高强钢筋增强节段拼装桥墩抗震性能分析

为实现预制节段拼装桥墩(PSBC)地震动力响应与震后残余位移的同步控制,提出以高强钢筋替代传统PSBC中普通贯通钢筋的新方案。为验证该方案的有效性,对比分析配置普通热轧带肋钢筋HRB400、HRB500和精轧螺纹钢筋PSB785的PSBC模型的抗震性能。首先,提出了PSBC纤维模型建模方法,并将数值模拟结果与前人试验及本文作者试验结果进行对比,验证了建模方法的有效性。然后,针对上述3类PSBC模型开展单调加载分析、滞回分析及动力时程分析,对比各模型的位移延性、耗能能力、地震最大位移反应及震后残余位移。结果表明:将PSBC贯通钢筋由常用的HRB400改为PSB785型精轧螺纹钢筋,可在地震时最大位移基本不变的前提下显著减小震后残余位移。因此,建议PSBC贯通钢筋优先选用PSB785型精轧螺纹钢筋,藉此综合提高PSBC抗震性能和自复位能力。

面向“一带一路”的土木工程留学生培养策略

"一带一路"倡议中量大面广的基础设施工程的顺利建设,需要我国联合沿线诸国培养大量能够担负重任、解决实际工程问题的土木工程留学生创新人才。提高来华土木工程留学生培养质量,可为"一带一路"倡议实施提供人才支持,提升我国高等教育国际化影响力。从"一带一路"基建工程项目技术特点出发,分析面向"一带一路"土木工程留学生应具有的专业素养和培养目标,继而提出相应的培养对策,为我国高等院校在土木工程留学生培养方案的改进方面提供参考。

超高强-普通钢筋混合配筋节段拼装桥墩抗震性能分析

为实现预制节段拼装桥墩(PSBC)震时动力性能与震后功能性的同步提高,提出将超高强钢筋与普通钢筋同时作为贯通各节段的纵向主筋,并通过拟静力试验初步验证了该混合配筋PSBC设计理念的有效性。在试验研究基础上,建立混合配筋PSBC纤维模型,开展有限元分析,揭示超高强钢筋屈服强度和混配比例对此新型桥墩抗震性能与自复位能力的影响规律。研究结果表明,在PSBC中混合配置超高强的精轧螺纹钢筋与普通热轧带肋钢筋,可有效提高PSBC的自复位能力和位移延性,并保持滞回耗能能力基本不变。

海洋环境下钢骨混凝土桥墩时变抗震性能分析

借助有限差分法确定考虑多重环境因素影响的钢骨混凝土桥墩内置钢材初始锈蚀时间,基于海蚀环境中纵筋截面面积和屈服强度时变退化公式,建立钢骨混凝土桥墩内部型钢力学性能劣化表征方法,基于OpenSees软件建立考虑腐蚀损伤的钢骨混凝土桥墩全服役期内有限元纤维模型。通过滞回分析及延性分析,了解和掌握全寿命服役过程中钢骨混凝土桥墩的腐蚀损伤和性能劣化机制,探究腐蚀现象对于耗能能力、延性、强度和峰值位移反应的影响规律。结果表明:保护层厚度显著影响锈蚀初始发生时间,型钢腹板性能退化程度对构件性能的影响程度远远小于翼缘。翼缘锈蚀开始后,桥墩抗震性能出现明显的退化现象。

“一带一路”背景下土木工程专业留学生人才培养策略

土木工程作为支撑国家基础设施建设的关键学科,为“一带一路”倡议中基础设施互联互通提供了重要的技术支持。围绕“一带一路”背景下土木工程专业留学生人才培养问题,讨论了高校土木工程专业国际化的必要性和在土木工程专业留学生人才培养面临的主要问题,并结合南京工业大学土木工程学院国际班的教学和实践,提出了土木工程专业留学生人才培养策略,强调以留学生为中心,坚持培育卓越人才、服务家国社会和学问达到世界水平的培养理念,聚焦土木卓越工程师的国际化人才培养目标,为高校土木工程专业留学生人才培养提供参考。

