摘要:针对海洋环境中飞溅区造成的钢管混凝土柱局部环向腐蚀现象，采用机械削减方式模拟钢管壁厚局部环向腐蚀，进行了7个方钢管混凝土柱偏压试验，揭示了削弱率和偏心率对其偏压承载力的影响，并通过数值模拟对削弱率进行拓展分析.提出了基于削弱率的偏压承载力降低系数，代入中、美规范进行偏压承载力计算.结果表明：钢管的局部环向变厚度严重削弱了方钢管混凝土柱的偏压承载力和侧向挠曲能力；较大的加载偏心率也降低了其偏压承载力，但增大了其侧向挠曲能力.引入偏压承载力降低系数后，根据中、美规范计算得到的偏压承载力与试验值均吻合较好；相比于我国规范，美国规范在计算偏压承载力时相对更加保守.

摘要:为研究超高性能海水海砂混凝土（Ultra-High Performance Seawater Sea-sand Concrete，UHPSSC）轴压应力-应变关系，探究钢纤维体积掺量对UHPSSC轴压力学性能和轴压应力-应变全曲线的影响，使用Instron 1346万能材料试验机测得UHPSSC应力-应变全曲线，借助Pycharm曲线拟合程序与已有混凝土应力-应变全曲线模型进行拟合与修正.结果表明：钢纤维掺量越高，轴压作用下UHPSSC的破坏程度越小，抗压强度和峰值应变也随之增加；已有模型拟合的UHPSSC应力-应变全曲线上升段与试验曲线比较相近，下降段后期差距较大；通过修正下降段形状参数，得到了更适用于描述UHPSSC应力-应变全曲线的修正模型，并验证该修正模型的适用范围.

摘要:进行了17个CFRP-PE-不锈钢筋混凝土短柱和8个对比试件的轴压试验，探究不锈钢种类、箍筋间距、CFRP厚度、PE厚度对该类组合柱的破坏模态、荷载-应变曲线、极限应变、极限承载力、延性的影响规律.试验结果表明：在CFRP和混凝土间设置PE垫层能提高该类组合短柱的延性和变形能力，并降低其承载力；增大CFRP厚度可提高其承载力和极限应变，但试件表现出增大的脆性；减小箍筋间距或增大钢筋强度可显著提高其承载力、峰值应变和延性.建立了有限元模型，有限元分析表明：增大PE厚径比会显著提高该类组合短柱的变形能力和延性，并降低CFRP对其承载力的影响；增大配箍率、不锈钢强度、CFRP抗拉强度、CFRP厚度可提升该类组合短柱的极限应变与承载力；提高混凝土强度会提高该类组合短柱的峰值承载力，但降低其极限应变.最终建议了该类组合短柱的延性设计方法、承载力模型和极限应变模型.

摘要:针对钢-混组合简支梁桥的桥面连续结构开裂等病害，围绕桥面连接板的横桥向应力问题，采用线弹性理论和板的偏微分方程进行分析，得出了桥面连接板挠度和应力的分布函数，建立非线性有限元模型，并进行实桥荷载试验.通过比较理论解、有限元解和实测试验结果，证实了理论解和有限元的有效性.根据得到的分布函数，发现横桥向和纵桥向上的最大拉应力出现在钢梁端部位置的连接板的上缘.此外，还分析了连接板区域尺寸变化对横桥向应力峰值的影响，包括纵梁端部距支座的长度、纵梁的间距以及连接板区域整体尺寸变化.结果表明：较小的纵梁间距和较长的纵梁端部与支撑之间的距离会导致连接板中的横向拉应力峰值增加，并提高横向拉应力在总应力中的占比，从而导致桥面连接板早于设计荷载开裂.因此对于纵梁间距较小、梁端长度较长的钢-混组合简支梁桥桥面连续结构，仅计算其纵桥向受力性能会导致计算结果偏危险，建议按照本文方法考虑横桥向应力对桥面连接板的影响.

