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  • 2014年第41卷第4期
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    • 长周期随机地震作用下超大跨斜拉桥的行波效应分析

      2014, 41(4):1-9.

      摘要 (1183) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:从各个国家和地区的地震记录库中寻找出一些具有良好记录质量和基本场地资料的强震记录,并从中挑选出较为典型的长周期地震波,对比分析了不同场地条件下长周期地震波和普通地震波的平均加速度反应谱及其规范形式的分段拟合曲线.选取软土场地拟合反应谱作为目标反应谱,用迭代方法求取与目标反应谱相对应的功率谱密度函数,分析了基于长周期地震动加速度功率谱密度的特点.在此基础上,以某超大跨斜拉桥结构为背景,利用ANSYS软件建立三维有限元分析模型,分别以文中拟合的长周期地震动功率谱密度和普通地震动功率谱密度作为输入,采用直接求取位移的改进虚拟激励法,对超大跨斜拉桥结构进行了不同视波速下的行波效应分析.结果表明:长周期地震动功率谱密度的卓越频率明显低于普通地震动功率谱密度的卓越频率.长周期地震动功率谱作用下的桥梁左桥塔顶、右桥塔顶和桥面板跨中节点的位移响应功率谱值均明显大于普通地震动功率谱作用下的结果,桥梁塔顶位移响应功率谱均呈双峰分布.在本文算例中,考虑行波效应使超大跨斜拉桥结构的位移响应和弯矩响应结果有所减小.

    • 隔层桁架式立体停车结构地震倒塌易损性分析

      2014, 41(4):10-15.

      摘要 (1384) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用基于增量动力分析的易损性分析方法定量地评估了隔层桁架式立体停车结构的抗地震倒塌能力.分析了结构在地震作用下的倒塌过程、倒塌机理,对结构在单向和双向地震作用下的抗地震倒塌能力进行了对比,并比较了不同层数结构的抗倒塌能力及安全储备系数.结果表明,该类型结构具有良好的抗地震倒塌性能,底层是结构抗倒塌薄弱层;随结构层数的增加倒塌概率增大、抗震能力减弱,但抗倒塌安全储备系数并不是随结构层数的增加而不断减小.建议针对该类型立体停车结构的设计可以考虑突破现行建筑结构规范高宽比的限值.

    • 竖向新型连接装配式剪力墙抗震性能试验研究

      2014, 41(4):16-24.

      摘要 (1041) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为综合评价基于钢板网成孔的竖向钢筋搭接连接的装配式混凝土剪力墙抗震性能,制作了足尺试件,进行了拟静力试验并与现浇试件对比.试验结果表明:对于最终破坏形态,钢板网成孔的竖向钢筋搭接连接试件与现浇试件基本相同,初始裂缝出现位置不同.两者滞回曲线均较饱满,骨架曲线走势基本一致,耗能能力接近.各装配试件与现浇试件极限位移角为1/55到1/43,位移延性系数为4到5,满足延性要求.钢板网成孔的竖向钢筋搭接连接试件较现浇试件各阶段荷载承载能力有所降低.装配式混凝土剪力墙结构水平拼缝采用合理构造可以达到与现浇结构相接近的延性、承载能力以及抗震耗能能力.

    • 土-海底沉管隧道体系三维地震响应分析

      2014, 41(4):25-32.

      摘要 (1332) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以港珠澳大桥工程中大型海底沉管隧道为工程背景,根据工程场地土层地质实际分布情况,建立了沉管隧道上方无回淤土和有回淤土两种计算条件下的土-沉管隧道体系的大型三维精细化有限元计算模型.在计算模型中考虑了沉管接头非线性、土与隧道间的接触非线性和土层介质非线性等特征.采取直接从基岩面输入一致地震和地震行波两种激励方式,运用动力显式算法对土-沉管隧道体系进行地震响应分析.数值结果表明,回淤土体减小了模型的自振频率,增大了隧道的地震响应;不同地震波激励形式和激励方向对隧道接头的相对变形和管节内力响应的影响不容忽视.

    • 结构可靠性优化设计的证据理论和微分演化方法

      2014, 41(4):33-38.

      摘要 (878) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用证据理论作为传统概率的替代方法处理不精确的数据信息,提出了基于证据理论的可靠性优化设计方法.该方法针对给定的失效概率许用值Pf,通过计算证据理论的不确定测度Pl(F),以Pl(F)

    • CFRP中等约束钢筋混凝土方柱反复受压本构模型

      2014, 41(4):39-46.

      摘要 (962) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为填补FRP约束混凝土滞回本构模型的空白,对边长305 mm,高915 mm及边长204 mm,高612 mm两种尺寸的CFRP约束钢筋混凝土方柱,采用500 t四棱柱压力试验机进行了单调及反复轴压试验.试验结果表明,大尺寸CFRP约束钢筋混凝土方柱的应力-应变关系曲线存在软化段,CFRP的约束作用为中等约束,且尺寸效应对CFRP的有效约束作用有明显影响;箍筋对单调受压应力-应变曲线形状、极限压应变、反复受压卸载曲线和残余应变影响均较大.基于试验结果提出了考虑钢筋、尺寸效应及CFRP包裹层数等影响参数的CFRP中等约束混凝土方柱的反复受压本构模型.模型由描述包络线的单调受压本构模型、曲线形式的卸载曲线及直线形式的再加载曲线3部分组成,模型预测结果与试验结果吻合较好.

