摘要:根据桥梁断面的试验颤振导数，采用阶跃函数模拟了自激力的时域表达式，并推导了便于时域分析的自激力递推公式.采用APDL语言编制了颤振时域分析的程序并在ANSYS中实现.时域分析表明，几何非线性效应对桥梁颤振临界状态影响甚微，而对其后颤振性能影响很大.线性理论揭示的后颤振响应是一种典型的发散现象，而计入几何非线性效应后，后颤振响应最终演变为小振幅的极限环振动(LCO).此外，能量分析表明，线性发散振动的结构储能不断增加，而考虑几何非线性时，结构储能维持在一个较低水平(LCO状态).相比线性发散造成的灾难性毁灭而言, LCO只会对结构产生累积损伤；鉴于此，还需要综合考虑材料的强度及疲劳特性等因素，才能进一步评估桥梁结构的安全性与稳定性.

摘要:为了研究活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete，RPC)和碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer，CFRP)在大跨径斜拉桥中应用的可行性，以主跨1 100 m的钢斜拉索、钢主梁、普通混凝土索塔斜拉桥设计方案为基础，构造了一座同等布置形式的CFRP拉索、RPC主梁、RPC索塔斜拉桥方案. 采用有限元法对2种方案斜拉桥的动力特性、抗风性能等进行了分析和比较. 结果表明：2种方案结构的自振基频相差不大，CFRP索RPC主梁斜拉桥的主梁颤振稳定性有所提高，其抖振响应位移较钢索钢主梁斜拉桥明显降低. CFRP拉索的自振频率达钢斜拉索的2倍；与钢斜拉索相比，CFRP拉索涡振幅值有所增大，但整体而言2种方案斜拉索的涡振幅值均很小，不影响其安全；CFRP拉索的风雨激振振幅不到钢斜拉索的1/2，且前者与风雨激振相关的临界风速较后者有所提高. 应用高性能材料RPC与CFRP的大跨径斜拉桥整体抗风性能优于传统的钢斜拉索钢主梁斜拉桥，从抗风性能角度而言，将高性能材料RPC与CFRP应用于大跨径斜拉桥中是可行的.

摘要:为研究节点刚域对钢-混组合桁架梁桥行车动力响应的影响规律，以某新建桥梁为例，利用自主开发的TRBF-DYNA软件开展列车-轨道-桥梁耦合系统振动响应研究. 分别采用有限元方法建立考虑节点刚域的轨道-桥梁子系统整体三维模型；采用多刚体动力学方法建立31自由度车辆子系统模型，应用轮轨空间滚动接触模型模拟轮轨间可分离的接触关系. 首先分析了节点刚域对桥梁自振特性的影响；继而研究了节点刚域和行驶线路对列车走行性以及桥梁整体和局部杆件动力响应的影响. 结果表明：考虑节点刚域显著提高桥梁刚度；同时，桥梁的竖向振动位移峰值和加速度峰值减小30.00%~35.15%；钢腹杆内力显著提升，其中弯矩会增大90.41%~224.02%；但节点刚域对列车行车安全性指标影响较小. 双线行车较单线行车引起的桥梁动力响应显著增强，其中横竖向加速度峰值将分别增大114.29%和100%；钢腹杆的应力有所增加，但并非成倍增加. 建议在研究钢-混组合桁架梁桥行车动力响应时考虑节点刚域的影响.

摘要:引入与张拉力和垂度相关的无量纲参数，可推导出整体温度变化影响下悬索面内非线性运动微分方程.首先利用Galerkin法得到离散后的无穷维方程，然后运用多尺度法求解其二阶和三阶单模态超谐波共振响应的近似解，并得到幅频响应方程，最后通过数值算例探究三种垂跨比的悬索，温度变化对其单模态超谐波共振响应的影响.研究结果表明：当垂跨比较小时，一定程度的温度变化会导致其超谐波共振响应发生定性和定量的改变，改变系统软硬弹簧的性质和程度，即改变其幅频响应曲线的偏转方向和程度；温度变化会改变激励-响应幅值曲线的单值/多解情况.然而当垂跨比逐渐增大后，温度变化对其共振响应仅会产生定量的影响，且温度变化与幅频响应曲线向左偏转程度呈正比，即温度上升，曲线向左偏转程度加剧，软弹簧特性增强，反之则减弱.由于悬索存在初始张拉力，升高和降低相同温度对超谐波共振特性影响呈现出不对称性.

