摘要:为了提高普通混凝土连续梁负弯矩区湿接缝的抗裂性能，简化施工工艺，提出了混凝土梁桥负弯矩区UHPC新型湿接缝方案. 以某跨径为30 m的普通混凝土连续梁桥为背景，根据法国UHPC结构设计规程和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362—2018）对该桥进行正常使用极限状态下的配筋设计，并参照配筋设计结果对UHPC新型湿接缝构造进行1 ∶ 2缩尺模型试验研究. 试验结果表明：取消负弯矩区预应力束、取消焊接的负弯矩区UHPC新型湿接缝方案的抗裂性能和承载能力均满足工程要求，且试验值与数值模拟值拟合良好；UHPC的引入能有效限制普通混凝土的裂缝宽度，显著提高普通混凝土截面的刚度，改善混凝土连续梁跨中区的内力及竖向挠度的重分布现象. 与不考虑负弯矩预应力束的传统湿接缝构造相比，UHPC新型接缝构造能降低混凝土连续梁内力及跨中竖向挠度的重分布系数至其30%~50%. 参数分析表明：对于负弯矩区采用UHPC新型湿接缝构造的混凝土连续梁桥，UHPC沿纵桥向的长度宜取0.27倍计算跨径，负弯矩区纵向受拉主筋直径可统一为20 mm，UHPC层的厚度取60 mm即可.

摘要:为研究振幅对桥梁主梁断面气动自激力的影响，以薄平板断面为研究对象，采用计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）方法进行气动自激力振幅效应研究. 首先采用强迫振动数值模拟方法，研究了不同振幅下薄平板断面颤振导数与气动力迟滞相位，分析了薄平板断面气动力的频谱特性；然后采用自由振动数值模拟方法，研究了薄平板断面的颤振响应演变规律.薄平板断面强迫振动数值模拟结果表明：扭转振幅对薄平板断面颤振导数影响较大，在高折算风速下，颤振导数A*2随着振幅的增大由负转正，竖向振幅对薄平板断面颤振导数影响相对较小；扭转振幅的增大引起薄平板断面气动力迟滞相位正弦值发生了较大变化；当扭转振幅大于8°时，薄平板断面气动力存在较为明显的高次谐波分量，主要为三阶与五阶分量，竖向振幅引起的薄平板断面气动力高阶分量不明显.薄平板断面自由振动数值模拟结果表明：薄平板断面在颤振发散过程中，其瞬时频率、瞬时阻尼比与竖向扭转位移相位差均随振幅变化.

摘要:为给桥梁缆索钢丝疲劳性能分析提供简单有效的方法，根据钢丝的微观组织结构和相关试验数据的统计分析结果，建立了钢丝疲劳裂纹扩展速率预测模型，并给出了模型参数的计算方法. 通过变载刻痕法在原状钢丝上获取了稳定扩展区的疲劳裂纹扩展速率，预测模型较好地描述了试验获取的数据和文献中近门槛值区域钢丝的疲劳裂纹扩展规律. 在此基础上，通过断裂力学方法计算了新钢丝和腐蚀钢丝的疲劳寿命并与试验数据相比较，结果表明：钢丝腐蚀不会对疲劳裂纹扩展速率产生影响，仍可用未腐蚀钢丝的力学性能通过本文方法进行预测，腐蚀钢丝疲劳寿命的变化是由于初始裂纹尺寸发生改变而引起. 对于新钢丝和轻微腐蚀钢丝，可采用等效初始裂纹法进行疲劳寿命计算；当钢丝腐蚀较为严重时，疲劳总寿命基本由裂纹扩展寿命构成，初始裂纹尺寸即为真实锈坑深度. 鉴于蚀坑深度分布的随机性，宜采用最大蚀坑深度对腐蚀钢丝进行疲劳寿命计算.

摘要:以往桥梁船撞动力分析以给定事件确定性分析为主，难以反映船撞作用的偶然性和概率性特征，以及不同能量撞击下的桥梁损伤演化特征. 为此，本文面向两类典型船舶，以桥梁墩柱受船舶撞击后的剩余承载能力作为损伤评估指标，较为系统地研究了桥梁船撞易损性. 首先，建立了受压RC墩柱受到侧向冲击后剩余承载能力的直接模拟方法，通过与试验结果进行对比，验证了该模拟方法的有效性. 然后，基于一座典型连续钢筋混凝土梁桥，建立了两种不同的有限元简化模型，并进行了比较和验证. 提出一种有限元简化模型与响应面代理模型联合的桥梁船撞易损性分析方法，获得了两类典型船舶撞击下的桥梁易损性曲线. 结果表明：所建立的响应面具有良好的精度，可替代复杂的非线性有限元计算；两类船舶类型撞击下的桥墩剩余承载力的响应特征区别较大，在球艏船撞击下剩余承载能力随船速的增大而均匀减少，而在受驳船撞击时，剩余承载能力与临界船速密切相关，呈现出双折线的特征，在进行样本设计时需基于临界速度进行分段；在相同船速及质量的情况下，驳船撞击所造成的结构损伤以及失效的概率普遍要高于球艏船撞击，实际设计中应尤为关注.

