面向中外学生的混凝土结构教学实践与思考

该文分析“一带一路”倡议背景下留学生混凝土结构教学面临的国际化教学挑战,传统的混凝土教学模式在国外留学生加入教育背景下亟需改进。该文首先分析天津大学土木工程系留学生构成比例及混凝土教学所面临的不同国家混凝土设计规范差异,分析作者所教授的混凝土结构设计和全英文高等混凝土结构等课程特点,并提出加强课程思政、丰富教学方法、重视实习基地、因材施教调整教学内容和多重考核方式的课程教学措施。以期达到提升混凝土教学质量,提升中外学生培养质量,增强中外学生人才培养素质,助力我国“一带一路”发展建设。

焊接构造细节疲劳试验数据统计特征分析

疲劳试验是钢结构疲劳设计的基础,由于疲劳试验数据的高离散性,应结合数理统计分析建立具有可靠度保证的失效概率-可靠度指标-应力幅-疲劳寿命(P-α-S-N)曲线.本文对现有国内外主流规范中疲劳试验数据统计分析方法进行汇总,并对容限系数k的计算方法与概率假设进行对比,分析容限系数k随可靠度指标α及失效概率P的分布情况以及有效数据个数n对其影响情况.对现有文献中对接焊缝、传力十字接头及非传力十字接头3类典型焊接构造细节疲劳试验数据进一步开展了统计分析,建立了可靠度指标α分别为0.95、0.75和0.50时的焊接构造细节P-α-S-N疲劳设计曲线.结果表明:现有规范中3种焊接构造设计曲线均偏于安全且与本文数据统计分析结果较为接近;相较于样本数量充足的情况,当试验样本数较小时可靠度指标α及失效概率P对容限系数k的影响更为显著;焊接构造细节疲劳试验数据拟合标准差SD集中在0.12~0.19,随疲劳试验样本数量减少,数据整体标准差SD倾向于增加,单侧容限系数k_((P,α,v))及疲劳设计曲线与中值S-N曲线偏移量k_((P,α,v))SD均呈上升趋势;当样本数量充足时,可靠度指标取值对焊接构造细节疲劳设计曲线影响较小,而当样本数量较小时(小于272),可靠度指标取值对焊接构造细节疲劳设计曲线影响增大.本文所建立的3种焊接构造细节P-α-S-N曲线将对确定焊接钢结构疲劳设计与安全评估可靠性及其他疲劳试验的规划和开展提供有益参考.

三维隔震钢框架结构及内部非结构构件地震易损性研究

该文以三维隔震钢框架结构为研究对象,提出上部结构、隔震支座与滑移型设备、倾覆型设备、吊顶三类非结构构件的抗震性能量化指标,基于增量动力分析,从结构与非结构2个方面研究三维隔震结构地震易损性。基于研究案例,结果表明:三维隔震结构与水平隔震结构的结构易损性接近,两者在远场地震时结构易损性低于非隔震结构,但高强度近场地震作用时由于过大的支座位移则可能高于非隔震结构。如9度罕遇地震作用时,三维隔震结构与非隔震结构对应立即使用状态的超越概率分别为90%、80%。三维隔震结构中滑移型设备的易损性低于非隔震结构,略高于水平隔震结构。三维隔震结构与水平隔震结构均可有效降低倾覆型设备的倾覆概率,在PGA为0.8 g时倾覆概率仅为7%,且前者相比后者可显著降低倾覆型设备的摇摆角。非隔震结构与水平隔震结构中吊顶地震易损性均较高,而三维隔震结构可显著降低吊顶的易损性,近场8度罕遇地震作用下吊顶对应充分运行的超越概率仅为1%。

