竹材桥梁模型的结构受力分析与优化

以第十六届黑龙江省大学生结构设计竞赛命题为背景,使用Midas Civil有限元软件对某校参赛模型桥梁结构选型和力学性能分析方面进行论述和总结。以某大桥为参考依据进行方案设计,通过Midas Civil有限元软件建立3D桥梁模型,从强度、刚度和稳定性等力学性能研究。在符合材料性能的情况下,通过细部处理减轻模型质量。实验结果表明,模型最终可以降低重量,说明所提出的方案设计及细部处理符合要求。

镜像法求解SH波散射问题的应用综述

镜像法作为求解地震工程中弹性波动中缺陷对SH波散射问题常见的一种方法,常常被用来求解半空间、直角域及带形域内部孔洞、夹杂及裂纹等缺陷引起的散射问题。半空间问题是含有一条直边界将介质一分为二,直角域问题是两条相互垂直的边界即四分之一区域,而带形域则是两条平行的水平边界问题。文章论述镜像法在其他工程方面的应用及SH波散射问题的进展情况,对镜像法的工作原理进行分类说明,并对镜像法求解半空间、直角域以及带形域边界问题进行研究。

复合混凝土材料及不同蜂窝夹芯结构的力学性能综述

为全面开展复合混凝土材料制备蜂窝夹芯板的研究,综述了国内外关于稻草秸秆纤维与纳米二氧化硅复合混凝土材料及蜂窝夹芯结构的研究,分析了各种检测方法,概述了稻草秸秆纤维与纳米二氧化硅复合混凝土材料及不同蜂窝夹芯结构的力学性能,对复合混凝土材料蜂窝夹芯板研究及应用趋势进行总结。

结构设计类课程教学中整体式工程情境的创设

[目的]工程情境创设作为工学类专业课程教学设计的重点,关系到学生工程意识的建立及工程应用能力的培养。[方法]针对土木工程专业结构设计类课程教学中存在工程情境创设不形象、不全面、不系统等问题,以结构布置、计算单元选取、荷载计算、内力计算、内力组合等内容为例,介绍了整体式工程情境的创设。[结果]实践结果表明:整体式工程情境具有形象性、直观性、系统性的优点,有助于学生对相关概念、基本原理、计算方法的理解与掌握,能够增强其对结构总体系与分体系间构成关系、传力关系的理解。[结论]整体式工程情境的创设,是对现阶段结构设计类课程教学中工程情境创设的积极探索,有助于学生结构设计能力的培养及整体结构观的建立。

基于Midas Civil对结构设计竞赛理论分析及模型优化

以第十四届全国大学生结构设计竞赛命题为背景,使用Midas Civil软件对齐齐哈尔大学参赛作品进行理论方案设计。以江苏无锡华清大桥为参考依据进行方案设计,使用Midas Civil建立轴侧图、平面图、立面图以及剖面图,分别从结构的强度、刚度、稳定性进行分析并对模型进行优化。经过优化后的模型比参赛模型质量减少约100 g,仍然能够满足承载能力设计,这说明所提出的优化方案设计符合要求。

结构力学求解器在对称刚架结构中的应用

以建筑中常见的对称结构为基础,从简单的单层单跨刚架结构展开,逐步拓展至单层多跨结构。利用结构力学求解器分别对结构施加正对称荷载和反对称荷载,有效地模拟其在工程中的实际情况,并考虑施加竖向荷载作用,从而分析结构在荷载作用下的内力和位移的变化,为实际工程结构提供参考。

城镇住宅建筑可持续性与宜居需求探析

随着我国实施可持续发展战略,在各方面都体现出了可持续发展,住宅作为人们生活的场所更是要结舒适性、节能性与环保性为一体。基于现代的建筑设计理论,分析、研究城镇住宅建筑的居住模式,将住宅内外环境、建筑空间与建筑功能相互结合,改善已有的居住条件,提升生活质量,营造可持续的、居住宜人的建筑空间环境。

