老旧建筑框架结构住宅的抗震加固方法

现有的 RC框架结构震害研究中,未综合反映不同抗震规范及耐久程度对其抗震能力的作用,以及反映其脆弱性的破坏指标也具有一定的局限性。鉴于此,本项目拟基于现有的既有房屋在使用年限基础上,结合实际工程中的实际情况,结合实际工程中的实际情况,研究基于不同规范下的房屋在地震荷载下受力特性的差别,综合分析混凝土与钢筋腐蚀等因素对其受力行为的影响,建立基于实际使用年限的既有房屋的抗震能力评估模型。基于此,本项目提出一种新的抗震设计方法,通过数值模拟与试验研究相结合的方法,研究其抗震性能。研究发现,当地震设防水准上升时,其设计地震反应性能得到了明显改善,而易损性有所降低。在相同条件下,由于混凝土的存在,其抗震性能呈现出先减小后增大的趋势。在对已建房屋进行抗震分析时,应用弹塑性能量耗散速率比最大层间位移角更有效。

装配式混凝土构筑物物化阶段碳足迹测算方法研究

随着装配式混凝土结构建造技术的广泛应用,装配式混凝土建(构)筑物的碳足迹测算也越来越受到重视。本文对建筑碳足迹测算的基础原理进行了分析,并基于清单分析法对装配式混凝土水池物化阶段开展了碳足迹实例测算,进而梳理了构筑物碳足迹测算过程及注意事项,为建(构)筑物的碳足迹测算提供了技术参考。

多孔载体相变材料的热湿综合性能

以癸酸（CA）和月桂酸（LA）在超声波作用下混溶制备的二元有机脂肪酸为相变材料,多孔硅藻土材料为载体,利用多孔硅藻土的吸附特性,使用熔融法制备相变材料质量分数不同（35%、40%、45%、50%、55%）的多孔载体相变材料,分别采用步冷曲线法和等温吸放湿法对多孔载体相变材料的控温性及吸放湿性进行测试,并对热湿综合性能进行评价.同时利用压汞法（MIP）、差示扫描量热法（DSC）、扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）、热重（TG）等手段对多孔载体相变材料的孔结构、相变温度、相变潜热、形貌、组成和热稳定性进行分析.结果表明,硅藻土孔隙发达,对CA-LA的物理吸附质量达到45%时,多孔载体相变材料的相变温度在17.92～22.20℃,相变潜热在30.88～32.97J/g;在温度为140℃以下具有良好的热稳定性,该复合材料具有满足建筑室内对相变材料热性能要求,而且具有良好的湿效应.

构造带围岩特性实验及流变规律分析

为了分析构造带围岩的力学特性及流变规律,针对金川三矿区深部岩体,进行电镜扫描、X衍射和岩石力学试验,分析地质构造对围岩的损伤机理,岩体物相成分和岩石的峰前、峰后力学强度,揭示构造围岩发生流变的内在原因;在考虑不同深度巷道围岩变形特点的基础上,采用数值模拟分别对侧压系数为0.8,1.0,1.2和1.4这4种情况下的围岩14月的流变进行计算,获得不同侧压系数下的流变曲线。应用流变力学方法建立金川已支护围岩的典型流变特征方程。研究结果表明:侧压系数越大,流变越明显,后期呈加速趋势,边帮位移可达33mm;现场监测数据和计算结果较接近,表明金川深部围岩会在支护后相当长的时间内存在明显的流变,不利于服务年限较长的巷道工程的稳定,应采取适当的加固与支护措施。

深部开采圆形巷道围岩破损区与支护压力的确定

应用经典塑性力学理论确定的圆形巷道围岩弹塑性应力场存在一些问题,这影响深部圆形巷道的稳定性评价及支护设计的合理性。应用塑性力学求解新体系确定的圆形巷道围岩弹塑性应力场准确解,进行了各向同性均质地层中圆形巷道破损区、地层残余强度与支护压力关系方面的研究,取得了如下成果:(1)破损区随开采深度的增加而增大,它们基本呈线性关系。(2)建立了支护压力与巷道埋深、围岩强度、围岩破坏后残余强度、围岩泊松比和重度之间的关系。研究成果可为支护设计提供重要参考。

