摘要:为了解高强钢端板连接节点的受力性能和失效机理，对Q690和Q960高强钢端板连接节点进行足尺模型试验研究和有限元模拟分析，并将试验结果与采用欧洲规范EC3的计算结果、有限元分析结果进行对比.研究结果表明：节点的失效模式为端板破坏和螺栓断裂；高强钢端板连接节点具有良好的转动能力；EC3中用于普通钢端板连接节点承载能力计算和失效模式预测的组件法可直接用于高强钢端板连接节点，但转动刚度的计算公式并不适用，且EC3关于保障节点转动能力的相关要求对高强钢端板连接节点偏于保守.本文建立的有限元模型可准确模拟该端板连接节点的弯矩-转角关系和失效模式.

摘要:为研究N形方圆钢管搭接节点中被搭接管内隐藏部分和主管间焊接与否对节点受力性能的影响，设计制作了4个N形方主管圆支管搭接节点足尺试件进行极限承载力试验.试验结果表明：被搭接管受拉时，其内隐藏部分和主管间不焊将降低节点承载力，且搭接率越大，降低幅度越大.此外，内隐藏部分未焊接的节点均发生了焊缝断裂破坏.以试验为基础，建立了非线性有限元分析模型，对324个不同几何参数、支管不同轴力性质下内隐藏部分焊接与不焊接的N形方圆钢管搭接节点进行了有限元分析，研究表明：内隐藏部分未焊接对被搭接管受压的节点承载力影响较小，但对被搭接管受拉的节点极限承载力影响较大.针对实际工程中钢管桁架均为先组装再焊接导致内隐藏部分难以施焊的情况，给出了设计建议.

摘要:为了研究铝合金材料在高温下的力学性能，完成了国产结构用铝合金6082-T6、6N01-T6、6061-T4和6061-T6的高温下恒温加载试验.试验测得了4种牌号铝合金在不同温度下（20 ~ 300 ℃）的力学性能，包括名义屈服强度、极限强度和延伸率等力学性能指标.然而在试验中发现高温下材料应变难以准确测量，因此未能获得各牌号铝合金高温下的弹性模量.将试验数据进行拟合，得到了4种牌号铝合金力学性能指标高温折减系数的计算式，为铝合金结构的抗火性能研究打下基础.此外，还将所得到的折减系数计算式与欧洲规范和美国规范中的建议值进行对比，结果表明规范建议值均偏安全，其中美国规范最为保守.

摘要:楼板局部设缝框架通过在梁端设置贯穿楼板的通缝将楼板内纵筋与框架梁端分离，以实现“强柱弱梁”屈服机制.本文基于概率地震需求分析方法对该楼板局部设缝方法进行研究.首先利用楼板局部设缝框架振动台试验数据，验证采用OpenSees进行动力有限元分析的合理性；在此基础上，建立纯框架、传统框架、楼板局部设缝框架数值模型，选取22条地震动记录，对三种框架进行概率地震需求分析，从概率层面探究楼板和楼板局部设缝对框架结构抗震性能的影响.分析表明：楼板局部设缝可在一定程度上改善含现浇楼板框架结构的屈服机制，削弱现浇楼板带来的不利影响，提高传统框架的抗震性能以及结构的抗地震倒塌能力.

摘要:基于主-子结构动力相互作用机理、隐式动力学数值模拟分析及振动台试验，对考虑主-子结构相互作用的变电站结构体系的抗震性能及破坏模式开展了系统研究，分别从内力、位移、加速度等多方面进行了结构体系的地震反应分析，得到了电气设备与主体结构的相互作用机理及电气设备的动力放大系数，并定量分析了动力特性和地震响应值；提出了主体结构的抗震性能目标；基于位移修正系数法建立了变电站主体结构的层损伤评估模型和整体损伤评估模型，并通过振动台试验验证了所提出损伤评估模型的正确性.研究结果对同类生命线工程和具有复杂设备工业建筑的抗震设计和震损评估具有重要借鉴作用.

