摘要:研究了MTVMD（multiple tuned viscous mass damper）对单自由度结构在简谐荷载作用下的参数优化设计及减震效果，分析了结构参数变动时系统的鲁棒性.以位移和加速度动力放大系数为优化目标，运用改进模式搜索法搜寻MTVMD最优参数.分析表明，增加质量比和子TVMD个数，MTVMD的减震性能增强，且结构参数变动时，系统鲁棒性增强.考虑阻尼器在实际工作状态时的参数可能会偏离最优参数，假定各子TVMD参数偏离服从正态分布，利用蒙特卡罗试验法对比分析了STVMD（single tuned viscous mass damper）和MTVMD自身参数最不利偏离状态时的减震有效性和可靠性.数值结果表明，STVMD的减震有效性和可靠性与子TVMD个数正相关，MTVMD则存在一个最优子TVMD个数使得减震有效性最佳；STVMD和MTVMD减震性能与参数最大偏离率负相关.

摘要:针对结构识别算法应用于实际工程时，结构的转角信息难于准确测量及转角自由度通常容易被忽略的问题，本文研究了使用陀螺仪转角传感器测量动态信号的方法及响应信息不完备条件下的结构物理参数识别.首先，针对结构转动响应信息测量困难这一问题，提出采用商业级的微机电系统（MEMS）陀螺仪传感器测量角度和角速度响应，并基于最小二乘递推算法对结构物理参数识别方法进行了理论公式推导.然后以一座4层框架结构为算例进行分析，设置由广义逆方法重构转角和采用转角真实值两种工况，并对结构物理参数进行识别，从而验证了理论推导的正确性.同时，对两种工况下所识别的物理参数进行比较，结果表明重构转动响应时物理参数识别的效果不够理想，故考虑测量转动响应.先对MEMS陀螺仪传感器在受到冲击振动下的动态精度进行了试验验证，在结构的初位移小于10 mm时，动态角度测量的精度为0.1°.在此基础上，通过一个3层2跨的钢框架模型的动力试验实测数据和分析结果，验证了使用MEMS陀螺仪传感器直接测量转动响应相比于重构转动响应对弯剪型结构进行刚度参数时域识别的效果更好.

摘要:为研究冷弯薄壁型钢-细石混凝土组合梁的抗弯性能，对3个不同抗剪构造的组合梁进行了单调静载试验，考察了组合梁的破坏形式、承载能力等.组合梁的破坏特征为托梁腹板剪切破坏并出现扭转，托梁上翼缘屈服、部分抗剪螺钉拔起、混凝土出现贯通裂缝继而组合梁发生整体破坏.试验结果表明：设置抗剪件对组合梁极限承载力无显著影响但可提高组合梁抗弯刚度.建立ANSYS有限元模型进行数值模拟，并对验证后的有限元模型进行变参数分析，研究结果表明：减小螺钉间距、提高钢材强度、增加托梁腹板高度、增加混凝土厚度均会提高组合梁承载力.最后，基于考虑托梁腹板高度、螺钉间距等影响因素修正系数η，提出了组合梁抗弯极限承载力公式，并与试验结果、有限元结果对比，验证了公式的正确性.

摘要:为研究钢-混组合梁在疲劳荷载下剩余承载力退化规律，引入考虑栓钉初始缺陷的基于断裂力学的承载力退化模型及经典钢梁、混凝土板承载力退化模型，并通过考虑不同疲劳荷载后退化为非完全抗剪结构的剩余极限承载力计算模型，建立了组合梁在常幅疲劳荷载下的剩余承载力预测计算方法，通过典型5组试验梁疲劳试验数据的对比验证了所提出的预测方法的有效性，在此基础上对关键影响因素进行了参数分析.结果表明：本文提出的承载力计算方法具有较高的准确性，误差控制在8%以内；疲劳加载下，组合梁各构件强度以不同速率发生退化，栓钉最快，钢梁次之，混凝土板最慢，且加载前期组合梁承载力退化程度由钢梁主导，后期由栓钉连接件主导；承载力退化速率随着加载次数的增加而不断增加，前期增长较缓，基本呈线性分布，后期增加迅速，呈指数型分布，其后期承载力衰减占总衰减的比例可高达70%以上；栓钉间距（抗剪连接度）、栓钉初始缺陷、荷载幅值是控制疲劳承载力退化的重要因素，需在工程设计中加以控制以满足桥梁正常运营.

