我国建筑业在技术进步和工程实践中取得的成绩令人瞩目,建筑企业综合实力和技术能力持续增强,在许多方面具有领先的技术优势和建造能力,也建立了相对完善的国家工程建设标准体系。研究了我国超高层领域相关现行工程建设标准,建立了超高层结构设计与建造技术标准霍尔三维模型,通过高烈度区结构抗震设计技术实践、沙漠地区超厚筏板基础建造技术实践典型案例研究,分析了我国超高层结构设计与建造技术标准在国际承包项目中应用的成功经验,探讨了技术标准的选用对工程质量、施工组织、工程进度及工程造价的重大影响。工程实践研究表明,我国在项目策划、建筑设计、项目管理、设计优化、建材开发、施工技术改良和创新等方面积累了丰富的超高层设计和建造经验,采用中国工程建设标准有助于提高我国企业境外工程的履约能力,促进我国对外承包业务高质量发展。

建筑震后损伤和性能水平评估是基于性能的抗震设计的关键流程之一。针对双钢板混凝土组合剪力墙（DSCW）缺乏地震损伤评价指标的问题,建立了包含37组弯曲型DSCW滞回试验的数据库,并基于现有的修正双参数Park-Ang损伤评估模型,确定了组合系数β关于DSCW设计参数（轴压比、剪跨比、截面长宽比、含钢率等）的经验表达式。基于我国“三水准,两阶段”的抗震设计理念,根据DSCW构件骨架曲线上的等效屈服点、峰值点和极限点,将DSCW构件损伤状态划分为基本完好（D₁）、轻中度损伤（D₂）、严重损伤（D₃）和构件失效（D₄）,对应的损伤指标限值分别为0.086、0.517和1.020。本文研究结果可为DSCW结构基于构件的震损评估、抗震设计和震后加固提供依据。

针对桥上爆炸作用下正交异性钢桥面板,开展了基于钢板爆炸试验验证的数值模拟研究。分析了美国联邦应急管理署（FEMA）规定的五种威胁类型爆炸作用下泰州长江大桥钢桥面板的破坏机理,揭示了桥面板不同构件的破坏模式。主要结论如下：（1）所有爆炸工况中,均观察到顶板花瓣状破口、U肋断裂及撕裂和横隔板塑性变形。对于较大炸药量工况（1 814 kg TNT、4 536 kg TNT和13 608 kg TNT）,桥面板破坏模式还包括横隔板面外弯曲、局部屈曲和断裂、底板U肋断裂以及底板破口。（2）对于较小炸药量工况（227 kg TNT和454 kg TNT）,桥面板主要耗能机制为顶板和顶板U肋耗能,总耗能占比超过70%;而较大炸药量工况桥面板主要耗能机制为顶板、顶板U肋、横隔板、底板和底板U肋共同耗能,总耗能占比超过90%。

装配式混凝土建筑是一种提高生产效率、节约能源的绿色环保建筑,为了研究装配式混凝土栓焊、Z字形节点抗震性能,通过对中节点进行低周往复荷载试验,观察试件破坏情况;对中节点的荷载-位移滞回特性、延性、刚度及耗能能力等指标进行分析。试验结果表明：试件的滞回曲线形状较为饱满,具有显著的滑移和捏缩现象;各节点的延性系数满足规范对构件位移延性的要求,具有良好的抗震性能。节点连接方式对节点的刚度退化影响较大,全装配式混凝土框架节点在地震作用下具有良好的变形性能和抗倒塌能力。

随着高层建筑技术的发展与人民生活水平的提高,在注重高层建筑抗震安全性的同时,人们对于其风荷载下的舒适度也提出了更高的要求。舒适度评价具有主观性与不确定性,为制定更加合适的评价标准,通常需要进行大量的调研与分析。基于已建高层建筑的规范和案例,系统梳理国内外舒适度标准与评价方法,并归纳整理其应用现状。基于对规范与案例的深入分析,指出我国现存舒适度评价规范中的问题,并提出相应的解决思路与未来的研究方向,以期为我国高层建筑结构风振舒适度标准的完善与发展提供参考。

