东北地区城镇化与资源环境承载力耦合关系的时空变化

理清城镇化与资源环境承载力耦合关系可为城市可持续发展转型提供决策参考。在分析2003—2019年东北地区城镇化与资源环境承载力时空格局的基础上,采用耦合协调度模型定量剖析了二者耦合关系的时空变化特征。结果显示:2003—2019年,东北地区综合城镇化水平提升了114.29%,总体呈现“东高西低”、辽中南城市群和哈长城市群核心城市引领全域发展的局面;资源环境承载力呈增加趋势,增幅36.09%,空间上聚集于哈大线周边区域;资源环境承载力水平与综合城镇化水平的耦合协调度总体上呈上升趋势,近年增幅有所下降,且辽西北、吉林南部和黑龙江西北部耦合协调度相对较低,核心城市和重要城市耦合协调度普遍较高。亟须提升核心城市对中小城镇的辐射引领能力,并加强生态退化地区的环境保护和高质量发展。

外包薄壁夹心钢-混组合管柱层间作用对其受压承载力的影响

为了研究外包薄壁夹心钢混组合管柱层间作用下的力学性能,建立了组合管柱有限元分析模型,通过库伦摩擦定义层间作用力,改变影响参数值,研究了轴压、偏压作用下组合管柱的力学性能。结果表明:当摩擦系数由0.2增大至0.4时,轴心受压柱与偏心受压柱极限承载力分别提高了1.06%、13.35%,由0.4增大至0.6时,分别提高了0.06%、13.61%;随着内外钢管与混凝土之间外力的增加,层间作用力和机械咬合力也相应地增加,增强层间作用力可以明显提高外包薄钢混凝土偏心受压组合管柱的极限承载力。

矩形钢管偏心相贯梁柱节点平面内抗弯承载力

为研究矩形钢管偏心相贯梁柱节点的平面内抗弯性能,完成了节点的平面内抗弯承载性能试验,得到其承载力和破坏模式,并通过有限元参数分析对理论式进行改进,结合回归分析,建立节点平面内抗弯承载力的实用计算式.结果表明,节点的破坏模式为主管翼缘管壁屈服与腹板压屈的组合破坏.加劲肋可有效提高矩形管偏心相贯梁柱节点的抗弯承载力.通过参数分析,得到了梁柱翼缘宽度比、梁截面高度与柱翼缘宽度比、柱截面管壁宽厚比、梁柱截面壁厚比等参数对矩形管偏心相贯梁柱节点承载性能的影响规律,结果表明,增大梁高以及增大柱壁厚对于提高承载力最为有效.最后拟合得到矩形管偏心相贯梁柱节点的承载力计算式,通过和试验结果及数值计算结果的对比,验证了计算式的准确性.

基于实测材料参数的钢筋混凝土矩形柱偏心受压极限承载力计算研究

[目的]为了研究钢筋混凝土矩形柱在偏心受压情况下的极限承载能力。[方法]针对规范上已有的钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件计算公式均以等效矩形应力分布图为基础的现象,本研究基于平截面假定,对混凝土压应力分布曲线进行积分并推导新的计算公式,通过MATLAB计算推导公式的理论值与钢筋混凝土矩形柱偏心受压构件试验所得的实测值进行比较。[结果]结果表明:钢筋混凝土矩形柱在偏心受压下,受拉区、受压区破坏现象与理论基本相符,通过推导的公式计算的极限承载力与实测值吻合程度较高。[结论]本研究验证了该推导公式可以对一般钢筋混凝土偏心受压情况下的极限承载力进行计算。