摘要:基于贝叶斯理论的抽样方法，对结构的多模型结构识别问题进行试验研究.采用基于贝叶斯理论的多模型结构识别的概念与基本框架，以及马尔科夫链-蒙特卡洛模拟(MCMC)，建立了有限元模型库.针对MCMC在参数维度较高时不易收敛和计算效率低下等问题，提出了一种改进的MCMC抽样方法来进行多模型结构识别.利用Matlab-Strand7的交互访问技术(API)能够进行大型结构有限元模型的参数自动修正，在获得校验后的有限元模型库后，能基于有限元模型的后验概率分布进行预测.为了验证该理论的可行性和有效性，针对一根简支梁的数值算例和一座实际大跨钢管混凝土桁架系杆拱桥进行了基于贝叶斯理论的结构识别研究与响应评估，并使用传统的单模型结构识别方法——遗传算法(GA)进行对比分析，结果表明本文提出的基于贝叶斯理论的多模型结构识别方法能够更好地进行结构响应预测.

摘要:为定量评估火灾情况下的耐火极限，提出了高温下植筋连接混凝土梁耐火极限预测方法. 采用等效截面法，考虑混凝土和钢筋强度在高温下的弱化，对截面进行强度折减，等效为阶梯形截面，结合常温下构件力学性能的简化计算理论及火灾中单根植筋的极限承载力计算公式，提出火灾中植筋混凝土梁耐火极限的计算方法，并与试验值进行对比分析. 结果表明，本文公式计算出的植筋构件耐火极限与试验结果能较好地吻合，计算值与试验值的误差都在15%左右，差值一般都在15 min以内，可以用该方法进行植筋连接混凝土梁的耐火极限计算.

摘要:为了对装配式剪力墙结构节点干式连接方案进行研究，在已有研究成果新型预制复合墙板体系的基础上提出了采用焊接连接的装配式剪力墙干式节点方案，并通过两批共5个焊接节点试件的单调静力加载试验来考察竖向节点的抗剪性能和变形能力.试验表明，节点试件具有较好的抗剪性能和变形能力；试件破坏始于节点周围区混凝土出现裂缝，终于连接钢板和锚筋剪断致使节点试件失去承载能力.在此基础上通过ABAQUS有限元分析软件对节点试件受力过程进行了模拟，并对各种材料参数进行了详细比较和分析.通过比较可知该类节点抗剪性能和变形能力主要由连接钢板、锚筋抗剪承载力和节点周围区混凝土抗压承载力决定，纵筋、箍筋、预埋钢板等材料参数变化对节点试件影响不大.最终，得到了竖向节点焊接连接方案可用于装配式剪力墙结构节点连接之中的结论.

摘要:为了解端板厚度、螺栓直径、螺栓预紧力、柱翼缘厚度、端板钢材强度及过火温度等因素对高强钢端板连接节点力学性能的影响，对薄高强钢端板替代厚普通钢端板这一设计理念进行深入探讨，采用ABAQUS对高强钢端板连接节点进行有限元分析. 有限元分析结果表明：端板厚度增加，节点的初始转动刚度和极限承载力提高，转动能力下降；螺栓直径增加，节点的初始转动刚度、极限承载力及转动能力均提高；螺栓预紧力增加，节点的初始转动刚度提高，极限承载力和转动能力基本不变；柱翼缘厚度增加，节点的初始转动刚度提高，极限承载力基本不变，转动能力略有减小；端板钢材强度增加，节点的初始刚度基本不变，极限承载力提高，转动能力在端板钢材强度不超过Q460时基本不变，高于Q460后显著减小；与采用较厚普通钢端板的节点相比，采用薄高强钢端板的节点常温下和火灾后均可达到相似的承载力、相近甚至更高的转动能力；端板连接节点火灾后可能发生失效模式转变，甚至由延性转变为脆性的失效模式.

