摘要:在有限元建模的基础上，通过正交试验设计，分别得到UHPC层最大拉应力、表面局部挠跨比和栓钉最大剪应力等结构设计指标的关键影响因素.采用拉丁超立方抽样方法，探究结构设计指标与各自的关键因素之间的内在联系，建立UHPC最大拉应力、表面局部挠跨比和栓钉最大剪应力的近似计算公式.对近似计算公式进行统计检验、经验判断及足尺模型、推出模型试验检验.研究表明：本文提出的设计指标近似计算公式，其线性相关与回归效果显著，且定性分析与一般工程经验相符，3个指标计算值与试验实测值的相对误差小于10%.

摘要:采用阶段临界强度分枝-约界法对一座斜拉桥模型进行了主要失效模式的搜索，分析了拉索抗力衰减及拉索破断情形下系统主要失效模式和系统可靠度的变化情况.结果表明：未出现断索情形时，结构系统主要失效模式间的相关性很高，但在有拉索破断后，主要失效模式间的相关性出现了明显分组特征；系统可靠度指标随着拉索抗力的衰减而逐渐降低，考虑拉索破断时，外索破断后剩余结构系统可靠度指标降低较多，得到了破断后对剩余结构系统可靠度影响最大的拉索位置，可为斜拉桥结构设计提供参考.

摘要:现有拱桥吊杆疲劳分析中，较少考虑车-桥耦合振动及考虑桥面平整度退化的影响，致使分析成果具有一定的局限性.根据在役桥面平整度等级国际通用评价体系，模拟了运营阶段桥面平整度退化历程.结合已编制随机车流-桥梁耦合振动分析程序，建立了可考虑车-桥耦合振动及考虑桥面退化等因素的拱桥吊杆疲劳分析模型.以某拱桥为工程背景，对比研究了不同因素作用下拱桥典型吊杆的疲劳损伤及疲劳寿命.结果表明，车-桥耦合振动及桥面平整度退化因素对拱桥吊杆疲劳影响较大，在考虑车-桥耦合及桥面平整度退化共同影响下，计算得到的吊杆疲劳寿命值比不考虑两者影响所得值少15~30年.研究成果对桥梁结构正常使用状态评估有一定的工程应用价值.

摘要:对典型桥梁断面风-雨耦合作用下的静三分力进行了CFD（Computational Fluid Dynamics）数值模拟研究.对计算流体动力学软件进行二次开发，采用DPM(Discrete Phase Model)模型结合UDF(User Defined Function)函数施加源项的方法来研究风-雨耦合作用对桥梁断面静三分力系数的影响.将空气作为连续相通过欧拉法求解，采用基于拉格朗日体系的离散相模型对雨滴运动轨迹进行求解，引入离散随机游走模型来考虑旋涡对雨滴运动的影响，并通过冲量定理得到风-雨耦合下的雨滴对主梁断面的冲击载荷.通过与文献结果比较来验证方法的正确性，然后研究了风-雨耦合作用对典型桥梁断面三分力系数的影响，以及三维风-雨耦合作用对典型桥梁断面的作用机理，为研究桥梁风-雨耦合荷载提供了基础理论方法.

摘要:针对不同直径二维圆柱的风噪声，采用大涡模拟和FW-H方程声类比的方法进行计算，将基准模型的计算结果与他人计算和实验结果进行对比，分析不同直径二维圆柱的远场声场特征.研究表明：基准模型的数值模拟结果与实验值非常接近，说明了本文计算方法的适用性；远场采样点的声压级频谱峰值频率随着圆柱直径的增大而减小，同根据斯特罗哈数为0.2的理论值计算的峰值涡脱频率接近；10~38 mm直径工况远场采样点的总声压级随着直径的增大基本上呈线性增加趋势；总声压级和A计权总声压级随雷诺数的增加，呈现在亚临界区内增加、而在接近临界区时减小的变化趋势.

