智能预应力梁的变位控制理论及方法

针对活载与恒载比值高的情况,提出了在梁中使用随活载变化而变化的智能预应力方法,即根据梁承受的荷载情况,配置适当的伸缩机构,通过伸缩机构的顶升、回缩改变梁中的预应力大小,从而实现梁的变形始终控制在目标范围内。研究中以一根跨中挠度为控制目标的简支梁在移动荷载作用下的挠度分析,演示了智能预应力的工作过程,同时在研究中考虑了荷载移动速度,探讨了智能预应力系统的可控性,通过数值算例说明了控制思想的可行性。

无粘结智能预应力简支梁的力学性能研究

针对混凝土简支梁的挠度控制问题,提出了在梁中使用随活载变化而变化的智能预应力方法,即根据梁承受的荷载情况,通过梁端智能锚具的顶升、回缩改变梁中的预应力大小,从而实现梁的挠度始终控制在目标范围内。研究中以一根跨中挠度为控制目标的智能预应力简支梁在移动荷载作用下的力学分析,推导了结构的控制微分方程,并通过数值算例演示了智能预应力梁的工作过程,说明了控制思想的可行性。

双撑杆横张智能预应力梁设计参数数值分析

运用ANSYS软件计算分析了双撑杆横张智能预应力简支梁中智能伸缩杆的布置方式、预应力索的截面面积以及智能伸缩杆的顶升方式这3个因素对系统消耗的能量、智能伸缩杆的杆力和智能伸缩杆的伸长量这3个性能评价指标的影响.分析结果表明:智能伸缩杆的初始杆长越长,性能指标越好;智能伸缩杆应对称布置在梁跨度的1/4和3/4附近;预应力筋的截面抗拉刚度越大,性能指标越好;不同顶升方式之间,智能伸缩杆耗能的差别很小,可采用同步顶升.

轻型立转开启桥设计参数研究

轻型立转开启桥是以尽可能减少开启部分的结构重量为目标而设计的一种新型开启桥。与传统开启桥相比,它采用了结构新颖,形态优美的无背索斜塔斜拉桥作为其开启结构,达到平衡压重与结构有机融合的目的,利用了移动兼作减振功能的开合压重以调整结构重心,达到开合的目的,并采用接触弹簧对开启结构进行辅助开合,达到了进一步减轻结构重量的目的。从建立该类开启桥的力学模型出发,对开合过程中结构各部分设计参数应满足的条件进行了分析,并通过一个算例说明了该类开启桥的初步设计过程,同时对结构的振动控制方案作了探讨。

集中荷载下固定铰支剪式可展桥梁结构分析与参数优化

为了满足应急装备高机动性、高承载力要求,采用结构力学方法研究了构型参数对剪式可展桥梁结构性能的影响.根据虚位移原理,建立了移动集中荷载作用下两端固定铰支座剪式结构的一般力学模型,推导了各剪叉杆的内力表达式及杆件最大正应力表达式,并以强度控制下剪式可展桥梁结构最轻质量设计为目标,结合定义的剪式结构质量影响系数,获得剪叉杆件水平夹角与标准单元数、剪叉杆件形状系数之间的最优关系.结果表明,最优水平夹角随标准单元数增大而增大,随剪叉杆件形状系数的增大而减小.最小质量影响系数随剪叉杆件形状系数的增大而增大.当标准单元数较小时,偶数标准单元的最小质量影响系数小于相邻的奇数标准单元;当标准单元数较大时,最小质量影响系数随标准单元数的增大而增大.

体验式教学模式的回顾流程探索

学生的自主学习能力和创新能力是高等教育人才培养"卓越化、国际化、研究型"的重要内容。体验式教学模式强调学生为中心、教师为引导、体验载体为牵引,不仅有利于培养学生的研学精神和创新能力,还可培养其团队合作能力。文章介绍了体验式学习的基础,分析了体验式教学的特征,阐述了体验式教学的回顾流程。

双撑杆智能预应力钢桁梁承载性能参数分析

运用ANSYS软件计算分析了双撑杆智能预应力钢桁梁跨中挠度约束范围、杆件应力约束范围、钢桁梁跨度、撑杆数量以及荷载形式5个因素对双撑杆智能预应力钢桁梁承载性能的影响,并将相同约束条件下双撑杆智能预应力钢桁梁与普通预应力钢桁梁的承载性能进行了对比.结果表明:挠度约束范围越小、应力约束范围越宽、钢桁梁跨度越大,则智能预应力钢桁梁与普通预应力钢桁梁的最大约束承载力之比就越大;双撑杆智能预应力钢桁梁的承载性能优于单撑杆智能预应力钢桁梁;智能预应力钢桁梁在逐次增多荷载工况下的承载性能优于移动集中荷载工况下的承载性能.

