斜拉桥非对称V形钢塔-混凝土基座结合部构造设计优化

某空间异型斜拉桥主塔钢柱与斜撑在底部形成非对称V形结构,钢构件轴线严重偏离下部混凝土基座顶面垂线,给结合部构造设计带来困难。目的 为了确定所采用构造方案中的众多参数,缓解塔柱到基座的刚度陡变,降低结合部各部件的应力最大值,方法 基于精细化非线性有限元模拟,通过改变参数取值,对多种典型工况下各部件的应力进行分析、对比、验算,对于锚杆设置这一参数的影响,还研究了承压板与混凝土基座之间的界面应力。结果 研究结果表明:张拉1~4号索的施工极端工况和平面内外弯矩绝对值相加最大的使用工况最为关键,基座混凝土主拉应力常起控制作用,塔根应力比较接近规范限值;加厚承压板、适当提高混凝土强度有利于控制锚箱钢板和基座混凝土应力;原方案锚箱中部纵横向钢板作用很小;锚杆布置位置合理远比数量重要,弯矩作用下受拉侧施加预应力能够起到有益作用。结论 最终优化方案大量减少了锚箱钢板块数和锚杆根数,预应力分布也更合理。研究结果兼顾安全、适用和经济,对相关工程具有借鉴意义。

碳纤维板加固H型钢梁抗剥离夹具研制及应用试验

外贴碳纤维板是钢梁抗弯加固的常用方法,但其端部易因界面应力集中导致剥离破坏,严重影响高性能材料的有效利用,特别是结构加固后的安全服役.为此开发出一种适用于H型钢梁的简易夹具——C形槽板夹,以加强碳纤维板的端部锚固.通过多根带夹碳纤维板加固梁的静力加载试验,验证了此夹具的可靠性,并考察了碳纤维板伸入剪跨段长度与剪跨段长度之比及锚固方式(纯粘、端锚和混锚)对加固效果的影响.研究发现端锚加固不同于纯粘,只要梁的控制截面仍在夹具之间,碳纤维板的极限应力、加固效果及利用效率均随其长度缩短而提高,当碳纤维板长度分别为600、750 mm时,前者极限应变和承载力比后者分别高27.3%和8.1%.由于钢梁表面处理质量较差,混锚加固梁均发生突然剥离,后期退化为端锚加固梁,因而相比端锚加固梁加固效果改善不大,需要提高表面处理质量再做类似研究.尽管如此,相比纯粘加固梁,混锚加固梁采用C形槽板夹后剥离破坏被延迟,抗弯性能大为改善.试验过程中还用压电阻抗法对界面剥离情况进行了检测,结果符合实际.

融合词性与语义相关性的图书馆智能咨询系统问句相似性计算方法研究

[目的/意义]提高问句相似性计算的准确性,对改善图书馆智能咨询的实际效果具有重要作用。[方法/过程]引入特征词在问句之间的语义相关性指标,提出了融合词性与语义相关性的问句相似性计算方法。首先构建咨询领域专业词典以增强问句处理的业务针对性,然后提出特征词词性权重和语义相关性权重度量方法,并融合两者度量词语在问句中的作用以构建问句语义表征向量,最后采用余弦函数计算问句相似度。[结果/结论]实验表明综合词性与语义相关性特征能有效识别问句中的核心特征词,本文提出的问句相似性计算方法比传统方法具有更高的ACC@1和ACC@3准确率。