通过预埋温度传感器的方式,对深圳市某地铁车站的两面侧墙进行温度监测,同时监测环境温度变化,分析地铁车站侧墙大体积混凝土结构内部由水化热引起的温度升降变化特征,进一步分析混凝土内部与表面、表面与环境、降温速率等现象,得出混凝土温度变化规律。利用ABAQUS有限元软件对主要的温度变化过程进行数值模拟,建立侧墙的三维应力场-温度场耦合模型,与试验数据对比验证其可靠性,对混凝土应力状态进行分析,验证温度应力产生的原理,并且对地铁侧墙应力易集中处做出预测,提出防止裂缝的相关措施。

以一次计量抽样检验理论为依据,综合平衡生产方风险和使用方风险,并适当考虑保护生产方利益,提出无论对于标准差已知统计方法还是标准差未知统计方法,混凝土强度平均值的评定系数k均应对应于90%的等效保证率（0.9分位值）;并以贝叶斯理论为依据确定了标准差未知统计方法的抽样方案。样本容量很小时,以平均质量标准差为依据建立了非统计方法的接收准则,并根据一次计数抽样检验理论提出最小值接收准则,并作为平均值接收准则的补充。采用贝叶斯方法,将前一检验周期内的样本和本次抽样样本合并,通过扩大样本容量,提高了标准差已知统计方法接收准则的检验功效;同时采用贝叶斯方法,综合考虑平均质量标准差和实测样本标准差,提高了非统计方法接收准则的检验功效。本文建议的接收准则具有更明确的统计学依据,通过采用统一的等效保证率使各种方法保持了较接近的检验功效,并用贝叶斯方法将各种方法统一于标准差未知统计方法。实例分析表明,本文建议的接收准则总体上略比GB/T 50107—2010严格,但变动幅度在可接受范围;采用合理的先验标准差后,本文建议的贝叶斯改进方法可以得到科学合理的评定结果。

西南艰险山区道路和铁路隧道工程占比大,存在着埋深大、地质条件复杂、地震活动频发的特点,还存在隧道工程与活动断裂小角度穿越的工程问题,且近场地震对不同埋深的围岩影响不同,因而活动断裂近场地震对隧道工程顺利施工和安全运营存在显著不利影响。基于此,本文首先基于国内外发生的多次灾难性地震对隧道工程的影响,分析归纳了历史地震震级对穿越发震断裂隧道围岩（围岩埋深、岩性和级别）破坏的影响规律。其次,结合活动断层等特性,获取了能够反映区域断层特征和脉冲特性的地震动记录。最后,采用有限差分软件FLAC3D研究了活动断裂近场地震对深埋隧道工程围岩的影响规律。研究结果表明：隧道埋深的增加使得隧道围岩更加稳定,对于隧道围岩的塑性变形有抑制作用。不同地震动作用下的最大剪应力和最大主应力走势基本相同,断层段隧道围岩应力均大于普通围岩段。IV级及以下围岩在200 m埋深、PGA在0.3g以上时发生了较大的位移和应力响应。响应水平随着PGA的增大而增加,PGA从0.2g到0.39g的过程中有一个较大的增加,增幅接近50%,此过程是隧道产生塑性变形的主要过程,塑性区面积也随着PGA的增大而逐渐增大,因而在穿越活动断裂深埋隧道需认真考虑其近场地震的影响。研究成果可为隧道抗震优化设计提供技术支撑。

本文介绍了不同因素对高延性纤维增强水泥基材料（Engineered Cementitious Composites,ECC）的自愈合效果的影响。基于不同的增强纤维制备ECC材料,通过拉伸试验对试件施加不同的损伤水平（初应变）,然后采用不同的养护方式进行养护,最后通过拉伸试验比较愈合前后材料开裂荷载、拉伸模量和极限抗拉强度的变化。试验结果表明,养护后的预损伤试件的抗拉强度和拉伸应变能力恢复较明显,拉伸模量得到部分恢复;预损程度 、纤维品种、养护条件对试件的裂后恢复有显著影响。