摘要:为了研究表面粗糙度对高层建筑风荷载与风振响应的影响，选取粗糙条、砂纸两种改变模型表面粗糙度的方法，进行方形建筑刚性模型同步测压风洞试验，获得不同粗糙度工况下模型的表面风压分布特征，在此基础上分析了其气动力系数、气动力功率谱和风振响应.研究表明:高层建筑的表面风荷载与粗糙条的间距、厚度有一定的关系，在突出系数小于0.4%时，影响不明显；砂纸可明显减小中间层迎风面的平均风压、侧风面和背风面的平均风压绝对值，以及脉动风压，但会增大顶部迎风面的平均风压和负压区的平均风压绝对值(影响率均在25%以内)；表面粗糙度对顺风向气动力功率谱的影响较小，但会使横风向漩涡脱落的周期略降低(5%以内)，涡激力减小.建筑物表面的局部突出在一定范围内可略减小建筑风荷载和风振响应，建筑物表面的粗糙化处理总体上有利于结构抗风.

摘要:复杂高层结构抗震性能化设计尚未考虑服役期内材料性能劣化所引起的损伤的非线性演化过程.本文面向复杂高层钢-混凝土组合结构，考虑不同服役期内混凝土材料性能劣化所引起的局部构件和结构整体力学性能的变化，建立了组合结构地震损伤时变分析模型.针对结构刚度、阻尼等参数在服役期内具备“变量”的特征，同时在遭遇地震时又具有“常量”的特点，提出将此类参数作为“拟变量”处理，分析了结构的弹塑性动力响应；依据动力响应结果，分别基于层间位移的整体法和基于构件损伤的加权组合法建立了结构损伤时变模型，研究了复杂高层钢-混组合结构的抗震性能.结果表明：服役期内结构性能呈现显著的时变特性，多遇地震下结构损伤可能超出限值；刚度变化引起抗侧向作用力和地震作用传导能力的共同变化.对比分析了基于地震损伤时变模型和常规模型的结构参数设计值的差异，发现材料时变特性对结构抗震设计和评估的精确性具有较大影响.

摘要:为研究现浇剪力墙装配整体式框-剪结构的抗震性能，对2榀（其中1榀为装配式试件PCFW1，1榀为全现浇试件RCFW）1/2比例两层两跨混凝土框-剪结构试件进行拟静力试验，研究其破坏过程和机理、滞回性能、延性、耗能能力和塑性铰发展情况等.结果表明：装配式试件PCFW1与全现浇试件RCFW相比，其破坏过程、破坏机制和最终破坏形态基本相同.装配式试件PCFW1与全现浇对比试件RCFW的滞回曲线均较为丰满，试件的屈服荷载、峰值荷载、极限荷载均略大于全现浇试件RCFW的相应值，但其差值均小于100%，延性低于全现浇试件RCFW；灌浆套筒可以有效传递纵向钢筋应力；现浇剪力墙装配整体式框-剪结构中，顶层边节点处梁上钢筋弯锚可用钢筋焊端锚板代替.

摘要:采用人工气候快速冻融试验方法，对4个实际剪跨比为1.14的低矮RC剪力墙试件进行冻融试验，进而对其进行低周反复加载试验，研究低矮RC剪力墙经不同冻融循环作用后其抗震性能的衰减规律.以承载力、延性系数、塑性转角、强度衰减、刚度退化和累积滞回耗能等指标为参数，探讨冻融循环次数对低矮RC剪力墙抗震性能的影响.结果表明：暗柱和墙体分布钢筋可以约束冻胀裂缝的开展，延缓冻融循环作用对墙体造成的破坏；冻融循环作用会引起低矮RC剪力墙的破坏模式由弯曲为主的弯剪破坏向剪切为主的弯剪破坏转变；冻融循环作用下低矮RC剪力墙抗震性能指标退化规律为：随着冻融循环次数的增加，水平抗剪承载力显著降低，位移延性系数和塑性转角显著增大，强度退化速率加快，耗能能力逐步变差.