新型绿色建筑材料秸秆钢渣泡沫混凝土研究现状及展望

随着中国“双碳”政策的推进,建筑行业的碳排放和能源的消耗日益明显,如何做好建筑的节能减排成为社会广泛关注的问题。泡沫混凝土作为一种质轻价廉、具有良好的保温隔热、隔音性能的建筑材料,成为研究热点。综述了近些年国内外学者对于泡沫混凝土的各方面性能的研究,其中掺入钢渣对泡沫混凝土的力学性能可以有效地提高,但对其热学性能不太理想;而掺入植物纤维对泡沫混凝土的热学性能有一定的帮助。因此,对在众多学者研究的基础上,结合我国农业废料秸秆及工业废料钢渣利用率不足等方面,提出了一种新型绿色建筑材料——秸秆钢渣泡沫混凝土,对泡沫混凝土的研究和应用提供了新的思路。

变分原理在梁弯曲中的应用

以梁弯曲中的固端梁和简支梁为例,推导了最小势能原理和最小余能原理在梁弯曲中的应用,进一步列出位移平衡方程和力的边界条件.该方法为变分原理在梁弯曲的应用提供理论参考,并且为研究不同约束条件下梁弯曲理论奠定基础.

基于专业认证背景下翻转课堂在土木工程专业课应用研究

针对地方高校土木工程专业课的教学现状和问题,以“计算机绘图及BIM应用”课程为例,将“翻转课堂”教学模式引入专业课的教学中。在教学环节中进行了教学大纲的优化、合理的教学设计构建、考核方式的完善以及建立持续的改进的评价机制四个方面的教学改革。经过2个教学轮次实施的验证,说明了“翻转课堂”这种教学模式能够提高学生主动学习的积极性,学生学习的机动性,调动了学生的学习兴趣,从而提高了土木工程专业课的教学效果。

弹性带形域中多个半圆柱形凹陷对SH波的散射

对稳态SH(shear horizontal)导波在表面含有多个半圆柱形凹陷的弹性带形介质内的散射问题进行了研究,并给出了解析解。首先,运用导波展开法构造平面SH导波;然后,利用累次镜像法构造出满足带形域上、下两条直边界应力自由条件的散射波;最后,根据凹陷边沿的切应力为零的条件得到定解方程。通过算例分析了累次镜像法的精度、凹陷边沿的动应力集中和上、下边界位移幅值的变化情况。数值结果表明:只有一个凹陷时,中高频率的入射波和小厚度的带形域会引起凹陷边沿更高的动应力集中,上边界位移幅值的最大值会出现在凹陷的迎波面附近;当有两个凹陷时,大多数情况下,第二个凹陷对第一个凹陷边沿的动应力集中起放大作用,并且在理想弹性带形介质内,两凹陷之间的影响在相距无穷远时也会存在。

“分区”与“契合”思想求解半空间含凸起地形对SH波散射问题的研究进展

地震波中的横波SH波对含凸起地形的散射问题一直都是地震工程学研究的热点课题之一,解析法求解含凸起地形问题时要比凹陷地形问题困难很多。波函数展开法、复变函数法、多极坐标法等常常被用来研究SH波对有凸起地形的散射问题。“分区”思想是将求解的理论模型分成若干个区域,然后构造若干个区域所满足各自的辅助问题。“契合”思想是将分成的若干区域在公共边界上进行“契合”,满足公共边界的位移和应力连续的条件,然后建立该问题的无穷代数方程组并截取有限项给出算例和讨论数值结果。“分区”与“契合”技术的应用使得求解含凸起地形的复杂问题变得更为简单。

分离变量法求解二维平面薄板相关问题的研究

分离变量法作为数学物理方程中常用的方法之一,被广泛的用来解决偏微分方程的定解问题。基本思想是将偏微分方程混合问题经过变量分离,转化为常微分方程的初值问题。将原方程含有的多个变量混合问题拆分成含有若干个只含单一变量的常微分方程。以二维平面薄板为例,采用分离变量法求解该问题的振动方程、波动方程及热传导方程问题的相关研究,推导出平面薄板在给定边界下的解并总结出矩形薄板在不同边界条件下特征值及特征函数的表达。