基于RES的地下巷道工程稳定性全耦合分析方法

针对地下巷道工程稳定性问题,基于岩石工程系统(RES)理论,提出了全耦合分析法及优化设计思想。首先简要地叙述了全耦合分析过程的思想及流程,并在收集的27个样本的基础上,应用神经网络编码法建立了地下巷道工程的综合交互作用矩阵(GIM),分析了主要因素影响和作用机制。根据本巷道工程系统的稳定性能分析结果,提出了稳定性评价参数,给出了稳定状态范围。针对沙曲煤矿顺槽进行了优化支护设计举例,并用Q系统岩体质量评价法对其进行对比分析及验证。现场监测及对比分析结果表明,提出的全耦合分析法对稳定性分析及支护设计方法有实用价值。

深埋软岩隧洞围岩变形破坏分区规律反演分析

研究目的:榴桐寨隧道是新建成都至兰州铁路线的关键性控制工程,其围岩大变形问题十分突出,而目前对深埋隧洞围岩流变条件下的变形预测尚无成熟的计算方法。本文在总结现有围岩变形研究成果的基础上,将隧洞围岩简化为理想弹塑性介质并布设全长锚固锚杆,基于锚杆-围岩协调变形原理,分析杆体表面摩阻力及其轴力的分布规律,由静力平衡条件推导锚杆中性点处的最大轴力值,进而建立变形稳定后围岩的塑性区及松动区半径公式,从理论上确定榴桐寨隧道围岩的松动区及塑性区范围,为优化围岩支护方案及参数提供重要的技术支撑。研究结论:(1)工程实际中,围岩流变是导致深埋隧洞出现大变形的根本原因,隧洞围岩变形通常在初期锚杆支护一段时间后才趋于稳定;(2)隧洞围岩与锚杆协调变形,杆体所受正、负摩阻力的分界面即为杆体中性点,该点杆体与其周围岩体的相对位移及表面摩阻力为零,但其所受轴向拉力达到最大值;(3)通过锚杆所受最大轴力可对变形稳定后的隧洞围岩塑性区及松动区范围进行反演分析,围岩塑性区及松动区范围的大小随岩体黏聚力和内摩擦角的增加而减小,随隧洞半径的增加而增大,但受支护阻力的影响不大;(4)现场应用结果表明,基于锚杆轴力反分析隧洞围岩分区规律的方法是合理可行的,该研究成果对于类似隧洞工程的安全快速施工具有一定的借鉴意义。

建筑石膏复合材料的调温调湿性能研究

为了制备兼具热湿功能的建筑石膏材料，将自制的温湿调节剂按照不同比例掺入石膏中配制多元复合材料．通过采用“时间-温度”坐标系方法，测试复合材料调温性能的变化规律，采用饱和盐溶液法测试复合材料的调湿性能，分析了调节剂对热湿综合性能的影响并进行评价．利用傅里叶红外光谱仪、压汞仪、差示扫描量热仪、扫描电镜等手段对复合材料组成、孔结构、相变温度和相变潜热及形貌进行表征．结果表明：当温湿调节剂掺量为40%时，建筑石膏复合材料相变温度20.86～34.52℃，相变潜热10.72～12.61J/g，表明该复合材料具有满足建筑室内对热性能要求，建筑石膏复合材料最大平衡含湿量为0.04644~0.04734g/g，表明该复合材料具有良好的调湿效果．

环境协调型Ce-La/TiO_2复合材料的制备及光-湿-热性能

采用均匀设计和多元非线性回归方程研究Ce-La掺量(Ce-La与钛酸丁酯的摩尔比)、Ce与La摩尔比、煅烧温度和硅酸四乙酯用量(硅酸四乙酯与钛酸丁酯的体积比)对Ce-La/TiO_2空心微球的吸放湿性能和光催化性能的影响,以确定优化Ce-La/TiO_2空心微球制备参数。将癸酸-棕榈酸采用真空吸附法压入优化Ce-La/TiO_2空心微球的空腔中,制备环境协调型Ce-La/TiO_2复合材料,分析Ce-La/TiO_2复合材料的光-湿-热性能,利用扫描电镜(SEM)与激光粒度仪(LPSA)表征微观形貌与粒径分布。结果表明:4个因素均对Ce-La/TiO_2空心微球的吸放湿性能和光催化性能有影响,其影响显著性为:Ce-La掺量>硅酸四乙酯用量>Ce与La物质的量比>煅烧温度;优化制备工艺参数为Ce-La掺量为0.76%、Ce与La物质的量比为1.0、煅烧温度为646℃、硅酸四乙酯用量为0.63;Ce-La/TiO_2复合材料具有优良的吸放湿性能、光催化性能和相变调温性能,即在相对湿度43.16%~75.29%间的湿容量为0.0576g/g,经过5h的甲醛降解效率为56.37%,从30~15℃降温所需要的时间近500s,具有明显且持续的相变平台。