大跨度空间结构多维多点非平稳随机地震反应分析

对大跨度空间结构进行三向正交地震动多点激励下的非平稳随机地震反应分析。建立了多维多点随机非平稳地震动激励下的地震反应分析方法,并针对大跨度空间结构引入了波前法进行简化计算。数值仿真分析了天津奥林匹克中心体育场屋盖结构分别在一维随机地震动或三维随机地震动的一致激励、行波激励以及考虑部分相干效应和地震非平稳性的多点激励下的地震反应,结果表明:考虑地震动空间效应会使结构控制杆件内力增大约30%;考虑部分相干效应会使结构杆件内力变化约10%;考虑多维地震输入会使结构控制内力增大约15%;考虑地震动的非平稳性会使结构杆件内力减小约35%。由此可以得出结论,对于大跨度空间结构的地震反应分析,必须考虑地震动的多维输入和多点激励;然而不考虑地震动的非平稳性,其抗震设计偏于安全。

大跨度张弦梁结构的地震响应分析

本文分析了预张力的大小、撑杆的数目、地震的行波效应和结构约束条件对大跨度张弦梁结构地震响应的影响。结果表明:结构的初始地震响应随着索内预张力的增大而增大,然后逐渐趋于接近,与预张力大小无关;撑杆的数目和位置对结构的地震响应影响很小;与地震波的一致输入相比,考虑行波效应的索应力响应峰值增大62.9%,竖向位移响应峰值增大36.2%;张弦梁结构的地震响应对支座约束条件很敏感,约束条件改变,地震响应改变很大。

钢管混凝土框架结构抗震性能的非线性有限元分析

基于一榀两跨 3层钢管混凝土框架的抗震性能模型试验 ,建立了基于钢管混凝土统一模量理论的钢管混凝土以及考虑钢管约束效应的核心混凝土的本构方程。分别按照钢管混凝土的统一模量理论和分离模量理论 ,采用ANSYS参数化程序设计语言 (APDL)编制了命令流 ,对模型框架在低周反复荷载作用下的抗震性能进行了非线性有限元分析。计算结果与模型试验结果吻合较好 ,验证了基于统一模量理论的钢管混凝土框架结构全过程分析方法的可行性 ,以及所编制的APDL命令流程序对钢管混凝土框架结构抗震计算的有效性 。

地震作用下空间网架结构考虑损伤累积效应的弹塑性分析

考虑钢材的损伤累积效应和应变强化效应,应用塑性应变和能量耗损理论建立了钢材的损伤力学模型;在此模型基础上,推导了网架结构考虑损伤累积效应的单元弹塑性刚度矩阵和结构动力平衡微分方程,编制了相应的有限元分析计算程序,并对一空间网架结构算例进行了数值仿真分析。结果表明,考虑损伤累积效应对空间网架结构的弹塑性地震反应有着显著的影响,其中有损伤杆件的应力减小、应变增大;无损伤杆件的应力、应变均增大;在不同方向组合地震的作用下,考虑与不考虑损伤累积效应,网架结构的内力和变形趋势相同;不同的地震作用,考虑损伤累积效应时对网架结构的内力和变形的影响也较大。

考虑杆件失稳的初始缺陷单层网壳极限承载力分析

建立了考虑失稳效应的杆件计算模型.采用正态分布随机变量描述单层网壳结构的初始几何缺陷,考虑杆件失稳效应,计算初始几何缺陷结构的极限承载力.假设初始几何缺陷单层网壳的极限承载力服从正态分布,通过非参数假设检验方法进行了验证,利用极大似然估计法推导了该正态分布均值与方差估计量的表达式.针对随机缺陷模态法无法计算出稳定的、可靠度统一的结构设计极限承载力,一致缺陷模态法不适用于非线性效应明显的结构,提出了基于统一可靠度的单层网壳结构设计极限承载力计算方法,并推导了其在一定置信水平下的误差表达式.承载极限状态下单层网壳结构部分杆件发生失稳,不考虑杆件失稳效应会高估结构承载力.

