第29全国结构工程学术会议
基本信息
2020-09-01
2020-09-01
中国力学学会
会议文集
41. 流线型桥梁模型长宽比对试验结果的影响
摘要： 桥梁节段抗风试验是现阶段桥梁抗风设计的重要手段之一,试验过程中为同时满足二维流以及来流风作用力均匀分布的条件,确定合适的节段长宽比具有重要意义.通过三种不同长宽比的桥梁节段模型试验,获得了不同雷诺数下模型表面风压分布,分析了随着模型长宽比的变化平均风压系数的变化规律以及其对三分力展向相关性的影响.研究发现:节段试验中模型长宽比对梁节段风压分布及相关系数有较大影响,平均风压系数在主梁棱角处的变化较大,相关系数在不同长宽比对雷诺数变化有不同的反应.
提交时间：2020-09-01
42. 深埋高地温水工隧洞开挖损伤区特征及分布规律研究
摘要： 深埋高地温水工隧洞处于复杂的地质力学环境中,其围岩破裂的时空演化规律是事关深部水工隧洞稳定控制的关键科学问题.为了揭示高地温水工隧洞开挖损伤区特征及分布规律,以新疆某高地温水工隧洞为依托,采用现场监测与数值模拟相结合的研究手段,对深埋高地温水工隧洞围岩位移场的变化规律及其开挖损伤区的分布规律进行了深入探究.结果表明:隧洞顶拱及侧墙5～7m范围内岩体受开挖影响较明显,且沿孔口至围岩深部,围岩位移呈递减趋势.开挖后岩体大致可分为完整岩体区、岩体扰动区和岩体破碎区,且孔深7-9m以内围岩完整性较差,此处围岩最大塑性应变为0.0022,塑性区最大长度为9.0m.综合可以确定围岩开挖损伤区范围大致在距孔口9m以内,此区域内的围岩稳定性较差应及时采取相应的支护措施.
提交时间：2020-09-01
43. 深度神经网络在EMD虚假分量识别中的应用
摘要： 现代无线智能传感器结合云平台可以实现建筑结构的长期健康监测,模态识别是结构健康监测的重要内容.希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang Transform,HHT)因其适用于非线性非平稳信号,且具有完全自适应性等特点,在模态识别领域中被广泛应用.与实验室中进行结构模态参数识别不同的是,长期监测中模态参数识别的算法不能出现主观的参数选择过程,而传统HHT的第一步经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)会产生虚假的固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)分量,对虚假分量的识别与剔除往往依赖研究人员的主观判断.本文提出了一种基于深度神经网络(Deep Neural Networks,DNN)与K-L(Kullback-Leibler Divergence)散度的新算法,可以自动化识别并剔除EMD产生的虚假分量,从而使得EMD后得到的固有模态函数均为真实分量.
提交时间：2020-09-01
44. 焊接方式对负载下加固工形截面钢梁残余变形影响的试验研究
摘要： 为研究负载下焊接加固方式对受弯钢梁焊接残余变形的影响,本文对4根Q345B焊接工字形受弯钢梁进行了负载下的焊接加固试验研究.该4根钢梁考虑工程实际采用了四种不同的焊接加固方式.试验中测量了焊接全程中的钢梁跨中挠度与跨中上下翼缘的侧向挠度变化过程.本文对该试验中遇到的一些特殊问题以及试验现象进行了解释,分析了焊接方式对跨中挠度以及跨中转角的影响,并对比了焊接残余挠度的规范计算值与试验值,以期对负载下焊接加固试验的进行提供经验,对焊接加固方式对焊接残余变形发展的影响有更加清晰的认识,为负载下焊接加固钢梁的试验方法和设计方法提供试验依据和建议.
提交时间：2020-09-01
45. 生土结构预应力加固抗震试验研究
摘要： 生土结构预应力加固技术是针对碹窑结构缺陷提出的新型抗震加固技术.预应力加固主要分为预应力穿墙螺栓拉结、预应力钢拱圈支撑和预应力钢绞线拉结三大类型.对加固后的碹窑进行原位爆破试验,试验结果表明:预应力加固结构体系对窑身y方向的抗震性能提升显著;预应力穿墙螺栓在爆破激励下对窑脸起到明显的拉结作用;碹窑内部门洞处应力集中,加固设计时应重点关注.该加固技术适合在张家口境内村镇普及推广,具有重要的科学理论价值、现实意义与应用前景.
