ANALYSIS OF MATERIAL MECHANICAL PROPERTIES FOR SINGLE-WALLED CARBON NANOTUBES

Abstract The carbon-carbon bond between two nearest-neighboring atoms is mod- eled as a beam and the single-walled carbon nanotubes are treated as the space frame structures in order to analyze the mechanical properties of carbon nanotubes. Based on the theory of Tersof- Brenner force feld, the energy relationships between the carbon-carbon bond and the beam model are obtained, and the stifness parameters of the beam are determined. By applying the present model, the Young’s moduli of the single-walled carbon nanotubes with diferent tube diameters are determined. And the present results are compared with available data.

基于时延-多普勒域信号稀疏性的OTFS帧同步算法

针对单导频结构的正交时频空(orthogonal time frequency and space,OTFS)调制系统接收信号特性,提出了一种基于时延-多普勒域的帧同步算法,该算法无须在发送信号中插入前导码,而是利用单导频OTFS帧结构特征,通过计算接收信号在时延-多普勒域的稀疏度并结合单导频位置的变化对帧同步位置进行判断。仿真实验结果表明,所提方案在高信噪比下有一定性能优势,且随着移动速度的增加,所提方案相较于对比方案的性能优势更加明显,因此,更适合应用于高速甚至超高速移动通信场景中。

中原文旅城欢乐世界一期雪世界高区结构设计

中原文旅城欢乐世界一期雪世界高区结构体系采用巨型钢框架,存在结构扭转不规则、楼板缺失、大悬挑、竖向构件间断及钢桁架平台为重载大跨钢结构等不规则情况和设计难点。设计中采用基于性能的抗震设计方法,根据构件的重要程度采用不同的性能目标。4个巨型框架柱为支撑框架结构,其支撑采用屈曲约束支撑,使结构在大震作用下形成良好的屈服机制和耗能能力。对结构进行小震反应谱法弹性分析、弹性时程分析、中震弹性分析以及大震弹塑性分析。结果表明,结构整体和构件的抗震性能均能达到设计的预期目标;巨型钢框架结构体系较好地适应了本工程的实际情况,可供类似项目在选择结构体系时参考。

单层多跨钢结构厂房结构加固优化设计

当前,单层多跨钢结构厂房结构吊车梁一般为独立式,支撑范围受限制,导致荷载比下降,为此,文中提出了对单层多跨钢结构厂房结构加固优化的设计与分析。根据当前的测试需求,了解工程概况,进行测量准备,确定设计条件,采用多层级方式打破支撑范围限制,设置钢吊车梁多层级,以此为基础,进行吊车梁与多跨钢柱定点连接,并进行厂房上部结构复核处理及加固验算,最终采用对拉螺栓锚固辅助的方式实现结构加固优化。测试结果表明,针对选定的6个测试节点,三个阶段测试最终得出的荷载比均可达到7.5以上,说明文中设计的厂房结构加固优化效果更佳,针对性高,具有实际应用价值。

大型场馆钢结构屋盖施工技术的创新

针对大型场馆类建筑建造过程中,土建施工会先于钢结构实施而造成的钢结构屋盖施工困难,结合工程实际,对施工技术进行了创新。通过综合利用提升、滑移、落架等工艺,充分发挥各种工艺的优势,解决了城市中心区域施工场地等复杂条件影响下大型钢结构的安装难题,总结出了可供类似工程参考的施工工艺。

广西壮族自治区博物馆扩建部分结构设计

广西壮族自治区博物馆扩建部分是一座框架结构的公共建筑,结构存在结构超长、扭转不规则、长悬挑以及大跨度等设计难点。采用YJK软件建立计算模型进行方案比选,确定了结构体系和基础方案,各项指标满足现行规范要求。针对本工程的结构设计难点,采取相对应的设计措施,保证结构的安全可靠。本项目的设计及分析过程可为类似结构的设计提供参考。

装配式变电站钢框架梁截面选型与优化研究

钢框架结构已取代钢筋混凝土框架结构成为装配式变电站配电装置楼的主要结构型式。不同于钢筋混凝土结构,钢结构设计标准未对钢框架梁高跨比做出明确规定,其截面选型依赖于设计人员经验和多次试算,选型不当易造成用钢量浪费。文章通过对钢框架结构简化模型静力分析和理论推演,得到最优梁柱线刚度比和梁临界高跨比,并结合变电站实际案例分析,从而推导出适合变电站的钢框架梁推荐高跨比,为变电站钢框架梁截面选型和优化提供依据。