合肥市资源环境承载力与经济发展水平耦合关系的时空演变分析及障碍因素诊断

[目的]探究资源环境承载力和经济发展水平关系的时空演变特征和障碍因素的识别,对区域生态文明建设和可持续协调发展具有重要理论意义。[方法]以合肥市为研究对象,构建合肥市资源环境承载力和经济发展水平指标体系,利用状态空间法模型、耦合模型、障碍度模型等方法,测算分析了合肥市2011-2020年资源环境承载力与经济发展水平之间的耦合协调程度及演变过程并识别了制约两者的障碍因素。[结果]合肥市资源环境承载力和经济发展水平指数值均呈现上升趋势,资源环境承载力和经济发展水平不断增强。2011-2020年资源环境承载力和经济发展水平耦合度数值在0.48~0.50之间,类型属拮抗状态,耦合协调度水平处于0.42~0.65之间,呈现上升趋势,经历了从轻度失调到低水平协调再到良好协调发展的过程。从障碍因素识别来看,制约合肥市资源环境承载力的障碍因素主要来自要素层环境容量要素,制约合肥市经济发展水平的障碍因素主要来源于经济实力和经济结构要素,这三个要素也是制约资源环境与经济协调发展的关键所在。[结论]通过对资源环境承载力和经济发展水平之间关系的研究及其障碍因素的准确识别,增添了合肥市资源环境与经济协调发展的理论支撑。

节点约束对单面连接角钢受压承载力影响试验研究

为了研究节点约束对单面连接角钢受压承载力的影响,设计了一种弹簧支座刀口铰,通过试验研究了120根等边角钢的偏心受压稳定承载力。分析了其最小轴、平行轴布置时的破坏模式、承载力及变形形态,研究了不同节点约束、构造形式对其承载力的影响,并与国内规范进行了比较。研究结果表明:最小轴布置时,构件的失效模式为弯曲失稳,旋转轴介于最小轴和平行轴之间;平行轴布置时,构件失效模式为绕与刀口铰平行的主轴的弯曲失稳;构件长细比小于120时,其承载力主要受偏心控制,偏心越大,承载力越低;构件长细比大于120时,其承载力主要受约束刚度控制,约束刚度越大,承载力越高;采用A、C类连接时,在不同长细比下二者各具优势,但采用B类连接时构件的承载力始终低于采用A、C类连接时的承载力;与规范的对比表明,规范GB 50017—2017和DL/T 5486—2020均未考虑节点构造形式对斜材受压承载力的影响,计算结果存在一定的局限性,研究结论对于工程设计具有一定的指导意义。

引黄灌区水资源承载力多目标决策模型

开展灌区水资源承载力多目标决策研究,探究灌区水资源、社会经济以及生态环境三者之间的互动关系,对可持续性灌区建设具有重要意义。以赵口引黄灌区二期工程为研究对象,以灌区经济效益最大、缺水率最小、承载人口总量最多、污染物排放量最小以及粮食产量最大为目标,综合考虑灌区供需水能力、灌溉面积、污染物排放等多维临界约束,构建了赵口引黄灌区二期工程水资源承载力多目标决策模型,运用第3代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)进行求解,获得Pareto最优解集,并依据不同的目标偏好和熵权法从中选取多套决策方案。研究结果表明:文中经济效益最大、社会效益最大、生态效益最大、人口总量最大以及粮食产量最大5个目标相互制约,Pareto非劣解侧重于追求其中一方效益最优的同时,必然会引起其他目标值(至少一个)变劣。因此,文中得到的多种决策方案可为灌区未来水资源承载力的提升提供科学理论指导。

钢管混凝土短柱轴压承载力试验与规范计算方法对比研究

为研究钢管混凝土构件尺寸效应对其承载力与规范计算方法的异同,对含钢率和套箍系数相同,截面形式不同的三种钢管混凝土短柱构件进行轴压试验,分别获取了构件在轴心压力作用下的荷载-应变关系曲线和荷载-轴向位移全过程曲线。运用叠加原理理论分析了当套箍系数相等时,不同规格钢管混凝土构件的受力性能和极限承载力提高效果。将试验值与现行规范计算值对比,研究结果表明,现有规范CECS 28:2012和DBJ 13-51—2010对钢管混凝土短柱的承载力计算值与试验值最接近;当套箍系数相等,材料性能相同、构件几何尺寸近似的圆钢管混凝土短柱具有一定的尺寸效应。

腹板加劲冷弯薄壁槽钢偏载柱承载力计算方法研究

为研究腹板设有∑形加劲肋的开孔冷弯薄壁型槽钢柱在偏载作用下的承载力简化计算方法,本文采用有限元软件对腹板设有加劲构件和腹板未设加劲构件的轴压承载力和偏压承载力进行了数值模拟分析,分析发现腹板设有加劲的构件相对腹板未设加劲的构件的轴压承载力提高系数在一定区间内呈现规律性变化,并对承载力提高系数变化数据进行了数据拟合,得出了拟合公式并进行了验证,接着在现行冷弯型钢结构技术规范中关于普通卷边直接强度法偏压构件的承载力计算方法的基础上引入承载力提高系数和孔洞对构件极限承载力的折减系数,提出了适用于本文研究的腹板设有∑形加劲肋的开孔冷弯薄壁型槽钢柱在偏载作用下的承载力建议计算式,并对该公式计算的可靠性进行了验证。