摘要:为改善已有灌浆套筒施工的便利性，提出了一种新型套筒约束浆锚搭接接头，研究了该接头的力学性能.进行了不同搭接长度下16个该搭接接头的拉伸试验，研究了接头的破坏形态、力-位移曲线、承载力、延性、钢筋应变、套筒环向应变等，并基于试验数据及平截面假定对套筒截面的内力进行分析，解释了随搭接长度变化套筒环向(拉、压)应变的变化过程.由于套筒的约束，接头的搭接长度大大减小；试验中套筒的偏转导致试件的刚度、延性小于对应钢筋的刚度、延性；搭接接头套筒中部拉力比对接接头小，对套筒材料抗拉性能要求低，搭接接头钢筋通过灌浆料传递到套筒上的剪应力比对接接头小，对套筒与灌浆料的界面粘结性能要求低.当套筒长度短时，钢筋与灌浆料间出现滑移，使得套筒中部钢筋的拉力变大，套筒与灌浆料合力为压力，反之，套筒与灌浆料合力为拉力；随着搭接长度的增加，加载过程中套筒中部近钢筋侧环向最大压应变增大；极限荷载时，随着搭接长度增加，套筒各测点环向拉应变总体呈降低的趋势.

摘要:对再生混凝土以及经过1%~2%的纳米SiO2或纳米CaCO3改性的再生混凝土进行了霍普金森压杆（SHPB）的冲击对比试验研究.试验研究不同纳米颗粒及其不同掺量对再生混凝土高应变率作用下动态强度，动态增长因子（DIF），峰值应变，冲击韧性等力学性能的影响.试验结果表明，动态冲击荷载下纳米改性再生混凝土普遍具有比未添加纳米颗粒的再生混凝土更高的冲击强度，然而当纳米颗粒含量从1%增加到2%时，纳米SiO2及纳米CaCO3改性的再生混凝土受冲击强度均有所降低.相同掺量时，纳米SiO2对受冲击强度的提高效果比纳米CaCO3更为明显，掺入1%纳米SiO2的再生混凝土具有最高的受冲击强度.纳米CaCO3则表现为更有效地提高了再生混凝土的冲击韧性和变形能力.纳米改性再生混凝土均呈现出比未添加纳米材料的再生混凝土低的应变率敏感性.

摘要:针对因空隙（包括初始和次生空隙）变化引起岩石变形呈现高度非线性的特征，首先将岩石视为由颗粒骨架和空隙两部分组成，并采用宏观与微观分析相结合的方法，建立岩石应力与应变分别在宏观与微观方面的关系，从而揭示空隙岩石变形力学机理，为模拟岩石变形全过程奠定了基础；然后，在此研究基础上依据Lemaitre应变等价性原理，建立考虑空隙变化影响的新型岩石损伤模型，引入统计损伤理论进而建立能够模拟岩石变形全过程的统计损伤本构模型并给出了参数确定方法.该模型不仅能反映岩石的应变软化特性，而且还能反映因空隙压缩引起的岩石变形的非线性特征；最后，通过实例分析，将本文及同类模型的理论曲线与实测曲线进行对比分析，表明了本文模型与方法的合理性与优越性.

摘要:为研究干湿循环作用对水泥改良泥质板岩粗粒土的动力稳定性影响，以标准养护龄期达28 d的水泥改良泥质板岩粗粒土为试样，设计干湿循环条件下的改良土大型动三轴压缩试验.通过试验研究改良土动弹性模量、阻尼比和动应力强度等力学特征参数随干湿循环次数变化的规律，分析围压对干湿循环效应的影响，探讨干湿循环作用的影响机理.研究结果表明：1)随着干湿循环作用次数增加，最大动弹性模量和动强度均有所衰减，但衰减到一定程度后逐渐趋于稳定；2)最大阻尼比随着干湿循环作用次数增加而增加，但增加到一定程度后逐渐趋于稳定；3) 干湿循环作用下，围压越大，最大动弹性模量和动强度的衰减幅度越小，最大阻尼比的增加幅度也越小.