无支座连续刚构桥作为一种新颖的结构体系,具有整体性好和无须更换维护支座等优点。但该类桥梁墩梁连接节点受力复杂,在地震作用下容易发生损伤和破坏,且梁体截面尺寸远大于桥梁盖梁。目前国内外对这种节点的抗震性能研究基本处于空白。以某城际铁路标准段4×40 m无支座连续刚构桥边墩-主梁节点为研究背景,按照1∶3的缩尺比设计模型,采用拟静力试验方法研究了无支座连续刚构桥节点的损伤破坏模式、滞回耗能特性和延性能力,探讨了边墩-主梁节点在闭合弯矩和张开弯矩下的破坏机理。实验现象表明：在试验加载初期,水平裂缝主要产生于墩身加载面,之后逐渐延伸贯通,节点和梁体斜边裂缝开展较少;随着加载位移增大,斜边也逐渐出现裂缝,但是裂缝宽度较小;试件桥墩纵筋伸入节点部分仅设置了横向拉筋,没有横向箍筋,在闭合弯矩作用下,节点顶部混凝土出现大面积拱起的破坏模式;节点的力-位移滞回曲线的滞回环面积较小,呈捏拢状。研究发现,虽然在节点破坏时桥墩顶部纵筋已屈服,但节点的延性能力较小;分析骨架曲线发现节点在闭合弯矩作用下并无明显的屈服平台,水平力在峰值后发生骤降,即节点发生了破坏。最后基于节点的破坏模式和破坏机理,结合AASHTO规范给出了边墩-主梁节点的配筋构造建议。

推覆分析具有操作简单、计算成本低且可以较好地描述结构整体非线性行为的优点,是一种值得推广并适用于一般多高层建筑结构抗震性能化设计的工程实用分析方法。但该方法具有难以考虑结构高阶振型的影响、不同推覆力分布模式下结构响应差异显著以及单自由度等效带来的误差等缺点,限制了推覆分析方法在复杂不规则高层建筑结构中的应用。本文考虑结构中基本振型和高阶振型对地震响应贡献程度的影响,将各敏感振型对应的模态进行组合作为最终推覆力分布模式。采用该方法分析了一个大底盘偏置单塔超限高层建筑结构的非线性地震响应,并与动力非线性分析结果进行比较。结果表明,本文所建议的方法在预测结构整体响应和局部构件的屈服损伤规律均具有较好的精度,且具有计算效率高、适用性强等特点。

为了探究飞机滑行荷载与下穿地铁运行荷载联合作用下机场滑行道道基的动力响应,对某濒海软土机场一条滑道实施实时监测,在地铁线临近穿过滑行道的位置布置加速度传感器,以获取机场滑行道地层动力响应信号。通过分离响应信号获得地铁荷载所对应长、短周期频率的响应信号,在频域上对地铁长、短频率信号进行幅值对比,分离出地铁与飞机的动力响应主频率。结果表明,飞机的动力响应主频率为5~30 Hz,地铁的动力响应频率主频率为30~60 Hz,飞机滑行荷载对机场滑行道产生的动力响应是地铁穿行引起的动力响应的6倍以上。

回弹法检测现场混凝土强度具有对结构构件完全无损伤、可抽样数量多、测区布置灵活的优点,但其检测强度的均值和方差均可能存在较大偏差,故采用计量抽样检验方法推定的检测批强度特征值的准确性较差。根据一次计数抽样检验原理,在分析比较抽检特征曲线的基础上,以不合格品率为0.1时的接收概率为50%（置信水平为0.5）为原则,建立了检测批混凝土强度特征值的推定方法。通过抽检特征曲线对比和实例分析表明,该方法的推定结果与基于贝叶斯方法的计量抽样检验推定结果基本相当。提出了评定检测批混凝土强度时回弹测区的优化布置建议,并提出了回弹法计数抽样检验结果的钻芯修正方法。本文建议方法具有概率定义准确、避免强度分布类型假定和方差计算、减少钻芯校核数量等特点,可在工程质量符合性评定和既有结构安全性评定时采用。