超静定梁结构非线性大变形问题的优化算法与应用

目的研究建立超静定梁结构非线性大变形问题的优化算法,分析超静定梁大变形条件下的结构约束力,解决实际工程中的具体问题.方法以超静定悬臂梁力学模型为研究对象,建立变形平衡条件下的坐标位置方程.将梁变形后的节点未知坐标和未知的多余约束力作为设计变量,局部变形分析,构建满足坐标关系函数方程的目标函数,建立求解超静定梁大变形问题的优化求解方法.结果运用Fortran-PowerStation软件编写优化求解通用计算程序,分别求得在Py=20和Py=40条件下,超静定梁结构的位移和转角变形量.将计算算例优化结果与ANSYS有限元计算结果进行分析对比,得出最大位移的相对误差在5%以下,最大转角的相对误差在7.5%以下,验证了算法的有效性和精确性.结论针对梁的超静定大变形问题提出的优化求解算法,有效地解决超静定大变形梁等工程结构的约束力求解,为实际工程中具体问题提供了新算法.

存在局部损伤时转动弹性支承铁路梁桥的位移影响线分析

本文针对两端存在转动弹性支承的铁路梁桥,推导其任意测点的位移影响线解析公式,并分析转动弹性支承及局部损伤对位移影响线的影响。首先根据变形协调条件得出该类结构的力学方程,利用虚功原理求解存在局部损伤时内力和位移影响线的显式公式,这些理论公式能够描述影响线与结构刚度、局部损伤、转动刚度及测点位置等因素的关系;通过理论与数值试验结合的方法,分析转动弹性支承刚度变化及存在局部损伤时位移影响线及其曲率的变化规律。结果表明:转动支承刚度会影响不同测点位移影响线峰值及出现位置;观察位移影响线的曲率发现,局部损伤处曲率出现突变,随着转动支承刚度增大,局部损伤引起的曲率变化量减少,但相对变化比例不变。利用较易得、精确的位移信息,本文为转动弹性支承铁路梁桥的分析及检测提供一定理论依据及合理建议。

大跨空间结构选形优化方法比较研究

为了确定某大跨空间结构的最佳受力体系,结合结构形态学知识,根据ESO方法的基本原理,以有限元分析软件ANSYS为平台,建立初始设计域的三维实体模型,以每个单元的存活状态为设计变量,以结构体积最小为目标函数,对该大跨空间结构进行了结构受力体系的选形优化.为满足建筑意图及特殊基础条件的限制,最终选形结果确定为钢结构拱支承受力体系.最后,将ESO方法选形优化确定的结构受力体系与原设计院逆吊法选形优化确定的结构受力体系进行静力计算变形和内力的对比分析,说明了ESO方法选形结果比逆吊法选形结果具有优越性,验证了ESO方法对大跨空间结构受力体系选形优化的可行性及高效性,同时得出了拓扑优化方法对大跨空间结构受力体系选形优化的重要性和必要性.

泊松比对巷道稳定性影响的数值模拟试验研究

泊松比是分析岩体性质的重要物理力学参数之一。为了分析泊松比对巷道稳定性的影响,从泊松比测定与计算方法着手,采用金尼克假说,以巷道侧压系数为研究对象,运用ANSYS软件,建立典型矿山巷道锚喷支护后的数值模型,通过设置沿拱角径向的安全系数监测点,建立巷道安全稳定范围与泊松比的对应关系。研究表明,随着泊松比μ值的增加,巷道拱角处不稳定区域逐渐减小,并向顶底板延伸,巷道两帮的塑性破坏区无明显变化;泊松比μ值为0.20时,塑性破坏区面积较大,为巷道断面面积的5.10倍;泊松比μ值(x)与安全系数≥1的区域距离拱角径向位置(y)的关系式为:y=61.518x2-54.509x+12.516。研究为泊松比对巷道稳定性影响提供了一定的理论参考依据。

