外置耗能角钢的摇摆-自复位桥梁双柱墩地震易损性分析

为评估设置耗能角钢的摇摆-自复位桥梁双柱墩的抗震能力,本文建立该结构的有限元分析模型,分别定义和量化双柱墩不同损伤状态和损伤指标。本文从太平洋地震工程研究中心选取16条近断层地震动,基于增量动力分析,得到该结构的地震响应。基于最小二乘法,对得到的增量动力分析曲线进行对数回归分析,计算结构不同损伤状态的超越概率及易损性曲线。研究表明:当地面峰值加速度为0.1 g时,外置耗能角钢与耗能钢筋屈服的超越概率分别为34%和22%;当峰值加速度为0.4 g时,外置耗能角钢与耗能钢筋失效的超越概率分别为6%和11%,而预应力筋未屈服;当峰值加速度为1.0 g时,外置耗能角钢和耗能钢筋失效的概率分别达到85%和91%,桥墩发生倒塌的概率为46%。

外周血D-二聚体及纤维蛋白原与腰椎布氏杆菌脊柱炎术后融合率的相关性分析

目的探讨分析患者外周血D-二聚体及纤维蛋白原与腰椎布氏杆菌性脊柱炎术后融合的相关性。方法回顾性分析2019年1月至2022年11月在新疆维吾尔自治区人民医院骨科中心脊柱二病区诊断为腰椎布氏杆菌性脊柱炎且接受融合内固定手术的112例患者的临床资料,根据末次随访影像学检查结果分为融合不良组(21例)与融合组(91例),融合不良组21例,其中男14例,女7例;年龄25~70岁,平均(50.50±15.30)岁。融合组91例,其中男64例,女27例;年龄20~76岁,平均(48.80±13.40)岁。收集并比较术前两组患者性别、年龄、身体质量指数等一般资料以及术前影像学检查中是否存在骨质疏松、是否终板硬化、是否吸烟、是否存在终板炎性浸润、是否存在骨质破坏、是否贫血。观察指标:血沉、C反应蛋白、血清白蛋白、纤维蛋白原、D-二聚体、甘油三酯、总胆固醇等血液系统相关指标。采用多因素Logistic回归分析各变量与术后融合的相关性,并绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线,评估相关变量对布氏杆菌性脊柱炎术后融合率的预测价值。结果两组年龄、性别、身体质量指数、白细胞、C反应蛋白、血沉、血清白蛋白、甘油三脂、总胆固醇、是否存在骨质疏松、是否吸烟、是否终板硬化、是否存在骨质破坏、是否贫血比较差异无统计学意义(P>0.05);两组D-二聚体、纤维蛋白原、是否存在终板炎比较差异有统计学意义(P<0.05)。通过多因素回归分析结果得出:外周血D-二聚体、纤维蛋白原为影响布氏杆菌性脊柱炎术后融合率的危险因素[OR(95%CI)=2.481(1.428,4.305),OR(95%CI)=2.245(1.273,3.958)];绘制ROC曲线显示:D-二聚体及纤维蛋白原预测融合情况的曲线下面积(area undercurve,AUC)均>0.7,且D-二聚体及纤维蛋白原存在较高的预测效能。结论血液高凝状态,尤其是外周血D-二聚体及纤维蛋白原作为一种内在的危险因素,与腰椎布氏杆菌性脊柱炎术后融合存在密切联系。

钢筋混凝土结构分析案例库建设与教学实践

基于ANSYS数值分析软件建立针对土木工程、水利工程等领域的专业学位硕士研究生教学案例库。以工程实际问题为背景,以开展的科研工作为基础,重在培养研究生开展钢筋混凝土结构分析相关的科研和工程实践的能力。案例库在教学实践中获得应用,并取得了较好效果。