提出了便于与商用结构设计软件对接的结构构件可靠度指标计算框架。采用有限差分法计算结构构件荷载效应关于基本随机变量的偏导数;用矩传播的方法计算构件荷载效应的前两阶矩;依据一次二阶矩法计算结构构件的可靠度指标β。在此基础上,编制了基于PKPM的二次开发程序,可用于计算RC框架结构梁抗弯和抗剪极限承载能力的平均安全系数和可靠度指标。实例分析结果表明,对于按6度设防设计的结构,在6度地震作用下有少数梁的可靠度指标低于我国建筑结构可靠性设计统一标准的要求;当地震作用为7度时,多数梁的可靠度指标低于标准要求。

空间缆索悬索桥是一种主缆、吊索等缆索系统向横桥向内侧倾斜或是外侧倾斜的悬索桥体系,其中吊索是重要的传力构件,但是其抗力会随着桥梁服役期的增加而下降,这会导致构件失效概率的增加和结构安全性问题。以主跨1 666 m的整体式钢箱梁悬索桥为工程背景,采用不同的主缆内倾角度,试设计了7个空间缆索体系悬索桥方案。通过建立吊索抗力时变概率模型、恒载内力时变概率模型以及风载内力时变概率模型,分析比较了在恒载和极值静风荷载作用下,空间缆索悬索桥吊索可靠度指标随服役期的变化规律。分析结果表明：受均匀腐蚀与点蚀影响的吊索抗力在钢丝体开始腐蚀后的10年内,吊索的抗力不拒绝伽马分布;在第10年到第30年间,吊索抗力不拒绝韦布尔分布。吊索风载内力在服役期40年内不拒绝对数正态分布。悬索桥吊索的时变可靠度与空间缆索体系的内倾角度不相关,且同一悬索桥不同位置处的吊索耐久可靠度变化形式一致。

回弹法、钻芯法和回弹-钻芯修正法是混凝土强度现场检测常用的非破损检测方法,但工程实践中经常发现,用回弹法检测的混凝土强度方差偏小而钻芯法检测的方差偏大。推定现场实测的混凝土强度特征值时,如何取用合理的方差,直接影响推定结果的准确性和合理性。通过120个既有结构实例的混凝土强度回弹-钻芯修正法检测结果的统计分析,获得了钻芯法、回弹法检测混凝土强度的均值、方差等统计参数及其分布规律。建议在工程质量符合性评定和既有结构安全性评定中,现场混凝土强度特征值均采用90%的等效保证率,并采用贝叶斯全概率公式计算得到了对应于0.1分位值的评定系数。根据校核区回弹-钻芯混合方差,并结合先验方差计算得到后验方差,建立了回弹-钻芯修正法的强度特征值推定贝叶斯方法,经简化后提出了回弹法和钻芯法的强度特征值推定贝叶斯方法。通过新建工程和既有结构实测数据的验证分析表明,建议的强度特征值推定贝叶斯方法结果合理、准确,克服了现行标准中方差取值误差大、抽样数量不足的缺陷,可在工程质量符合性评定和既有结构安全性评定中采用。

在土木工程行业转型的背景下,智能技术为土木工程结构健康监测（SHM）领域的创新和发展带来了新的技术手段和工具,进而拓宽了土木工程SHM系统各个方面的研究领域。系统地梳理了当前土木工程SHM领域智能技术应用的研究现状,涵盖了计算机视觉、机器学习、智能机器人及无人机等方面。在综述现有研究成果的基础上,对未来智能技术在土木工程SHM领域的发展趋势和前景进行了展望,并深入探讨了土木工程SHM与智能学科融合所带来的创新与挑战。