单跨RC框架结构的抗震倒塌能力分析

学校建筑中的连廊经常使用单跨框架结构,而关于单跨框架结构的抗震倒塌能力定量评价较少。按《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)设计了17个连廊框架模型,分别进行基于动力增量分析方法的倒塌易损性分析,用倒塌概率和安全储备系数定量评价各模型的抗震倒塌能力。结果显示,相比同层数的双跨框架结构,本例单跨框架结构的抗震倒塌能力冗余度高;1层乙类单跨框架结构,通过提高一度采取抗震措施或提高一度计算地震作用均能提高结构的抗震倒塌能力,使结构倒塌概率在可接受的范围,且提高一度计算地震作用比提高一度采取抗震措施更能提高结构的抗震倒塌能力;提高框架梁的抗震性能对提高结构抗震倒塌能力作用很小,而提高框架柱的抗震性能能较大地提高结构抗震倒塌能力;用安全储备系数归一条件下的造价来评价,提高框架柱抗震性能比提高一度采取抗震措施更经济。

南京某小学砖混结构加固改造问题研究

根据城市更新政策要求,南京某小学砖混结构需要进行加固改造。结合改扩建要求,本工程通过设结构缝,对部分结构单体进行了划分,同时对单跨框架采取性能化设计方法。考虑建筑使用功能、工期和造价等因素,本工程墙体采用高延性混凝土加固方案,局部增设高延性混凝土组合构造柱,该方案对原结构预制板和基础的影响也较小。花篮梁采取外粘钢板加固方案及增大截面加固方案,预制空心楼板设置钢筋混凝土叠合层增强整体性,屋面板采用粘贴碳纤维布方式进行加固。由此,通过采取合理的加固方案保证加固改造后的结构具有良好的抗震性能。

大跨度空间网架安装方案比选与施工技术研究

为了保证大跨度空间钢网架安装的安全性、经济性和高效性,以实际工程为例,通过对钢网架安装方案进行分析与比选,确定最优方案,并结合施工过程进行验算,顺利地完成了施工。

城际铁路单跨门式刚构设计研究

结合工程设计实例,通过调整刚构的墩高、桥墩壁厚及承台底边界条件来改变结构刚度,研究单跨门式刚构刚度对桥梁结构受力的影响。结果表明对于单跨门式刚构桥,桥墩刚度对于梁部受力影响较小;桥墩刚度越大,桥墩的恒载弯矩越大;承台底的边界条件对结构体系内力影响较大,应考虑桩土相互作用的影响;m值越大,墩顶恒载弯矩越大,主梁梁端恒载负弯矩绝对值越大,整体温度、梯度温度效应对应的弯矩也越大,应考虑不同m取值下结构内力差异,并按照最不利结果进行设计。

高墩大跨度连续刚构桥结构设计——以桑龙高速公路为例

预应力混凝土连续刚构桥采用墩梁固结、梁体连续的结构形式,具有很强的顺桥向抗弯刚度以及横向抗扭刚度,能够满足大跨度桥梁的受力需求,在山区高墩情况下有很大的应用优势。文章以桑龙高速公路李家沟大桥为例,以有限元软件建立结构模型,分析高墩大跨度连续刚构桥结构特点及受力特征,系统介绍了高墩大跨连续刚构桥的总体设计及结构计算要点,可为同类型桥梁设计提供参考。

大跨度矮墩连续刚构桥施工监控技术研究

本文以某大跨度连续刚构桥的实际施工为例,介绍了施工监控原则和方法,运用MidasCivil建立了施工全过程的仿真计算模型,分析了悬臂施工在各工况下结构的线形和内力,对比分析了现场实测值和理论计算值。结果表明:悬臂施工的现场实测值和理论计算值的变化趋势一致;桥梁线形平顺,结构内力可控,各项指标均满足JTG/T3650-01—2022《公路桥梁施工监控技术规程》和设计要求,实现了对主梁线形、主梁轴线偏位、主梁应力等多元目标的合理控制,施工监控效果良好。

大跨度曲线UHPC连续刚构箱梁桥的设计研究与实践

以上海市松江区外下洋路油墩港桥为研究对象,研究基于UHPC的大跨度曲线连续刚构桥的总体设计和构造设计;结合体内及体外预应力布置方式,研究节段箱梁及下部桥墩的装配化施工方案。分别建立空间梁单元模型和整梁空间实体单元模型进行计算分析,并对计算结果进行对比分析。分析结果表明空间实体单元模型的应力分布与空间梁单元相比趋于均匀,采用空间梁单元模型的计算结果进行分析验证偏于安全,结构受力完全满足要求。该工程首次提出采用钢结构横隔板代替传统混凝土横隔板,钢结构横隔板构造简单,便于节段箱梁的预制施工。从空间实体单元模型计算结果来看,钢横隔板与UHPC横隔板的作用效果基本一致,满足结构整体受力性能的需求。