提交时间：2020-09-01
46. 纵向变厚度(LP)板的桥梁工程应用及实例分析
摘要： 纵向变厚度(LP)钢板为一种厚度沿轧制方向具有特殊性形状的钢板.其可以减少钢材数量、降低结构自重、减少焊缝、提高桥梁桥墩的抗震性能等优点,在国外的船舶、桥梁等领域有广泛的应用.目前国内对这种钢板的研究较少,本文介绍了国外LP钢板的工程应用实例,同时使用国产桥梁设计软件Dr.V4.0建立含有LP钢板的钢箱梁模型并进行分析,可以得到:与等截面简支梁相比,采用LP钢板可以降低翼缘板件钢材最高达27.15％,而结构的挠度仅增加约7％;与焊接变截面的连续梁桥相比,采用LP钢板的钢桥可减少钢材24％,同时降低6道焊缝数量,焊缝数量减少50％,而挠度仅增加12％.
提交时间：2020-09-01
47. 结构高度与临近建筑间距对地下结构地震作用的影响研究
摘要： 为了研究地震作用下地下结构、土体与邻近既有建筑结构存在的关联效应,通过数值模拟计算,开展了地震作用下地下结构与邻近既有建筑作用研究,揭示地下结构与邻近既有建筑物的相互作用规律,探讨建筑物空间分布对地下结构地震响应的影响机制,确定体系地震响应规律.研究结果表明,结构在空间三个方向的位移响应随结构高度和间距的变化体现出明显的规律性;临近建筑对结构的地震反应有明显的吸能和耗能影响.这些结论对于地下结构物的抗震设计提供了一定的参考依据.
提交时间：2020-09-01
48. 考虑剪力滞与约束扭转影响的曲线双工字钢板组合梁耦合效应分析
摘要： 针对曲线双工字钢板组合梁桥在静力荷载作用下的力学响应问题,本文综合考虑了剪力滞和开口薄壁截面约束扭转对基本变形的影响,利用能量变分法,推导了薄壁开口曲线双工字钢板组合梁在受均布荷载和均布扭矩作用的控制微分方程和边界条件,之后采用伽辽金方法进行数值求解.在导出的控制微分方程中,如果不考虑剪力滞效应的影响,控制微分方程便可退化得到曲线梁的符拉索夫方程;曲率半径R如果取为无穷大时,控制微分方程与直线钢板组合梁的一致.因此本文所建立的控制微分方程更具有一般性.最后通过算例与有限元分析结果的对比,验证了本文所建立理论模型的正确性.
提交时间：2020-09-01
49. 考虑周边建筑影响的大跨煤棚风载体型系数研究
摘要： 为了研究周边建筑对大跨煤棚风载体型系数的影响,针对某大跨煤棚数值模拟了4个典型来流风向下结构表面的风载体型系数云图.结果表明:最大正体型系数出现在结构表面的迎风面,周边干扰使得最大正体型系数减小,在一定风向下出现分块现象;最大负体型系数出现在煤棚顶部或上表面迎风侧的前缘,周边干扰对最大负体型系数的削弱作用较小.
提交时间：2020-09-01
50. 考虑界面滑移的钢管混凝土拱肋徐变效应分析
摘要： 为探讨界面滑移对钢管混凝土拱肋徐变特性影响,利用ANSYS程序建立了考虑界面滑移的钢管混凝土抛物线拱肋徐变分析三维实体有限元模型,探讨了粘结滑移对拱肋应力重分布和变形的影响,并通过算例研究了滑移刚度、混凝土强度和含钢率对徐变特性的影响规律.结果表明:界面滑移会导致截面的应力重分布显著减小,拱顶截面竖向位移显著增大,由滑移引起的位移增大效应需引起重视;纵向滑移刚度和混凝土强度变化对钢管应力影响不大,但会较大程度影响拱顶变形,含钢率增大会增大应力重分布,减小拱顶变形,削弱滑移对徐变的不利影响.
提交时间：2020-09-01
51. 超高层建筑表面风压及行人风环境研究
摘要： 城市风环境研究中,高层建筑对气流改变和风环境变化前人研究较多,而与高层建筑的附属结构之间相互影响也不容忽视.本文通过风洞试验对群体建筑表面风荷载进行测验,研究副塔和裙房表面风荷载的变化规律.结果表明:副塔在靠近主塔一侧,测点体型系数分布分散,且体型系数值随高度增大而减小;有干扰建筑物时地面粗糙度对副塔上测点体型系数影响可以忽略,观察工况1、3测点C1体型系数对有无干扰建筑较为敏感,有干扰建筑物时体型系数削弱了26％;90°风向角下,来流风经过副塔顶部及周围向后流动,部分气流产生的下冲风会减轻主塔裙房受到的风吸力.