建筑智能化工程深化设计及设计优化的探讨

伴随着时代进程的推进,建筑行业在发展过程中也在不断升级和优化,在这样的背景下,建筑智能化也逐渐成了建筑行业发展的一个重要方向,与此同时,建筑智能化工程设计工作也成为了当前建筑领域需要重点研究的一项课题,人工智能这一新的科学技术应该怎样的运用和融合,就是建筑设计中需要面对的新的课题,。基于此,本文主要围绕建筑智能化工程深化设计及设计优化进行分析和探讨,以期为相关人员提供参考。

构架梁底部桁架弦杆在水平荷载下的轴力计算

变电站构架梁底部桁架是冗余度较高的超静定结构,在工程前期需要采用简化算法对弦杆轴力进行估算。传统的简支法本质上是一种包络内力法,存在无法计算桁架任意断面的弦杆轴力及计算精度不足的缺陷。针对简支法的缺陷,该文提出固接法,并结合工程实例,以MIDAS计算结果为基准,研究对比固接法与简支法的计算精度,验证固接法的可靠性。结果表明,固接法的计算精度与传统的简支法相比大幅提高,按固接法计算的弦杆轴力图与MIDAS计算结果完全吻合。

锚固设计的关键机理路径分析法及实例分析

针对地下工程难支护问题,基于岩石工程系统(RES)理论中的关键机理路径分析法,提出了一种锚固设计的理念。然后在结合实例的基础之上,根据各因素之间的关系建立了二元交互作用矩阵;并应用关键机理路径分析算法进行耦合过程获得了关键路径收益值和反馈回路,第一次提出了良性循环作用路径这一概念。最后,针对某矿区一采准巷道确定了主要承载区和支护参数。数值分析和监测结果表明,支护达到了预定的效果。

超静定结构徐变效应的力法分析方法

根据静定结构分别承受常荷载和变荷载时考虑徐变的受力和变形规律,基于力法和龄期调整的有效模量法,给出了超静定结构考虑施工过程和徐变影响的内力分析方法。该法去掉超静定结构中的多余约束,使原结构等效为一个同时承受外荷载、弹性多余力和随时间变化的徐变多余力的静定结构称为基本结构。对基本结构分别进行承受每种力作用时的徐变分析,得到相应的在多余力方向上的位移。根据多余力处的变形协调条件列出并求解力法平衡方程得到徐变多余力。此外,对其中一个算例进行徐变分析,得出各相关因素对结构受力的影响。

基于湿效应Ce-La/TiO_2空心微球制备及光-湿性能

以TiO_2作为研究对象,选取不同表面活性剂与改性剂,采用溶胶-凝胶法制备Ce-La/TiO_2空心微球.利用环境测试舱、等温吸放湿法、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)、氮吸附(BET)和激光粒度仪(LPSA)对TiO_2空心微球进行性能测试与表征,分析表面活性剂与改性剂对TiO_2空心微球性能的影响.结果表明,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面活性剂、Ce-La作为改性剂,不仅有利于TiO_2与SiO2的界面分离,形成较好微观形貌;还促使晶粒尺寸减小与比表面积增加,提高吸放湿性能;而且增加光子的利用效率,促使吸收边带红移,提高对可见光源的响应能力.Ce-La/TiO_2微球具有良好的空心结构且以开放圆筒孔为主,表现出较好的吸放湿性能,在相对湿度为84.3%时的平衡含湿量达到0.242 3g/g;同时兼具较好的光催化性能,经过6h对甲醛气体的降解效率达到52%.

空间网架结构边界约束对网架温度应力的影响

结合边界约束条件对网架温度应力的影响来探讨网架结构边界条件的选型。分析了网架结构在弹性约束、固定和强迫位移条件下的总刚度矩阵处理方法;介绍了网架结构在均匀温度场变化下,由于杆件不能自由的热胀冷缩而产生了温度应力,同时阐述了它的分析方法。并且根据有限元理论和Visual Basic 6.0编程语言编制了温度应力分析程序,针对具体的工程实例来探讨温度应力在边界的切线与法线方向约束条件分别选取固定、弹性、放松三种情况进行五种组合的条件下杆件温度应力的变化规律,从而确定了网架的边界形式,

调控在役结构进入良性工作状态的装配误差法

基于超静定桁架的内力特点，利用装配应力，使在役结构各杆件强度标志的工作状态更为合理地得到调整．提出了各杆工作状态指标的概念，根据等强度准则，进而提出了结构最合理工作状态指标的概念．