全通道有效磁流变阻尼器的性能测试与滞回模型

传统剪切阀式磁流变阻尼器在活塞上缠绕励磁线圈,导致1/2以上长度阻尼通道无效,影响阻尼器的最大出力。为了克服上述缺陷,在前期概念设计和理论分析的基础上,制作了2个全通道有效的磁流变阻尼器模型,测试了其在不同电流输入状态下阻尼通道处的磁场分布以及力-位移、力-速度等力学性能曲线,并通过对改进型Sigmoid模型的参数识别建立了模型阻尼器的动力滞回模型。研究表明,模型阻尼器阻尼通道处的磁场分布与有限元分析结果基本符合,其磁路结构可较好地实现全通道有效;全通道有效磁流变阻尼器的最大阻尼力比传统剪切阀式磁流变阻尼器的最大阻尼力提高一倍以上,阻尼力调节系数提高70%以上;改进型Sigmoid模型结构形式简单,识别精度高,可作为全通道有效磁流变阻尼器的动力滞回模型。

行波效应对大跨度空间结构随机地震响应的影响

深入研究了行波效应对大跨度空间结构随机地震响应的影响,进一步完善了大跨度空间结构随机地震响应分析理论。推导了双支座、单自由度体系地震响应功率谱密度函数的解析表达式,研究了不同频率体系的响应峰值随地面视波速的变化规律,分析了多支撑点、多自由度体系的地震响应功率谱矩阵的特点,发现多自由度体系地震响应随地面视波速的变化规律与单自由度体系相似。数值模拟了某体育馆网壳结构在不同地面视波速情况下的随机地震响应,结果表明,考虑地震动行波效应后,结构地震响应随地面视波速的变化而显著变化,当视波速较低时其变化规律很复杂;且支撑点附近、受拟静力位移影响较大的部分杆件的地震响应明显增大,远离支撑点处、受拟静力位移影响较小的部分杆件的地震响应稍有减小。由此得出结论,对于大跨度空间结构的随机地震响应分析,必须考虑地震动的行波效应,尤其当受拟静力位移影响较大的部分杆件对结构抗震设计起控制作用时;且应对可能出现的地面视波速进行全面分析,作为结构抗震设计依据。

日粮赖氨酸水平对绿壳蛋种鸡生产性能和血清激素及卵巢FSH和LH受体mRNA表达的影响

本试验旨在研究日粮赖氨酸水平对绿壳蛋种鸡生产性能、血清激素及卵巢FSH受体(FSHR)、LH受体(LHR)mRNA表达的影响。试验选用30周龄的新杨父母代绿壳蛋鸡720只,随机分成6组,每组5个重复,每个重复24只鸡,分别饲喂赖氨酸水平为0.60%、0.65%、0.70%、0.75%、0.80%和0.85%的日粮。结果表明:0.65%赖氨酸水平组产蛋率显著高于0.85%水平组(P<0.05),0.70%赖氨酸水平组料蛋比显著低于0.60%水平组(P<0.05);血清FSH和LH含量均以0.70%赖氨酸水平组最高(P<0.05);与0.75%和0.85%赖氨酸水平组相比,0.65%水平组卵巢FSHR mRNA的表达量显著提高(P<0.05);血清FSH含量与卵巢FSHR、LHR mRNA表达量呈现较强相关性(r^2>0.85)。二次曲线分析表明,以产蛋率和料蛋比为主要评价指标,绿壳蛋种鸡赖氨酸需要量分别为0.70%和0.73%。综上所述,日粮赖氨酸水平为0.70%~0.73%时能够提高新杨绿壳蛋种鸡(31~43周龄)生产性能、血清促性腺激素含量及卵巢FSHR基因的表达。

剪切阀式磁流变阻尼器的简化设计方法

剪切阀式磁流变(MR)阻尼器传统设计方法将阻尼器的结构设计与磁路设计相互独立,导致阻尼器的设计过程繁琐,且不考虑磁路优化,易引发活塞磁芯饱和现象.针对上述问题,建立了一种简化设计方法.提出了阻尼器磁路设计中磁路优化的2条原则,与阻尼器结构设计的基本参数方程相结合,确定阻尼器结构的基本参数,即将磁路设计与结构设计合为一体,从而简化了阻尼器的设计过程.并对设计的剪切阀式MR阻尼器进行了数值模拟,预估了阻尼器的最大出力和阻尼力可调范围.结果表明,该阻尼器结构合理,既能保证阻尼通道处磁流变液达到饱和,又能有效防止磁芯饱和现象的发生,且最大出力与阻尼力可调范围满足设计要求.此简化设计方法简便、有效、可靠,可作为剪切阀式MR阻尼器工程设计的一种实用方法.