提交时间：2020-09-01
52. 软土地基超高层结构条件均值谱应用研究
摘要： 准确可靠的预测地震作用下的结构响应要求选择合适的输入地震动,地震动的选择最主要的步骤在于确定目标谱以及根据目标谱进行匹配、调幅的方法.近年来,相关研究工作围绕这两个方面仍在不断发展与完善.常用的一致危险谱存在过于保守的问题,根据地震危险性的合成和分解而提出的条件均值谱克服了这一弊端,因而受到国内外广泛的关注.但是就目前而言,对于条件均值谱的研究在软土地基以及超高层结构方面的研究并不完善.本文以上海地区超高层建筑上海中心为主要研究对象,通过概率地震危险性分析确定了其第一自振周期点处50年超越概率10％的谱加速度值;以此为目标值进行地震危险性分解,结合上海地区衰减关系确定了上海场地平均贡献地震以及谱形参数,从而创建了条件均值谱.对比条件均值谱和上海规范反应谱,并将其分别作为目标谱,运用同时匹配目标谱均值和方差的方法进行输入地震动的选择,并对比上海中心的层间位移角响应.结果表明,以条件均值谱为目标谱选择的地震动离散性更大,对于长周期结构,以上海规范反应谱为目标谱时的响应结果偏于保守.
提交时间：2020-09-01
53. 边坡坡度对路堤周围积雪分布影响的数值模拟研究
摘要： 道路风吹雪灾害是雪灾害地区重要的灾害类型,对交通出行等造成很大威胁,本文以4种边坡坡度的路堤为研究对象,通过Fluent计算软件对两种风向下(迎风侧风向和背风侧风向)的4种边坡坡度路堤进行数值模拟研究,得到了不同边坡坡度下路堤周围的风速和其表面的剪切速度,从而分析路堤表面的积雪分布情况.结果表明,路堤周围的风速流场与路堤表面的剪切速度有很好的对应关系;在风雪流频发的地区进行道路建设时建议选取小边坡坡度的路堤.研究结果可为路堤的工程建设提供参考依据.
提交时间：2020-09-01
54. 近断层脉冲型地震作用下基础隔震结构的抗震性能研究
摘要： 近断层脉冲型地震强度高破坏性大,对结构的安全性具有不可预知的威胁,本文将研究近断层脉冲型地震作用下基础隔震结构的抗震性能.采用一条实际的地震动做为底波,分别选择不同的脉冲参数合成不同特征的地震动.以实际的钢筋混凝土框架结构作为原型建筑,使用SeismoStruct软件建模并对其进行非线性时程分析,比较上部结构层间位移角和支座剪应变来分析隔震结构在近断层地震作用下的动力响应特征.通过与一般地震作用下结构的抗震性能进行比照,能够得到近断层脉冲型地震的不同脉冲参数对隔震结构的影响规律,分析结果表明近断层脉冲型地震对隔震结构具有显著的破坏性.
提交时间：2020-09-01
55. 近远场地震动SDOF系统输入能量谱分析
摘要： 为研究近场和远场地震动SDOF系统的输入能量谱特征,本文分别选取中国台湾集集地震中的近场和远场地震动记录作为输入,对比分析了近场和远场地震动的Fourier谱、能量时程和能量谱,并对能量谱进行了归一化处理和比较,讨论了阻尼比对能量谱的影响.结果表明:近场和远场地震动频谱特征不同,但其能量谱形状基本上由Fourier谱决定.近场地震动能量释放集中,速度快,持续时间短;远场地震动能量输入持续时间长,分布比较均匀.从能量谱谱值上看,近场地震动能量谱整体谱值要大于远场地震动.近场和远场地震动的归一化能量谱曲线趋势大致相同,但近场地震动的归一化能量谱震荡段较短,上升段较长.
提交时间：2020-09-01
56. 钢-混凝土组合框架结构极限抗震初探
摘要： 本文对钢-混凝土组合框架结构进行极限抗震研究,首先对传统的塑性铰概念进行细化,将其细分为“压铰”和“拉铰”,随后以钢-混凝土组合框架结构为对象,采用实体单元与壳单元为主的有限元精细化抗震计算模型,初步探究各水平地震波工况对结构位移、应力、轴压比等时程响应以及框架梁柱塑性耗能分配机制、塑性铰形成模式与失效机制的影响规律.分析结果显示:“强梁弱柱”组合框架表现为“约束梁”与“耗能柱”,此时框架梁对框架柱约束较强,框架以框架柱耗能为主而梁端仅形成“压铰”,此时框架的耗能能力取决于框架柱;“强柱弱梁”组合框架表现为“耗能梁”与“承载柱”,此时框架梁对框架柱约束较弱,框架以框架梁耗能为主使得梁端先形成“压铰”,当梁端耗能至极限时形成“拉铰”引发框架柱长细比增大导致框架加速失效,不利于发挥框架柱耗能潜力;柱端拉筋技术的“强柱”构造将提高组合结构的刚度、塑性耗能与抗倒塌能力.
