钢-混凝土组合梁界面滑移及变形性能的试验研究

对5根密实截面钢-混凝土组合梁的变形性能进行了试验研究。试件全部采用简支,跨中两点对称单调静力加载,考虑抗剪连接程度及栓钉布置形式的影响。得到各种情况下组合梁界面滑移分布曲线及弯矩-挠度曲线,分析其变形性能。试验结果及理论分析表明,现行钢结构规范规定的组合梁挠度计算公式对部分剪力连接组合梁来说偏于不安全,提出了相应的计算公式。

钢-混凝土组合梁截面组合抗剪性能的试验研究

对4根密实截面钢-混凝土组合梁的组合抗剪性能进行了试验研究。试件全部采用简支,跨中两点对称单调静力加载,考虑抗剪连接程度及正负弯矩的影响。试验结果表明,组合梁负弯矩区的界面滑移规律与正弯矩区的不同,其大小对组合梁的抗剪承载能力影响较小。不论混凝土翼板是处于组合梁截面的受压区还是受拉区,其对组合梁截面的抗剪承载能力均有明显的贡献,目前规范仅计算钢梁腹板的抗剪作用偏于保守。按叠加法建立了计算组合梁抗剪承载能力的计算式,计算值与实测值吻合良好。

大学生结构设计竞赛中的结构创新设计与优化

全国大学生结构设计竞赛是土木工程学科培养大学生创新精神、团队意识和实践能力的最高水平学科竞赛。第十届全国大学生结构设计竞赛与往届相比,命题中引入了刚柔并济的思想,除了要求结构具有足够的承载力,还对结构正常使用极限状态下结构的跨中挠度做了限制。从第十届全国大学生结构设计竞赛特等奖作品入手,分析特等奖作品的结构选型和结构优化方法,以期为学生准备结构设计竞赛提供参考。

部分抗剪连接钢-混凝土组合梁抗弯极限承载力的实用计算方法

在承载力和变形许可的条件下,钢-混凝土组合梁采用部分抗剪连接可以方便施工、降低造价.由于没有考虑界面纵向滑移及竖向掀起效应的影响,钢结构设计规范中,部分抗剪连接组合梁抗弯强度的计算值在某些情况下将偏于不安全.通过对规范中部分抗剪连接和完全抗剪连接组合梁抗弯强度计算的对比分析,并结合国内4根部分抗剪连接组合梁的试验研究结果,建立了考虑界面纵向滑移及竖向掀起影响的部分抗剪连接组合梁受弯极限承载力的计算方法.计算结果表明,按照该方法得到的计算值与实测值吻合良好.

钢-混凝土组合梁掀起力的理论计算

对均布荷载作用下简支钢-混凝土组合梁的界面交互作用进行了理论研究。利用弹性体变形理论,推导并建立了简支钢-混凝土组合梁关于界面竖向掀起作用的常系数线性微分方程。求解此微分方程可以得出组合梁掀起力沿梁长的分布表达式,在栓钉间距范围内积分即可以算出栓钉所受掀起力的大小,该方法计算值与试验结果吻合良好,从而为栓钉的抗掀起设计提供理论计算依据,具有深层的理论意义和实用价值。

不同抗剪连接程度的钢—砼连续组合梁性能分析

运用ANSYS12.0建立5个不同抗剪连接程度钢-砼连续组合梁有限元非线性分析模型,分析正、负弯矩区不同抗剪连接程度对组合梁极限承载力、挠度、界面滑移及开裂荷载的影响。结果表明,抗剪连接程度对钢-混组合梁的滑移及变形均有一定程度的影响,其中负弯矩区抗剪连接程度对钢-砼组合梁承载性能的影响较大。

以科研实践提高土木工程专业学生的创新能力

作者以科研项目《钢-混凝土组合梁界面交互性能的研究》为背景指导土木工程专业本科生撰写毕业论文,并通过提出问题、查阅文献、对试验方案与测试方案的论证等几个阶段的学习,引导学生发现问题,解决问题,培养和提高本科生的创新能力。最后总结学生在科研实践中暴露出来的问题,并结合教学和科研的经验,在教学方式及管理上提出了相关建议。

大跨屋盖结构设计研究——以第十届全国大学生结构设计竞赛为例

大跨度空间结构广泛应用于大型体育场馆、航站楼等高标准建筑设计。依照第十届全国大学生结构设计竞赛的命题,从结构选型分析、截面设计及制作工艺三个方面,介绍了长沙理工大学参赛作品的设计与制作过程,并创新性地提出结构设计的预应力思想,认为将模型制作的铰接转化为刚接的方法,有利于结构的优化设计。

少学时《弹性力学》课程教学改革探讨

随着高校的改革和专业调整,为了实现宽口径、厚基础的教学基本要求,许多工科院校的弹性力学课程调整为少学时,这必将给该课程的教学工作提出新的要求。本文结合作者近年来对少学时弹性力学课程的教学实践,从课程内容的整合优化、教学手段的改革、改革考核方式、开展科研提升教师专业素质等方面阐述对少学时弹性力学课程教学模式的探索。