斜拉桥V形钢塔-混凝土基座结合构造方式比选

某人行景观桥为空间异型钢塔斜拉桥,主塔中2根箱型钢柱在四棱台混凝土基座上方交汇呈非对称V形,钢柱轴线与其底端钢-混连接面不垂直,基座尺寸严格受制于河道防洪要求,使塔根-基座结合部构造方式设计具有挑战性。按照造价相当的标准初步拟定3种结合方案,采用ABAQUS软件分别建立相应的有限元模型,选取塔底支座反力中平面内外弯矩绝对值相加最大的组合进行模拟计算及其结果比较和对标检验。研究结果表明:承压-传剪组合式结合部可以大幅度减小桥塔根部、基座及其中锚箱的应力,使其合理满足相关规范要求。就塔根最大位移和应力幅而言,均为传剪式最大、组合式最小。组合式方案中承压板厚度较承压式减小1/3,应力虽有上升却未超限,材料利用率提高。承压式、特别是传剪式构造方案中,混凝土基座最大主拉应力远超规范限值,无法满足抗裂要求。传剪式方案中锚箱钢板Mises应力也超限22%,且与其竖向压应力和混凝土主拉应力的最大值处于同一位置。传剪式方案不适用的原因是,锚箱中侧面竖板间距太小,矩形板与柱壁连接屈从于不利构造特点,形成大转折。无论应力大小还是变形控制,组合式方案都值得优先选择。研究成果直接服务于本工程,对类似工程也有一定的参考价值。

FRP抗剪加固钢筋混凝土梁研究综述

对纤维增强复合材料(FRP)片材抗剪加固钢筋混凝土梁的研究现状进行了回顾和总结,归纳了FRP的抗剪加固方式,包括粘贴形式和锚固方法;将影响加固效果的主要因素概括为原梁条件和加固参数两大项,并讨论了若干分项因素的影响;探讨了加固梁的抗剪机理和破坏模式,列举了各国技术标准提供的和相关文献建议的多种抗剪承载力计算方法;指出了加强FRP片材端部锚固的重要性以及有待拓广和深入的应用基础研究方向,可为后续研究提供有益的参考。

内嵌式碳纤维板条与混凝土粘结性能的拉拔实验

采用新型的C型试块进行直接拉拔实验,研究碳纤维板条粘结长度、混凝土强度等级和嵌槽尺寸对界面粘结性能(包括破坏形式)的影响。研究表明:极限载荷随粘结长度、混凝土的强度等级和嵌槽尺寸的增大而增大,其中粘结长度的影响最大,混凝土强度等级的影响最小。根据实验测得试块加载端与自由端的荷载和滑移之间的关系曲线,通过计算分析,提出相应的局部粘结-滑移本构模型。

T形截面钢筋混凝土梁内嵌FRP加固后抗弯承载力计算

讨论了钢筋混凝土梁表层嵌入(NSM)纤维增强材料(FRP)抗弯加固后的破坏形态,基于平截面假定和规程推荐的材料应力-应变关系,分析了T形截面加固梁弯曲破坏时的各种极限状态,提出了相应的极限承载力计算公式和界限破坏发生条件,其计算结果与作者及国外已有试验实测值吻合较好。

内嵌FRP加固钢筋混凝土梁的受弯承载力分析

对内嵌FRP加固矩形截面梁的三种弯曲破坏形式(钢筋屈服前混凝土压碎、钢筋屈服后混凝土压碎和钢筋屈服后FRP拉断)和两种界限破坏情形(钢筋屈服时混凝土压碎和FRP拉断时混凝土压碎)进行了极限状态分析,提出了各种弯曲破坏极限状态相应的承载力计算公式和界限条件,其计算结果与作者及国外已有试验实测值吻合较好。

成排侧开圆孔受弯构件的应力简化和刚度等效

对侧向成排开设圆孔的矩形截面受弯构件的平面进行有限元分析,发现各截面应变分布不符合经典的平截面假定,但对于截面纵向伸缩或一段构件长度上的平均应变,平截面假定仍然适用;邻孔之间的中央实心截面(墩心截面)上弯曲正应力分布不满足线性关系,其高度中部存在近零应力区段,而其上、下两部分的应力接近于线性分布。在此基础上,提出基于位移有限元解按经典梁刚度定义计算开孔梁等效抗弯刚度的方法,得到相应的刚度折减系数表;提出墩心截面应力分布三折线简化假定,建立相应的截面弯矩—边缘应力—受力区高度关系式,并根据数值分析结果拟合得到受力区高度与孔径、孔距的相关方程。计算结果表明,该应力计算近似方法简便、实用,计算精度较高。

