新工科下基于科教融合的“桥梁工程”教学改革

如何立足新工科思维,开展针对“桥梁工程”的探索性教学改革成为道桥专业人才亟须解决的关键问题。在结合学科特点和当代大学生特征的基础上,深入分析当前桥梁课程教学方式的不足。基于科教融合理念,以“创新工程教育模式”为指引,提出了将工程实践引入教学内容、将科研成果引入教学过程、将科研思维引入教学组织的教改实施路径,并给出“课堂教学催生问题提出”“实践教学推动科研进展”“学科竞赛提升科研质量”等创新理念。成果可为同类课程教学改革提供借鉴。

考虑变墩高效应的小半径曲线梁桥地震易损性研究

为分析墩高变化形式对小半径曲线梁桥地震易损性的影响,以某互通式立交匝道桥第2联为背景,设计渐变型、凹岛型、凸岛型3种墩高变化形式曲线梁桥进行地震易损性研究。在提出的压弯剪扭耦合作用破坏的基础上,采用集中铰-纤维模型的桥墩建模方法,通过SeismoStruct有限元软件建立3种墩高变化形式曲线梁桥模型;选取符合Ⅲ类场地特性的50条地震波,利用能力需求比法,以位移延性比为损伤指标,研究不同变墩高形式下桥墩与支座的地震易损性。结果表明:当小半径曲线梁桥采用3种墩高变化形式时,以弯曲受力为主的中、高墩在地震作用下发生完全破坏概率较低,以弯剪或剪切受力为主的矮墩在强震作用下发生完全破坏概率较大,变墩高曲线梁桥可以适当提高矮墩的抗震能力;凹岛型墩高变化形式会增加矮墩的损伤概率,在抗震设计中应避免选择该墩高变化形式或尽可能优化墩梁连接方式;墩高变化形式对于支座的易损性影响小于对桥墩的影响。

有轨电车小半径曲线梁桥减隔震措施对比研究

为适应交通路网发展需求,小半径曲线桥被广泛应用,其中有轨电车小半径曲线桥占据较高的比重。为确保地震区有轨电车的抗震安全,常采用减隔震装置以减小地震响应。然而,不同装置类型和布置方式对减隔震效果存在较大差异,因此有必要深入研究优化策略。本文以某典型有轨电车小半径曲线桥为工程背景,基于多个单一减震装置有机组合,依据边墩控制位移、中墩降低内力的组合减震理念,提出了一种新型的组合减隔震装置,并选择适宜参数的摩擦摆支座(FPS)、铅芯橡胶支座(LRB)和液体黏滞阻尼器(FVD)三种减隔震装置,通过动力非线性时程分析,探究了各装置关键参数对于曲线桥减震效果的影响,并对采用不同减隔震装置的有轨电车小半径曲线桥地震响应进行对比分析。研究发现:本文提出的组合减隔震方案能够明显弥补单一减隔震装置的不足,达到更好的减隔震效果,值得在同类桥梁中推广应用;FPS与LRB对墩底内力控制效果较好,但会在一定程度上放大结构的墩梁相对位移;FVD对墩梁相对位移的控制效果更好,但对墩底内力的控制效果比其他两种减隔震装置差。

高校仪器设备采购与开放共享关联路径实践——以三向六自由度地震模拟振动台系统为例

采购与开放共享作为仪器设备管理的两个重要环节,二者之间相互影响、相互作用,通过开放共享意识前移、优化采购阶段工作,可实现提升采购质量和开放共享效益水平的双重目标。该文以三向六自由度地震模拟振动台系统为例,以高质量采购为起点,以提升开放共享质量为目标,通过加强顶层设计、强化采购论证、明确采购参数、加强采购实施计划等方式,构建采购与开放共享的关联路径,实现采购与开放共享的双向促进提升,塑造了完整的生态系统,为高校的教学、科研和人才培养提供全面支持。

地方高校大型仪器开放共享的探索与实践

大型仪器对于高校在培养高水平人才、提升科研水平和创新能力等方面起着至关重要的作用,因此推动大型仪器开放共享、提高使用效率已经成为各级主管部门和高校普遍关注的问题。分析地方高校在大型仪器开放共享方面存在的问题,深入探讨存在问题的根本原因。通过采取加强顶层设计、发挥考核效力、加强基础工程、深化管理模式、做好服务保障等一系列举措,构建了一套符合地方高校的全生命周期大型仪器开放共享管理体系,提升了开放共享效果,为各级政府和高校在大型仪器开放共享方面提供了可行的参考方案。