摘要:板式节点螺栓滑移会引起铝合金网壳结构发生明显变形，变形主要取决于节点轴向变形，可通过节点轴向刚度模型来模拟螺栓滑移.为考虑实际工程中螺栓尺寸的随机误差，提出节点轴向刚度的随机多折线模型，分析发现，考虑螺栓尺寸误差计算得到的网壳挠度，可采用理想四折线模型结果拟合. 基于轴向刚度四折线模型，分析网壳挠度随螺栓预紧力的变化规律，发现当预紧力高于特定临界值时，网壳变形很小，反之网壳挠度会迅速增大. 进一步分析发现：最大网壳挠度与螺栓孔径差、网格环数呈正比，受跨度、矢跨比和支座形式影响较大，与杆件截面及节点板尺寸、荷载大小相关性较小. 基于此，提出螺栓滑移引起的最大网壳挠度计算公式，并对工程中常见的拉铆钉和普通螺栓，给出孔隙优化建议.

摘要:为研究端板厚度和连接方式对装配式偏心支撑钢框架抗震性能的影响，进行了2个不同端板厚度的偏心支撑半刚接钢框架和1个焊接连接的偏心支撑刚接钢框架的拟静力试验.结合试验研究结果，对装配式偏心支撑钢框架试件的破坏形态、荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、侧移延性系数、等效粘滞阻尼系数进行了深入分析.试验结果表明：螺栓端板连接偏心支撑钢框架抗震性能良好.端板厚度对装配式偏心支撑钢框架耗能能力具有一定影响，端板厚度由16 mm增加到24 mm，由于破坏延迟，耗能梁段极限剪切承载力提高43.32%. 同时，受高强螺栓-端板连接滑移的影响，偏心支撑半刚接钢框架滞回曲线呈“弓形”，表现出一定的“捏缩”现象.

摘要:为推广预制拼装桥墩在中高烈度地震区的应用，在墩底外侧设置耗能钢板，并与整体现浇桥墩、内置耗能钢筋的预制拼装桥墩进行拟静力对比分析，从滞回曲线、骨架曲线、累积耗能及可恢复性等方面，研究了建议结构的合理性. 基于三线型骨架曲线模型提出了外置耗能钢板预制拼装桥墩骨架曲线计算方法，并与数值模拟结果进行对比，两者吻合程度较高. 将预应力度、预应力钢绞线布置位置、耗能钢板用量以及开槽率作为变量，通过PUSHOVER方法对外置耗能钢板预制拼装桥墩的抗震性能进行了分析. 结果表明，增大预应力度可提高承载力和刚度，同时延性有所降低. 预应力钢绞线布置在周围时，桥墩的承载力、刚度与耗能能力得到提高. 钢绞线布置在中心时，桥墩延性有所提高，屈服后变形能力较强. 增加耗能钢板用量可提高桥墩的承载力和刚度. 增加耗能钢板用量能够在一定程度上弥补开槽率的增大对结构的不利影响.

摘要:为了对装配式混凝土结构中套筒灌浆连接接头钢筋与灌浆料的黏结性能进行研究，设计了30个灌浆套筒连接节点进行拉拔试验，研究了钢筋锚固长度、灌浆料抗压强度、灌浆料厚度和钢筋直径四个参数对黏结强度的影响.试验结果表明：随着锚固长度增加，钢筋与灌浆料之间的黏结强度降低；随着灌浆料抗压强度增加，钢筋与灌浆料之间的黏结强度增加；随着灌浆料厚度的增加，黏结强度降低，对于12 mm的钢筋，当灌浆料厚度在9 ~ 11 mm之间时，灌浆料厚度对黏结强度影响较小，当灌浆料厚度超过11 mm时，影响显著增加；黏结强度随着钢筋直径的增加而增大.根据试验量测的套筒应变和隔离体受力平衡模型，得到了黏结强度与约束应力、灌浆料抗压强度的关系式，可供工程实际中套筒灌浆连接节点锚固长度取值参考.

摘要:以挡土墙后有限范围砂土为研究对象，建立挡土墙位移与内、外摩擦角的关系，假定墙后土体为圆弧形拱，并考虑层间剪应力，采用多道滑裂面假设下得到的破裂面角与被动土压力系数，推导了有限土体的被动土压力解，该公式也可退化为半无限土体的被动土压力解. 与模型试验相比，所提理论解与试验值吻合较好，证明了解析解的合理性. 参数分析表明：考虑层间剪应力下不影响被动土压力的合力，但会使其合力作用点升高；被动土压力随土体宽高比减小呈现先变化不大后急剧增加的趋势；被动土压力合力随内摩擦角增加呈单增趋势，而合力作用点则随之降低.