摘要:被动斜桩大多应用于开挖基坑的支护工程中，很少应用于填筑体抗滑工程中，且工程性状尚不清楚.为分析侧向堆载作用下被动斜桩受力变形特性，本文基于应变楔模型（SW模型），结合Boussinesq解进行双重积分及坐标变换，建立了侧向堆载作用下被动斜桩的挠曲微分方程，推导了其相应桩身内力与侧移的有限差分解，并通过与现场试验和室内模型试验对比验证了本文方法的有效性.结果表明：相同荷载作用下，负斜桩的桩顶侧移与桩身弯矩峰值最小、正斜桩次之、直桩最大；正斜桩和负斜桩的桩顶侧移与桩身弯矩峰值均随其倾斜角的增大而减小.侧向堆载下斜桩桩身变形模式为“平移叠加转动”.桩身常规倾斜角范围内（≤20°），坡脚处将桩设置成向堆载中心倾斜、倾斜角较大的负斜桩，可以取得更好的工程效果 .

摘要:为研究不同地震动强度下液化场地大直径变截面单桩的动力响应规律，基于振动台试验，选取5010波，在地震动强度0.10g~0.45g作用下，研究液化场地砂土孔压比和大直径变截面单桩桩顶水平位移、桩身弯矩、桩身加速度时程响应及桩基损伤等变化规律.试验结果表明：饱和砂土孔压比随着地震动强度的增大上升明显，地震动强度≥0.30g时，饱和砂土孔压比稳定值在0.9附近，此时砂土完全液化；在0.45g地震动强度作用下，桩身加速度、桩顶水平位移及桩身弯矩均达到最大；桩身不同位置处加速度峰值出现时刻均滞后于输入地震波加速度峰值出现时刻，且桩顶及变截面的加速度响应比桩端的响应更弱；不同地震动强度作用下，桩身弯矩最大值均出现在液化土层和非液化土层分界处，且变截面处弯矩小于土层分界面处；地震动强度达到0.30g时，大直径变截面单桩桩身发生损伤.因此，液化场地下大直径变截面桥梁单桩基础抗震设计时，应该重点考虑饱和砂土层分界处、变截面处的抗弯能力，以确保单桩桩身强度满足抗震要求.

摘要:盾构开挖易引起上覆地表沉降变形，进一步会引起上覆既有管线的受力变形响应.基于此，提出了一种盾构开挖引起上覆管线变形的简化计算方法.首先采用Loganathan公式获得既有管线在盾构下穿影响下的附加应力，进一步将管线简化成无限长梁放置在Pasternak地基上，引入无限远端侧向土体位移对既有管线的影响，采用力学平衡法获得管线竖向受力变形控制方程，通过有限差分法获得管线变形及其内力数值解析.案例分析表明：与退化解析对比，该方法计算结果更贴近既有文献工程实测数据，验证了其可靠性.进一步参数研究表明：增大隧道与管线的竖向净距会引起既有管线受力变形的非线性减小；管线变形及其内力会随着地层损失率增大而线性增大；管线抗弯刚度的增大会引起管线变形减小，但会大幅增加管线弯矩.

摘要:为揭示跨隐伏断层地铁盾构隧道结构变形破坏特征，采用自主设计的模拟隐伏断层错动加载试验装置，开展1∶25几何比例的跨断层盾构隧道模型试验，分析正断层错动下盾构隧道的力学响应规律及变形破坏特征.试验结果表明：在2 cm正断层错动影响下，隧道纵向差异变形呈现非线性增大趋势，环缝接头张开变形主要位于断层下盘隧道拱顶及断层上盘隧道拱底，且环缝峰值张开量已超过盾构隧道接缝防水限值；断层延长线与隧道交界处管片直径收敛变形较为严重，该处管片呈现拱腰外侧受拉、拱顶及拱底外侧受压的受力状态；管片与地层之间接触压力受断层错动的影响较大，存在围岩挤压区与围岩松散区，但接触压力峰值相对较小；盾构隧道的主要变形破坏特征为环缝接头拉裂破损、管片纵向开裂及环缝接头变形，管片发生斜向剪切破坏及局部压溃破坏的概率较低.基于盾构隧道环纵向变形破坏特征，建议将管片环缝变形及接头混凝土拉裂破损作为界定跨断层盾构隧道结构破坏的主要控制指标.基于隧道的变形破坏模式，提出了跨断层盾构隧道结构设计及应对措施的建议.