摘要:为实现存在裁剪、孔洞的复杂自由曲面建筑网格划分，提出了一种基于离散的、以均匀性为目标的划分方法.将复杂曲面离散并缝合，形成由大量面片组成的离散曲面，作为多个参数曲面的一体化表示.采用改进的误差扩散算法，在离散曲面上按一定的密度进行初始布点.采用基于空间距离的粒子动力松弛算法对点云进行初步均匀化，并应用基于曲面距离的k均值算法进行再次均匀化.对均匀的点云求曲面距离的Voronoi图，并获得相应网格.对网格进行拓扑优化和光顺优化.算例表明，本文算法可有效处理存在裁剪、孔洞的复杂自由曲面，并得到均匀光顺的三角网格.

摘要:输电塔结构具有高柔、轻质和小阻尼的特性，因此风荷载是输电塔结构的主要控制荷载.以苏通大跨越输电塔结构作为工程背景，开展了一系列的刚性节段模型风洞试验，研究了在光滑均匀流作用下的圆钢管格构式塔架气动力特性.并基于计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，简称CFD）技术，采用大涡模拟（Large-eddy simulation，简称LES）方法分别对圆钢管格构式塔架节段的顺风向、横风向和扭转向风荷载特性进行计算，并将计算结果与实验值以及各国规范进行了对比.此外，讨论了湍流度分别为5%、10%、15%和20%四种情况下的三分力系数.结果表明，本文的数值模拟结果与各国规范及风洞试验结果较为一致，且湍流度的变化对结构三分力系数的脉动成分有显著影响.此外，从节段模型的表面风压力分布情况来看，最大正压出现在迎风面的主管正面和辅材相交节点的正面，最大负压出现在主管的侧面.通过涡量图对节段模型流场结构分析发现，x向的涡量离散程度更高，而y和z向上涡量分布更加均匀连续.本文的研究成果对实际工程中的圆管截面格构式结构风荷载评估具有重要的参考价值.

摘要:叶片偏航和干扰会显著改变大型风力机表面气动力分布模式，进而影响风力机体系的风振响应和稳定性能.以某5 MW大型风力机为研究对象，首先采用大涡模拟（LES）方法进行了最不利叶片位置下考虑6个偏航角（0°、5°、10°、20°、30°和45°）影响的风力机体系流场和气动力模拟，并与规范及国内外实测结果进行对比验证了大涡模拟的有效性.在此基础上，结合有限元方法系统分析了不同偏航角下风力机塔架-叶片耦合模型的动力特性、风振响应和稳定性能.结果表明：不同偏航角下塔架径向位移均值和均方差的最大值均出现在塔架环向0°和180°处，最大塔底弯矩均出现在环向20°处.0°偏航时各叶片顺风向位移响应极值均大于2.7 m，随着偏航角的增大，塔架顶部径向位移、叶片顺风向位移和叶片根部内力的均值及均方差均逐渐减小，而临界风速则呈现先减后增再减小的趋势.综合表明：0°偏航角下风力机体系气动性能和风振响应均最为不利，45°偏航角下风力机体系的稳定性能最为不利.

摘要:在实测4种沥青路面结构应力响应的基础上，系统研究了行车速度与不同深度下的荷载响应持续时间的关系。研究结果表明，行车荷载沿路线方向的应力影响的有效长度在速度为20 km/h左右时存在峰值，沥青结构层内应力响应的持续时间与行车速度、深度存在显著的非线性关系。通过非线性数据拟合，得到了行车速度大于20 km/h时的荷载时间与荷载速度和结构深度的关系式，该公式意义明确，相对于已有的理论方法，其拟合精度大为提高。对大于20 km/h的行车速度与路面荷载频率之间的关系进行分析，建立了行车速度与不同路面深度的荷载频率的关系，为室内试验有效模拟行车荷载提供了依据。

摘要:研究了古滑坡的变形与其稳定性的关系.通过公式推导证明了在对古滑坡滑带进行力学参数折减过程中考虑刚度退化的必要性，提出考虑古滑坡滑带强度折减和刚度退化耦合作用的新方法，并给出了具体的耦合方式.依据大量的工程经验绘制古滑坡失稳变形曲线，提出古滑坡自稳能力预警位移值和极限位移值的概念和确定方法.最后结合工程算例，对全局强度折减、滑带强度折减、考虑滑带强度折减和刚度退化耦合作用的三种方法所得结果进行了对比分析，计算表明，采用考虑滑带强度折减和刚度退化耦合作用的方法分析古滑坡变形场更符合实际情况.