情境教学法在工科专业基础课中的应用探索

高校工科类专业基础课在整个课程体系中具有承上启下的重要作用,采用情境教学法是提高该类课程教学质量的有效途径。该文根据教学研究与实践,归纳出将情境教学法应用于工科专业基础课教学过程中常遇到的三大困境。在此基础上,开展创新与实践,提出突破此三大困境的三大策略。所提创新策略可为工科专业基础课应用情境式教学提供具体指导,有利于提高学生学习效率,促进其能力培养和兴趣发展。

用于混合配筋节段拼装桥墩抗震设计的骨架曲线模型分析

预制节段拼装桥墩(Precast Segmental Bridge Column, PSBC)与现浇钢筋混凝土(RC)桥墩相比,具有突出的建造效率优势和环保优势。然而,各类形式的PSBC大多无法做到抗震性能及震后可修复性的兼顾。为解决此问题,本文提出了混合配筋节段拼装桥墩(Hybrid Reinforced PSBC, HR-PSBC)的概念并对此类桥墩抗震设计方法进行探究。首先,基于OpenSees平台建立了HR-PSBC精细化纤维单元模型,实现了对FRP筋断裂、纵筋应变渗透所致粘结滑移、节段间相对转动等复杂力学行为的准确模拟;其次,通过与前期开展的HR-PSBC试件试验所得结果进行对比,验证了建模方法的精确性,弥补了当前研究中缺乏HR-PSBC抗震性能高效数值分析方法的不足;在此基础上,开展了HR-PSBC单调推覆性能分析,揭示了混配比例、FRP筋弹性模量、FRP筋弹性极限强度、耗能钢筋配筋率、混凝土轴心抗压强度、轴压比、剪跨比等对HR-PSBC骨架曲线特征点的影响规律;最后,提出用于混合配筋节段拼装桥墩抗震设计的双折线骨架曲线模型。研究旨在为HR-PSBC抗震设计方法的提出打下基础。

复材筋与钢筋混合配筋混凝土柱的抗震性能分析

为考察纤维增强复合材料筋与钢筋混合配筋混凝土柱的抗震性能,采用Open SEES软件进行有限元分析,并与试验结果比较验证了模拟的准确性。在此基础上探讨了混合配筋柱破坏模式、二次刚度比、残余变形和累积耗能等特性,发现复材筋与普通钢筋之间的配置比例对其破坏模式和位移延性有较大影响,"复材筋"配置较少时,混合配筋柱将达不到2%的位移延性需求。在保证"复材筋"配置比例的前提下,混合配筋柱比普通钢筋混凝土柱具有稳定上升的屈服后刚度和相近的耗能能力,柱构件的残余变形大幅减小,表明其在建筑结构中具有较好的应用前景。

波纹钢管约束承插式拼装桥墩抗震性能研究

承插式预制拼装桥墩是将预制混凝土墩柱插入承台预留的凹槽内,在间隙中填充混凝土或灌浆料连接形成的装配式结构,承台预留槽内设置波纹钢管以增强对桥墩根部的横向约束。开展承插式拼装桥墩和现浇桥墩2组试件的拟静力荷载试验,研究了承插式拼装桥墩的抗震性能以及波纹钢管的横向约束效应,并通过相关影响参数的模拟分析,探讨了承插深度、灌浆料强度和连接界面处理方式对承插式桥墩抗震性能的影响规律,为其抗震设计提供依据。研究结果表明:波纹钢管约束承插式桥墩柱脚形成的塑性铰区域及破坏形态与现浇桥墩基本一致,承载能力没有明显差异,但破坏时极限位移提高约20%,结构延性和耗能能力有所提高,波纹钢管约束承插式拼装桥墩具有良好的整体性和抗震性能;随着承插深度的增加,承插式桥墩的抗震性能随之提高,当承插深度超过0.6D(D为墩身直径)时,其抗震性能提升趋于缓和;当灌浆料强度达到桥墩主体混凝土强度后,继续增加强度对桥墩抗震性能影响不大;相对光滑界面连接,波纹键齿和梯形键齿连接的承插式桥墩承载能力分别提高约30%和26%,累积耗能分别提高20%和15%,波纹键齿连接的效果最优。