碳纤维布加固预应力混凝土空心板桥力学性能分析

利用Midas/FEA有限元软件对承载能力不足的装配式预应力混凝土空心板桥,进行了碳纤维布和预应力碳纤维布加固后的力学性能分析.计算结果表明:采用碳纤维布加固可以使空心板的承载能力得到提高,受力性能得到改善;加固后空心板的钢绞线及混凝土的应力都有所减小,挠度明显减小;裂缝在空心板截面上的发展高度明显降低,虽然裂缝的数量增多,但碳纤维布有效地抑制了裂缝的发展,使其间距变小、分布均匀;采用预应力碳纤维布加固空心板桥,其各项性能均优于普通碳纤维布加固空心板桥,且可以使碳纤维布的高强性能得到充分发挥.

线性二次型调节器算法对黏弹性阻尼器参数的优化设计

鉴于黏弹性阻尼器(VED)对结构减震控制的局限性,采用等效刚度和等效阻尼的力学模型,对VED的参数优化问题进行了研究。基于LQR的最优控制算法,提出一种以VED控制下结构的振动响应去逼近最优控制下结构振动响应的VED参数优化的新方法。通过对一个加入VED的3层混凝土框架结构进行动力响应数值分析,得出结论。方法相对简单,所提出的VED参数优化方法能够使结构动力响应得到有效的控制,控制效果与采用最优控制算法的计算结果较为接近,验证了该方法的有效性。利用上述方法优化VED参数,对结构进行振动控制,虽然无法达到全状态最优增益反馈控制力的主动控制效果,但经过优化后的动力反应逼近最优控制算法的结果。该方法为VED在结构减震控制方面取得更好的减震效果提供了理论参考。

粘弹性阻尼器对高层建筑减震效果分析

利用粘弹性阻尼器经济性能、减震性能良好的特点,将其加入一不满足层间位移限值要求的高层建筑中,并利用工程分析软件SAP2000对其进行多遇地震作用下的减震效果分析,分析结果表明,阻尼器的加入使结构的动力特性发生了改变,并有效消减了结构的动力响应峰值,使结构的层间位移满足了规范要求。

轻钢龙骨防火外墙与钢框架连接的抗侧性能研究

针对轻钢龙骨防火外墙在L型角铁连接、异型角铁连接两种连接方式下的平面内抗侧性能进行了推覆试验研究。采用有限元软件ABAQUS对试件进行模拟分析,并将计算结果与试验结果对比,两者吻合良好,验证了有限元模型的有效性。考虑连接件个数、墙体内竖向龙骨间距及布置方式等因素影响,对不同连接方式下轻钢龙骨防火外墙与钢框架连接的抗侧性能进行有限元模拟分析。结果表明:对于轻钢龙骨防火外墙,采用L型角铁连接方式比采用异型角铁连接方式具有更高的水平抗侧承载力和变形能力;但采用异型角铁连接方式比采用L型角铁连接方式具有更高的抗侧刚度。此外,增加连接件或自攻螺钉个数对墙体连接的水平极限承载力及平面内刚度的提升最为显著。

碳纤维布加固预应力混凝土空心板桥极限承载力全过程分析

对采用碳纤维布加固后的装配式预应力混凝土空心板桥进行极限承载力分析。采用MIDAS/FEA有限元软件建立计算模型,考虑材料的非线性,计算空心板在4种工况下的极限承载力。计算结果表明:采用碳纤维布加固空心板桥,改善了空心板的受力性能,提高了空心板的屈服荷载和极限荷载;空心板的屈服荷载和极限荷载随碳纤维布用量的增加呈非线性增大;加固后的空心板挠度明显减小,空心板变形得到有效的控制。

高职《土力学与地基基础》教学改革与实践

分析了《土力学与地基基础》课程的性质、特点与要求,针对高职教育的培养目标和课程教学现状,结合课程理论性与实践性强的特点,重新整合课程教学内容,改革教学模式与手段,优化成绩考核机制。提出了一套基于"工学结合"的教学改革方案,力图提高教学效果,使学生能够更好地学好课程,达到理论知识与工程实践有机结合,培养学生的创新能力以及综合素质。

考虑损伤程度的CFRP加固RC框架Pushover分析

基于前期RC框架及CFRP布加固完好RC框架的水平低周反复荷载试验研究,采用有限元软件SAP2000对该试验进行Pushover分析,结果表明模拟结果与试验值基本相符.以此为基础,通过定义材料的弹性模量(刚度)变化,来表达RC框架的损伤程度,从而建立CFRP布加固损伤钢筋混凝土框架结构的有限元分析模型,继而对该模型进行了Pushover分析,研究考虑损伤参数的CFRP布加固RC框架结构抗震性能,计算结果表明,损伤程度既大幅度减小加固框架的延性,也降低加固框架的极限承载力,验证了笔者分析方法的可行性与合理性.