摘要:为研究中央扣对大跨度悬索桥颤振稳定性的影响，以矮寨大桥为工程背景，基于大桥精细化空间桁架梁有限元模型，根据主梁整体刚度等效原则，采用悬臂梁位移法建立了大桥等效单主梁有限元模型；考虑了跨中短吊杆（无中央扣）、一对柔性中央扣、三对柔性中央扣和刚性中央扣4种不同结构形式，计算分析了中央扣对大跨度悬索桥自振特性的影响；基于试验获得的颤振导数，采用脉冲响应函数结合Roger有理函数并利用非线性最小二乘拟合方法拟合其系数从而得到主梁断面自激力的时域表达式，随后利用ANSYS二次开发，实现了大桥颤振稳定性时域分析，研究了中央扣对颤振临界风速、颤振频率及全桥三维颤振姿态的影响规律. 结果表明：不论柔性还是刚性中央扣都能够显著提高主梁纵飘振型的振动频率，其对反对称侧弯和反对称扭转频率的影响比正对称大；刚性中央扣能够大幅提高反对称扭转振型的频率. 由于矮寨大桥是以一阶正对称竖弯、二阶正对称竖弯和一阶正对称扭转相互耦合的振型发生弯扭耦合颤振，因此，中央扣对颤振临界风速的影响极小，但对颤振频率与主梁三维颤振姿态有一定影响，并一定程度上有利于颤振稳定性. 此外还发现当结构阻尼很低时，由于颤振频率落于固有频率分布十分密集的区域，主梁颤振状态有复杂拍振现象（间歇性颤振现象）的出现.

摘要:提出了在模态测试的基础上识别得到指数型非粘滞阻尼系统中阻尼系数矩阵的方法. 通过求解一个带约束最优化问题，得到满足系统特征方程的最优修正阻尼系数矩阵. 考虑了实际模态测试中得到的模态参数的非完备性，可以利用有限的低阶模态，较为准确地识别出系统的阻尼系数矩阵，但随着系统的非粘滞阻尼特性逐渐增强时，想要精确识别出阻尼系数矩阵所需要的模态数目会逐渐增加. 同时，进一步考虑到模态测试中复模态的虚部受噪声影响较大，提出了阻尼矩阵识别过程中对复模态虚部进行更新的方法，使之满足指数型阻尼系统特征方程，且利用上述方法得到的复模态虚部，能较为精确地识别出阻尼系数矩阵. 由于目前对松弛因子识别的研究较少，在模态更新方法的基础上提出了不依赖于复模态虚部的松弛因子识别公式，并通过数值算例，验证了指数型非粘滞阻尼模型的阻尼识别方法及复模态更新方法的适用性和有效性，及松弛因子识别的准确性. 最后通过悬臂梁的振动测试进行模态参数识别，并讨论了指数阻尼模型的适用性和合理性.

摘要:对7块使用近60年的RC桥面板采用粘贴钢板加固法及粘贴钢板与CFRP复合加固法加固后进行抗弯性能试验研究．试验对比研究了不同加固方式下试验板的承载力、刚度、裂缝、应变以及破坏形态等变化规律．试验结果表明：两种加固方法均能有效提高试验板的抗弯性能；粘贴2 mm、4 mm和6 mm厚钢板试件的承载力分别提高52.5%、126.0%和162.5%，复合加固试验板承载力分别提高87.0%、148.0%和158.5%；采用钢板和CFRP复合加固既有损伤受弯构件时，CFRP的加固作用能得到充分的发挥；对于粘贴钢板加固法，现行规范和规程可用于既有损伤RC板的抗弯承载力计算；运用本文提出的考虑损伤影响的粘钢加固及粘钢板与CFRP复合加固既有损伤构件抗弯承载力计算方法所得的计算值与试验值吻合较好．