基于半圆柱形峡谷对SH波散射的经典模型退化验证分析

从事弹性波动领域研究的科研人员及科技工作者所分析的理论模型是有充分的科学依据和一定的工程背景,研究的理论分析为工程实际提供有效的参考价值和理论基础。为了证明公式推导的科学严谨性及理论研究的可靠性,基本需要将所研究的模型退化来进一步证实研究课题的正确性。以1973年TRIFUNAC的半圆柱形峡谷对SH波散射的经典模型为例,选取部分文献退化模型与之分析。用以说明模型退化研究分析的真实性和有效性,也是该领域验证的一种有效方法。

智能混凝土自诊断与自愈功能的研究进展及应用

混凝土广泛应用于公路、桥梁等建筑工程中,生产混凝土的原材料需要大量胶凝材料和骨料。普通混凝土具有能源消耗多、抗拉强度低、易产生缝隙且不能很好的长期使用等缺点。在服役过程中,由于环境、疲劳效应等因素的影响会产生损伤累积、强度降低等情况,造成安全隐患。为了充分利用原材料和提升混凝土的各项自身性能,使得混凝土的长期可持续发展,开展智能混凝土的研究具有必要性。对智能混凝土的自诊断与自愈功能的进展及应用进行研究,提出对智能混凝土应用和发展前景的展望。

新工科背景下土木工程专业实践教学体系的构建

结合“新工科”教育改革的研究,阐述了齐齐哈尔大学土木工程专业以提高学生实践能力与创新能力为中心,依托人才培养方案修订、虚实结合、产教融合协同育人、学科竞赛和提升就业为导向五方面为支撑,构建与完善其实践教学体系的措施。结果表明,通过以上措施,取得了良好的实践教学效果。

《混凝土结构设计原理》实验课教学方法改革研究

《混凝土结构设计原理》是实践性非常高的一门课程,具有涉及内容繁多、涉及面广、实践性强等特点。为培养学生兴趣、提高学生主动学习思考的能力及培养创新型应用人才,也为解决平时课堂授课形式单一、理论知识枯燥及书本与现实明显脱节等一系列问题,该课程引入实验教学过程并进行单独考核。该文以学生学习和发展为导向,结合课程教学大纲和实验设备等现有基础研究新的实验教学方法,进行合理的教学改革以提高整体教学效果。

混凝土结构裂缝的成因及修复研究

随着现代化进程的不断发展,混凝土作为一种建筑材料得到了极其广泛的应用,它和钢筋的结合更是能充分发挥这种材料的各项优良性能,使其具有强度高,整体性好,耐腐蚀等优点。但由于混凝土结构在施工阶段的混凝土强度原因及使用阶段各种荷载效应的影响,混凝土易产生宽度长度不同的裂缝。在对比分析混凝土结构裂缝产生的各种原因入手,分析混凝土结构内部损坏机理及发展历程,进而总结出混凝土裂缝的防治措施。针对各种混凝土材料的特点及受力情况对钢筋混凝土结构进行有针对性的加固,意在弥合混凝土表观裂缝及控制裂缝发展,达到良好的受力效果。

智能算法在隧道围岩分级判别中的应用研究

精确的隧道围岩分级是确定施工方法和支护设计的重要参考依据,也是在复杂的地质条件下安全施工的重要保障。传统的隧道围岩分级常采用TSP系统、Q系统以及RMR方法,但这些方法受限于人为地质条件的勘察,需要依赖大量的已有经验,并且指标取证数量较少,这使得围岩的分级判别往往与实际情况存在一定的偏差。而智能算法能够高效地处理复杂的非线性围岩参数,可以在指标数量较少的情况下对隧道围岩进行精准分级,因而被广泛的应用于隧道围岩的分级判别工作。以隧道围岩的分级判别作为研究背景,在总结众多学者研究进展的基础上,归纳了分级判别模型的一般思路,对智能算法在隧道围岩分级判别中的应用进行系统分析,并展望了智能算法如何更加精准高效的进行隧道围岩的分级判别。