建设单位高校实验室改造工程管理要点研究——基于质量源于设计(QbD)理念

为适应高校教学科研发展需求,改善实验教学环境,充分发挥实验室的功能作用,需解决当前高校实验室改造过程中普遍存在的缺乏顶层设计、信息化建设滞后、施工与验收标准不严格等问题。为此,本文基于质量源于设计(QbD)理念,提出包含立项管理、施工图设计管理、施工许可管理、施工过程管理和竣工验收管理的全过程工程改造管理要点,希望通过进一步完善实验室改造流程,减少各种安全风险,为高校实验室改造提供参考。

践行“六个必须坚持”,推进高校实验室管理工作高质量发展——以北京建筑大学为例

文章以北京建筑大学为例,论述了践行“六个必须坚持”,推进高校实验室管理工作高质量发展的策略,包括坚持人民至上,牢记实验室管理工作的初心使命;坚持自信自立,准确把握实验室管理工作的方向;坚持守正创新,推动实验室管理工作提质增效;等等。

新工科背景下建筑类院校工程实践教学改革——以北京建筑大学为例

文章首先分析了新工科背景下建筑类院校工程实践教学存在的问题,然后以北京建筑大学为例,提出了新工科背景下建筑类院校工程实践教学改革措施,包括加强党建引领、坚持系统教学、推进校企合作、研发仿真技术、深化产教融合,最后总结了新工科背景下建筑类院校工程实践教学改革成效。

双层离港高架桥梁抗震体系对比研究

双层高架桥是城市桥梁建设中常用的一种桥梁形式,可合理利用空间,减少交通拥堵。随着北京某机场的建成,“双层出发,双层到达”的设计理念使得双层离港高架桥得到快速发展,但在设计过程中,航站楼建筑物与桥梁结构组合时,桥梁结构体系选择显得尤为重要。本文以北京某机场双层离港高架桥为研究对象,根据相关工程情况设计了墩梁固结、上层支座和双层支座3种典型结构体系,建立线弹性分析模型,对常遇地震下结构地震反应进行对比研究,分析表明墩梁固结体系地震位移和内力较小,具有良好的抗震性能;随后对3种体系考虑墩柱塑性铰损伤行为的力学性能开展了罕遇地震下非线性时程反应分析,研究表明上层支座随着弯矩反弯点的变化,墩柱转角需求最小,同时三者的纵横向墩柱转动能力均满足抗震需要。综合对比分析在本文探讨的地震情况下,3种结构体系,墩梁固结体系由于整体刚度大、地震参与质量小进而导致内力位移响应小,具有良好的抗震性能优势。同时本文研究成果可为同类桥梁提供技术支持。

不同桥墩布置形式下有轨电车小半径曲线桥地震响应研究

为适应现代交通的发展需要,有轨电车小半径曲线桥得到广泛应用。而由于曲线桥的几何非规则性,其地震响应相较其余桥型更为强烈和复杂,如何在设计时尽可能减小曲线桥震害值得深入研究。以某实际工程项目为背景,分别建立不同桥墩墩高布置形式的三维有限元模型,通过非线性动力时程分析,探究了等高型、渐变型、凹岛型以及凸岛型等布置形式下各个桥墩的内力响应与位移响应,并为曲线桥的抗震设计提出建议。通过对比与分析表明:有轨电车小半径曲线桥在抗震设计中应优选等高型布置形式,尽量避开渐变型,且在实际工程中需注意对固定墩采取必要的抗震构造措施。

强震下不同站桥组合体系抗震性能对比研究

为系统对比不同站桥组合体系抗震性能的优劣,以某实际工程项目为背景,分别建立站桥合一结构与站桥分离结构的三维有限元非线性动力分析模型。在综合考虑墩柱非线性以及扩大基础、砂石垫层及地铁顶板之间非线性滑动摩擦效应基础上,深入探讨了两种结构形式在强震下的动力响应以及桥墩损伤规律。研究表明:在讨论范围内,两种站桥组合体系中桥墩下的地铁车站立柱动力响应均大于其他立柱;而相比站桥合一结构,站桥分离结构可以有效降低地铁车站立柱及桥梁结构中桥墩的弯矩与剪力响应,其墩梁相对位移更小,但存在一定残余位移;同时站桥分离结构中桥墩损伤程度更轻,出现塑性状态的时间更晚。整体而言,站桥分离结构的抗震性能更为优异,但在实际工程中需注意对墩梁相对位移及基础滑移的限位。

