沿海地区索结构体育馆风洞试验与群风效应研究

针对两类屋面型式(上凸型和下凹型)、四种屋盖结构(单层马鞍形索网、轮辐式双层索网、索穹顶、弦支穹顶),设计制作了缩尺比分别为1∶250、1∶200两个试验模型,在B类地貌下开展了60组模型风洞试验,探究了全风向角下两类屋盖结构的风压峰值分布规律,分析了不同风向角、邻近建筑对目标建筑物风压特性的影响规律。结果表明:全风向角下来流方向无邻近建筑影响时,两类屋盖迎风面区域的负风压峰值最大,分别较上凸型和下凹型屋盖中间区域的负风压峰值高约3.0、1.5倍;屋盖中间区域风压峰值分布均匀,以承载负风压为主,仅下凹型屋盖中部出现正风压;风向角对屋盖风压分布的影响主要体现邻近建筑物的干扰上,其对屋盖平均和脉动风压系数的影响以来流方向无邻近建筑时最大、来流方向有邻近建筑时次之、尾流方向有邻近建筑物时最小;屋盖迎风面测点风压概率分布具有明显的非高斯特征,存在极大负压值,而屋盖中间和尾流区域的测点风压具有典型的正态分布特征。

大跨索穹顶屋盖结构风洞试验及敏感风速研究

大跨索穹顶屋盖结构频率密集,其风振动力响应复杂,不同风速下脉动风响应对大跨索屋盖结构的风敏感性影响一直是当前风工程研究的热议难题。针对大跨索穹顶屋盖结构,设计制作了缩尺比为1∶250的试验模型,在B类地貌下开展了36组风洞测压试验,研究了全风向角下大跨索穹顶屋盖结构的风压峰值分布规律和典型不利风向角,最后基于风洞试验数据,探究了索穹顶屋盖在不同风速等级下的风振敏感性。结果表明:索穹顶屋盖主要以承载负风压为主;屋面以承载Z向负风振位移响应为主,呈现中心区域向周边下降的变化规律;屋面Z向风振位移响应随风速增大而递增,平均风响应随风速增大呈线性递增;部分风速等级下索穹顶屋盖的脉动风位移响应和总极值位移响应敏感,且风振系数较大;结构屋面响应最大点处风压系数时程傅里叶变换幅值在结构前10阶部分频段为峰值,表明索穹顶屋盖结构存在敏感风速范围,其脉动风响应显著,且与结构模态自振特性密切相关,抗风设计时应找出敏感风速范围,并对响应显著区域加强抗风设计。

大跨索屋盖结构风振动力计算新方法研究

大跨索屋盖结构风振动力响应复杂,传统采用等效静力风荷载计算其风致振动响应的适用性一直是当前大跨结构研究的热点。针对下凹型(单层马鞍形索网)和上凸型(轮辐式双层索网、索穹顶、弦支穹顶)四类典型大跨索屋盖结构,以四类结构风洞试验测试数据为基础,结合最近邻点插值方法研究提出了基于节点动力风荷载(模式一)和面组分区动力风荷载(模式二)两种荷载取值计算模式及其计算流程,并与传统基于等效静力风荷载的取值计算模式(模式三)进行对比,在四种不利风向角下探究四类典型索屋盖采用三种荷载取值模式时的风致振动响应。结果表明,基于模式一与模式二计算得到的索屋盖结构风振响应均较模式三要高,采用节点风荷载的取值计算模式一能更为精确地反映屋盖结构实际承担的风荷载,有效表征屋盖结构的实际风振响应;在上下游均无临近场馆影响下,下凹型和上凸型索屋盖的平均和脉动风振位移响应云图总体分布规律较为一致,但响应大小变化规律不一,下凹型呈现中间大、周边小的逐渐递减的规律,而上凸型屋盖呈现中心区域小、中间环带大、周边再次下降的变化规律。

水下机器人在桥梁检测中的应用及其抗流性技术综述

随着我国基础设施的不断完善,基建行业的工作重心向检测和养护转移,大批桥梁因长时间的运营和日益增加的交通量,需要进行定期检测以保证结构的使用安全。以水下无人机为载体,搭载摄像、声呐等设备进行水下作业装备的研究受到极大重视,为解决桥梁水下结构的检测问题提供了新的思路和方法。本文就水下机器人在桥梁水下结构检测中的应用进行了论证,阐述了典型应用场景和实例;同时,指出抗流性弱是限制水下机器人发展的一项关键技术瓶颈;并针对这一问题,以运动受力分析为切入点,从多方面展开具体分析,为提高水下机器人抗流性提供了一定的技术指导;最后,展望了强稳定性水下机器人研究和设计的主体方向。

压板试验在人工挖孔桩中的应用

根据工程实际状况,复杂地基的人工挖孔桩收桩处理比较困难。针对这一情况,尝试在人工挖孔桩中应用压板试验,这对解决同类挖孔桩收桩具有借鉴及降低工地基处理成本,提高工程综合效益具有较大的意义。

已建结构预应力预制空心楼板承载力及防火性能试验研究

以广州某30多年前兴建的高层建筑改造加固工程为例,通过现场静载试验和实验室防火试验,判断该结构中的原有预应力预制空心楼板承载力及防火性能是否满足现使用功能要求,为改造加固设计提供依据。

