框架结构震害预测半经验半理论法优化研究

建筑物抗震性能评价是城市抗震防灾规划编制的一项重要工作,而建筑物的震害预测是城区建筑抗震性能评价的重要基础。半经验半理论法作为建筑物震害预测常用的方法,其计算参数与建筑物建设年代相对应,因此,验证参数的有效性是对新建建筑进行震害预测的必要前提。文章基于理论分析法和半经验半理论法2种传统的震害预测方法,以混凝土框架结构单体建筑的易损性分析为例,对半经验半理论分析法的震害指数中的修正系数进行优化,并通过实际工程将优化的半经验半理论法与传统方法的震害预测结果进行对比分析。结果表明:半经验半理论法对2000年之前建造的钢筋混凝土框架结构的预测结果准确可靠;对2000年后建造的钢筋混凝土框架结构进行震害预测时,半经验半理论法的修正系数应适当增大,建议修正系数Ck采用0.30。

混凝土空心结构温度场半经验半理论温度分布计算式中指数的取值研究

被广泛采用的混凝土空心结构温度场半经验半理论公式法的温度分布计算式为指数形式,但指数a的计算方法尚不成熟。本文由热传导理论推导出了指数a的解析计算式,通过分析前人大量的现场实测数据给出了解析式中系数γ的取值为0.85,并验证了其取值的可靠性。

用经验公式计算隧道涌水量

利用法国水力学家计算地下明渠流量的理论 ,结合隧道工程的特点加以修正 ,给出一个计算隧道正常涌水量的半经验半理论公式 ,根据工程实践认为是可行的。

考虑多影响因素的配筋UHPC梁裂缝宽度计算方法

为建立适用于配筋超高性能混凝土(UHPC)梁的裂缝宽度计算方法,对8片UHPC-T形梁开展了四点抗弯试验,分析钢纤维体积分数、配筋率及保护层厚度对裂缝宽度的影响规律.基于钢筋-UHPC协同受力和变形协调机理,采用半理论半经验法构建了能综合反映多影响因素的最大裂缝宽度计算公式,并提出了适用于UHPC梁的钢筋应力、应变不均匀系数及平均裂缝间距计算方法.结果表明:在试验范围内,裂缝宽度随纤维体积分数、配筋率的提高而减小,随保护层厚度增加而增大;UHPC梁的钢筋应变不均匀程度大于普通混凝土梁;平均裂缝间距计算值与文献实测值最大相对误差为11.17%,最大裂缝宽度计算值与实测值、文献实测值之比的均值分别为1.02、1.01,变异系数分别为0.05、0.12,表明所提出公式可准确计算配筋UHPC梁的最大裂缝宽度.

动力基础弹性半空间理论实用化分析

动力基础弹性半空间理论将地基假设为匀质弹性体,力学分析、数学运算均非常严密。然而地基土体远非匀质,理论与实际情况差别较大,须经测试对比予以修正;为了便于实用计算,在理论计算上作简化,将半空间等效于单、双自由度的集总体系,但与实际情况亦有所差别,故可将动力基础弹性半空间理论的计算视作半理论半经验。将半空间等效之后,最大优点是考虑了振波能量在传播中消耗及产生的辐射阻尼,大大提高了地基阻尼比,经济效益显著。

预测与实用:地铁隧道施工引起的地面沉降

预测地铁隧道施工引起的地面沉降,防止附近地面结构物的损坏,这是修建地铁的城市面临的严峻挑战。论文叙述了几种预测地面沉降的方法,诸如半理论半经验法,有限元法及其反分析,以及现场实测地面沉降。实践表明半理论半经验法在许多场合获得成功应用。论文对半理论半经验法的地面沉降槽宽度系数和地层损失量两个重要参数进行详细阐述。最后论文引述了波兰华沙利用地面沉降预测值对既有房屋进行风险评估的实例。

一种完全式拱铰的设计与分析

本文介绍了应用在昆山玉峰大桥主拱拱脚处的一种完全铰式的拱铰,详细阐述了它的构造和功能。采用半理论半经验公式及非线性有限元接触分析两种方法对其进行分析计算,并指出半理论半经验公式计算结果的保守。非线性有限元接触分析的结果表明此拱铰完全满足构造和受力的要求。可作为其他桥梁特别是拱桥的关键连接部位设计的参考。

滑行艇阻力计算方法对比研究

[目的]小型快艇具有机动灵活、隐蔽等特点,滑行艇作为小型快艇的重要种类,被广泛应用于民用和军事用途,因而准确计算滑行艇阻力对滑行艇性能的改进就显得尤为重要。[方法]首先,基于根据美国62系列滑行艇船型资料设计得到的一型滑行艇,分别运用半理论半经验方法和CFD方法对该型艇模型阻力性能进行计算,然后,通过船模试验予以验证并对采用各种方法所得计算结果进行分析。[结果]研究表明,半理论半经验方法可以较好地模拟该型滑行艇阻力变化趋势,CFD方法在高速滑行状态下可以达到较高的计算精度,最小误差仅为0.38%。[结论]所得结果表明STAR CCM+软件能够有效模拟该型滑行艇的阻力性能,而在具体计算中采用何种方法则可根据所需精度和条件进行相应的取舍和选择。