爆炸荷载作用下平板网架结构破坏倒塌分析

主要研究4种不同柱布置形式的平板网架结构在受到室外爆炸荷载作用时的动态响应行为和破坏倒塌模式,并分别计算不同边柱作为爆炸荷载受力柱时的极限爆炸压强。采用Johnson-Cock修正模型模拟在爆炸荷载作用下低碳钢材料的本构关系,综合考虑钢材塑性强度强化、应变率效应、物理损伤等力学特性。利用有限元显式求解器和相应辅助子程序实现对平板网架结构在爆炸荷载作用下结构响应、破坏和倒塌过程的数值模拟。研究表明,柱布置方案对平板网架结构的抗爆能力影响明显,且不同边柱受爆条件下平板网架结构的抗爆性能存在差异。

两种全通道有效磁流变阻尼器的设计及性能分析

传统磁流变(MR)阻尼器活塞需缠绕励磁线圈,因此阻尼通道1/2以上长度为无效长度,影响阻尼器的最大出力。针对上述问题,提出了两种磁路结构改进方案,根据改进的磁路结构,结合磁场有限元分析,完成了两种阻尼器的结构设计和磁路设计,并采用Bingham平板模型对两种阻尼器出力状况进行预估,得到了阻尼器工作状态下的力-速度曲线,并比较了其性能。结果表明:改进的磁路结构切实可行,两种阻尼器与同尺寸传统MR阻尼器相比,提高了阻尼通道的有效长度,较好地实现了全通道有效,最大出力提高一倍以上;方案一阻尼器的阻尼力可调范围较大,方案二阻尼器在最大出力、防沉降性能和故障安全性能方面更具优势。

31～43周龄新杨绿壳蛋鸡赖氨酸需要量的研究

本试验通过研究不同饲粮赖氨酸水平对商品代绿壳蛋鸡生产性能、蛋品质、氮代谢及血清生化指标的影响,旨在得出31-43周龄商品代绿壳蛋鸡饲粮赖氨酸的适宜需要量。试验选用540只体重相近的30周龄新杨商品代绿壳蛋鸡,随机分成6组,每组5个重复,每个重复18只鸡。分别饲喂赖氨酸水平为0.60%、0.65%、0.70%、0.75%、0.80%和0.85%的饲粮,试验期为12周。结果表明：1）0.60%和0.85%赖氨酸水平组的产蛋率要显著低于其他组（P〈0.05）;0.75%赖氨酸水平组料蛋比显著低于0.60%和0.85%赖氨酸水平组（P〈0.05）。2）0.75%赖氨酸水平组哈夫单位显著高于0.60%和0.65%赖氨酸水平组（P〈0.05）;蛋壳强度在0.75%赖氨酸水平组最大,显著高于0.85%赖氨酸水平组（P〈0.05）。3）0.75%赖氨酸水平组沉积氮和氮的存留率显著高于0.60%赖氨酸水平组（P〈0.05）。4）0.70%赖氨酸水平组血清尿酸含量显著低于0.60%赖氨酸水平组（P〈0.05）;0.75%赖氨酸水平组血清总蛋白、钙含量显著高于0.60%赖氨酸水平组（P〈0.05）;0.80%赖氨酸水平组血清游离脂肪酸含量要显著低于0.60%和0.65%赖氨酸水平组（P〈0.05）。5）二次曲线分析表明,以产蛋率、料蛋比、哈夫单位和氮的存留率为评价指标,绿壳蛋鸡产蛋期赖氨酸需要量分别为0.72%、0.72%、0.76%和0.76%。结果提示,饲粮中适宜的赖氨酸水平能够提高生产性能和改善蛋品质,提高氮的利用率。新杨商品代绿壳蛋鸡产蛋期（31-43周龄）饲粮中赖氨酸适宜水平为0.72%-0.76%。