    • 铝合金板式节点受弯承载力试验研究

      2014, 41(4):47-53.

      摘要 (1125) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:从理论上提出了铝合金板式节点在面外弯矩作用下的抗弯承载力计算公式.进行了4个铝合金板式节点试件试验,其中3个试件只承受面外弯矩,一个试件同时承受面外弯矩和剪力,得到了板式节点的受力性能,归纳了板式节点在面外弯矩作用下和弯剪联合作用下的破坏模式主要为:杆件受弯破坏、节点板块状拉剪破坏和节点板的屈曲破坏.通过试验数据分析,得出了反应撬力对其极限承载力影响的折减系数k1的取值范围,并验证了承载力计算公式的准确性.针对4个板式节点试件的试验,采用ABAQUS有限元软件建立了有限元数值分析模型,分析了其极限承载力,补充和完善了试验研究.

    • 不同掺土量加筋煤矸石的界面摩擦试验研究

      2014, 41(4):54-60.

      摘要 (902) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了获得不同掺土量加筋煤矸石界面摩擦特性,以镀锌覆塑格宾网为筋材,以不同掺土量煤矸石为填料,按最优含水率配制试料,控制94%的压实度制样,进行了大型直剪试验.试验结果表明:加筋煤矸石在界面摩擦区剪应力与剪切位移的关系为非线性的,界面摩擦区的抗剪强度随法向应力增大而增加.掺土量在20%以内的加筋煤矸石,界面摩擦强度参数随掺土量的增加呈现有规律性的变化,界面黏聚力随掺土量的增加先减小后增加,界面内摩擦角随掺土量的增加先增加后减小.加筋煤矸石的强度参数公式用摩尔库伦理论拟合是合适的,其参数公式不仅能反映煤矸石颗粒之间以及煤矸石与筋材之间的黏聚力,而且能获得较好的相关系数.

    • 快凝无机植筋胶栓试验研究

      2014, 41(4):61-65.

      摘要 (937) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对不同配合比下的无机胶凝材料试块的抗压强度和凝结时间进行了研究,得到了一组在强度和凝结速率方面均较好的配合比.在此配合比下,试块3 d强度可到43.8 MPa,达到28 d抗压强度的69.0%,且凝结时间小于5 min,具有良好的快凝高强性能.利用其快凝高强的性能,制作了2种不同类型的无机植筋玻璃胶栓,通过混凝土基材的植筋拉拔试验,探讨了不同钢筋直径、锚固深度、植筋角度以及植筋天数等因素下对极限拉拔承载力的影响.基于试验现象归纳了典型破坏形态,并根据极限拉拔承载力结果用数据回归方法提出了相对锚固长度计算公式.

    • 桥面防滑薄层弹性环氧胶黏剂的研究

      2014, 41(4):66-71.

      摘要 (872) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对桥面铺装结构较厚,且容易出现病害等问题,对桥面铺装材料力学性能进行分析,提出了一种桥面环氧薄层结构,并进行了防滑薄层弹性环氧胶黏剂的开发.通过对增韧剂、稀释剂和固化剂的研究、选择及配方优化,制得了一种性能良好的防滑薄层弹性环氧胶黏剂.通过拉伸测试可知,其拉伸强度可达21 MPa,断裂伸长率达50%.同时其与混凝土粘接强度可达2.5 MPa,且热相容性通过.试验结果表明,桥面防滑薄层弹性环氧胶黏剂综合性能优异,适用于桥面铺装工程.

    • 山区覆冰输电塔线体系风致不平衡张力的研究

      2014, 41(4):72-77.

      摘要 (857) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对5B-ZBC1输电塔,采用数值试验的方法研究了风速、初始风攻角、输电塔高差和导线覆冰厚度对输电塔纵向不平衡张力的影响.作用在输电塔线上的脉动风时程是利用谐波合成法生成,通过改变高差、覆冰厚度,获得了输电塔上纵向不平衡张力的变化规律.该规律表明,在一些情况下现行规范规定所计算的输电塔不平衡张力偏小.在此基础上提出了山区这类塔型在雪荷载和风荷载共同作用下的纵向不平衡张力的理论公式.该公式的结果与数值试验结果相比误差在±6%以内,具有较好的精度.

    • 风场和周边干扰对高层建筑峰值风压的影响

      2014, 41(4):78-86.

      摘要 (1054) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过风洞测压实验,研究了风场类型及周边干扰对高层建筑峰值风压的影响.研究结果表明:风场类型对高层建筑峰值风压有着较大影响,当高层建筑周边环境不变(有或者无周边干扰)时,绝大多数情况下,不同场地类别的峰值风压系数由大到小依次是B类,C类,D类.周边干扰对高层建筑峰值风压的影响不仅与周边建筑的相对位置有关,还与高层建筑当时所处的风场类型有关,如当南立面为迎风面时,干扰建筑E,F位于南立面斜前方,表现为遮挡效应,绝大多数测点的峰值风压系数均减小,B类场地时其最大减小幅度可达43%, C类场地时可达37%,D类场地时可达46%.