适宜北京建设特点的钢结构住宅体系论证与趋势分析

从城市住宅建设发展历程、结构体系、相关标准规范、限高限容积率、居住品质、户型特点等角度出发,对北京市住宅建设特点进行梳理;并从城市规划发展和未来预期的角度,分析北京市住宅发展动向,根据钢结构住宅的结构特点、材料特点,阐述适宜北京发展和推广的钢结构体系。

连续梁桥水平转体结构转体过程控制仿真分析

以常州大明路跨沪蓉高速公路连续梁桥水平转体结构转体过程控制为例,考虑结构转动惯量、球铰摩擦系数和牵引系统几何位置等相关参数,分别在ADAMS/View及MATLAB中建立结构转动的PID控制仿真方案,研究转体牵引力对结构转动角速度、角加速度等影响规律及结构从启动到平稳转动时牵引力矩控制规律。结果表明,ADAMS可对转体桥梁转体施工过程进行控制仿真,给出结构从静止状态进入转动状态所需牵引力的变化过程;ADAMS软件与MATLAB软件进行转动过程联合控制仿真可行。

弦支剪式可展桥参数化分析及优化设计

剪式可展桥能够快速搭建灾后应急通道,提高救援效率.针对剪式机构刚度差、材料利用率低等特点,结合弦支体系提出了一种新型的应急用弦支剪式可展桥梁结构.为研究其结构的承载性能,采用Karamba3D建立有限元模型,在移动荷载作用下对撑杆长度、撑杆数目、剪叉杆截面、初始预应力幅值、剪叉角度等影响因素进行了参数化分析,并利用Galapagos模块以结构最低质量为优化目标对弦支剪式可展桥进行优化设计.结果表明:增大撑杆长度、撑杆数目和初始预应力能够有效减少剪式机构应力和挠度;增大剪叉角度使剪式机构应力和挠度增大,而增大剪叉杆截面厚度会减少剪式机构应力,但会增大其挠度;剪式机构依然以受弯为主;优化使结构质量减少38.89%,且优化后弦支剪式可展桥的应力和挠度大约是其对应剪式可展桥的0.25倍和0.2倍,验证了弦支剪式可展桥的优越性.

谈垂直绿化技术在建筑设计中的运用

简述了垂直绿化技术的发展现状,介绍了标准模块种植槽技术与不织布养液种植两种可有效推广的垂直绿化技术,并针对垂直绿化技术在运用中存在的问题,提出了具体的应对策略。

钢管结构相贯节点的研究现状

简单介绍了钢管结构相贯节点的分类和研究方法,在参考大量国内外相关文献基础上,总结了钢管结构中圆管相贯节点、方管相贯节点、方圆管相贯节点和H型钢弦杆相贯节点的研究现状和有关研究成果。

国内外钢结构住宅应用现状

在新型建筑材料和新技术发展基础上,钢结构因其独特的材性和相对低廉的价格已在国内外得到广泛应用。一方面,国内不断加强引进国外成套技术进行钢结构住宅建造;另一方面,对钢结构住宅的推广已广泛开展。本文通过分类和对比2种研究方法,归纳总结国内外成套钢结构住宅体系、发展历程和技术措施。同时针对钢结构特有的防火、防腐等技术问题进行探讨。

常州大明路跨沪蓉高速转体梁快速称重试验

常州大明路跨沪蓉高速桥转体梁采用水平转体法施工,为了实现转体结构在转动过程中平衡稳定、灵活转动,需要进行不平衡称重试验,本文通过工程实例,结合粗分加载初判和细分加载精寻的快速称重技术,可为转动体快速估算偏心距,并为后续配重提供依据,为类似连续梁桥转体过程提供借鉴。

