30 m预应力UHPC箱梁抗弯性能试验及结构优化研究

为了解大尺寸预应力UHPC箱梁的抗弯性能,以预应力UHPC公路桥——河北石磁跨线桥为背景,设计、制作1片长30 m的足尺预应力UHPC箱梁模型进行四点弯曲试验,结合有限元计算结果,分析试验现象及裂缝分布、跨中荷载~位移曲线、受拉区UHPC及筋材应力~应变曲线。在此基础上分别考虑普通钢筋配筋情况、预应力筋数、腹板厚度和底板厚度等参数对预应力UHPC箱梁进行结构优化设计研究。结果表明:箱梁破坏时受压区UHPC未压溃、受拉区钢纤维被拔出,裂缝贯通底板;根据荷载~位移曲线,箱梁受力可分为弹性阶段、裂缝发展阶段、裂缝快速发展阶段和破坏阶段;根据应力~应变曲线,受拉区UHPC在纵筋屈服时仍能贡献抗拉能力;试验现象及力学指标实测值均说明了预应力UHPC箱梁抗弯能力还有很大富裕空间,可进一步优化。完全不配置普通钢筋的预应力UHPC箱梁仍能满足抗弯承载能力极限状态设计要求;底部预应力筋数增多可有效提高受压区UHPC的抗压强度利用率;腹板厚度过薄会造成腹板主拉应力过大问题,不宜薄于8 cm;采用体外预应力的方法可有效减薄底板所需厚度。

考虑强健性的中、下承式拱桥技术状况评定

针对现行技术状况评定体系无法体现中、下承式拱桥强健性影响的问题,提出考虑悬吊桥面系强健性的技术状况评定方法。以某中承式钢管混凝土拱桥为背景,针对以横梁受力为主的3种桥面系结构,分别按现行规范和考虑强健性的评定方法对该桥上部结构进行技术状况评定。结果表明:不考虑桥面系强健性时,该桥按照《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011)评定的结果是纵梁数量越多结构得分越低,按《城市桥梁养护技术标准》(CJJ 99-2017)评定的结果是3种结构均为"不合格级",这都是不合理的;考虑桥面系强健性时,该桥的评定结果为其余条件相同时强健性越好的结构其技术状况也越好;考虑强健性的技术状况评定方法更能反映桥梁的实际状况,适应维护管理的需求。

基于BIM的跨海大桥施工动态风险评估与可视化平台

为提高跨海大桥工程的施工期风险管理水平,结合风险评估的模糊层次分析法(FAHP),基于BIM平台研发了跨海大桥施工BIM动态风险评估系统;该系统应用过程包括桥梁3D模型创建、风险水平FAHP计算、风险评估结果与BIM模型的链接、风险动态模拟等步骤,包含悬臂浇筑预应力混凝土梁、主墩承台施工等5个施工模拟模块,实现了施工过程风险水平的5D动态可视化;该系统的工程实践表明,通过专家意见与3D模型的交互,直观呈现不同施工形象进度时风险水平的变化,可提供给工程管理者在各施工阶段的风险警示,从而及时采取相应风险控制对策,改善风险管理效率。

中、下承式拱桥考虑强健性的变权技术状况评定方法

针对现有技术状况评定方法中缺乏考虑结构强健性的问题,提出考虑强健性的变权技术状况评定方法.基于定量计算的强健性指标,得到吊杆与桥道系的强健性权重,以此调整部件权重;根据强健性好坏建立不同的评定方法体系;引入网络层次分析法建立部件权重分析模型,采用专家群决策方法得到更为合理的部件初始权重.以某桥改造前后的两种桥道系结构为例,分别按照现有评定方法和本方法进行分析.结果表明,针对强健性问题突出的中、下承式拱桥,本方法更能反映实际技术状况,更适合于作为桥梁维护决策的依据.