多层合采油藏层间非均质性表征研究

大井段多层合采开发往往面临严重的层间干扰问题,准确描述层间非均质性是解决层间干扰问题的关键。洛伦兹方法是描述层间非均质性最常用的手段,但其在开发领域适用性尚不明确。针对这一问题,运用数值模拟方法及油藏工程理论开展洛伦兹方法开发适用性研究。研究发现:洛伦兹方法表征非均质性与开发效果相关性不强,仅在局部敏感区间内对开发效果产生剧烈影响;同时,当洛伦兹系数相等时,曲线形状对开发效果也有影响,但传统方法无法有效表征。因此,对洛伦兹方法进行了修正,并对修正方法开展了物理模拟实验及油田数据验证。实验结果表明:修正后大大扩展了洛伦兹系数的敏感区间,使得水驱开发效果与洛伦兹系数之间的相关性显著增强。实例应用表明:修正前后,KL-A区洛伦兹系数与采收率相关系数从0.48增至0.87,KL-B区相关系数从0.74增至0.87,可见层间非均质性与开发指标的相关性显著增强。

设置钢管灌浆阻尼器的RSC双层排架墩抗震性能分析

为实现双层桥梁排架墩地震损伤控制设计,提出上层排架采用摇摆-自复位(Rocking Self-Centering,RSC)体系、下层排架不摇摆的双层桥梁排架墩设计思路,并采用钢管灌浆阻尼器(Steel-tube Grout Damper,SGD)提升摇摆接缝处的耗能能力。基于OpenSees数值分析平台分别建立了SGD和外置SGD的RSC双层排架墩抗震数值分析模型,结合试验结果验证了SGD和RSC排架墩建模方法的准确性。选取7条近断层地震动记录,基于增量动力分析(Incremental Dynamic Analysis,IDA)手段,研究外置SGD的RSC双层排架墩的地震反应。研究结果表明,当PGA为0.1 g时,SGD开始屈服耗能;当PGA为0.4 g时,SGD最大变形为名义极限变形的53.44%,无粘结预应力筋最大应力为名义屈服强度的59.60%;当PGA为0.8 g时,SGD接近拉断,预应力筋最大应力为名义屈服强度的84.78%;与耗能角钢相比,SGD变形及耗能能力更强,在强震作用下更不易发生拉断破坏。

经皮内镜下减压治疗老年腰椎管狭窄症合并退变性脊柱侧凸的疗效分析

目的:评价经皮内镜下减压治疗老年腰椎管狭窄症(lumbar spinal stenosis,LSS)合并退变性脊柱侧凸的临床疗效。方法:回顾性分析2020年1月~2021年6月采用经皮内镜下减压治疗的LSS合并退变性脊柱侧凸患者,纳入研究18例,其中男11例,女7例,年龄65~90岁,平均78.9±7.1岁。根据患者临床症状、合并症及影像学特点行经皮内镜单侧或双侧减压。记录手术时间、术中出血量及术中透视次数。术前及末次随访时采用视觉模拟评分法(visual analogue scale,VAS)评估患者术前、术后即刻、术后6个月及末次随访时腰腿痛程度。采用Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index,ODI)和日本骨科学会(Japanese Orthopaedic Association,JOA)评分评估患者腰椎功能状态,采用Macnab标准评估末次随访时患者的手术疗效。分别于术前和术后测量脊柱矢状面偏移(sagittal vertical axis,SVA)、C7椎体中心至骶骨中垂线距离(C7-CSVL)、Cobb角、腰椎前凸角(lumbar lordosis,LL)、骨盆入射角(pelvic incidence,PI)、骨盆倾斜角(pelvic tilt,PT)、骶骨倾斜角(sacral slope,SS)、PI-LL及椎管横截面积,分析术后影像学的改善情况。结果:患者均顺利完成手术,其中双侧减压14例,单侧减压4例,围手术期无严重并发症发生,所有患者完成12个月以上随访。手术时间69.72±12.66min,术中出血量39.72±10.21mL,术前、术中透视次数5.11±1.49次。术后即刻、术后6个月及末次随访时腰腿痛VAS评分较术前均明显降低(P<0.05);末次随访时ODI、JOA评分较术前明显改善(P<0.05);术后SVA、C7-CSVL、Cobb角、PI-LL及椎管横截面积较术前有所改善(P<0.05);末次随访时疗效为优7例(38.90%),良9例(50.00%),可2例(11.11%),整体优良率为88.89%。结论:经皮内镜下减压治疗老年LSS合并退变性脊柱侧凸可缓解患者腰腿痛症状、改善腰椎功能,一定程度改善脊柱-骨盆参数并扩大椎管内横截面积,具有创伤小、出血少、手术时间短的临床特点。