摘要:为分析开口管桩沉桩过程中产生的土塞效应，首先从土塞的形成过程和作用机理出发，建立了土塞单元体的受力平衡方程，得出了垂直向总荷载的表达式；其次，将土塞视为“桩中桩”，基于太沙基桩端极限承载力理论，得出“桩中桩”桩端极限承载力的表达式，从而导得管桩在沉桩过程中土塞高度的表达式；最后，将本文理论计算结果与工程实例进行对比分析，并进一步分析了径厚比、土的黏聚力以及桩土表面粗糙度对管桩沉桩过程中形成的土塞高度的影响，得出结论：同一入土深度，土塞高度随着径厚比增大而增大，随着桩土表面粗糙度的增加而减小，而土的黏聚力对土塞高度的影响不大.结果表明本文计算方法是基本可行的，对开口管桩沉桩过程中土塞高度的预测计算具有一定的参考价值.

摘要:为了研究移动荷载作用下结构的安定性问题，以Melan静力型安定定理为基础，通过构造满足静力平衡条件的最佳残余应力场，并求解移动荷载作用下结构中的真实弹性应力场，发展了一种弹塑性安定性计算方法.该方法摆脱了传统安定性分析方法中的数学规划运算，解决了计算中维数障碍的问题.通过与前人研究结果对比，说明本方法的正确性.基于此方法，研究了列车荷载直接作用下路基的静力安定极限的第一类上限kI和静力安定极限kSD，进行轮载间距L和铁轨间距B对路基安定极限的敏感性分析，发现当轮载间距L和铁轨间距B大于等于10a时，轮载间距L和铁轨间距B对路基安定极限不再产生影响；通过分析材料泊松比v和内摩擦角φ对安定极限的影响，表明安定极限随着路基泊松比的增大略有减小，但随着内摩擦角的增大而有明显增加；并提出了一种基于安定极限荷载包络图的路基安定性评价方法和设计方法，据此可对铁路路基进行设计指导和安全性评价.

摘要:以在富水砂层中，长沙地铁4号线近距离下穿上覆2号线运营隧道工程为背景，对Metro Jet System （MJS）水平桩加固在盾构下穿既有隧道中的应用进行研究.通过现场钻孔取芯与室内试验，并在地表和2号线隧道内布置竖向位移监测点、管片应力监测点，研究MJS水平桩的成桩效果，以及盾构掘进时周边地层与上覆隧道的变形响应规律.研究表明：MJS工法桩直径为2 m左右，抗压强度达到3 MPa以上，均满足设计要求；盾构下穿时，上覆隧道沉降呈高斯曲线分布，最大沉降4.33 mm；由于盾构开挖的卸载，相交位置处上覆隧道断面在水平方向被挤压，产生的最大附加应力为1.4 MPa；地表最大沉降为1.1 mm，其中，MJS水平桩加固区域，地表沉降相对较小.总体来看，MJS水平桩加固效果较好，可为类似工程的实施提供借鉴.

摘要:为了研究单排桩支护明挖隧道基坑桩侧土抗力系数特性，首先，建立了考虑桩侧土体受力状态的基坑桩侧土压力力学模型和位移模式；其次，根据虚功原理和位移场模式，建立排桩支护明挖隧道基坑桩侧土体功和速度场计算公式，引入极限上限方法，提出了考虑桩-土界面粗糙度系数的排桩支护明挖隧道基坑排桩的水平承载力系数计算方法，将该方法应用于计算实例，通过与已有理论计算方法对比分析，计算结果验证了本文方法的合理性与可行性；最后，利用本文建立的方法，分析了桩间距、桩-土接触面系数以及埋置深度对基坑排桩水平抗力系数的规律.结果表明：排桩的水平承载力随着桩距的减小而减小，直到达到一个最小值.排桩的水平承载力系数Np随着桩-土界面粗糙度系数α的增大而增大；当桩-土界面粗糙度系数α一定时，水平承载力系数Np随着埋置深度的增加而增加，当埋置深度率Z/D > 7时，水平承载力系数Np随着埋置深度的增加趋于定值.