基于动力p-y曲线法的曲线梁桥抗震性能研究

受空间耦合效应影响,国内外考虑桩-土-结构相互作用的曲线梁桥抗震性能的相关研究略显不足。基于此,文中以某匝道桥为工程背景,基于OpenSees平台,采用空间动力p-y曲线法开展了5种不同曲率半径、3种典型下部结构形式的15组动力非线性有限元数值模型对比研究,探讨了考虑桩-土-结构相互作用影响下曲线梁桥的地震响应规律。研究表明:曲线梁桥的法向结构响应量大于直线梁桥,切向结构响应规律相反;随着曲率半径的增加,曲线梁桥的各结构响应规律与直线梁桥逐渐接近;与考虑桩土效应的直线桥相比,在法向和切向上,曲线梁桥边墩和中墩的结构响应量差异大,随着曲率半径的增加,差异显著减小;对同一曲率半径的桥梁来说,下部结构中墩为独柱墩刚接体系时,该墩内力响应最大、位移响应最小,中墩为双柱加支座结构时,动力响应规律相反,直线梁桥的规律与此类似。文中研究结果可为曲线梁桥地震反应规律提供指导和建议。

基于高性能材料接缝的预制拼装桥面板力学性能

为实现全预制装配式桥梁工程,满足桥梁上部结构的快速建造需求,基于超高性能混凝土(UHPC)和碳纤维增强聚合物筋(CFRP)的优越力学性能,提出基于高性能材料接缝的预制拼装桥面板。对13个试件开展静力和疲劳试验,揭示新型预制拼装桥面板的破坏形态,探明疲劳荷载作用下各力学性能指标衰减规律;提出静力作用下承载力和挠度的预测方法,建立考虑疲劳效应的改进挠度计算方法和疲劳损伤模型。试验结果表明:静力作用下,基于高性能材料接缝的预制拼装桥面板均具有理想的破坏形态,增多预埋焊接栓钉的数量和增大锚固区间距明显提高承载力;疲劳荷载作用下,桥面板的挠度､刚度和耗能随疲劳次数的发展趋势分为3个阶段:损伤快速增长阶段,损伤缓慢累积阶段和疲劳损伤破坏阶段;建立的承载力和挠度预测模型具有良好精度;提出的考虑疲劳效应的改进挠度预测方法和疲劳损伤模型,可为评估新型桥面板的挠度和疲劳损伤程度提供参考。为了充分验证接缝连接形式和分析模型的有效性,今后研究将增加试件的类型与数量。

大数据背景下双重预防机制的高校实验室安全管理体系研究与实践

该文以某高校构建的实验室智慧管控平台为例,系统阐述了大数据背景下双重预防机制在高校实验室安全管理体系中的意义、体系构建流程和持续优化措施。依托实验室中心数据库、风险分级管控系统、隐患排查治理系统,建立更加智能、响应迅速且持续完善的安全管理体系,实现实验室风险的精准管控和隐患的排查治理,预防实验室安全隐患扩大和事故发生。通过推进实验室管理工作重心前移,能够改善高校实验室管理现状,提高实验室安全管理水平,保障实验室的正常运营和校园安全稳定,适应新时代安全管理的要求。

塔梁连接方式对大跨斜拉桥地震反应的影响

探讨了塔梁连接方式对大跨斜拉桥地震反应影响的主要规律。对一座斜拉桥实例,利用反应谱分析法对塔梁之间采用弹性连接方式的斜拉桥地震反应进行了参数研究,详细分析了弹性索刚度变化引起斜拉桥地震反应变化的力学机理。利用非线性时程分析法对塔梁之间采用阻尼器连接的地震反应进行了参数研究,总结了阻尼器参数变化对斜拉桥地震反应的影响规律。此后,针对弹性索与阻尼器联合使用的方式进行了参数研究,总结了三种参数变化对地震反应的影响。综合比较各种塔梁连接方式的减震效果表明:在本文研究范围内单独使用阻尼器是大跨斜拉桥减震的最优连接方式。