两类模块装配式组合剪力墙抗震性能研究

装配式组合剪力墙可提升结构的抗震性能,也可推动建筑工业化的发展。本研究提出构件预制和模块预制两类新型模块装配式组合剪力墙,通过相同的加载方案,采用ABAQUS有限元软件进行建模,探究在低周往复加载下的抗震性能研究。结果表明,模块预制内藏钢板装配式组合剪力墙(MPCSW-CI)综合性能在四个试件中表现最优,最能充分发挥材料力学性能;构件预制装配式剪力墙耗能效果优于模块预制装配式剪力墙,内藏钢板型装配式剪力墙耗能效果优于外包钢板型装配式剪力墙。

某高层建筑火灾后结构性能检测鉴定研究

火灾是高层建筑重要防范问题之一,火灾后鉴定对预防火灾以及修复火灾后建筑具有重要意义。依托某工程实例,通过回弹法、钻芯法、实验室检测对火灾后结构构件混凝土及钢筋材料进行了力学性能检测研究,依据相关规范进行了影响区域鉴定、火灾后构件性能评估,并对火灾后结构构件的承载能力进行了计算分析,给出了相关力学性能及承载能力鉴定结果。研究发现:火灾后内部混凝土与钢筋力学性能均能达到设计强度,表面混凝土强度有一定损失;同类构件碳化深度由高温区向低温区递减;部分梁、剪力墙构件火灾后截面损失较大,其余部位构件损伤较小;使用PKPM结构计算软件通过对构件强度折减的方式进行承载能力验算,仍能达到抗震要求,可加固后继续使用。

拱脚沉降下3D打印拱的非线性失稳研究

该文以3D打印材料ABS-M30作为试验载体,开展了拱脚沉降下3D打印拱的非线性失稳研究。基于最小势能原理推导了失稳临界荷载的解析表达式,得到了拱脚竖向和水平变位下拱径向位移沿拱轴线的分布图;设计了可控制拱脚沉降的加载系统,试验得到了拱在加载过程中的平衡路径,并通过有限元模拟对解析与试验结果进行了验证;分析了拱脚沉降量、矢跨比和长细比对3D打印拱失稳临界荷载的影响。研究结果表明:非线性失稳临界荷载随着拱脚沉降量的增大而减小;在拱脚沉降量一定的前提下,非线性失稳荷载随着矢跨比的增大而增大,随着长细比的增大而减小,且长细比的影响最为显著。

某会议中心红砂岩幕墙系统安全性能检测与评估研究

幕墙外围护结构的安全性能是确保建筑安全使用的关键要素之一,本文针对某外立面采用红砂岩石板幕墙的五栋连体会议中心,研究了该工程红砂岩幕墙的使用现状及连接件、龙骨承载能力,提出了红砂岩幕墙现场检测以及试验室检测的技术方法和思路,结合相关规范评定了红砂岩幕墙石板、连接件或紧固件、龙骨及结构系统等构件及其幕墙组合系统的安全性等级,并针对存在的问题及安全隐患进行了探究分析,提出了相关加固建议。研究成果可为既有红砂岩幕墙的安全性能检测提供借鉴和参考。

冲击荷载与静荷载作用下的单桩承载特性

对灌注桩试桩分别进行了高应变冲击试桩试验和单桩轴向抗压静载试验,并对动静载试验的结果进行了对比分析。结果表明:试桩静载试验荷载-沉降曲线呈缓变型,桩侧摩阻力先于桩端阻力发挥,且桩端阻力随桩端位移的增加表现出硬化特性;桩侧各土层达到极限摩阻力所需的桩土相对位移差异较大,且摩阻力随相对位移的增大分别呈理想弹塑性、双曲线型和软化模型变化;桩端持力层强度越高,冲击试验实测桩底速度信号负向反射越显著;桩端持力层强度越低,实测桩底速度信号正向反射越显著;高应变拟合分析的承载力普遍低于静载试验,而拟合分析的桩顶位移远小于静载试验单桩极限承载力对应的桩顶位移;极限端阻力随桩岩阻抗比的增大而增大,且桩端持力层存在有效阻抗面积;所得结论对于提高拟合分析土参数及单桩极限承载力的计算精度和可靠性具有重要意义。

沿海桥隧工程结构混凝土绿色化创新技术与应用

粤港澳大湾区、长江三角洲等核心城市群是我国迈向经济全球化、向国际接轨并带动"一带一路"建设的主要动力来源,但是这些核心城市群在经历长期快速工业化、城镇化发展过程中,地区资源环境承载能力已接近或超过上限,面临持续赶超世界先进水平和生态环境严重超载的双向压力.因此,推进绿色低碳发展、创造更加良好的生产生活生态环境是我国核心城市群实现可持续发展的迫切需求.据统计,2020年全球交通基础设施碳排放占总排放量的23%,加快构建绿色低碳交通基础设施体系,将绿色低碳理念贯穿于交通基础设施规划、建设、运营和维护全过程,在保障基础设施工程质量的基础上,实现全要素、全周期碳减排,是核心城市群服务国家"双碳"战略发展、实现绿色可持续发展的关键举措.