摘要:由于地震作用下车辆和公路桥梁相互耦合作用的复杂性，目前对其相互作用机理的研究较少，导致各国现行公路桥梁抗震设计规范关于桥梁在地震作用时是否需要考虑活载作用仍然存在分歧.现有研究表明，车辆既可能对桥梁的地震响应产生有利影响，也可能产生不利的影响.本文在已有的研究基础上，对车桥耦合接触行为进行简化模拟，采用能量法对车辆-公路桥梁耦合作用机理进行分析.结果表明：车桥耦合作用对输入到桥梁水平方向能量的影响可以忽略不计，但会导致输入到桥梁竖向总能量的减小，因而使桥梁的竖向地震响应减小，而输入到车辆竖向的能量则主要来自桥面振动；此外，车辆质量越小，桥梁振动产生的对车辆水平方向的能量输入越大.

摘要:健康监测对于斜拉桥结构全寿命的安全使用十分重要，而使用传感器采集斜拉桥数据进行健康监测存在盲区.结合Benchmark模型对桥梁结构进行监测，能够在给定状态下，比较和评价不同的健康监测方法标准，对桥梁的设计、运营以及管养等方面有重要意义.本文基于背景工程，提出用于斜拉桥结构健康监测的基准模型.首先，使用Matlab建立斜拉桥的鱼骨梁简化有限元模型，并建立斜拉桥的板壳单元精细模型，作为简化补充模型和模态矫正模型；其次，采用正交试验设计，对建模过程中的待修正参数进行斜拉桥动力特性参数的显著性分析；最后，基于遗传算法对模型参数进行修正，提出了动态自适应技术和并列选择的方法优化遗传算法结构，干涉遗传选择过程，并赋予初始种群更高的离散性，与调用GA函数的方法对模型进行修正进行比较，验证了改进后的遗传算法具有更高的计算效率，模态参数误差较小.

摘要:对1V和2V两类不同布置形式平单轴光伏支架开展缩尺比为1/6的弹性悬挂节段模型测振风洞试验，研究了倾角（-60°~60°）、阻尼水平和光伏组件之间有无间隙对结构颤振性能的影响.结果表明：1V在-30°~30°倾角下发生明显的扭转颤振，2V在±10°、±20°和±30°时发生明显的扭转颤振；对于两类支架，结构颤振临界无量纲风速随倾角绝对值的增大先减小后增大，最大差值超过3.87倍（1V）和2.45倍（2V），且相同工况下，负倾角颤振性能优于正倾角；建议选择0°作为结构大风保护角度；1V和2V结构颤振性能随阻尼比的增大而提升，但和2V相比1V颤振性能提升对于阻尼比更不敏感；光伏组件之间的间隙对结构颤振性能基本无影响.

摘要:π型断面因构造简单与受力性能好，被广泛应用于桥梁建设中，但其抗风性能差，易产生涡激振动问题.本文以边箱式π型断面桥梁为研究对象，采用宽高比10∶1的π型断面刚体节段模型进行同步测振测压试验，并且通过计算流体力学方法加以对比验证，研究π型断面涡振性能与导流板抑振机理.试验结果表明：边箱式π型断面在0°、±3°风攻角下发生显著涡激振动，通过在断面两侧加设特定形式及尺寸参数的导流板措施可抑制断面竖弯及扭转涡振.其中，倒L型导流板措施气动优化效果显著，可有效消除涡振振幅，而水平导流板措施的抑振效果有限，相较于竖弯涡振，扭转涡振对于水平导流板尺寸参数更为敏感.通过对比数值模拟结果与表面气动压力分布，表明倒L型导流板措施能够优化断面气动外形，削弱断面上下表面旋涡脱落尺度和能量，同时降低断面所受的周期性气动力，从而有效抑制断面涡振.

摘要:采用刚性模型测压风洞试验研究低空封闭连廊的风压分布和整体体型系数，分析连廊4个表面测点的体型系数和非高斯分布特性，研究连廊整体体型系数随风向角和连廊长度的变化，给出低空封闭连廊的正迎风整体体型系数和角度风分配系数，基于极值分析方法给出连廊的全风向极值风压系数，最后给出连廊抗风设计的建议值.研究表明，低空封闭连廊在正吹情况下背风面的体型系数约为-1.04~-0.86，绝对值均大于规范中方柱的-0.6，导致连廊的整体体型系数大于规范中方柱的1.4，30 m长低空封闭连廊的整体阻力系数为1.61；正吹情况下连廊中间截面的整体体型系数大于其他截面，正吹风向角的整体体型系数大于其他风向角，连廊越长正迎风整体体型系数越大；在正吹情况下，连廊迎风面风压主要为高斯分布，其他表面主要为非高斯分布；给出正迎风整体体型系数和角度风分配系数以用于低空封闭连廊主体结构的抗风设计.