往复流作用下推移质输沙强度的计算公式

为了研究往复流的非恒定效应对推移质运动的影响,能够更准确地预测往复流作用下推移质输沙强度的大小,本文通过对泥沙颗粒运动进行受力平衡和能量守恒分析,推导出往复流作用下推移质输沙强度计算公式,同时将Keulegan-Carpenter数引入公式中对相位滞后效应进行修正,最后根据往复流水槽的实验数据拟合得到一个用于计算半周期平均输沙强度的半理论半经验公式,该公式在小KC数情况下对实测值的预测相比于传统的准恒定流模型有明显提高。

树冠截留降雨模型研究进展及其述评

根据国内外林冠截留模型研究的历史和现状,将模型分为三种类型(经验模型、半经验半理论模型、理论模型)进行系统归纳整理,对各类模型的特点做了简要评述。

人工制备遗址土非线性蠕变本构模型研究

通过三轴蠕变试验,研究了糯米浆掺入量对人工制备遗址土三轴蠕变特性的影响。试验结果表明,在添加了一定量的糯米浆后,人工制备遗址土三轴蠕变量明显减小,稳定时间增长。随着添加糯米浆质量的增加,人工制备遗址土的蠕变量呈现出先减小后增大的趋势,在土与糯米浆质量比为90∶10时,蠕变量达到最小。人工制备遗址土三轴蠕变具有明显的非线性,时间越长,非线性越强。将总的变形分解为线性黏弹性变形、线性黏塑性变形和非线性黏塑性变形,利用模型理论描述其线性应变部分,非线性部分采用经验公式,建立了适合人工制备遗址土三轴蠕变特性的非线性半经验半理论黏弹塑性蠕变本构模型。该模型能较好的描述人工制备遗址土三轴蠕变特性,此非线性蠕变模型以元件模型为骨架,经验公式是对理论模型的非线性修正,具有较高的适用性。

城市建筑群体抗震性能评价在抗震防灾规划中的应用

地震破坏是影响城市发展进程的重大灾害,做好城市抗震防灾规划,提高城市抗震防灾能力,是最大限度减轻地震灾害的有效措施。建筑物抗震性能评价是城市抗震防灾规划的重要内容。本文通过单体建筑物抗震性能评价,介绍城市建筑群进行震害程度预测的半经验半理论法,用该方法对某市的进行了建筑群体抗震性能评价,分析结果应用到该市的抗震防灾规划编制中。

板式楼梯设计中挠度计算探讨

考虑板式楼梯梯板为锯齿形变截面板,通过理论推导,得到半理论半经验法和弹性刚度法挠度计算修正公式。进一步根据AT型楼梯挠度计算工程实例,得出楼梯实际挠度可在计算挠度值基础上乘以0.4或者乘以0.0015梯板厚度系数估算,从而在设计时,有效减小楼梯梯板厚度。

砂土液化概率计算新方法

基于发展风险理念下液化防治技术的需求,推导出了一种基于单变量(UB)的概率计算新方法,提出了以实测标贯击数为主控参数的砂土液化概率评价的半经验半理论方法与新计算公式,并以近期地震大量实测数据对新方法进行了对比检验。研究表明:通过较为成熟的土层液化判定的确定性方法与求解概率的经典数学方法相结合,可解决目前实测资料不具备完备性导致的完全依靠样本回归或学习形成的评价方法的偏差问题,亦可克服采用CSR理论导致的既有液化概率计算方法在砂层埋深超过10 m后不合理的缺点;以2011年新西兰地震中0.23g~0.89g的PGA范围、2~30 m埋深的341组液化实测数据检验,新方法和公式的可靠性和先进性得到了验证。提出的公式已被具有样板规范性质的《建筑工程抗震性态设计通则》修订版采纳,可为相关规范修订及工程应用提供指导与技术支持,同时提出的基于单变量的概率计算新方法对其他多自变量下二分类概率计算问题具有指导与参考意义。

混凝土空心结构内外温差T_0的计算

基于太阳辐射理论及借鉴前人的研究成果,推导出了在一天中任意时刻混凝土空心墩和箱形梁各任意方位角壁板的内外温差T0(即混凝土空心结构温度场温度分布函数Tx=T0·e-ax中的T0)的解析式,通过现场实测数据验证了其计算的可靠性。为混凝土箱形结构的温度应力计算提供有益的借鉴。

箍筋约束方形混凝土柱轴压强度尺寸效应律

箍筋约束混凝土柱轴压破坏名义强度存在尺寸效应,为了提高大尺寸箍筋约束方形混凝土名义轴压强度设计计算的合理性,研究了考虑尺寸效应的方形箍筋约束混凝土柱名义轴压强度的计算方法.考虑混凝土的非均质性,建立方形箍筋约束混凝土柱的三维细观数值模型,对其轴压作用下的破坏机制、失效模式和尺寸效应行为进行了分析.进而,凝练出了影响其轴压破坏尺寸效应的主导因素—箍筋的约束作用,即随箍筋约束作用增强,试件的名义轴压强度尺寸效应减弱.在经典的Ba6ant材料层次尺寸效应律的基础上,考虑箍筋约束作用的影响机制与规律,建立箍筋约束混凝土方柱构件层次的尺寸效应半理论-半经验公式.通过与模拟结果及已有试验数据的对比得知,所提出的尺寸效应公式能够很好地预测箍筋约束混凝土方柱的名义轴压强度.