既有公路桥梁抗震性能快速评价方法

为了保证既有桥梁地震安全,在广泛参考前人研究经验并借鉴我国公路桥梁抗震相关规范的基础上,提出了一套系统性的既有公路桥梁抗震性能快速评价方法。该方法适用于良好场地上跨径不超过150 m且不含高墩的梁式桥,其内容主要包括落梁风险评价、桥墩细部构造评价以及桥墩延性性能评价三个方面。对于抗震设防不满足现行区划图要求或满足要求但按“89规范”设计或未考虑抗震设计的桥梁,对其桥墩进行E1地震作用下强度要求和E2地震作用下变形能力的补充验算。继而提出了公路桥梁抗震性能快速评价的系统流程,并完成了“08细则”施行前设计的5座桥梁的示范性研究及应用。结果表明仅1座桥梁存在落梁风险;桥墩的细部构造大多不满足要求,延性低,容易发生弯剪甚至剪切破坏;桥墩在E1地震下的强度基本满足要求,E2地震下则需提升其变形能力。提出的方法能够以尽可能简单的方式在大量(多个线路)的桥梁中科学、快速地识别出地震易损性高的桥梁结构及其抗震薄弱环节,可直接服务于地震高风险区既有公路桥梁抗震加固决策。

汶川大地震绵竹市回澜立交桥震害调查

绵竹市回澜立交桥跨越绵竹货运火车站,包括主桥及4个平面为圆形的曲线匝道桥,匝道桥为连续箱梁结构。5.12汶川大地震中,回澜立交桥遭到严重破坏,通过对震害的现场调查及分析发现,圆形匝道桥破坏严重,每个匝道桥破坏集中于1-2个抗弯刚度较大的低矮桥墩并引起上部箱梁横向断裂,其余桥墩发生轻度或中度破坏,主要为桥墩混凝土保护层脱落、混凝土开裂及墩顶橡胶支座的滑移,且总体来看,匝道桥破坏沿切向更为明显。主桥破坏相对较轻,主要包括桥墩顶部的支座滑移及主桥与匝道桥间的碰撞破坏。

汶川地震钢筋混凝土框架震害及震后修复建议

介绍了汶川大地震中几座典型钢筋混凝土框架结构的震害,重点总结了框架结构中梁、柱、节点以及楼梯间的震害情况,发现除较为常见的梁柱弯曲破坏、剪切破坏、弯剪破坏以及框架节点的破坏外,框架梁柱中的粘结破坏、施工缝处的破坏及楼梯间破坏也较为严重。部分新建结构尚未完工也遭到严重破坏,且表现为"强梁弱柱""强构件弱节点"的破坏形态。总结了国内外对损坏的钢筋混凝土框架结构进行震后修复和加固的研究进展,并对汶川地震后结构的震后修复和抗震加固工作提出了建议,强调应从结构整体角度进行震后修复和加固工作,考虑各种修复方案的优点和不足,重视结构整体和构件的相互关系,避免修复后的结构出现刚度不均,并注重形成多道抗震防线。

椎体成形术与后凸成形术治疗老年陈旧性骨质疏松椎体压缩性骨折的相关问题探讨

目的:探讨椎体成形术(PVP)与后凸成形术(PKP)治疗老年陈旧性骨质疏松椎体压缩性骨折的疗效和安全性。方法:自2004年12月至2008年6月,采用PVP治疗28例(40椎)骨质疏松性椎体压缩性骨折,其中男11例(14椎),女17例(26椎);年龄70～91岁,平均72岁。骨折部位T5-L5。采用PKP治疗31例(43椎),男13例(18椎),女18例(25椎);年龄70～92岁,平均74岁;骨折部位T4-L5。术后采用疼痛视觉模拟评分(visualanaloguescale,VAS)、Oswestry功能评分、后凸Cobb角、椎体前中柱的平均高度及骨水泥的渗漏率等指标来评估两组疗效。结果:两组术后VAS评分和Oswestry功能评分都有明显下降,与术前相比有统计学差异(P<0.01);两组间VAS评分和Oswestry功能评分降低值无统计学意义(P>0.05)。两组后凸Cobb角及椎体前中柱的平均高度与术前比较差异无统计学意义(P>0.05)。骨水泥渗漏率,PVP组3个椎体(7.5%),PKP组2个椎体(4.7%),但均无神经症状。两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:PVP和PKP均能有效缓解老年陈旧性骨质疏松性椎体压缩性骨折所引起的疼痛,改善患者的脊柱功能,并且是一种安全有效的治疗方法。