摘要:典型Π型开口断面与传统流线型箱梁相比，其截面钝化程度高，很容易发生涡振现象.本文通过同步测振测压风洞试验和计算流体动力学（CFD）相结合方法对典型开口断面表面压力分布特征和气动力不同分量、滞回特性等非线性现象展开研究.首先对涡振锁定区间内不同时期表面分布压力的演化特征进行分析，其次通过CFD动网格方法实现断面流固耦合分析.在此基础上，采用希尔伯特振动分解（HVD）方法对涡激振动过程中气动力不同分量进行分解.结果表明：开口断面上表面平均压力在前缘部分，处于负压区，气流在此发生分离，在涡振极值点时，脉动压力在0.1＜X/B＜0.3区域变化最为剧烈，表明旋涡脱落强度在该区域最大，并且分析发现该开口断面气动力具有明显高阶分量.由于高阶谐波分量的存在，气动力非线性程度不断加深，气动力各阶分量在整个振动周期内做功具有不同的特点.其中，气动力一阶分量F1在振动周期内，做功呈现曲回上升的形式，整体上表现为增加趋势，气动力二阶分量F2的滞回曲线呈现复杂的“8”字环形状，可以忽略三阶及以上分量对涡振系统的影响.

摘要:为解决磁流变阻尼半主动控制系统中控制算法参数、阻尼器参数与布置位置优化问题，提出一种改进的自适应小生境遗传算法.该遗传算法在选择策略、交叉和变异操作、交叉概率和变异概率的自适应调整等方面作了改进，并同时采用预选择机制和共享机制这两种小生境技术.算例分析结果表明：改进的自适应小生境遗传算法和改进的基本遗传算法优化结果总体一致，表明前者分析结果是正确的；前者首次得到最优解耗费的机时比后者平均少32.7%，可见前者比后者收敛速度更快；30次优化分析结果表明，前者比后者稳定性更强；经前者优化的磁流变阻尼半主动控制系统取得良好减振效果，El Centro波、集集波、人工波输入时，半主动控制结构层间位移角和绝对加速度的最大值较无控时分别平均减小64.1%、54.7%、55.9%.算例表明了改进的自适应小生境遗传算法的有效性，实现了对磁流变阻尼半主动控制系统的整体优化.

摘要:针对中低速磁浮诱发机场综合交通枢纽换乘中心（GTC）振动问题，建立磁浮列车-轨道梁耦合振动模型和轨道梁-GTC-土体有限元模型，采用两步法对车致GTC振动响应特征、传播规律和振级进行分析.磁浮列车采用多体动力学建模，轨道梁采用有限元法建模，两者之间通过线性化磁轨关系形成耦合振动模型，并通过与现场实测结果对比验证了模型的正确性.基于所建立的耦合振动模型，获取H型钢轨枕与承轨台之间的扣件力时程并将其施加在轨道梁-GTC-土体模型上，通过瞬态分析得到了GTC典型观测点的动力响应.结果表明：磁浮列车诱发振动沿高度方向传播时，结构柱和楼板的振动响应均随高度的增加先减小后增大，沿水平方向传播时，振动响应随距离的增大而快速衰减；GTC振动响应存在明显的倍频现象，即扣件力主频倍频处振动响应的功率谱密度曲线存在明显峰值；当车速为60 km/h时，车辆激励主频与轨道梁一阶竖向自振频率接近，此时观测点的1/3倍频程最大振级大于其他车速；当磁浮列车以60~120 km/h车速通过GTC时，各楼层最大Z振级均未超过规范限值，表明该机场GTC具有良好的整体刚度.

摘要:地震作用下木结构的精细化分析应考虑木材的应变率效应.为确定地震应变率对木材单轴受压力学性能的影响，选取落叶松和樟子松两种木材，分别设计了横纹试件与顺纹试件，通过其在地震应变率10-3 s-1、10-2 s-1、10-1 s-1和准静态应变率10-4 s-1作用下的单轴受压试验，研究了木材应力-应变关系、破坏模式、弹性模量、抗压强度等的变化规律.结果表明：木材抗压强度、弹性模量的单轴受压地震应变率效应明显；随着地震应变率水平的增大，木材抗压强度提高更为显著.进一步建立了考虑地震应变率效应的木材单轴受压本构模型，编写了相应的UMAT子程序，并将其嵌入ABAQUS有限元软件中.在此基础上，对木材进行了单轴受压数值模拟，模拟结果与试验结果吻合较好，验证了本构模型、UMAT子程序的正确性.研究成果可为木结构的抗震分析提供本构支持.