摘要:针对路堤工程中车辆荷载直接作用于路面板，再经路堤填土传递作用于土工格室加筋垫层的荷载传递实际，并考虑路堤填土刚度、地基土的排水固结效应对土工格室加筋体受力变形的影响，将土工格室加筋体视为置于Kelvin地基上的下梁、路面板视为置于Winkler地基上的上梁，基于双层Euler梁理论，建立考虑路面板-路堤-土工格室加筋垫层-地基土相互作用的上下梁挠曲变形微分方程并求解.将本文解答所得格室加筋体内力位移与传统弹性地基梁法计算结果进行比较，两者吻合良好.在此基础上，分析了格室体刚度、路堤填土刚度、地基反力系数、地基土固结度等因素对路面板及格室体挠曲变形的影响.结果表明：路面板及格室加筋垫层的挠曲变形会随着格室体刚度的增大及地基反力系数的增大而减小，随地基土固结度的增大而增大；此外，路堤填土刚度增大会减小路面板的挠曲变形但会增大格室加筋垫层的挠曲变形.

摘要:红层填料的现场耙压施工中的重复“压碎-翻松”过程具有自相似特征，因此所得破碎产物的粒度特征可用分数维描述.基于填料破碎的分形机理，构造了利用室内试验设备模拟现场耙压工艺破碎填料方法，进而研究了重复“压碎-翻松”过程中不断破碎的红层填料分数维变化规律.在此基础上，制备不同分数维填料，用于研究粒度特征对填料压实效果和水理性质的影响.研究结果表明，在相同的压实参数下，填料分数维越大越容易压实；具有相同压实度的填料，其分数维越大，浸水膨胀量越小，压缩性能越低.基于填料崩解性和分形理论，分析了其中机理.成果在一定程度上揭示了粒度特征对红层填料水理性质影响的规律.

摘要:为完善隧道掌子面稳定性评价体系，基于极限分析上限法，考虑倾斜地表及掘进深度的影响，推导浅埋隧道掌子面三维被动支护力的上限表达式，并进一步采用规划程序优化计算获得了极限支护力最优上限解.研究表明：掌子面支护力与土体黏聚力比随无量纲参数γD/c(γ为土体容重，D为隧道断面直径，c为土体黏聚力)、掘进深度与隧道埋深比、地面超载与黏聚力比大致呈线性变化趋势，而与隧道埋深与断面直径比、地表倾斜角度、内摩擦角呈非线性变化趋势.内摩擦角、地表倾斜角度、隧道埋深与断面直径比和掘进深度与隧道埋深比对被动破坏模式影响显著，而无量纲参数γD/c和地面超载与黏聚力比对被动破坏模式影响较小.

摘要:以重庆双碑隧道工程为研究对象，采用FLAC3D模拟施工中掌子面正前方存在小型带压溶腔的情况，根据计算所得安全临界距离，采用自主发明的一套模拟溶腔内压的试验装置，开展了几何相似比为1∶25的室内模型开挖试验，研究隧道开挖至安全临界距离时，溶腔内压增加至掌子面崩坏过程中，此阶段掌子面周边围岩压力、掌子面位移以及初期支护内力的变化规律.结果表明：随着掌子面前方溶腔内压的增加，掌子面位移先呈近似正比例增加，随后掌子面位移增大速率逐渐增加，最后产生突变破坏；围岩压力随溶腔内压增大呈现出增大趋势，其中拱顶处围岩压力影响较大，拱肩与仰拱处次之，其他位置围岩压力影响不大；钢拱架弯矩分布规律在不同溶腔内压作用下基本相同，在溶腔内压增大过程中，初期支护拱顶以及仰拱处弯矩呈增大趋势，其影响主要集中在拱顶附近及拱底处，其它位置处弯矩影响不大；随溶腔内压增大钢拱架轴力均呈现增大趋势，轴力变化较大位置主要出现在拱顶处，左右拱腰处次之，仰拱以及拱肩处变化幅度较小；受溶腔内压大小的影响，掌子面处位移、初支内力以及偏心距变化速率均越来越快.