摘要:为改善混凝土空心砌块墙体的脆性破坏模式，提高墙体的抗震性能，提出采用高延性混凝土（HDC）加固混凝土空心砌块砌体墙. 设计了3片无构造柱与3片带构造柱的砌块砌体墙，分别对这两类墙体采用单面HDC及双面HDC面层进行加固，通过拟静力试验，研究墙体的破坏形态、滞回性能、承载力及变形能力，为此类结构的加固设计提供试验及理论依据. 试验结果表明：对于无构造柱墙体，HDC面层可有效限制墙体斜裂缝的开展，改善墙体的脆性破坏模式，提高墙体的承载力与变形能力；对于带构造柱墙体，HDC面层提高了试件的水平承载力，加固试件的残余承载力较高，内部墙体的损伤程度较小. 通过理论分析，建立了各试件的受剪承载力计算公式，且计算结果与试验值吻合较好，可为HDC加固混凝土空心砌块墙体的抗剪承载力计算提供参考.

摘要:为了研究近海大气环境下锈蚀钢框架柱的抗震性能，通过人工气候环境模拟试验技术对6榀钢框架柱进行了近海大气环境下的加速腐蚀，并对腐蚀后试件进行低周往复加载试验，研究了不同锈蚀程度和轴压比对钢框架柱破坏机理、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、延性及耗能能力等指标的影响.试验结果表明：随着锈蚀程度增加，试件底端翼缘屈曲、腹板鼓曲及塑性铰形成所对应的位移呈减小趋势；试件承载能力、变形能力及耗能能力均有所降低.此外，随着轴压比的增大，试件发生局部屈曲现象提前；承载力及延性显著降低，强度和刚度退化速率加快，耗能变差.基于试验结果，初步确定锈蚀钢框架柱不同抗震性能水平和性能指标量化限值.研究成果为近海大气环境下在役钢框架结构的抗震性能评估提供了试验支撑.

摘要:在配有碳纤维增强塑料（CFRP）封闭箍筋的活性粉末混凝土（RPC）预制管内浇筑海水海砂混凝土（SWSSC），形成一种新型组合结构--RPC预制管-SWSSC组合柱（SFRPCT）. 这种组合柱能有效克服SWSSC中的盐分对构件耐久性的影响，并适用于海洋工程等高腐蚀性环境. 对12个大尺寸SFRPCT试件和3个CFRP箍筋约束SWSSC柱（FRPHSC）开展了轴压试验，研究RPC管与内部SWSSC的组合效应及箍筋间距对轴压性能的影响. 结果表明，在峰值荷载下，RPC管表面产生大量细而密的裂缝，但保护层没有出现明显的剥落现象；SFRPCT的轴向承载力显著高于对应的FRPHSC，这一组合形式将RPC超高的抗压强度和CFRP箍筋的约束效应有效结合了起来. 基于相关试验数据和模型，给出SFRPCT组合柱的轴向承载力计算方法，并对组合效应进行了分析，结果表明，RPC管所承担的荷载与组合柱承载力的比值在0.39~0.42之间.

摘要:复阻尼模型的时域计算结果不能稳定收敛. 迟滞阻尼模型存在能量耗散与实际不符以及非线性的缺陷. 针对复阻尼模型和迟滞阻尼模型的缺陷，本文依据频域转化原则得到了频率相关黏性阻尼模型. 为实现结构体系的时程计算，基于加速度与位移的关系假定，进一步得到了改进频率相关黏性阻尼模型.改进频率相关黏性模型保留了结构每周期耗散能量与外激励频率无关的优点，同时克服了迟滞阻尼模型中能量耗散与实际不符的缺陷，还保证了单一振动频率下单自由度结构的线性特征.假定时间步长内结构处于单一频率的简谐振动，引入常平均加速度法，提出了单自由度体系的时程计算方法. 在此基础上，结合模态叠加法，推导了多自由度体系的时程计算公式. 算例结果表明，改进频率相关黏性阻尼模型可克服复阻尼模型频域法的缺陷，同时有效避免复阻尼模型时域法计算结果的发散现象.

摘要:风机底部基础在风荷载作用下会产生疲劳破坏.为了研究风荷载作用下风机的疲劳可靠性，将随机脉动风荷载进行正交展开，用数论选点法和概率密度演化方法将展开的风荷载模型用于风机塔身的疲劳可靠度计算.采用推力系数法计算风荷载作用下风机基础较危险部位的应力时程，然后用雨流计数法统计该点的疲劳损伤，将其代入概率密度演化方程并通过差分计算可求得疲劳损伤的概率密度函数.通过累计疲劳损伤小于1的概率可求得危险部位的疲劳可靠度，也就是整个基础的疲劳可靠度.以一3 MW风机作为算例验证了本文方法的有效性，应用概率密度演化方法，可以精确地给出基础在风荷载作用下的疲劳可靠度，本文成果对于近似工况的风机基础疲劳可靠度的计算具有借鉴意义.