摘要:外挂混凝土墙板是装配式钢结构建筑、甚至普通钢框架结构建筑的主要围护墙体材料，对结构自振周期的影响不容忽视.在对各国规范中钢框架结构基本自振周期计算方法进行归纳的基础上，基于已有的一栋带蒸压轻质加气混凝土墙板足尺钢框架结构模型试验数据和一栋带预制装配式混凝土墙板钢框架教学楼实测数据，分析了相关规范计算方法的适用性.结果表明，考虑墙体的经验公式对带外挂混凝土墙板钢框架结构自振周期的估计较为准确.基于40栋带外挂混凝土墙板钢框架结构自振周期实测数据，提出了带外挂混凝土墙板钢框架结构自振周期经验公式.公式以结构高度为自变量，基本自振周期为结构高度的幂函数，公式计算结果离散度较小，与实测结果吻合较好，可供设计人员参考.

摘要:为了筛选出盆地内超高层结构抗震设计所需的盆地型长周期地震动(简称为长周期地震动)验算波，总结了长周期地震动的形成机理，分析了长周期地震动中面波的卓越性，提出了截取由面波主导的地震动尾波的方法，通过基于尾波特性的统计分析得到了长周期地震动的判别准则.结果表明：沉积盆地边界所激发的面波在盆地内传播、叠加以及依频率放大是长周期地震动的主要形成机理；长周期地震动中由面波主导的尾波段对长周期结构响应起控制作用；长周期地震动判别准则宜定为：速度反应谱卓越周期大于2 s，且截取出的尾波与原始波在速度反应谱卓越周期处的谱幅值比大于85%.

摘要:通过同步测压刚性模型风洞试验，对设置不同建筑造型悬挑屋盖的风荷载特性进行了研究，讨论了肋条高度、波纹间距对该类屋盖风荷载的影响.结果表明：在所选参数范围内，肋条高度对悬挑屋盖风荷载的作用机制影响不大，但当来流与屋盖波纹呈一定夹角时，波纹间距将在一定程度上改变屋盖波纹部分风压的作用机制，该部分风压功率谱及屋盖正压达最大时的风向角均发生变化.肋条高度对悬挑屋盖最不利负压(0°风向角)影响很小，但随着屋盖肋条高度的增加，屋盖最大正压(110°风向角)逐渐减小.最不利负压工况(0°风向角)时，屋盖平底、波纹部分风压均对波纹间距不敏感，最不利正压工况(130°风向角)时，随着波纹间距的增加，屋盖平底、波纹部分风压均减小，尤其是波纹部分.

摘要:针对下击暴流中的壁面射流模型，采用4种不同湍流模型的CFD方法比较分析了带协同流壁面射流在不同发展阶段的平均风剖面及雷诺应力等流场特性.结果表明，使用修正的雷诺应力模型（RSM）得到了与实验较为吻合的结果，对带协同流壁面射流的数值模拟是有效和准确的.使用修正的RSM分析了不同协同流和射流风速比β对壁面射流平均风剖面、壁面摩擦因数等参数的影响.分析结果显示：当β值从0.1增大到0.3时，相同位置处的速度越大，最大速度衰减越慢，壁面摩擦因数减小越快，内、外层相互作用越弱.

摘要:在对比分析已有硬化非高斯模型(Winterstein硬化模型、Ding和Chen模型)的基础上，提出了一个基于Zhao和Lu模型的新硬化非高斯模型. 新模型预测偏度和峰度的误差比既有硬化模型小，且最大误差分别为0.311和0.479，表明新模型具有良好的精度；同时新模型扩展了Zhao和Lu模型的适用范围. 最后运用新硬化模型模拟硬化非高斯过程样本，发展了硬化非高斯结构响应首次穿越的Monte Carlo模拟方法. 数值算例验证了本文方法用于硬化非高斯结构响应首次穿越失效概率计算有较高的精度；杭州新火车东站大跨屋盖以及南水北调工程渡槽结构工程实例说明了本文方法的使用过程.

摘要:为控制槽式聚光器的成本,以镜面位移和杆件应力为约束条件,以主三角桁架和拉翅的截面尺寸为连续变化的定量参数,拉索初拉力为状态变化的定性参数,采用均匀设计法对聚光器进行了优化. 根据优化得到的参数取值,采用BIM(Building Information Modeling)技术进行槽式聚光器三维模型的建立,并依据模型包含的钢材种类、数量、长度、质量等信息进行钢材成本的计算.结果表明:均匀设计法可以用于含有定性和定量因素的聚光器结构优化,在满足既定约束条件下聚光器的钢材成本可降低10.32%,用钢量可减少11.86%,优化效果较好.本文提出的方法对于同时包含定量参数和定性参数的复杂优化问题具有一定参考价值,借助于聚光器三维BIM信息模型对钢材成本的计算,进一步证明了该优化方法的可行性.