摘要:提取隧道横断面通常是基于隧道中线，而隧道中线提取是最困难的一个环节.本文提出了一种有效的隧道全局中线自动提取算法：通过从隧道的点云水平投影中提取边界点，并利用随机采样一致性算法提取边界点中用于多模型拟合的内点，最终的隧道中线基于再次随机采样的全局优化算法确定.所提出的算法被应用于位于四川的写字岩隧道，结果表明:全局中线提取达到了较高的精度，其均方根误差为16.5 mm；与全站仪测量的隧道中线点相比，偏差的均方根误差为10.3 mm.

摘要:将强度折减最短路径理论，应用于有限元强度折减与极限平衡强度折减分析中，假定黏聚力和内摩擦角按不同折减系数进行强度折减，结合具体算例探讨在双参数强度折减时黏聚力与内摩擦角的合理折减比例，同时考虑隧道埋深与洞跨比值的影响，证明了在浅埋隧道极限分析中强度折减最短路径存在的合理性.研究结果表明：在浅埋隧道强度折减最短路径分析中，随着黏聚力与内摩擦角折减比例λ=Fc/Fφ的增大，黏聚力的折减系数逐渐增大，内摩擦角的折减系数逐渐减小，折减路径长度先减小后增大，两者近似服从抛物线分布，证明存在最短折减路径；同时在强度折减最短路径下，黏聚力的折减幅度要大于内摩擦角，且随着埋深的增加，两者折减幅度逐渐接近.

摘要:为研究斜坡坡度及水平荷载作用角度对斜坡地基比例系数m值的影响，设计并完成了一系列斜坡地基刚性桩水平承载室内模型试验，测得了不同斜坡坡度及水平荷载作用角度下地基比例系数m值.试验发现：斜坡地基比例系数m值随地面处桩身水平位移x、斜坡坡度α及水平荷载作用角度β增加呈非线性减小，当x>10 mm时，m值几乎保持为一定值，并据此建立了斜坡地基比例系数m值与坡度α及荷载作用角度β之间的拟合关系式.理论与试验对比分析表明：根据考虑斜坡空间效应影响确定的斜坡地基比例系数m值，计算得到的桩身内力、位移与实测结果最接近，最大计算误差小于10%；斜坡桩基设计时，建议取地面处桩身水平位移x=10 mm对应的m值.

摘要:采用自主研发的离心机可视化试验装置，在坡度和降雨强度不变的条件下，配置6组不同细粒含量的坡体，进行降雨诱发泥石流离心机模型试验.通过分析坡体破坏形态、孔隙水压力变化、雨水迁移规律等，研究细粒含量对泥石流启动过程的影响.研究结果表明：泥石流启动存在临界细粒含量（约为15%），在临界细粒含量范围内，坡体表现为分层滑动破坏，10%细粒含量的泥石流启动时间最短；泥石流启动过程中坡内孔压逐渐上升至峰值后波浪状下降，随着细粒含量的增加，孔压曲线趋于平缓；细粒含量影响雨水的渗透速度和路径，这是影响坡体破坏形态和决定泥石流能否启动的直接原因.

