基于统一强度理论的高强钢管混凝土柱压弯屈服准则

该文基于统一强度理论建立高强钢管混凝土柱的屈服准则。考虑到柱的水平侧移在截面上引起的附加弯矩作用,假设截面应力在屈服前呈线性分布。引入临界斜率k′的定义,以此斜率作为全截面受压的临界值。由平衡条件得到钢管混凝土柱内不同点处的应力状态,代入统一强度理论(UST)得到高强钢管混凝土柱的屈服函数,并采用相关联流动法则建立塑性势函数,以钢管混凝土柱内某点开始进入塑性作为其承载力极限,由此推导出相应的承载力设计值,并将求得的结果与相关规范进行对比验证。结果表明该文提出的UST钢管混凝土柱屈服准则与相关规范求解一致,且对于压弯构件以及轴压构件等都具有很好的适用性。

人致结构振动计算中随机人群行为的模拟

人行结构(如:人行天桥)的动力设计中,人致结构振动舒适度往往决定最终的结构设计方案。为满足舒适度要求,一般需要将结构振动水平控制在舒适度指标范围内。因此,在设计阶段,准确预测人致结构振动水平十分关键。为准确施加步行荷载,需要预先知道结构建成之后其上面活动的人群行为,如:行走路径和速度等。该文采用修正后的社会力模型,该模型能考虑不同的人群密度、所处地域、行走目的和方向,还能考虑行人到达结构的时间、初始位置、初始行走速度等的随机性。通过模拟一个典型桥面上的随机人群,展示了该模型的适用性。模拟结果表明:跟自由行走不同,人群中,行人的行走路径和速度因受他人和周围环境的影响而实时变化;行走路径不按直线路线;行走速度低于自由行走速度。相应地,人群作为一个整体,行人位置分布实时变化;人群平均速度也实时变化且低于自由行走速度,待人群稳定后,在稳定范围内波动。该文工作可为准确施加步行荷载提供思路。

堆石料的三维应力分数阶本构模型

为合理反映粗粒土的状态依赖非关联应力应变特性,提出应力分数阶塑性力学模型。已有模型基于三轴试验结果,无法对堆石料真三轴条件下的应力应变特性进行预测,为解决这一问题,基于特征应力法对已有分数阶塑性力学模型进行完善。进一步选取不同初始状态条件下堆石料的真三轴压缩试验数据对模型进行验证,结果表明,三维化后的分数阶岩土塑性力学模型可以合理地模拟不同初始状态的堆石料在真三轴压缩条件下的应力应变行为。与传统塑性力学模型相比,提出的分数阶塑性模型在描述堆石料非关联流动时不需要额外引入塑性势函数,仅需对已有屈服面求解分数阶导数。此外,模型在特征应力空间中推导完成再映射到原应力空间,可描述土体的三维强度特性,无需额外采用三维强度准则。