高原大桥桥台地震破坏机理与抗震措施分析

通过现场震害调查和有限元分析,研究了汶川大地震高原大桥桥台的地震破坏机理和提高桥台抗主梁撞击能力的工程措施。研究表明,基于pushover静力分析技术可较好地模拟桥台在主梁撞击下的破坏形态。对不同的有限元模型假定,高原大桥虹口侧桥台可表现出"上弱下强"、"上下等强"和"下弱上强"等3种不同的破坏模式,且桥台胸墙、前墙、前墙与翼墙交界面是抗震薄弱点,在主梁撞击下易发生脆性开裂;而高原侧桥台的破坏则基本为自胸墙开始,沿45°夹角向斜下方扩展,最终导致桥台胸墙撞碎、后侧翼墙脱落倒塌。素混凝土桥台在主梁撞击下表现出明显的脆性,提高桥台混凝土强度可有效增大桥台抗撞击的强度,而在桥台混凝土中配置一定量的分布钢筋则可有效延缓桥台破坏过程。

钢筋混凝土桥墩震后修复技术研究综述

介绍了近几次破坏性地震中钢筋混凝土桥墩的典型震害,总结了国内外利用FRP材料、钢套管、狗骨式杆等新型建筑材料对发生弯曲破坏、剪切破坏、纵筋搭接破坏以及空心截面桥墩的震后修复技术。研究表明,采用合适的修复方案,可以对地震损坏的桥墩进行成功修复,使其承载力和延性得到较好的恢复。文中提到的桥墩震后修复方案可为地震、火灾、爆炸以及腐蚀老化后遭受损坏的钢筋混凝土结构的修复提供参考。

重楼总皂苷提取工艺研究

目的:优选重楼总皂苷提取工艺。方法:以总皂苷得率为评价指标,采用单因素试验和正交试验优选最佳提取工艺。结果:优化后重楼总皂苷的提取工艺为:70%乙醇提取两次,第一次用10倍量提取2 h,第二次用8倍量提取1.5 h;按优选出的工艺进行提取,总皂苷得率为4.24%,重楼总苷Ⅰ、Ⅱ总提取率为93.28%。结论:验证试验结果表明,优选出的工艺稳定、合理、可行。

钢筋混凝土空心墩延性变形能力分析

基于纤维梁柱单元建立钢筋混凝土空心墩滞回分析模型,与试验结果对比验证模型准确性。在此基础上讨论纵筋配筋、壁厚、混凝土强度、剪跨比等因素对空心墩延性变形能力影响。研究表明:对剪跨比大于7.0的高墩,提高纵筋配筋率可有效增强其延性变形能力;而对于剪跨比小于5.0的中低墩,提高纵筋配筋率对其延性变形能力不利;在轴压比和纵筋配筋率一定情况下,空心墩壁厚对其延性变形能力影响不大,而保持轴力和纵筋配筋量不变时,增大壁厚可有效增加中低墩延性变形能力;且在固定轴力下,增大混凝土强度对提高中低墩延性变形能力效果显著。

采用预应力筋进行RC桥墩地震损伤控制的试验研究

为评价采用预应力筋进行钢筋混凝土桥墩地震损伤控制的有效性,设计6个竖向配置无粘结预应力筋和1个无预应力筋的钢筋混凝土桥墩试件,并分别进行了固定轴力下的拟静力加载试验。详细对比各试件的抗震性能并重点关注试件混凝土开裂和残余位移等地震损伤情况。结果表明,在桥墩试件中配置竖向预应力筋可有效减少其裂缝宽度和残余位移,提高试件的承载力和抗弯刚度,但在一定程度上降低了试件的耗能能力;确保预应力筋不拉断或松弛是桥墩地震损伤控制设计的关键;增加预应力筋初始应力,可减少桥墩的裂缝宽度,减少试件的延性和耗能能力,但对试件的残余位移和刚度退化影响不明显;改变预应力筋的位置对桥墩裂缝宽度、残余位移、延性及耗能能力、刚度退化等均未产生明显影响。