一种弦支剪式可展桥的探索

为提升灾后应急救援装备的机动性能和承载性能,结合弦支结构和剪式机构概念,提出一种新型可展应急桥——弦支剪式可展桥。该可展桥以剪式单元为基本构件组成可展主体,展开到位固定后,与撑杆、下弦索等组成弦支结构体系,形成兼具高机动性、高承载性的空间桥梁结构。针对剪式可展桥水平展开方式的不足,提出斜拉展开概念,并基于Rhino/Grasshopper参数化设计平台对其进行展开分析、承载力分析、参数分析及弦杆优化布置分析,验证了弦支剪式可展桥的可行性及优势性。分析结果表明:弦支体系能够有效减少结构的内力、变形等;撑杆数目、初始预应力对弦支剪式可展桥承载性能的影响最为显著;端部弦杆能够进一步减少结构应力。

降香黄檀/纤维素抗菌复合膜的疏水改性

为改善纤维素薄膜易吸潮的缺点,并保持其生物可降解性,利用安全无毒、可食用的单硬脂酸甘油酯、大豆卵磷脂,对降香黄檀/纤维素抗菌共混膜表面进行疏水改性。将两种小分子溶液用旋涂法涂覆于薄膜表面,并对改性后复合膜的分子结构、疏水性能、力学性能、透光性能以及阻隔性能进行系统研究。实验结果表明,单硬脂酸甘油酯改性后的复合膜具有优异的疏水性,接触角为103.8°,具有良好的力学性能,拉伸强度为154.57MPa,良好的阻气阻水性能,优于市场上商用聚偏氯乙烯(PVDC)纤维素复合膜,而复合膜透光性较差,透光率仅在30%。而大豆磷脂改性后的复合膜疏水性能稍差。因此,单硬脂酸甘油酯改性后的纤维素复合膜不易吸潮,且具有优良的性能和商业价值。

FRP加固钢筋混凝土圆柱抗震性能的试验研究

本文在5根钢筋混凝土圆柱低周反复荷载试验基础上,研究了碳纤维(CFRP)和Dyneema纤维(DFRP)加固混凝土圆柱的抗震性能.

基于开关控制的智能预应力结构模型试验

针对活载与恒载比值高的情况,提出了梁中预应力随活载变化而变化的智能控制方法,即根据梁承受的荷载情况,在梁中配置适当的智能锚具,通过智能锚具的顶升、回缩改变梁中的预应力大小,从而实现梁监控点处的挠度或应变始终被控制在目标范围内。基于开关控制算法,采用模拟信号控制系统进行了智能预应力简支梁在缓慢移动荷载作用下的挠度控制试验,采用数字信号控制系统进行了智能预应力斜拉桥在缓慢移动荷载作用下的应变控制试验。试验结果验证了控制思想的可行性,同时为快速移动荷载下的智能控制提供试验基础。

基于分级控制的智能预应力结构模型试验

针对活载与恒载比值高的情况,提出在斜拉桥中采用随活载变化而变化的智能斜拉索方法,即根据主梁承受的荷载情况,在斜拉索中配置适当的作动系统,通过作动系统实时改变索力大小,从而实现主梁监控点处挠度或应变始终控制在目标范围内。基于分级控制算法,以应变控制为目标,采用数字信号控制系统进行了智能斜拉桥模型在移动荷载作用下的主动控制试验,研究了控制算法中电机转速设置对智能斜拉索系统控制性能的影响,以及在不同荷载移动速度下,控制算法中的死区设置和电机转速设置对智能斜拉索系统控制性能的影响。试验结果表明,通过作动器速度的分级和限位应变范围的分级,可提高系统在快速移动荷载作用下的控制能力,同时又能避免系统在慢速移动荷载作用下的频繁启动,实现了自适应控制的目标。

格构槽钢立柱轴压试验与有限元分析

以3 m长、6种不同壁厚(0.8 mm、1.0 mm、1.2 mm、1.5 mm、1.8 mm、2.0 mm)的格构槽钢立柱为研究对象,对其进行轴压试验,得到试件的受力性能、极限承载力和失稳形式,并进行了有限元分析和比较。结果表明:在轴压荷载作用下,较薄试件(0.8 mm)的单肢先发生局部屈曲,而后试件绕弱轴发生整体的弯曲失稳;其它厚度试件一般发生整体弯曲失稳。试件的荷载-位移关系曲线包括弹性、弹塑性和塑形破坏3个阶段,但弹塑性阶段表现得并不明显。典型试件荷载-位移曲线的有限元分析结果与试验数据十分接近,试件局部失稳和整体失稳模型的有限元分析与试验结果也十分相似。试件极限承载力的有限元分析结果与试验数据差别在10%以内,证明了有限元建模方法的合理性和正确性。