝土界面区的孔隙和混凝十开裂裂缝的填充效应,采用了非线性分析算法,预测了开裂过程中每一时刻混凝土构件的应变与位移场以及混凝土保护层开裂时间,最后将模型预测值与试验值进行对比。 1.当混凝土出现裂缝之后,随着腐蚀产物对裂缝的填充,混凝土的环向拉应变的增长速率减缓;2.选定钢筋的型号、直径以及混凝土的强度之后,可通过增大保护层的厚度来减小钢筋锈胀开裂的风险。     

大型矩形混凝土渡槽运行期太阳辐射温度场模拟研究

根据南水北调中线大型矩形混凝土渡槽在夏季太阳辐射工况下温度场的分布及变化规律,建立了太阳辐射模型,并依据渡槽温度边界条件,采用有限元法对其进行了系统分析。结果表明：太阳辐射对混凝土渡槽运行期温度场影响显著,时空变化剧烈,会造成渡槽结构骤变的温度场和较强非线性的温度分布,进而影响渡槽的正常使用。     

Healing temperature of hybrid structures based on genetic algorithm

The healing temperature of suspen-dome with stacked arches(SDSA)and arch-supported single-layer lattice shell structures was investigated based on the genetic algorithm. The temperature field of arch under solar radiation was derived by FLUENT to investigate the influence of solar radiation on the determination of the healing temperature. Moreover, a multi-scale model was established to apply the complex temperature field under solar radiation. The change in the mechanical response of these two kinds of structures with the healing temperature was discussed. It can be concluded that solar radiation has great influence on the healing temperature, and the genetic algorithm can be effectively used in the optimization of the healing temperature for hybrid structures.     

钢筋混凝土结构最新发展动向

介绍了钢筋混凝土结构在材料,结构形式,施工技术等方面的最近成果,包括高性能混凝土,新规格的钢筋及连接技术,钢－混凝土组合结构新工艺,新型模板等内容。     

Pseudo-dynamic testing of a fabricated composite frame with steel plate shear walls

A pseudo-dynamic testing program was generated on a fabricated composite frame with steel plate shear walls (SPSWs) to study its seismic performance. The specimen was a three-storey single-bay frame, which was composed of H-section steel columns and composite beams, and was assembled by bolted height-adjustable steel beam-to-column connections (BHA connections). Beam-only-connected SPSWs were selected as lateral load resisting members. The specimen was subjected to four ground motions of progressively increasing intensity. The results showed that: (1) beam-only-connected SPSWs provided sufficient lateral load resistance, lateral stiffness, and energy dissipation capacity to the fabricated frame via the tension field action developed in their infill panels; (2) the fabricated frame, assembled by BHA connections, exhibited substantial redundancy and good ductility; (3) an undesirable failure mode of the fabricated frame, in huge earthquakes, included severe cracking in composite beams and block shear failure in SPSWs’ connections; (4) the inter-storey shear force distribution determined by ASCE/SEI 7-10 was verified with experimental data.     

钢框架-冷弯薄壁型钢组合墙体结构抗震性能有限元分析

利用有限元软件ABAQUS对纯钢框架试件、冷弯薄壁型钢组合墙体试件、钢框架-冷弯薄壁型钢组合墙体试件、覆双面OSB板的钢框架-冷弯薄壁型钢组合墙体试件进行水平低周往复荷载作用下研究,分析了试件的滞回曲线、骨架曲线、抗侧刚度、延性和耗能等。结果表明,钢框架与冷弯薄壁型钢组合墙体有明显的组合效应;冷弯薄壁型钢组合墙体能明显增强钢框架结构的承载力、刚度、延性和耗能能力;覆双面OSB板钢框架-冷弯薄壁型钢组合墙体结构抗震性能较不覆板的钢框架-冷弯薄壁型钢组合墙体结构抗震性能好。     

LED照明与弱光聚集单体双向灯具二次配光设计

提出利用灯具空间结构双向调控光能、单个体多功能的光学设计新理念,构造矩形复合抛物面作为灯具灯罩、LED反光杯、太阳能聚光杯。在照明方面很好地满足了关于A、AA级的照度和照度均匀度要求;在弱光聚集方面,其太阳能芯片位置的照度是不经聚光情况的1.25倍;在聚光模式下,太阳能芯片的光伏转化效率是非聚光模式下的1.62倍。该矩形复合抛物面的设计双向提升了以往被忽略的灯罩结构的空间利用率,是对当前市面上非聚光模式收集太阳能产品设计的有效补充。