利用BRB实现桥梁排架基于保险丝理念的抗震设计

由于防屈曲支撑(Buckling-restrained brace,BRB)利用低屈服点芯材轴向受压、受拉屈服耗能,若置于钢筋混凝土桥梁排架中,通过合理设计使其先于排架屈服并耗能,可减少排架本身的地震损伤,且其破坏后易于更换、起保险丝的作用。为此,初步发展利用BRB实现桥梁排架基于保险丝理念的抗震设计方法,通过拟静力、增量动力分析手段对BRB减小排架地震损伤效果进行验证。结果表明,BRB核心段长度为影响排架屈服顺序关键,BRB先于桥梁排架构件发生屈服并消耗地震能量,因此能提高桥梁排架强度及刚度,延缓排架本身屈服过程,减少变形。

钢筋混凝土桥墩弯剪数值分析模型

基于修正的压力场理论MCFT(The Modified Compression Field Theory)和纤维单元模型建立了钢筋混凝土桥墩的弯剪数值分析模型,以MCFT理论确定桥墩的剪切力-剪切位移关系,并与考虑桥墩弯曲变形的纤维单元模型组合,共同考虑桥墩的弯-剪-轴力耦合作用。通过与六个弯剪破坏控制的圆形截面钢筋混凝土桥墩拟静力试验结果的对比,对分析模型进行了验证。主要认识结论为基于MCFT理论可准确地计算弯剪破坏桥墩的屈服荷载、极限荷载和弹性阶段剪切刚度,剪切开裂是引起钢筋混凝土构件剪切力-剪切位移关系刚度突变的主要因素,而弯曲开裂与纵筋屈服对刚度的影响较小;分析模型对弯剪破坏桥墩的滞回曲线、弯曲与剪切变形成分均进行了较为准确的模拟分析。

设置延性系梁的桥梁双柱墩抗震能力研究

为研究设置延性系梁对减少桥梁双柱墩横桥向地震损伤的效果,基于OpenSees数值分析平台,建立了无系梁和设置延性系梁的双柱墩抗震数值分析模型,通过拟静力和增量动力分析手段对2种双柱墩在地震作用下的反应进行研究,讨论了延性系梁设置对双柱墩地震反应的影响。结果表明:延性系梁提高了桥梁双柱墩横桥向的强度和刚度,地震作用下,系梁先于桥墩发生屈服,形成塑性铰并耗散地震能量,延缓了桥墩的损伤破坏过程,并减少了桥墩的曲率延性系数和墩顶的最大位移角。

地震作用下RC薄壁空心墩抗剪强度比较研究

开展钢筋混凝土薄壁空心桥墩抗震问题的研究,对保证大型桥梁结构抗震安全具有重要意义。首先设计2个矩形薄壁空心墩试件,分别进行定轴力和变轴力下的拟静力试验,发现试件前期破坏以弯曲和剪切开裂为主,其后发生混凝土压碎脱落,纵筋屈曲等现象;最终试件薄壁发生突然的失稳破坏,引起桥墩倒塌。基于薄壁空心墩试验结果对国内外主要桥梁抗震设计规范和学者们提出的抗剪分析模型进行对比分析,认为我国《公路桥梁抗震设计细则》和欧洲Eurocode 8规范较为准确的计算了各试件抗剪强度或得到偏于保守的结果,可用于薄壁空心墩的抗剪设计;UCSD模型和Aschhiem模型高估了试件的抗剪能力,不适合于对薄壁空心桥墩的抗剪强度分析,而提出的改进的UCSD模型很好的预测了薄壁空心墩的抗剪强度。修正的压力场理论(Modified Compression Field Theory,MCFT)计算的薄壁空心墩抗剪强度最为准确。

聚硅纳米材料在纯梁中低渗透油田的增注试验研究

就聚硅材料产品对岩石润湿性的影响、处理效果与岩心渗透率的关系以及渗透率大小对岩心润湿性处理效果的影响进行了室内研究。通过室内及现场试验,证明了聚硅纳米增注剂对降低岩心注入压力、提高岩心的渗流能力具有一定的效果,可以使经过长期注水冲刷的岩心的润湿性从亲水转变为亲油,从而疏通注水通道,增加注水能力。现场试验取得了好的效果,水井注水量增加了且对应油井动液面也上升了。