面向土木大类的混凝土结构课程教学改革探讨

为适应现代高等教育发展的需要，教育部于1998年颁布了新的本科专业目录，其中土木工程专业涵盖了原专业目录中建筑工程、交通土建及矿井建设等8个专业，专业口径得以拓宽，“大土木”的概念随即形成。

先张后粘FRP的钢筋混凝土构件抗弯能力分析

针对钢筋混凝土结构外贴FRP进行加固时,FRP材料利用率较低的情况,采用对FRP先张拉再粘贴的办法,以提高构件使用阶段的性能、极限承载力和FRP强度利用率。在试验研究基础上,研究先张后粘FRP加固钢筋混凝土受弯构件的各种破坏类型、加固构件有效预应力、消压弯矩和开裂弯矩的计算方法;分析预应力FRP-RC复合截面多种可能的受弯极限应变组合状态,由界限破坏得出界限配纤率和界限弯矩;根据混凝土最大压应变得出FRP拉断相应的不同极限承载力表达式和混凝土压碎破坏时的极限承载力公式。研究结果表明,试验梁极限荷载计算值与实测值较吻合;所得出的抗弯分析方法和计算公式可供内嵌预应力FRP加固设计参考。

混凝土板及基础抗冲切设计计算截面的取法

阐释了混凝土板及基础抗冲切设计中计算截面的物理含义;基于现有试验资料,对中、美、加、澳、新、英、德、日等国主要规范以及CEB MC90和EC2等国际标准的取法从研究历史、力学机理和拟合精度等方面进行分析和讨论,提出了评价方法,指出了存在的问题。研究结果表明:平板的冲切抗力计算截面以离柱边 h0 处为最佳,而对柱下独立基础,该截面以距柱边0.5h0 处较为适宜;中、美等国规范取计算周长形状与柱周长相似,其计算结果与试验结果不符。考虑到柱截面形状对抗冲切能力的影响,提出了按面积相等和周长相等的折中方案在矩形柱和圆柱之间进行等效代换的做法,改进和完善了现行规范的抗冲切设计方法。

融合合著者多样性及影响力的学术新星预测方法

[目的/意义]从学术新人中发掘出有潜力的学术新星是一个很有意义的问题,其对人才引进、项目评审、审稿人选择等实践具有重要作用。[方法/过程]在基于合著影响力发掘学术新星的基础上,深入分析学术新人的合著者群体,利用合著者多样性因子来度量合著者群体的特征,采用经济学中常用的两种双因素效用函数,构建出两个综合考虑合著者多样性和合著影响力两个因素的学术新星预测指标。[结果/结论]文章提出的预测指标综合考虑了合著影响力和合著者多样性两个因素。实验结果表明该方法预测出的学术新星在十年后具有更大的被引次数,且这两种预测指标的实际效果十分接近,具有同等的预测性能。

平行圆管空心板双向抗弯刚度的确定

平行圆管空心板横管方向抗弯刚度的取值问题尚未获得圆满解决。本文通过有限元分析,发现横管方向平均应变仍符合平截面假定;提出了两种基于数值解求其等效刚度的方法,即分别用水平位移按刚度定义计算和用竖向挠度按挠度-刚度关系式计算,两种方法的结果得到了相互印证;继而经拟合得到了横管与顺管两个方向刚度比的经验公式,简单实用。值得指出,本文提出的等效刚度确定方法简便合理,对解决类似问题有重要的借鉴价值。

蜂窝梁等效抗弯刚度的确定方法

通过分析不同开孔的蜂窝梁,提出了确定蜂窝梁等效抗弯刚度的方法。该方法根据纯弯蜂窝梁有限元分析(FEA)结果,按照经典力学中挠度-刚度或弯矩-曲率关系式反算刚度,具有简捷、准确、经济、高效等优点。提出了蜂窝梁等效抗弯刚度的合理表达式,并以常用的六边形孔和圆孔为例,通过大量有限元分析,得到了腹板刚度折减系数表,然后进一步给出了该系数的半理论半经验计算公式。结果表明,采用该公式可快速求得蜂窝梁的等效抗弯刚度。