倾斜荷载作用下水工建筑物地基承载力的确定

为较准确地估算倾斜荷载作用下水工建筑物的地基承载力,首先介绍几个地基承载力概念的由来与实质,认为《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)“地基承载力特征值”与“地基容许承载力”实质是一样的;接着介绍了工程上确定地基承载力的常用方法,并对不同的承载力确定方法存在的优缺点进行讨论;认为规范给出的确定地基承载力的荷载试验法和经验查表法都只适用于地基受垂直力情况,不适用于受偏心倾斜荷载的基础。因此,对于受偏心倾斜荷载基础地基承载力的确定,通常只能通过公式法计算,但不同的计算公式得出的结果差别较大。建议工程实践中重视承载力的实际监测和现场试验,根据实测数据对不同公式计算结果做进一步复核。

机制砂再生粗骨料混凝土配筋柱偏心受压承载力研究

为研究机制砂粗骨料混凝土配筋柱偏心受压状态下的受力状态及承载能力水平,文中分别制作长细比为0.9、1.8和2.1 mm、偏心距为0、60、120、150 mm的混凝土柱试件并开展偏心受压试验。结果表明,再生混凝土柱在偏心受压状态下发生破坏时,受压区域首先产生裂缝并发生破坏,此时,未受压区域钢筋尚未屈服,破坏过程为脆性破坏;破坏时,随试件偏心距提升,侧向变形幅度增加;机制砂再生粗骨料混凝土柱延性良好,具备推广应用价值。

基于人粮关系的碧江区耕地资源人口承载力分析

在人口、耕地和粮食之间矛盾加剧的形势下,研究耕地资源人口承载力,对于确保国家的粮食安全极为重要。本文基于2011—2020年粮食总产量、人口、耕地面积等数据,运用耕地资源承载力和耕地资源承载人口指数模型对其人粮关系状况进行研究,并用灰色预测模型GM(1,1)对未来人口承载力进行预测。结果表明:2011—2020年,碧江区的耕地面积呈较稳定趋势,人口呈不断上升趋势。2020年,碧江区的可承载人口为25.59万人,人口承载力指数为1.728,人粮关系处于严重超载;预测结果表明,碧江区2025年、2030年可承载人口数分别为41.01万人和46.92万人,处于人口过载的状况,对比温饱型和小康型粮食标准,粮食缺口将达到12.32万t和15.33万t。本文根据研究结果提出促进碧江区耕地资源人口承载力提高的对策建议:增强农民保护耕地意识、保护农民种粮积极性以及大力引进农业技术人才。

PHC管桩轴力-抗弯承载力关系国内外标准对比

在国家“一带一路”倡议的推进下,先张法预应力高强混凝土(PHC)管桩全面在海外各类工程项目中应用,然而海外PHC管桩的技术标准和设计习惯与国内存在较大差异,这使得以国内标准为基础的PHC桩力学性能难以为国外设计人员所适应。比较了国内混凝土结构标准与常用美标、英标、欧标及日标中对于混凝土结构及桩基的相关规定,着重对与设计关系密切的PHC管桩轴力-弯矩承载力关系进行计算和对比。经过梳理发现,中国标准的简化计算公式在降低部分精度的情况下,可以给出较为完整光滑的轴力-弯矩承载力关系曲线;各国标准对于管桩轴向承载力设计值的规定有所不同,依照国外标准很难给出较为完整光滑的曲线。