钢绞线与水泥基复合材料局部黏结滑移模型

为了解决由于钢绞线类黏结滑移试验的局限性,无法直接获得锚固长度内各点的实际黏结滑移关系的问题,本文建立了基于加载端位移的高强钢绞线与工程水泥基复合材料局部黏结-滑移关系模型。基于微元法,结合高强钢绞线与工程水泥基复合材料平均黏结-滑移关系模型,采用试验、理论计算和数值模拟方法,对建立的局部黏结滑移模型相关参数进行对比分析。结果表明:局部黏结-滑移模型的计算结果和数值模拟结果在验证点(自由端和加载端)处与试验结果吻合良好;与平均黏结-滑移关系模型相比,局部黏结-滑移关系模型可表征锚固长度范围内各点的黏结滑移特征,且具有更好的精确性和适用性。

CFRP加固钢筋混凝土框架有限元分析

为了研究CFRP加固钢筋混凝土框架的抗震性能，利用有限元分析软件ANSYS对CFRP加固钢筋混凝土框架进行了数值模拟分析。计算结果表明：单调加截的各级关键荷载及相应位移都较水平低周反复荷戴的试验值和计算值大；反复加载的各级关键荷截，除屈服荷载和位移外，有限元计算值与试验值符合较好。这样既证明反复加载可使混凝土强度降低，也说明采用有限元分析方法可以模拟水平单调加载及低周反复荷载下框架的受力特点，对试验起到了补充作用。

砂浆层内置断桥自保温墙体热工及受力性能分析

针对自保温砌块墙体灰缝易产生热桥的问题,提出一种自保温墙体砂浆层内置EPS保温条形成断桥的方法。采用理论计算和数值模拟方法分析设置断桥对自保温墙体热工性能的影响及断桥效果,并对采用不同断桥布置形式墙体的受力性能进行数值仿真分析。结果表明,该断桥设置可减小墙体传热系数,改善整体热工性能,消除热桥现象;结合墙体受力性能分析,在满足填充墙层间位移要求的前提下,对EPS保温条的最大设置宽度及合理布置形式、位置提出建议。

高强不锈钢绞线网在ECC中的搭接性能

为探明高强不锈钢绞线网在工程水泥基复合材料(Engineering Cementitious Composites,ECC)中搭接连接的受力特性,并确定其合理的搭接长度,考虑横向钢绞线间距、搭接长度和钢绞线直径等影响因素,对设计制作的39个试件进行了拉拔试验。结果表明:钢绞线网在ECC中的搭接连接有钢绞线拔出和拉断两种破坏模式;横向钢绞线的设置对搭接时的极限拉拔力影响不大,但其滑移量随着横向钢绞线间距的减小而减小;随着搭接长度的增加,达到峰值荷载的滑移量和“搭接刚度”增加,而极限粘结应力则随之降低。通过试验分析,确定了钢绞线网的临界搭接长度,并建立了考虑修正系数β的搭接长度计算公式。

剪切型磁流变弹性体(MRE)减振装置磁路设计分析

磁路设计是磁流变减振装置的一个关键技术,针对所研制的磁流变弹性体(MRE)减振装置,建立了一种简化的磁路设计方法。利用有限元模拟分析MRE的相对磁导率和磁饱和点,并对装置磁路结构进行简化理论计算,分析各参数对其磁路变化的影响规律,确定各参数初步取值范围。在此基础上对磁路结构进行数值优化分析,确定装置磁路结构最优参数。分析结果表明,此简化设计方法简便、有效,可作为剪切型MRE减振装置磁路设计的一种实用方法。

精密仪器隔减振平台振动控制效应分析

为解决宽频激励(0~100Hz)对精密仪器设备正常工作带来的振动问题,采用研制的磁流变弹性体(magnetorheological elastomers,简称MRE)隔减振装置和高耗能隔振支座对精密平台实施振动控制。提出半主动控制装置与被动控制装置相结合的混合控制方案,结合各减振装置力学模型及平台运动姿态分析,建立"七自由度"的隔减振平台模型及其运动方程;设计与平台振动控制方案相适应的模糊控制器,并利用SIMULINK仿真软件对所建立的精密仪器隔减振平台进行动力仿真分析。结果表明:平台质心处竖向Z、绕X轴向及绕Y轴向的加速度与功率谱幅值显著降低,加速度峰值与均方根控制效果可达80%,控制效果显著。

精密仪器厂房隔振沟隔振效应分析

隔振沟是解决复杂环境激励下工程结构精密致稳的有效措施,采用ABAQUS软件建立某先进光源工程隔振沟的二维有限元模型,分析了隔振沟位置、深度、宽度及填充材料对减振效果的影响,进而研究隔振沟数量及设置形式对减振效果的影响。结果表明:隔振沟位置越靠近激振点和拾振点,其减振效果越好;在一定范围内,随着隔振沟深度增大其减振效果逐渐增强,而隔振沟宽度对其减振效果影响不大;选择填充物越硬(剪切模量)其减振效果越好;随着隔振沟数量的增加减振效果有明显改变,对不同深度的隔振沟,其减振效果取决于埋深大的隔振沟。

预应力碳纤维布加固空心板桥极限承载力全过程分析

对承载能力不满足要求的装配式预应力混凝土空心板桥采用预应力碳纤维布进行加固,为了了解加固后的装配式预应力混凝土空心板桥极限承载力,利用Midas/FEA有限元软件建立了预应力碳纤维布加固预应力混凝土空心板桥空间有限元计算模型,进行了加固后装配式预应力混凝土空心板桥极限承载力的全过程分析。研究结果表明:采用预应力碳纤维布对装配式预应力混凝土空心板桥进行加固,可以充分发挥碳纤维布的高强特性,减小钢绞线及混凝土的应力,改善预应力混凝土空心板的受力性能,延缓裂缝的产生;提高预应力混凝土空心板的屈服荷载、极限荷载,使预应力混凝土空心板的承载能力得到提高;增大空心板的刚度,使空心板的挠度明显减小,变形得到有效控制。