摘要:为研究带空隙的典型不对称榫卯节点——透榫节点的弯矩-转角关系，构建了节点的埋置嵌压作用力学模型.通过建立平衡方程、物理方程及几何关系，推导了节点的弯矩-转角理论计算公式，并与试验结果进行了对比，分析表明：理论计算结果与试验结果吻合较好.进一步定量分析了空隙g以及摩擦因数μ对节点弯矩和初始转动刚度的影响，结果表明：随着空隙g的增大，透榫节点正反向初始转动刚度均逐渐减小，且与空隙g基本呈线性变化；正反向加载情况下，透榫节点弯矩和转动刚度均随摩擦因数的增大而逐渐增大，尤其在节点屈服后表现更加突出；节点间空隙是节点弯矩和转动刚度的主要影响因素，摩擦因数对节点弯矩和转动刚度的影响略小于空隙的影响.所得结果可为古建筑木结构的加固保护提供理论依据.

摘要:为研究体内预应力胶合木梁的抗弯承载能力，结合国内外相关试验研究结论，基于Bazan的木材本构关系模型、平截面假定和极限应变分析方法，提出了受拉破坏模式和受压破坏模式的判别方法，建立了构件极限承载能力公式，算例表明，本文给出的公式计算结果与试验值吻合较好；考察了极限承载能力与有效张拉力的关系，研究表明，有效张拉力是影响胶合木梁受弯破坏模式的决定性因素，且木材顺纹受压区下降段的力学性能参数对极限承载能力与有效张拉力之间的关系影响很大；定量地分析了受拉破坏模式和受压破坏模式下，承载能力极限状态下的预应力筋内力均与有效张拉力近似呈线性关系的性质；分析了预应力筋有效张拉力的上、下限值，分别对应：承载能力极限状态下预应力筋刚好屈服、受拉破坏与受压破坏同时发生，并给出了上、下限值解析解的表达形式.

摘要:为研究水对横观各向同性板岩蠕变特性的影响，采用RYL-600微机控制岩石流变仪，以分级增量加载方式对饱水与干燥状态下具有横观各向同性特性的板岩进行蠕变试验. 试验结果表明：饱水板岩试样和干燥板岩试样在蠕变试验中均出现瞬时弹性变形阶段、初始蠕变阶段、等速蠕变阶段及短暂的加速蠕变阶段. 在相同加载条件下，饱水板岩试样的瞬时弹性模量小于干燥板岩试样的瞬时弹性模量. 低应力状态下，饱水及干燥试样的蠕变速率都稳定，且相差不大；在高应力状态下，两种情况的蠕变速率都随载荷的增加而快速增长，且相差较大. 饱水试样的破坏应力小于干燥试样的破坏应力，且随着层理角的增加都呈U形分布.

摘要:为解决夏热冬冷地区建筑热工设计时，建筑物夏季要“挡”太阳辐射、冬季要“用”太阳辐射这一看似矛盾的问题，采用理论推导与模拟计算及实验验证的方法，以夏热冬冷气候区内典型建筑为研究对象，分析围护结构(墙体与屋顶)在不同设计参数时，其内外表面温度变化及建筑冷热负荷需求特性.研究结果表明：随着围护结构外表面材料太阳辐射吸收系数由0.9减小到0.3，围护结构外表面温度明显降低，其中外表面最高温度最大降幅20.2 ℃(屋顶)，平均温度最大降幅6.9 ℃(屋顶)，而内表面温度降幅不大；降低太阳辐射吸收系数，可以明显降低建筑夏季冷负荷需求，对冬季热负荷影响甚微；增大围护结构(墙体与屋顶)热阻能够降低建筑冬季热负荷需求，并且热阻与节能量近似呈线性关系，但其对降低夏季冷负荷的效果不如降低冬季热负荷明显，并且有“反节能”风险.该研究可为夏热冬冷气候区建筑围护结构的优化设计，解决夏季隔热及全年综合降低空调能耗问题提供参考.