圆钢管再生混凝土长柱偏心受压承载性能试验研究

以偏心距为主要变化参数,对6个圆钢管再生混凝土长柱进行了偏心受压单调加载试验。通过试验观察了试件的破坏形态,分析了荷载-轴向位移曲线、荷载-纵向应变曲线以及延性,并研究了偏心距对试件承载力的影响。结果表明:圆钢管再生混凝土长柱在偏心荷载作用下,先后经历了弹性阶段、弹塑性阶段和承载力下降阶段,具有较好的延性,其破坏主要表现为钢管壁屈曲而导致试件整体失稳破坏;试件的承载力以及纵向变形随着偏心距的增加而降低;建议采用《钢管混凝土结构技术规范》(GB 50936—2014)和《组合结构设计规范》(JGJ 138—2016)进行圆钢管再生混凝土偏压长柱的承载力计算。

型钢混凝土十字形异形柱正截面承载力计算方法

为研究型钢混凝土十字型异形柱承载力计算方法,根据已完成的低周反复荷载试验及有限元分析,并考虑箍筋约束作用编制截面弯矩-曲率关系计算程序,对试件正截面承载力进行计算,并分析不同参数对型钢混凝土十字异形柱正截面承载力的影响。结果表明:计算结果与试验结果和有限元分析结果吻合较好。随着混凝土强度、配钢率、型钢屈服强度的增大,正截面承载力增大;随着配箍特征值的增大,正截面承载力增大,但增大幅度较小;不同轴压力、荷载角对正截面承载力的影响规律不同。型钢混凝土十字型异形柱与混凝土十字型异形柱相比,正截面承载力有较大提高。分析方法和计算程序有效、稳定、精确,能较为准确地预测型钢混凝土十字型异形柱正截面承载力。

锈蚀钢筋混凝土偏心受压构件承载力试验研究

采用外加电流对混凝土中钢筋进行了快速锈蚀试验 ,通过锈蚀钢筋混凝土偏心受压构件的试验研究表明 ,随钢筋锈蚀程度的不同 ,偏心受压构件的承载力和延性有不同程度的降低 ,由于钢筋锈蚀 ,导致构件的刚度降低 ,脆性性质明显。

多腔式多边形钢管混凝土柱偏心受压承载力研究

以天津高银117大厦巨型柱为原型,按1/20缩尺设计制作11根多腔式多边形钢管混凝土柱偏压试件,通过静力试验研究其偏心受压性能,包括破坏形态、荷载-侧向挠度关系曲线和荷载-应变关系曲线,采用ABAQUS软件拓展分析钢管壁厚、长细比、偏心率和混凝土强度等参数对试件极限承载力的影响规律。研究结果表明:多腔式多边形钢管混凝土柱偏心受压试件主要发生弯曲型失稳破坏;提高混凝土强度或钢管壁厚,可提高试件的极限承载力;腔内钢筋笼可显著提高其延性及后期承载力;当长细比从24增加到70,其极限承载力下降38.6%;当偏心率从0.2增加到1,其极限承载力下降54.1%;基于有限元结果,参考相关的承载力计算方法,建立适用于六边形六腔及五边形四腔的钢管混凝土柱偏心受压承载力计算公式,可为实际工程应用提供参考。

钢筋混凝土异形柱双向偏心承载力高效算法与程序设计

异形柱结构的发展需要一种高效、精确的承载力求解方法。目前常用的数值积分方法是将截面剖分成二维网格来进行求解,这种方法虽然比较精确,但往往存在计算速度与计算精度之间的矛盾,尤其是计算包含大量构件的结构体系。针对这一问题提出了新的截面数值积分算法。新算法采用特殊的单元剖分技术,实现了有限元法与单元内部解析求解法的有机结合,并且通过构造新的迭代变量加速了迭代运算的过程。与以往算法的对比分析表明,新算法具有更高的运算速度、运算精度以及更为广泛的适用性。

偏心倾斜荷载作用下的地基承载力计算方法

对均质土地基受偏心倾斜荷载的情况 ,应用极限平衡理论的新解题方法得出了地基承载力计算公式。除选定滑动面为对数螺旋面—对数螺旋面—平面的形式外 ,没有其他任何的简化或假定。公式适用于前倾式、后仰式、压入式等破坏模式 ,具有广泛的实用价值。

钢筋锈蚀前后混凝土偏心受压构件承载力试验研究

采用外加电流快速锈蚀模拟方法，进行了混凝土偏心受压构件中钢筋锈蚀试验，然后进行偏心受压承载力试验和分析．表明锈蚀构件的承载力较完好构件有较大程度的降低，并对影响锈蚀构件承载力的因素进行了分析．