焊接工字钢梁腹板极限承载力的理论计算和试验

为了解焊接工字钢梁的承载力极限状态,采用有限元法对焊接工字钢梁腹板在剪力、弯矩、局部压力单独作用和联合作用下的极限承载力进行了计算,并进行了19根试件的试验研究.结果表明:高厚比较大的腹板具有很高的屈曲后强度,腹板的高厚比和横向加劲肋的间距是影响腹板抗剪极限承载力的主要因素;在腹板高厚比满足一定限值时,受弯腹板的屈曲对梁的抗弯极限承载力几乎没有影响;弯剪共同作用的腹板,当弯矩小于翼缘所能承受的弯矩时,弯矩对抗剪极限承载力的影响不大,破坏形式仍为腹板的剪切屈曲破坏.建议实际工程中利用腹板屈曲后强度时腹板高厚比限值为250,横向加劲肋的间距为(0.8～1.5)h0.

国外技术性贸易壁垒对我国企业出口的影响

国际金融危机以来,世界范围内的贸易摩擦不断增加,国际贸易保护主义重新抬头。技术性贸易壁垒以其名义上的合理合法性、内容上的广泛多变性并大量涉及技术层面的内容,日益成为发达国家实施贸易保护主义的主要手段和高级工具。文章详细介绍金融危机以来国外技术性贸易壁垒发展的最新趋势,分别从贸易损失额、企业新增成本、受影响企业比例等维度分析其对我国不同性质、行业、地域的企业出口所造成的影响,进而提出我国企业应对国外技术性贸易壁垒的对策建议。

大跨度空间网格结构在地震行波作用下的响应

本文对地震行波三向正交分量分别独立作用和联合作用下的大跨度空间网格结构的地震响应(包括结构控制点的位移、杆件内力、柱底弯矩等 )进行了数值分析 ,结果表明 :与一致地震振动相比 ,地震动的行波效应可使大跨度空间网格结构的控制点位移增大 2 1%、柱脚弯矩增大 79%、杆件内力增大 10 0 %,因此 ,在大跨度空间结构的抗震分析中必须进行详细的抗震分析。

大跨度空间网格结构风荷载数值模拟方法

根据谐波叠加法和线性滤波法的基本原理,采用MATLAB语言编写程序分别实现了常规谐波叠加法及其改进的快速傅里叶变换算法和插值算法以及线性滤波法的自回归法对大跨度空间网格结构风速时程的数值模拟,并模拟了2个工程实例的风速时程.结果表明:对于大跨度空间网格结构,不同风速时程模拟方法计算效率从高到低的顺序依次为快速傅里叶变换算法、插值算法、自回归法和常规谐波叠加法,计算精度从高到低的顺序依次为常规谐波叠加法、快速傅里叶变换算法、自回归法和插值算法.综合考虑计算效率和计算精度,快速傅里叶变换算法最适合应用于大跨度空间网格结构的风速模拟.

多壁碳纳米管/高密度聚乙烯复合材料的导电行为研究

采用超声波分散溶液混合法,制备出导电性能优良的多壁碳纳米管(MWNTs)/高密度聚乙烯(HDPE)导电复合材料。研究了不同含量及长径比的MWNTs对HDPE导电性能的影响。结果表明:MWNTs可以显著提高复合材料的导电性,其体积电阻率由1017Ω.m降至107Ω.m;长径比较小的MWNTs分散性较好,并能显著提高材料的PTC(正温度系数效应)强度,当w(MWNTs-60100)=7%(相对于材料总质量而言)时,材料的PTC强度达到2.8。采用差示扫描量热(DSC)法分析了复合材料的结晶行为,证明MWNTs可以成为HDPE的成核剂,并能提高HDPE的成核速率,使晶粒尺寸分布变窄。