摘要:施工现场设施布局的合理性直接关系到项目成本等目标的实现.针对涉及设施较多的施工现场布局优化问题，首先将该离散变量优化问题转换为高维空间的随机抽样问题，进而利用过渡马尔可夫链蒙特卡罗方法的思想，提出一种高效的全局优化启发式算法.与针对连续型高维概率密度分布函数进行随机取样的过渡马尔可夫链蒙特卡罗方法相比，本文提出的启发式算法的框架基础需从概率密度分布函数转变为概率分布函数，进而需在马尔可夫链状态点的产生方法上进行修正，以适应离散型变量优化问题的不同特性.通过实例验证，与目前应用较广的遗传算法相比，本文提出的新型启发式算法在全局最优解的获取稳定性上有较大改进.

摘要:光伏组件的电池层为一离散分布的不连续夹层. 针对组件中晶体硅电池片的受力特点导出了电池片的应力场和位移场，并对面板尺寸为1 580 mm × 808 mm的单晶硅标准组件在风荷载作用下晶体硅电池片的应力进行了计算和分析，考虑了风压及EVA胶膜的剪切模量变化对应力的影响. 计算结果与有限元结果进行了比较，并对比了125 mm × 125 mm和156 mm × 156 mm两种规格电池片的应力. 结果表明，理论结果与有限元结果符合很好，应力最大值出现在电池片的中点并随着EVA胶膜剪切模量的增加呈非线性增大；增大电池片的尺寸将引起应力的显著增加.

摘要:为提高粉煤灰渗透率计算的准确性，利用显微数码成像技术和专业图像处理技术获取粉煤灰试件中孔隙和颗粒的直径、数量，并绘制得到孔隙和颗粒的频率直方图，通过最小二乘法，拟合得到孔隙指数分布函数和颗粒瑞利分布函数. 将孔隙和颗粒分为3个等级，计算得到其特征粒径，并按从小到大的顺序进行排列. 基于无放回摸球过程，采用Matlab编程模拟孔隙和颗粒在5倍最大颗粒当量圆直径的方格中随机排列，计算得到孔隙的连通率. 在此基础上，推导出考虑孔隙连通率的粉煤灰渗透率公式，与其他文献结果进行了比较和分析，吻合度很好，证明了本文方法的可行性.

摘要:提出了一种顶板与侧墙结合的复合式空气载能辐射末端新形式，以某办公建筑作为研究对象，通过试验方法研究了这种复合式空气载能辐射末端在冬冷高湿地区的冬季供暖性能.结果表明，该复合式空气载能辐射空调系统在开启后30 min内可达到稳定状态，相比于传统空调供暖速率更快，稳定性更强，且稳定后室内温度变化相对均匀.该系统在冬季供暖性能较好，在人体活动范围内（距地0.2 m至2.2 m处）室内空气温度为16. 5 °C ~ 18.2 °C，相对湿度为33% ~ 36%.当设定温度为16 °C时，可基本满足冬季供暖要求.同时，该系统可有效改善由于物体遮挡而引起的地板温度过低情况，从而有效避免局部不舒适感.这种顶板与侧墙结合的复合式空气载能辐射末端满足冬季供暖需求，同时具备节能舒适的特点.试验结果可为未来空气载能辐射空调系统在冬冷高湿地区的实践应用提供一定的指导作用.

摘要:为实现辐射制冷-独立新风空调系统负荷比的多目标优化，引入了BES-CFD耦合仿真方法，以长沙市某应用辐射制冷-独立新风空调系统的住宅房间为研究案例，同时研究了不同的送风温差和不同负荷比下的系统能耗及室内热环境，从节能、热舒适和运行安全性的角度，分析了最佳负荷比范围. 结果表明：考虑系统节能性时，不同送风温差的最佳负荷比范围分别为：46%~85%（4 ℃）、16%~85%（6 ℃）、3%~85%（8 ℃），且送风温差较大时更节能. 从热舒适角度分析，最佳负荷比范围分别为：20%~72%（4 ℃）、16%~59%（6 ℃）、3%~50%（8 ℃），较小的送风温差具有更大的负荷比调节区间. 各工况下顶板与地板壁面温度均高于近壁面空气露点温度，无结露风险. 综合考虑节能性、舒适性及安全性的最优负荷比宜取：46%~72%（4 ℃）、16%~59%（6 ℃）、3%~50%（8 ℃）.