摘要:为研究高温喷水冷却后圆钢管高强混凝土界面间的黏结性能，设计22个圆钢管试件进行高温喷水冷却处理后的静力推出试验，主要考虑混凝土强度、历经最高温度、锚固长度、恒温时长和冷却方式的影响. 通过试验揭示了高温喷水冷却后圆钢管高强混凝土界面黏结失效机理，分析了各变化参数对其黏结性能的影响，并提出高温喷水冷却后圆钢管高强混凝土黏结强度的计算公式. 结果表明：高温喷水冷却后试件加载端与自由端的荷载滑移曲线变化趋势基本相似，并可将其分为三类典型曲线；推出试验中钢管外表面应变与距加载端的距离呈指数关系分布；高温喷水冷却后，试件的黏结强度随混凝土强度的增大变化较小，与锚固长度成反比，恒温时长大于60 min后基本稳定，随历经最高温度的升高，极限黏结强度先增大后减小再增大，残余黏结强度先增大再减小；与自然冷却试件相比，喷水冷却试件的极限黏结强度、残余黏结强度与剪切黏结刚度均较小，界面耗能能力较大. 运用文中所提出的黏结强度计算公式算得的结果与试验值吻合良好.

摘要:为研究钢管分布形式对钢管密肋保温复合剪力墙墙体抗震性能的影响，设计制作了4片缩尺比为1 ∶ 2的装配式钢管密肋保温复合剪力墙墙体，通过对1片剪力墙墙体的轴压试验和3片剪力墙墙体的低周往复荷载试验，研究了墙体的破坏形态及模式、承载能力、滞回特性、骨架曲线、刚度退化以及变形和耗能性能. 试验结果表明：对于竖向荷载作用下的密肋复合墙体，由于在肋柱中布置了钢管，其抗压承载力显著提高；对于低周往复荷载作用的密肋复合墙体，其主要破坏形态为整体剪切破坏，且基本按照“填充砌块—肋格—边框柱”的顺序破坏，与普通钢筋密肋复合墙相比，钢管密肋保温复合墙的抗剪承载力提高了112%，同时具有良好的变形能力和耗能性能. 研究结果完善了装配式密肋复合板结构体系，为密肋复合板结构应用于高层住宅建筑提供了理论依据.

摘要:为研究不同体积掺量的钢纤维对钢纤维自密实混凝土中纤维分布和取向的影响，配制了4种不同纤维体积掺量的纤维自密实混凝土，首先探究了新拌混凝土的流变性质与纤维体积掺量之间的关系，同时分析了梁试件切割面上的纤维分布. 考虑纤维体积掺量对新拌混凝土流变性质的影响，采用ANSYS CFX软件模拟了具有4种不同纤维体积掺量的新拌混凝土的流动. 基于模拟得到的混凝土速度场，将纤维视为刚性连接的数个球形粒子，通过求解刚体动力学方程计算了纤维的运动. 通过与试验结果对比发现，本文提出的模拟方法能较好地确定纤维在混凝土中的分布与取向；模拟结果表明，随着纤维体积掺量的增加，纤维在梁竖直方向的离析程度减小，相反地，纤维与梁轴向的取向角度增大.

摘要:为了研究干扰条件下方柱的风压特性及其流场机理，以串列双方柱为研究对象，采用大涡模拟方法，在雷诺数Re = 8 × 104、间距比P/B = 1.1 ~ 5的条件下，研究了两个方柱的风压系数、气动力系数、风压非高斯特性、风压相关性随间距比的变化规律，重点探讨了双方柱流场特性及其与风压非高斯特性的内在联系. 研究结果表明：随着间距比的增大，串列双方柱依次表现为3种流态，即单一钝体、剪切层再附和双涡脱流态，风压特性与流态密切相关. 风压的非高斯特性和风压相关性随流态变化呈现为3种类型：在单一钝体流态下，柱间回流区附近的表面风压呈现明显的非高斯特性且风压相关性较强；在剪切层再附流态下，方柱尾流的涡脱强度低，风压相关性弱，但风压非高斯区域大；在双涡脱流态下，受上游方柱尾流旋涡的作用，方柱侧风面的风压相关性较强，下游方柱的侧风面和背风面出现大范围的风压非高斯区域.

摘要:为明确闽台两地基本风速的合理取值，以台北市某气象站1961-2015年的实测风速数据为研究对象，基于两岸现行建筑结构抗风标准，分别选用年最大风速法和台风风速法取样，采用极值I型分布模型，对不同气候模式下的基本风速进行了比较研究. 结果表明：对于相同的风速观测数据，根据台湾建筑抗风标准TB2015获得的极值风速略小于现行建筑抗风标准GB50009获得的极值风速（福建），而基本风速正好相反，但是两者之间的差别均很小；台风气候模式下的极值风速/基本风速预测值要大于混合气侯模式下的对应值，且与实测极值/基本风速最为接近，误差均小于0.5%；对于受台风影响严重的海峡两岸地区，建议采用以台风风速法取样的台风气候模式下的基本风速.