雄安体育中心体育场结构设计

雄安体育中心体育场主体结构采用钢框架-支撑体系,屋盖钢结构由外圈屋盖钢结构和屋顶中央网壳组成,看台区域均采用组合型肋梁预制看台板。详细介绍了该体育场结构方案,包括看台钢结构设计、拱脚滑动释放、网壳结构体系、典型节点设计等。通过方案比选,屋顶中央网壳采用分索式索承铝合金网壳的结构体系,提高了索承结构对不规则建筑平面的适应能力。设计中对南侧拱脚进行了施工工序优化,拱脚处采用滑动释放措施,降低了看台钢结构南侧拱桁架的水平推力。本项目位于高烈度区,采用了速度型黏滞阻尼墙作为结构的减震措施,在多遇地震下黏滞阻尼墙作为结构的安全余量储备,在罕遇地震作用下,阻尼墙耗能占比5%。在部分应力较大的铝合金网壳节点中设置腹板加强板,提高了结构的安全性。

单跨框架改多跨框架结构的抗震性能分析

通过在单跨框架结构教学楼的走廊外端增设框架柱形成连续框架,可以增加超静定次数并提高抗震性能。但在这类结构的实际加固设计中,由于原结构体系的变形以及传力路径已基本完成并稳定,改造形成的连续框架与一次建设形成的连续框架的受力形式在整体性能以及构件内力上均有区别,引起两种连续框架的抗震性能也有所不同。通过对某工程的动力弹塑性时程分析,研究了加固设计中竖向荷载分担对增跨加固框架抗震性能计算结果的影响。研究发现不考虑原框架柱的实际受力状态的改造设计会导致顶点最大位移计算偏小、罕遇地震下弹塑性层间位移角计算偏小的不利结果,高估了结构整体“大震不倒”的能力。

装配整体式黏滞阻尼器减震框架试验及参数分析研究

对一种普通装配整体式框架结构与配置黏滞阻尼器的装配整体式减震框架进行了动力试验与有限元对比分析研究,试验与有限元结果吻合较好,并对普通装配式框架与装配式黏滞阻尼器减震框架进行对比分析,在此基础上进行拆除黏滞阻尼器的带连接墙的装配式框架与黏滞阻尼器跨内不同布置位置的参数影响分析研究。结果表明:黏滞阻尼器在装配式框架中具有良好的减震效能,且能够延缓梁端塑性铰的开展,而阻尼器连接墙的存在可以提高框架的刚度,但会削弱构件的最大承载力。黏滞阻尼器在跨中与跨边布置均能有效提高结构承载力,其中跨内中部布置黏滞阻尼器相较于端部阻尼器布置能够更好地发挥减震效能,说明黏滞阻尼器在端部布置削弱了装配式黏滞阻尼器减震框架的承载力,该研究可为装配式结构减震方案优选提供帮助。

栈桥台车研究与应用

为解决铁路单线隧道衬砌台车门架自身刚度不足,对地支撑受诸多因素影响,支撑装置易发生失稳现象,致使砼二衬腰线以下每砼模间存在错台较大的问题,结合大临铁路大麦地隧道施工总体要求,改进台车门架结构,加设地梁对口撑,使门架成为闭口式结构,由此引起的门架影响车辆通行问题,可通过加装配套浮动栈桥予以解决,栈桥贯通台车门架底部,主桥位于闭口式门架的底横梁上,车辆在上面通行。既解决了车辆通行问题,又解决了砼二衬时每砼模间错台大的问题,砼表面质量得到保证,施工效率显著提高。

单跨双坡屋面的自动除雪设备结构设计

针对屋顶积雪人工清除困难、不安全等问题,设计了一种适用不同屋顶倾角的三自由度自动除雪设备。根据单跨双坡屋面结构和积雪分布特点,对除雪设备的功能需求进行分析,提出了总体设计方案;基于计算机辅助设计方法对除雪设备的主要机械结构进行设计分析,并对传动机构进行设计计算;最后,制作实验样机并进行功能测试,测试结果发现,除雪设备运行正常,能够通过水平方向、竖直方向、斜面方向运动实现房屋瓦面不同区域的自动除雪,方案切实可行,具有实际的应用价值。

低烈度区单跨框架结构基于性能的抗震加固设计

在城市更新过程中,不可避免地需要对既有老旧建筑进行抗震加固。对低烈度区的多层框架结构,地震作用往往不起控制作用,依据高强度低延性的抗震原则,可采用基于性能的抗震加固设计方法,根据对结构抗震性能的评估采取相应的抗震加固措施。本文以某低烈度区多层单跨框架建筑改造工程为例,对其结构进行鉴定分析和承载力加固设计,并在此基础上进行基于性能的抗震加固设计;根据结构体系的特点,补充了结构的稳定性分析,以此评估结构抗倒塌性能;制定结构的抗震性能目标,进行了不同地震动水准下的性能分析和抗震性能评估。相比常规抗震加固设计,本工程采用基于性能的抗震加固方法,仅需采用较少的抗震加固措施,即可满足结构的抗倒塌和抗震性能,经济效益明显。