均布荷载作用下型钢砼梁滑移及变形的理论计算

利用弹性体变形理论,对均布荷载作用下简支型钢砼梁的界面滑移以及考虑滑移效应影响的变形计算进行了理论分析,推导建立了简支型钢砼梁的界面相对滑移和挠度变形的微分方程。该微分方程既能描述型钢砼梁的界面相对滑移规律,也能体现界面相对滑移对型钢砼梁变形挠度的影响,可为型钢砼梁极限承载力和变形挠度的有限元计算提供理论依据。

基于风电-蓄热式电锅炉联合供暖的风电消纳多目标双层优化调度

为解决中国"三北"地区供热期间"风热冲突"问题,在风电消纳困难的电网末端加装蓄热式电锅炉,利用弃风电量进行供热以促进风电就地消纳。该文以弃风消纳最大和运行成本最小为目标建立基于风电-蓄热式电锅炉联合供暖的风电消纳多目标优化模型,提出双层优化求解的思想,并采用改进型多目标粒子群优化算法进行求解,对生成的Pareto解集使用模糊隶属度法进行筛选。基于中国吉林省某示范工程的实际数据的仿真结果验证了该方法能够有效降低运行成本,提高风电消纳水平。

基于商业园区源/储/荷协同运行的储能系统多目标优化配置

科技园等商业园区的用电负荷类型多样,用电特征和规律与传统高耗能工厂园也有较大区别。通过分析商业园区多负荷特征和人员作息规律,基于分时电价机制采取低谷储能峰平释能的运行策略动态调整冷负荷侧制冷机组功率和园区与电网联络线功率,既实现了对蓄冰槽出力的优化调度,同时由园区能量平衡原则得到储能系统的实时充放电功率,实现对储能功率和容量的配置。建立基于能效、经济、环境的多目标优化模型,分别实现蓄能装置的循环电量和循环冷量最小、储能系统成本及购电费用之和最少和环境污染成本最小。采用基于动态惯性权重的多目标非支配粒子群算法对所建模型进行求解,对生成的Pareto解集使用模糊隶属度法筛选得到最优解。通过上海某商业园区算例验证了所提方法的有效性和可行性。

3D打印技术在大学生结构设计竞赛中的实践研究

第九届全国大学生结构设计竞赛首次应用3D打印技术进行结点连接件制作,文章以该竞赛为背景,简要介绍了竞赛规则,总结了打印工具的选择、3D绘图技巧、打印参数设置等对构件强度的影响,并分析总结出打印构件的强度及荷重比与打印层厚、打印速度、打印纹路及填充密度的关系。

一种核极限学习机分位数回归模型及风电功率区间预测

提出一种核极限学习机分位数回归的风电功率区间预测模型(KELM-QR),利用核极限学习机拟合能力强和分位数回归非对称形式的绝对值残差最小化的思想,实现风电功率区间的快速准确预测。设计兼顾分位数回归和提高区间覆盖率指标的适应度函数,采用粒子群算法优化模型参数,提高预测性能。与其他方法及不同风场数据仿真对比表明,构建的KELM-QR模型的概率性预测区间的覆盖率更高、平均带宽更窄、鲁棒性好。

土木工程大学生创新训练中心建设实践研究

基于长沙理工大学大学生实践教学改革,提出土木工程大学生创新训练中心建设的思路和具体建设内容,涵盖了训练中心师资队伍建设、改革创新训练方法和构建人才培养支持体系三方面的内容。训练中心摸索了一条有效的运营与管理模式,通过开展多种形式的创新实践活动,提升了土木工程类本科生的创新实践能力,探索了训练中心培养土木工程学科创新型人才的途径与重要作用。

钢-混凝土组合梁在负弯矩作用下抗剪性能的试验研究

通过3根钢-混凝土组合梁在负弯矩作用下的试验,研究了其变形发展及破坏过程,得到了组合梁的跨中剪力-挠度曲线、交界面滑移曲线和沿截面高度分布的应变变化曲线,分析了剪切连接程度、截面尺寸、剪跨比、材料强度、钢筋配置等因素对组合梁承载力和延性的影响。对钢梁进行了塑性分析,得出在负弯矩作用下钢-混凝土组合梁抗剪承载力的提高不是由于钢梁腹板的硬化效应所致,而是由于混凝土翼板的贡献,并提出了考虑混凝土翼板影响的组合梁在负弯矩作用下抗剪承载力计算公式。将计算结果与实测结果进行了比较,二者吻合良好。

基于结构设计竞赛 浅谈大学生创新能力培养

以第九届全国大学生结构设计竞赛为背景,总结竞赛训练中创新结构体系的发展过程,阐述了大学生结构设计竞赛对于培养大学生创新意识的重要作用,竞赛平台不但促进了土木工程学科的教学改革和发展,也为实践大学生创新能力的培养提供了参考。

力学在建筑工程上的应用探索

本文运用力学知识对大跨度屋盖结构做出合理、经济的创新设计,使其获得较强的正常使用刚度要求和最大承载力。文章对结构选型、结构方案、节点构造等几个方面进行了受力分析与计算分析;在材料力学性能试验的基础上,结合力学与结构设计基本原理,计算了模型各部分的内力等,取得很好的效果。