摘要:针对严寒地区某超长隔震结构建造周期长、平面形状复杂、结构跨度大、季节温差显著及分阶段施工的特点，建立了超长隔震结构建造全过程隔震层温缩变形的计算方法，结合现场的施工进度、方案和步序，采用有限元软件对建造全过程进行了详细的模拟，分析了结构建造全过程隔震层的温缩变形大小及演化规律，并与现场实测结果进行对比验证，最后探讨了结构分阶段施工、施工路径及后浇带设置方式对隔震层温缩变形的影响规律. 结果表明：建造全过程温缩变形的模拟结果与实测结果吻合较好，隔震层的温缩变形随着施工进度推移大体呈周期性变化，且与环境温度变化有很大的相关性；超长隔震结构分阶段施工时，各阶段结构之间存在相互约束作用，结构最终的温缩变形是各阶段结构协调变形的结果；合理的施工路径和结构单元划分，能有效减小隔震层的温缩变形；相较于不设置后浇带的情形，当结构后浇带处附加钢筋连通时，隔震层最大温缩变形仅降低了6.3%，而当后浇带处钢筋全部搭接时，隔震层最大温缩变形降低36.3%.

摘要:为了研究水胶比、稻壳灰和纤维素纤维对混凝土耐久性能的影响，以稻壳灰掺量（0、10%和20%）、纤维素纤维掺量（0.7 kg/m3、1.1 kg/m3和1.6 kg/m3）和水胶比（0.37、0.41和0.45）为变量，通过9组正交试验得到3种因素对混凝土抗氯离子渗透性能和抗冻性能的影响规律，并分别建立了掺稻壳灰纤维混凝土质量损失率与相对动弹性模量的冻融预测模型. 结果表明：各因素对混凝土抗氯离子渗透性能和抗冻性能影响显著程度依次为：水胶比＞稻壳灰掺量＞纤维素纤维掺量；混凝土的抗氯离子渗透性能和抗冻性能随稻壳灰掺量的增加显著增强，随纤维素纤维掺量的增加呈先增强后减弱的趋势，在水胶比为0.37时最优；稻壳灰掺量为20%时，混凝土抗氯离子渗透性能最佳，抗冻性能最优；纤维素纤维掺量为1.1 kg/m3时，混凝土抗氯离子渗透性能最好，抗冻性能最强；增加稻壳灰掺量、添加适量的纤维素纤维可以提高混凝土基体的密实度、减少微裂缝，进而增强混凝土的耐久性能；所建立的掺稻壳灰纤维混凝土质量损失率与相对动弹性模量的冻融预测模型与试验结果吻合较好，具有一定的适用性，可为制备绿色高性能混凝土提供理论依据和支撑.

摘要:通风床垫被设计成通过位于脚部附近的通风口抽走床上微环境的污染空气以达到源头控制污染物的目的.实验研究发现通风床垫的使用有造成局部冷不适的风险，同时使用通风床垫和局部加热装置，并根据受试者反馈实时调控，可以解决冷不适问题，并满足不同用户的热微环境需求.为了探究通风床垫耦合局部加热装置基于局部皮肤温度的自动控制潜力，对比了30名受试者在室温下清醒地躺在通风床垫上时前额、右肩胛骨、左上胸、右上臂、左下臂、左手、右大腿前侧、左小腿后侧、右脚背、左脚背10个部位的皮肤温度和总体、面部、额头、颈部、胸部、背部、手臂、手、大腿、小腿、脚的热可接受度.结果显示：女性的局部皮肤温度与男性相比普遍较低，而可接受度较高.高斯回归模型可以计算出每个部位最佳皮肤温度区间，结合各部位的可接受度关联矩阵结果及通风床垫及局部加热的控制潜力，最终选取脚部、手部和背部的皮肤温度以实现床上微环境的个性化自动控制.本研究提供了通风床垫基于局部皮肤温度的自动控制潜力研究的新思路和建议，可以为床上微环境的优化和改善提供一定参考.