FPS抗震支座分析模型的比较研究

简单回顾了FPS抗震支座的基本原理,探讨了FPS支座在公路和铁路桥梁抗震中的应用。重点讨论了FPS支座的两种分析模型:Bouc-Wen模型和考虑动轴力和双方向耦合的FP模型,基于考虑动轴力、双方向耦合与否、及采用不同摩擦力学模型使结构地震反应产生的差异,提出了FPS支座合理抗震计算模型选取时应注意的问题。并针对近年来FPS抗震支座应用情况,提出了设计参数的选取原则。

考虑土-桥台-上部结构相互作用的曲线桥抗震性能研究

对国内外历次地震中桥台震害进行了梳理。介绍了简化桥台模型、弹簧桥台模型、弹性梁单元桥台模型等几种针对城市桥梁桥台的典型数值模拟方法;以某立交G匝道曲线梁桥梁为工程背景,建立考虑土-桥台-上部结构相互作用的不同精细化程度的数值模型,开展人工地震动条件下的非线性动力时程反应分析,对比分析不同数值模型的计算误差;在此基础上选取合理数值模型,对桥梁曲率半径进行变参数研究,探讨墩底内力、墩梁相对位移以及台梁相对位移的变化规律。研究发现:提高土-桥台-上部结构相互作用的模拟精细化程度可以更准确地反映桥梁边墩的地震响应,特别是弹性梁单元桥台模型可综合考虑桥台的动力响应,值得推荐;考虑土-桥台-上部结构相互作用条件下,曲率半径越小,各桥墩横向内力及位移差异越明显,建议在进行曲线桥梁抗震设计中应予以重视。

地震作用下中小跨度梁桥横向碰撞参数影响分析

地震作用下挡块与主梁的横向碰撞是影响桥梁结构地震响应的重要因素,目前缺乏针对城市高架桥中广泛使用的双柱式小箱梁结构横向碰撞问题的研究。以此类桥梁的典型工程为代表,建立了空间有限元模型,利用Kelvin模型对横向碰撞进行了准确模拟,重点探讨了接触单元刚度、挡块-主梁间隙、桥墩墩高、场地类别、上部结构与盖梁质量比等关键因素对双柱式小箱梁结构桥梁地震响应的影响。研究结果表明:碰撞刚度、碰撞间隙对双柱墩墩底内力有较大影响,应尽可能通过试验予以确定;场地特性、上部结构和盖梁质量比、桥墩高度等设计参数,均会对桥梁的地震受力产生较大影响,因而应在设计选型时进行适当的调整,并尽可能选择坚硬场地下高墩轻质主梁结构体系,研究成果可为同类高架桥的设计提供技术支持。

减隔震梁桥简化分析方法及设计参数优化研究

现今桥梁结构抗震体系,可归纳为两种:一是按延性抗震设计的桥梁,利用桥梁墩柱发生塑性变形,延长结构周期,耗散地震能量;二是利用减隔震支座的塑性变形减少结构地震反应。减隔震体系梁桥因其具有下部结构地震反应小、结构损伤小、修复速度快等特点,近年来被广泛应用于各类桥梁建设。但在设计过程中,对减隔震梁桥的简化分析方法尚不明确,且对减隔震支座设计参数确定尚无优化方法可循。本文选取一联(30+34.5+30)m连续箱梁桥为研究对象,设计采用摩擦摆减隔震支座,分别采用单振型反应谱法、时程分析法进行对比分析,随后对不同设计参数下的桥梁地震反应进行对比分析,明确不同设计阶段所采用计算方法,以及设计时应重点关注的支座参数,并给出相应优化取值方法。

FPS支座双向加载拟静力试验与数值模拟研究

FPS支座一种具有广阔发展前景的减隔震支座,该支座可通过摩擦耗能,自复位等特性来消耗地震发生时传入结构体系的地震能量,从而在很大程度上降低结构地震动反应。但目前国内外针对曲线桥FPS支座的耦合受力问题,缺乏理论与实验相结合的精细化模拟方法。该文通过FPS支座双向加载拟静力试验,进而得到FPS支座的荷载-位移滞回曲线与摩擦耗能情况。并采用OpenSees软件对FPS支座进行数值模拟,将FPS支座试验与数值模拟结果进行分析对比,验证其准确性,得到了一种FPS支座的精细化模拟方法。