    • 风力机塔架-叶片耦合模型风致响应时域分析

      2014, 41(4):87-93.

      摘要 (1103) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于风力机塔架-叶片耦合模型,采用改进的叶素-动量理论模拟了考虑平稳风修正、叶片旋转效应和空间相干性的风力机气动载荷,并基于有限元方法对该耦合模型进行了动力特性分析和风致响应时域计算.基于目标响应时程探讨了风力机塔架-叶片耦合系统在随机风荷载作用下的动力响应特性,并与不考虑叶片影响的风力机塔架风致响应进行对比分析.研究表明,在进行风力机的抗风设计时,应该考虑塔架-叶片的耦合作用.

    • 利用导流板控制25°倾角Ahmed类车体尾流与气动阻力

      2014, 41(4):94-100.

      摘要 (856) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过风洞实验,研究了尾部导流板对25°倾角Ahmed类车体尾流与气动阻力的影响规律.对比了斜面两侧与斜面上边缘宽度分别为5 mm,10 mm和15 mm导流板的减阻效果.试验中模型缩尺比为1∶2,基于来流风速与模型长度的雷诺数为8.7×105.研究结果表明,模型尾流中存在一对规则的拖曳涡,并伴随有强烈下扫流,尾部斜面上存在D形流动分离区.斜面两侧5 mm宽导流板对尾流的影响很小,对应的气动阻力会增大约2.1%;斜面两侧10 mm,15 mm宽导流板以及不同宽度的水平导流板可显著削弱尾流中的拖曳涡.水平导流板能够消除斜面上的流动再附着并破坏D形分离区,其减阻效果明显高于两侧导流板,最大减阻率可达11.8%.

    • 建筑围护结构建造过程能源消耗火用分析评价

      2014, 41(4):101-106.

      摘要 (1006) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:建筑围护结构所需的建材从生产制造阶段、运输阶段到现场施工建造阶段都将消耗大量的能源,针对这3个阶段,提出了围护结构建造过程能耗及火用耗的计算方法,并提出火用能比的概念用来评价建筑能源利用的可持续性.以湖南地区某研发中心为研究对象,对其围护结构建造过程能耗进行定量分析,结果表明:围护结构建造过程能耗主要来自于建材生产阶段,其中混凝土及其砌块单位建筑面积生产能耗最大,约占整个生产阶段能耗的44%,其次为钢材,占比约41%;钢材单位建筑面积生产火用耗最大,达到整个生产阶段火用耗的48%左右,混凝土及其砌块占比38%左右.从火用能比角度分析,钢材最大,为0.92,水泥最小,为0.59.整个围护结构建造过程火用能比为0.79.结果可为研究“烂尾楼”能耗现状提供参考.提出的火用分析评价方法可以应用于其他类似建筑,并为围护结构可持续建造提供参考.

    • 云南干河泵站地下厂房通风系统模型试验

      2014, 41(4):107-112.

      摘要 (949) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究云南干河泵站地下厂房通风系统方案的可行性,以数值模拟为基础、相似理论为依据,确定各种比例尺,建立了泵站地下厂房通风系统1/10的缩尺模型.进行了不同季节、不同送风温度、不同机组运行台数共9种工况的模型试验.测试了地下厂房各区域室内参数,对试验数据进行了处理与分析.试验结果表明,在最高送风温度24.5 ℃时,厂房内夏季最高温度为29.46 ℃,平均温度为27.72 ℃,满足相关设计规范要求,泵站通风系统方案可行.在部分机组运行及过渡季节时,室内温度更低,通风系统可采用变风量运行,进一步实现节能.

    • 基于贝叶斯面板平滑转换模型的区域资本流动性研究

      2014, 41(4):113-117.

      摘要 (1069) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对面板平滑转换模型参数不确定性风险问题,构建了区域资本流动性的贝叶斯面板平滑转换模型.通过模型的统计结构分析,选择参数先验分布,设计相应的MH-Gibbs混合抽样算法,据此估计模型参数,解决非线性OLS参数估计过程中遇到的算法难以收敛问题;并利用中国各地区投资与储蓄面板数据进行实证分析.研究结果表明:参数的迭代轨迹收敛,MH-Gibbs混合抽样算法能够准确地估计模型参数,证明了贝叶斯面板平滑转换模型的有效性.

    • 基于改进的CRITIC法和云模型的科技奖励评价研究

      2014, 41(4):118-124.

      摘要 (1547) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对科技奖励评价问题,用标准差系数改进CRITIC法对专家评分进行动态赋权,结合云模型用逆向云发生器构造模糊评价矩阵,用虚拟云计算出评价项目的期望、熵和超熵,得出评价结果并排序.既考虑了科技奖励评价过程中专家评分的模糊性和随机性,又实现了定性语言与定量数值之间的转换,减少了专家主观因素的干扰,使评价结果更加准确、客观.

湖南大学学报(自然科学版)编辑部

2014年第41卷第4


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