摘要:为揭示深埋圆形毛洞隧道围岩压力拱范围，基于复变理论及经典弹塑性理论，结合M-C屈服准则，提出了一种准确预测围岩压力拱内、外边界的方法，并通过数值计算验证了预测方法的正确性.在验证预测结果正确的基础上，研究了隧道埋深、侧压力系数和围岩条件3个主要因素对围岩压力拱范围的敏感性.研究结果表明：1）软弱松散岩体中深埋圆形毛洞隧道上半部分是施工的关键，施工时应考虑对隧道拱顶 120°范围内采取适当的超前支护手段，以确保隧道施工安全；2）围岩条件较差时，隧道施工促使周边围岩松动区贯通，必要时建议采取全断面超前注浆加固措施，以防止围岩松动区进一步发展.研究理论为判定毛洞隧道周围松动区是否贯通和确定隧道超前支护的位置及范围提供参考.

摘要:结合工程实际，通过室内模型试验方法，研究锥柱式桩基础明挖基坑回填土在模拟实际环境温度条件下的回冻过程.结果表明，在模拟平均温度为-2.71 ℃的环境温度条件下，正温极值时刻表层土体融化深度约6.1 cm，回填土冻结深度随着冻融次数的增加而增厚，经历13次冻融循环，冻结层厚度达20.0 cm；桩基沿着水平向和纵向对回填土回冻过程产生影响，但其影响范围有限；土体和桩基与空气界面温度存在差异，桩基和空气界面处温度接近低温试验箱内空气温度，土体和空气界面处与空气温度差别较大，正温极值状态，空气温度高于土表温度5.0 ℃，负温极值状态，空气温度低于土表温度6.7 ℃.试验结果有助于进一步认识此类桩基回填土实际回冻过程，为确定模型试验控温条件及数值模拟边界条件提供参考.

摘要:对一种新型遮阳式光伏新风系统进行研究，该系统在夏季利用光伏板发电的同时为建筑遮阳，在冬季则可以利用光伏板余热加热新风.采用类区域方法建立了遮阳式光伏新风系统的光电光热转换模型，并采用实验数据对系统模型进行验证，在此基础上对遮阳式光伏新风系统进行优化.研究表明：随着新风量增大，光伏板发电效率、新风得热量与集热效率增大，新风温升与送风温度减小；系统发电效率和集热效率随太阳辐照强度的增大而增大.本文研究的遮阳式光伏新风系统能够有效实现太阳能发电、建筑遮阳和新风加热功能，为建筑节能提供一种新方法.

摘要:为制取一种室内被动式湿度控制材料，选用海泡石、木质纤维、膨胀珍珠岩、硅藻泥为骨料，调制一种新型复合调湿砂浆.以不同配比复合调湿砂浆为对象，通过实验筛选出综合性能最优的配比，并将最优配比的复合调湿砂浆应用到室内墙体以进行性能测试.以长沙地区某宿舍楼的两个房间为实验对象，其中一个房间的墙内表面材料为复合调湿砂浆，另一房间的墙内表面材料为普通水泥砂浆，分别测试一月和四月的室内温湿度分布，分析复合调湿砂浆对房间温湿度分布的影响.同时以实际湿缓冲性能来评价该复合调湿砂浆的调湿性能，并对比评估两个房间的霉菌生长风险.一月和四月的研究结果表明，抹有新型调湿砂浆的内墙具有较佳的湿度控制能力，比抹有普通砂浆的房间相对湿度低6% ~ 14.3%，含湿量低0.3 ~ 3.1 g/kg·干空气.在一月份，普通砂浆比复合调湿砂浆霉菌滋生风险高四倍；四月回南天季节，复合调湿砂浆288 h监测中仅6.5 h出现霉菌滋生风险，且明显低于普通房间，是一种有效且低成本的新型调湿环保材料.

摘要:针对既有建筑围护结构提出了一种综合热工性能评价方法——等效传热系数法.等效传热系数评价法是基于指标评价法和等效能耗模型提出来的，将围护结构多个参数指标综合为一个等效指标，通过比较既有建筑和标准节能建筑的等效传热系数来评价既有建筑围护结构的热工性能与节能潜力.研究分析表明，该方法只需要测试室内外温度，不需要对围护结构各项热工性能参数进行全面布点测试，可以克服既有建筑围护结构现场测试困难和实际围护结构热工性能并不均衡难以全面把握的问题，缩短围护结构热工性能诊断周期.可以用于指导既有建筑围护结构的节能改造.