摘要:基于高频测力天平风洞试验，分析了实际工程中矩形高层建筑风致干扰产生的原因. 在此基础上，研究了两矩形高层建筑不同空间位置下的气动干扰效应. 结果显示：矩形高层建筑风荷载的干扰放大效应主要是其侧后方正交布置的另一矩形高层建筑导致，且这一矩形建筑处于受扰建筑下游时产生的干扰效应明显高于处于上游的情形. 沿受扰建筑的侧方和后方增大两矩形高层的间距比，风荷载干扰效应整体呈递减的趋势，加速度干扰效应呈先增大后减小的趋势. 施扰建筑在受扰建筑侧方移动时的干扰范围和强度均要高于在受扰建筑后方移动时的情形. 受扰建筑顺风向体型系数的最大干扰因子可达1.41. 干扰效应也会显著增大受扰建筑横风向的体型系数，以单体状态顺风向体型系数归一化的干扰因子为1.08. 进一步考虑动力放大作用后，受扰建筑顺风向和横风向基底弯矩的干扰因子可分别达到1.49和2.28，加速度的干扰因子最大可达1.23.

摘要:基于Davis和Raymond土体一维非线性固结的假设，通过引入连续排水边界条件研究了瞬时荷载下的双层地基一维非线性固结问题. 利用变量代换及分离变量法得到连续排水边界条件下双层地基一维非线性固结问题的解析解，通过退化为Xie双面排水解答验证了本文解析解的正确性. 基于所得解析解，对不同界面参数以及非线性参数对土体固结特性的影响进行了分析. 结果表明：连续排水边界条件下，按沉降定义的平均固结度解答（Us）始终大于按孔压定义的平均固结度解答（Up），且两者的差别随着非线性参数Nσ值的增大而增大. 连续排水边界条件下Us随Nσ值的增大而增大，而Up随Nσ值的增大而减小. 与Xie双面排水解答相比，连续排水边界下Nσ值对Up的影响较小. 此外，土层界面参数对土体固结有较大影响.

摘要:结合室内直剪试验分析土与结构接触面的本构关系，研究不同法向应力条件下接触面的变形特征和应力路径，并构建反映土-结构接触面本构关系的数学模型. 试验结果表明：法向应力和界面粗糙度是影响接触面剪切特性的主要因素. 界限法向应力的存在使得剪切破坏模式发生转变，其数值与接触面的粗糙度和土体的相关剪切属性有关. 此外对接触面统计损伤本构模型进行改进，在忽略接触面厚度参数的基础上，结合剪切过程中的"三阶段"模式，提出了考虑接触面剪切全过程的统计损伤改进模型，并通过试验数据验证其正确性. 该模型可以反映一定法向应力情况下土-结构接触面周围的整体变形量.

摘要:为探究软土地区基坑开挖对于邻近隧道水平位移的影响，首先，分析了软土地区基坑开挖卸载引起盾构隧道水平位移的变形机理；其次，收集了国内软土地区邻近地铁盾构隧道开挖基坑的工程实例，利用随机森林算法对影响隧道最大水平位移的因素进行了重要度排序，并对影响因素进行了统计分析，提出一相对简便且方便广大工程从业人员使用的半经验公式，可直接用于隧道在邻近基坑开挖下的最大水平位移的预测. 通过与所收集到文献中已发表的工程实际案例实测数据的对比，对经验公式进行了验证，验证了所提公式的准确性与适用性. 参数分析表明：隧道最大水平位移随基坑开挖体量的增大近似呈对数增大，增速逐渐放缓. 隧道水平位移受基坑围护结构水平位移影响较大，两者之间近似呈线性正相关. 隧道最大水平位移与基坑隧道间距离呈负相关关系，当距离小于两倍开挖深度时，基坑开挖对隧道的影响较大. 基于提出的公式，对基坑开挖对隧道的影响范围进行了分区，结果可为类似工程提供一定的理论指导.

摘要:针对传统地下采场开挖稳定评估方法存在的局限性，引入机器学习方法，提出基于随机森林算法（Random forest，RF）和K-最近邻算法（K-nearest neighbor，KNN）的地下采场开挖稳定性预测模型. 以加拿大8个采场为例，首先，获取并分析399组观测数据，其中涵盖了相应的岩石质量分级（Rock Mass Rating，RMR）值、跨度以及对应的稳定、潜在不稳定或不稳定状态. 然后将地下采场的稳定性程度进行三分类及二分类，采用10折交叉验证方法进行模型超参数优化，在不作任何假设的前提下，捕捉地下采场开挖稳定性与RMR值、跨度之间的复杂关系. 研究表明：二分类结果准确性高于三分类预测结果；在二分类方式下，两种算法的准确率及召回率均高于90%，其中KNN算法的表现优于RF算法；提出的两种方法较先前研究的正确率有很大提升，为开挖稳定性评估提供了可靠途径.