高校土木工程学院新设立工程管理专业建设探索

分析了近3年工程管理专业的就业情况,针对土木工程学院工程管理专业的特点,提出了以就业为导向的指导思想,从专业方向设置、培养模式、课程设置、实践环节设置等方面探索专业建设模式,并对专业的长远发展提出了建议。

固定总价公路工程项目风险识别与控制

针对公路工程固定总价合同执行过程中,虽有结算方便等优势,但对于承包商则承担了较多风险的问题,总结了其主要风险因素;为客观评价项目风险程度,引入蒙特卡洛分析方法和crystal ball软件技术,预测项目总风险值,从中遴选出关键风险因素,并对这些关键因素采取风险控制措施。提出了一种固定总价公路工程项目关键风险识别与控制的新体系,可为承包商投标前及工程实施过程中客观量化评价项目风险,抓住风险管理中的主要矛盾,从而把风险控制在最低程度。

海峡两岸土木工程科技名词对照基础研究

海峡两岸土木工程科技名词对照工作是十分必要的。提出了两岸土木工程科技名词对照工作方法与原则,分析了基础对照研究阶段两岸土木工程二级学科分类及名词对应上存在的问题,给出了处理分歧的建议,并对成果的应用和对照的前景做了展望。

闽台建筑企业伙伴评估模式构建

近年福建省建筑业保持较快发展,呈现出建筑产值快速增长、企业规模不断扩大、施工规模大幅扩大、对外承揽市场进一步拓宽等良好态势。同时福建建筑业面临建筑产品质量较低、劳动生产率水平不高、企业经营成本高等瓶颈;而台湾建筑业在自然灾害频繁、资源短缺、劳动力不足的制约条件下历经数十年的发展,施工技术与管理水平相对成熟;在海西构建的平台上,合作、交流和促进将成为两岸建筑业共赢的途径。为了寻求两地企业合作的切入点,本文基于德尔菲专家调查法,设计了财务、顾客、经营管理、学习成长等四个一级指标、以及各一级指标相应的共计22个指标,根据对业界人士的问卷调查结果,运用层次分析法,筛选出两地企业在合作中各自对对方的需求,明确合作的目的性,以便提高合作效率。从而为两地建筑市场合作提出实质性的策略与建议。

基于BIM参数化的室内空间净高优化方法

民用建筑设计中通常存在空间净高不足的问题。为充分利用有限的建筑空间,基于BIM参数化技术建立空间净高优化方法。首先进行Revit三维建模,应用Navisworks平台对建筑空间管线进行碰撞检测,结合管线排布原则进行初步优化;继而结合Dynamo可视化编程开发参数化插件,以自动检测空间净高,对管线排布进行二次优化,直至达到目标净高。以某高铁客运站工程进行案例分析,结果表明该方法在原有楼层高度的基础上,可通过对管线的合理布置与优化,便捷高效地充分利用建筑室内空间而增加净高。

钢管混凝土拱桥强健性设计

为解决中、下承式钢管混凝土拱桥桥面系强健性不足的问题,从概念设计和结构设计的角度提出强健性设计的要点。总结结构强健性的概念及其在桥梁工程中的应用,按严重程度将拱桥断索事故分为三级,据此提出吊杆不破断、桥面系在吊杆破断时不落梁的强健性设计要求。基于强健性将不同结构的桥面系分为五类,在此基础上对桥梁主结构的强健性设计提出建议:对于吊杆,应进行强健性设计对应的破坏安全极限状态设计计算;对于第四类桥面系,其加劲纵梁需要具备足够的刚度与承载力;对于刚架系杆拱,应加强系杆的强健性设计,并应使下部结构具有足够的抗水平推力的安全储备。

基于“顶石课程”理念的BIM课程建设

目前,BIM课程建设中存在许多问题,如模型的案例项目较为简易且与实际相差较大;项目之间衔接不完善,对项目的模型未成体系;BIM课程培养方案主要目的是让学生学会相关软件,往往忽略了学生的兴趣培养等;目前这类课程的开设重点集中在一流院校,并把对BIM应用的研究重点放在研究生上;课程设计相互间联系不够紧密,课程设计一般不考虑工程的复杂多变等问题。基于顶石课程理念,在实践教学环节引入BIM技术、在毕业设计方面对BIM技术做要求以及基于顶石课程的BIM课程设置,把BIM技术融入到实践教学中,练习BIM的实际操作,在毕业设计开设BIM方向,既可以让学生了解关于BIM的理论技术,掌握BIM技术的基本应用,在以后就业中使学生更能满足用人单位的需求,也可以提高实践教学质量,实践教学中存在的一些不足能够得到解决。