后张无粘结预应力混凝土空心板-柱结构的振动台试验研究

通过一个四层现浇无粘结预应力混凝土空心板柱结构的1/4比例模型的模拟地震振动台试验,对其在弹性和弹塑性阶段的动力特性以及该结构在El-Centro地震波不同峰值加速度作用下的地震反应进行了研究。试验结果表明,现浇无粘结预应力混凝土空心板柱结构具有一定的抗震能力,但其抗侧移性能较差;对地震反应起控制作用的是低阶振型;在地震加速度峰值较小的弹性阶段,模型的一阶振型呈剪切形变形,随着裂缝的开展和损伤的积累,结构阻尼比显著增加,一阶振型的剪切特征越来越不明显。基于试验结果,并考虑空心管孔洞对楼板刚度的影响,建立了改进的空间框架"板带-柱"结构分析模型,通过ANSYS软件对该结构进行的弹性阶段时程地震反应分析结果表明,计算结果与试验数据吻合较好。

粘贴预应力碳纤维布钢梁的放张效应

基于线弹性物理关系假定和变形协调关系,推导了粘贴预应力片材加固梁张拉力释放后片材预应力和胶层剪应力的分布方程,得到了梁的有效预应力及预应力损失计算公式,并且按共轭梁法推导了预应力引起的反拱计算公式;利用自主开发的一套简易的张拉锚固装置对碳纤维布施加预应力,然后与工字型钢试验梁粘贴,待胶固化后进行粘贴预应力碳纤维布加固钢梁的放张试验。分析结果表明:试验结果与计算结果吻合很好,理论分析结果具有合理性和正确性,为深入研发预应力碳纤维片材加固技术并建立相关的设计理论奠定了基础。

端锚有粘结预应力纤维片材加固混凝土梁的受弯承载力

以现有的试验结果为基础,研究预张纤维片材在钢筋混凝土梁上的锚固方式及其加固梁的有效预应力取值。关于在片材两端进行机械锚固并沿其全长粘贴于梁底的纤维增强聚合材料与混凝土构成的复合截面,基于界面无滑移假定、平截面假定和材料应力—应变关系,分析了截面压区顶部混凝土纤维应变不同时对应的可能应变组合下的受弯极限状态。根据破坏时钢筋是否受拉屈服,分别给出了由片材拉断、混凝土压碎所引发的两大弯曲破坏类型的极限承载力表达式和界限破坏判别条件。通过分析19根矩形截面梁的试验数据及对这些试件进行的受弯承载力计算,得出承载力计算值与试验值之比的平均值为0.979,变异系数是0.064,说明承载力及破坏形态的计算值与试验结果吻合较好。只要考虑相应的材料参数,给出的公式还可用于预应力混合纤维片材加固的计算。

连续纤维加固结构技术及其发展中的若干问题

介绍了连续纤维增强塑料(FRP)的材料特性及其用于结构加固的优越性,回顾了该技术的发展概况,指出了其推广应用过程中亟待解决的关键问题。

一种加入动态补偿电路的快速响应LDO设计

当输入电压或者负载电流变化时低压差线性稳压器（LDO）系统稳定性是其研究热点和设计难点。针对这一问题,设计了一款加入动态补偿电路的快速响应LDO,这种新颖的LDO结构能有效改善在不同负载电流或者输入电压下系统的稳定性能。其适用电压范围为4.5~16.0 V,输出电压5.0 V,具有低功耗、带宽宽等特性。使用Hspice软件对设计的LDO进行了仿真验证,在典型工艺角下,负载电流经100 m A/μs突变时,输出电压突变量最大为105 m V,响应恢复时间平均约2.1μs。环路特性仿真结果表明,该LDO带宽为4.9 MHz,3 d B带宽为3.5MHz,相位裕度为约76°,且片内补偿电容仅0.3 p F。