提交时间：2020-09-01
57. 铁尾矿原状微结构和力学非均匀性与各向异性
摘要： 为研究尾矿材料的层理微观结构和宏观力学响应规律,以北京首云铁矿尾矿库为研究对象,对不同沉积方向的尾矿,采取了相应的原状样.在分析了尾砂材料基本粒度特征后,利用XRD和XRF技术对尾砂材料进行了化学成分分析;采用CT成像扫描技术和定量分析方法揭示了尾矿砂与标准砂在微观结构上的差异,研究了尾砂材料沉积层理结构的内部颗粒分布规律,分析了原状尾砂材料的非均匀性和各向异性特征;并通过三轴剪切试验研究了水平、竖直方向原状尾矿材料的宏观力学响应特征.研究表明:原状尾砂水力沉积的层理性导致颗粒结构具有明显的各向异性排列特征,微观结构很大程度影响原状尾砂的宏观力学特征;同样加载条件下,材料内部颗粒长轴集中排列方式垂直于加载方向时,更有利抵抗内部的剪切力,进而具有更优的承载能力.研究结果可为进一步了解原状尾砂性质和指导尾矿库动态演化稳定性的评估提供理论依据.
提交时间：2020-09-01
58. 长周期地震动-脉动风耦合作用下风电塔架动力响应分析与混合试验初步验证
摘要： 阪神大地震后,日本要求在停机和正常运转两种工况下的风电塔地震响应进行验算.随着中国风能产业的快速发展,地震易发地区风电塔数量不断增加,地震荷载与常规风荷载共同作用下的风电塔性能正在成为设计中的重要参考标准.水平轴、三叶片风电塔是最为常见的风电塔类型,其属于高柔结构,自振周期长,对富含低频成分的长周期地震动比较敏感.本文针对运转状态高柔风电塔结构在长周期地震作用下的动力响应进行数值分析,并与混合试验模拟结果进行对比.首先,选择一座1.5MW在役风电塔为原型结构,基于ABAQUS平台建立其壳单元模型,选择典型长周期地震动记录,通过动力时程分析对风电塔停机状态下的地震响应进行估计;之后,基于Kaimal谱生成脉动风荷载,对地震-风耦合作用下的风电塔架动力响应进行模拟;最后,通过解决风电塔试验模型缩尺与复杂荷载模拟问题,实现风电塔混合试验的数值模拟,并与有限元时程分析结果进行对比.结果表明,长周期地震-脉动风耦合作用下塔顶位移峰值明显放大,地震荷载超过风荷载成为控制荷载;混合试验的数值模拟结果与ABAQUS模型分析结果吻合良好,为后续风电塔的风-地震耦合实时混合试验提供了理论支持.
提交时间：2020-09-01
59. 长宽比对长方体周边风致积雪分布影响
摘要： 建筑周边积雪是寒冷地区冬季最常见的灾害之一.为了揭示不同长宽比对建筑周边积雪分布的影响,对不同工况下长方体模型周边积雪分布进行了现场实测,同时用数值模拟方法模拟了不同工况下长方体周边风场,讨论了风场与其积雪分布的关系.结果表明,利用该模拟方法利用风场在模型周边的风速减弱区能较好的推测出积雪堆积范围,对于不同长宽比的建筑,横风向侵蚀影响范围与建筑长度成正比,且背风侧侵蚀范围受建筑长度影响较大,建筑宽度对其影响较小,研究结果为在复杂条件下的积雪累积数值预测提供参考.
提交时间：2020-09-01
60. 隧道纵向地震反应中梁与壳单元结构模型的对比研究
摘要： 地震作用下隧道结构的变形主要受周围岩土介质剪切变形控制,中国《城市轨道交通结构抗震设计规范》和《地下结构抗震设计标准》建议采用梁单元进行隧道结构纵向地震反应分析,而一维梁单元有时难以真实地反映隧道结构的受剪变形特性,特别是对于大空间隧道结构.本文以北京某地铁区间隧道为研究对象,开展了隧道结构纵向地震反应中梁单元与壳单元结构模型的对比研究,结果表明:采用梁单元和壳单元模拟隧道结构均能较准确地计算其在地震作用下的位移反应,但由于梁单元模型忽略了隧道结构横截面内的变形和出平面的剪切变形,导致较大的剪力计算误差,采用壳单元能更为真实地反映隧道结构在非一致地震激励下的动力反应特性和局部变形特点.
提交时间：2020-09-01