摘要:为了更加科学合理地动态调整双层皮幕墙(DSF)内置遮阳百叶的角度，满足自然采光和节能的双重需求，建立了受遮阳百叶倾角影响的室内综合得热量与平均采光系数的数学模型，通过对模拟结果的标准化处理和线性加权求和方法，建立了DSF内置遮阳百叶倾角评价模型.以长沙地区某建筑南向DSF为例，详细介绍了自然通风工况下，8:00至18:00时间段内，晴天及阴天典型日该双层皮幕墙百叶倾角评价模型的构建过程.通过模拟分析发现，长沙夏季晴天DSF遮阳百叶最佳倾角为82°，最佳倾角范围为73°~90°；长沙夏季阴天DSF系统遮阳百叶最佳倾角为0°，最佳倾角范围为0°~36°.

摘要:建筑外墙保温能有效地减少建筑能耗，从而减少因能源消耗而引起的环境污染问题.本文用多层墙体非稳态传热模型进行能耗计算，并用P1-P2经济性模型分析居住建筑外墙的生命周期成本，预测4个朝向2种常用保温材料的最佳保温层厚度和节能效益.同时，提出等价燃煤量方法，分别计算最佳保温层厚度和不保温情况下的CO2和SO2排放量，并分析应用最佳保温层厚度的减排潜力.以长沙地区为例，结果表明，保温层最佳厚度范围为0.08~0.13 m，生命周期最大净现值为116.26~133.45元/m2，投资回收年限为3.1~3.5年.根据性价指标，膨胀聚苯乙烯比挤塑聚苯乙烯更具经济优越性.当采用最佳保温层厚度时，CO2的排放量减少了17.4~19.51 kg/(m2 a)，SO2的排放量减少了0.036~0.04 kg/(m2 a)，污染气体的排放量能减少了75.8%~78.6%.

摘要:针对失重条件下人体出汗所发生的变化，采用航天医学领域的-6°头低位卧床(HDBR)实验与常规热舒适实验相结合的方法，在12种空气温湿度下对6名男性受试者进行不同部位皮肤微电流的实验测量，将皮肤微电流作为人体出汗的指示信号. 研究结果表明：HDBR模拟失重时，空气相对湿度较低的条件下(RH=30%)人体皮肤出汗比HDBR卧床前需要更高的空气温度刺激，并且出汗率相比卧床前出现一定程度的降低；中等湿度(45%)条件下，模拟失重时的皮肤出汗率随着空气温度增高而增加，但是显著低于HDBR卧床前的水平；高湿条件(80%)下且环境温度高于29 ℃时，模拟失重时人体皮肤出汗率显著增高，其值低于HDBR卧床前的水平但与其差值逐渐减小. 此外，在实验环境下所有受试者的皮肤出汗敏感度降低，并且大腿、小腿、上臂皮肤出汗率显著低于额头、胸和背部皮肤处的出汗率. 研究证明，模拟失重条件下人体皮肤出汗与正常重力时存在不同的变化，研究结果可为载人航天时人体热环境的改善提供依据. 

摘要:针对实际间歇空调运行情况的体现，依托某实际空调房间，基于人体进入空调房间之前热经历以及空调环境变化的随机测试工况，通过人体主要部位皮肤温度等生理参数和室内环境参数的测试以及人体热感觉和空调关闭意向的问卷调查，研究分析空调环境中处于静坐状态人体的生理热反应及其与空调关闭行为的相互关系.结果表明，在四肢和颈部几乎暴露于环境的条件下，空调环境中人体脚底皮肤温度变化明显，并对人体热感觉产生重要影响，伴随脚底皮肤温度的降低，人体热感觉从热中性开始，之后以“阶梯降”的形式逐步降低.同时，尽管空调关闭时的人体热感觉存在差异，但从统计角度分析，决定空调关闭动作产生的关键因素仍是脚底皮肤温度.脚底皮肤温度又最终由人体的环境暴露状况(热环境经历和当前所处环境)所决定，空调环境温度越低，人体对空调环境的热不可接受度越高，空调关闭的动作越容易发生.与脚底相对照，颈部、胸部、手背、大腿和前臂的皮肤温度对人体热感觉和空调关闭行为不产生统计上的显著影响.