海峡两岸土木工程专业术语初步对照与分析

鉴于海峡两岸土木工程学术交流日趋频繁,但两岸土木工程专业术语目前仍存在易混淆不清的问题(例如脚手架在台湾地区是鹰架),因此两岸在土木工程专业用语的术语差异性有必要进一步确认与整合。研究共查阅3 273笔两岸土木工程不同专业领域(包含土木、测量、交通、环境、岩土、结构及水利工程等)的术语资料,针对大土木及不同土木工程专业领域的专业术语差异性进行对照,并对专业术语容易混淆的程度给予评分。研究结果发现,在大土木的环境下,具有混淆程度的专业术语占27%,显示两岸土木工程人员在大土木的沟通上约有1/4的专业术语可能会被混淆或误解。此外,在上述的27%中,交通工程专业术语就占了19%,较其它专业领域占约8%左右要多,显示交通工程专业术语最容易混淆不清。

基于BIM的结构钢筋与机电系统翻模研究——以福州市规划院产业楼为例

基于建筑信息模型(building information modelling,BIM)概念,以福州市规划设计研究院新建大楼为实际案例,应用Autodesk Revit软件将原有CAD图纸进行BIM结构钢筋和机电模型建置,并提出BIM技术虚拟仿真过程中发现的问题。研究结果表明:(1)BIM技术可实际解决工程常常出现钢筋复杂节点、机电管道碰撞的问题;(2)机电系统进行Revit翻模时,不能按原CAD路径绘制,族库不全需建族完善。该研究成果可为后期施工决策提供技术支持,并有助于相关行业人士学习与借鉴。

基于BIM技术的桥梁工程施工成本控制

将建筑信息模型(BIM)技术结合动态纠偏成本控制理论,提出基于BIM-5D的挣得值分析法。该方法包括三维模型创建、BIM-5D工程量统计、挣得值参数计算及S型曲线分析等过程。将该方法应用于对某跨海大桥的施工成本分析。结果表明,该方法准确反映了项目的成本控制水平,揭示了影响成本控制的因素,并针对性地提出了成本纠偏的措施。

无标底招标评标方法的优化研究

根据当前建筑市场中常用的无标底招标评标方法,应用模糊数学中的相关原理对其进行优化,增加了评标过程的客观性和合理性。

基于BIM技术的桥梁工程施工前期管理应用

将福建某跨海大桥作为实际工程背景,基于BIM技术进行参数化设计、碰撞检查、工程量统计校核等研究,推广了BIM在桥梁工程施工前期中的管理应用,以期提高工程建设效率的同时减少建筑资源浪费。

考虑现浇楼板影响的有效翼缘宽度取值探讨

阐述有效翼缘宽度的取值方法及其与受压区"翼缘计算宽度"的区别,在国内外试验和数值模拟研究的基础上对国内外规范在有效翼缘宽度取值上的规定进行比较和讨论,并通过有限元分析对有效翼缘宽度取值的影响因素之一——楼板配筋率进行分析,为合理考虑现浇楼板对框架梁端实际承载能力带来的有利影响提供参考.

侧向力作用下某RC框架裂缝开展实测与构件实际受力分析

为研究整浇楼板对钢筋混凝土(RC)框架结构在“强柱弱梁”实现程度上带来的影响,对实际工程中某现浇RC框架结构在侧向荷载作用下的裂缝分布和裂缝开展情况进行了考察和实测,并基于ABAQUS对其进行了数值模拟和理论分析.结果表明,整浇楼板不仅通过与梁肋平行的板筋参与梁端抗弯,从而提高了框架梁端实际抗弯能力,还主要通过以下两种方式对梁柱构件受力产生了影响,使结构在实际受力阶段的“强柱弱梁”实现情况相对于设计阶段发生了改变:(1)通过影响节点两侧的框架梁刚度、改变弯矩在节点两侧梁端的弯矩分配;(2)楼板在实际结构中的分布不均匀导致的结构平面刚度分布不均,使结构平面在大侧移时产生较大的整体扭转,从而导致框架梁内产生较大的弱轴弯矩、框架柱产生较大的柱顶扭矩.设计过程中若对整浇楼板的这些影响作用进行合理考虑,将能更好地实现“强柱弱梁”.