吴江卷曲式人行开启桥项目位于吴江区东部两省一市交界区域,是规划水乡市集节点水上活动中心游艇进出元荡湖的主要出口,对景观要求高,要求修建一座标志性建筑的景观人行桥,该桥同时有开启要求,综合考虑多种因素,最终采用卷曲式人行开启桥方案。介绍了该卷曲式开启桥的特殊地理位置、方案构思、通航条件、总体设计、结构设计、液压设计、开启顺序等。通过研究,该工程达到了预期的景观和开启性能目标,具体分析方法和结论可供同类工程参考。

为研究桩土相互作用（PSI）对高速铁路桥梁-无砟轨道系统近场脉冲型地震响应的影响,采用ANSYS软件建立了该桥轨系统有限元模型,从系统自振特性、系统各层结构及层间关键构件震后残余位移和震时包络位移三个方面,分析PSI对系统地震响应的影响规律。研究结果表明：考虑PSI会使高速铁路桥梁-无砟轨道系统的自振周期延长;考虑与不考虑PSI,主梁、底座板、轨道板及钢轨各层结构震后残余变形和震时峰值包络变形均存在差异,沿着里程方向,简支梁、连续梁桥上轨道各层结构震后残余变形和震时峰值包络变形交错变化;PSI对扣件、砂浆层、滑动层及侧向挡块等关键构件的影响较为明显,其中对刚度较小的关键构件的影响尤为显著。抗震验算时,应重点关注PSI对桥梁-无砟轨道系统层间关键构件的影响。

在宜宾建设地震监测台网,布置在地震多发区域的八个台站形成乡镇级密集地震监测台网。与传统强震台阵不同,各台站均包含地面测点和邻近多层学校建筑楼层测点。共获取136次地震诱发的地面及楼层信号共约2 000条,根据信号特点大致分为震中区、近区、远区和超远区四类信号。震中区和近区信号数据量最多,为强地面和楼层加速度数据,其中震中距小于10 km的震中区信号地面及建筑楼层信号共56条。选取了代表性的数据,分析了地面平均反应谱特征,给出了地面加速度峰值随震中距的衰减曲线。还对地面和/或楼层信号峰值相对较小的超远区信号、远区信号作了讨论。

为探究在考虑贮料-仓壁相互作用时不同因素对钢板筒仓地震响应的影响,建立了三个不同高径比的钢板筒仓,分析了钢板筒仓在满仓状态下和半仓状态下结构的加速度响应、位移响应、结构耗能以及应变响应。同时,建立了相同尺寸的钢板筒仓和钢筋混凝土筒仓的计算模型,输入相同的地震动激励,对比半仓状态和满仓状态下两种不同类型的筒仓结构加速度响应、位移响应和结构耗能的差异。结果表明：高径比不同时,筒仓仓壁的绝对加速度峰值和相对位移峰值均随着高径比的增大而增大,并且在仓顶达到最大值,而筒仓的累积滞回耗能和应变则随着高径比的增大而减小;钢筋混凝土筒仓的响应小于钢板筒仓的响应。

为了提高构件吊装施工的安全性,探索了一种多方向阈值下的装配式建筑构件吊装施工场景三维重建方法。该方法利用三维激光扫描仪获取场景点云数据,采用最小曲率区域增长法进行场景分割,采用随机采样一致性算法进行图像精分割,得到数个不相交的平面点云区域集合。利用移动最小二乘法进行曲面拟合,建立施工场景三维参数优化模型;通过改进麻雀搜索算法求解模型,得到三维模型参数优化结果,实现装配式建筑构件吊装施工场景三维重建。实验结果表明,该方法能够有效地采集构件吊装施工场景点云数据,实现高精度的施工场景三维重建。

针对核电堆坑潜在安全问题,采用数值模拟方法开展了蒸汽爆炸作用下反应堆厂房的完整性分析。首先,建立精细化反应堆厂房有限元模型,并得到板爆炸试验的验证。其次,根据损伤云图定性判断反应堆厂房结构的破坏范围。再次,通过位移和应变时程定量揭示反应堆厂房结构破坏机理,进一步根据拉应变云图并结合破坏阈值对安全壳的密封性能进行评估。最后,分析地基强度对于反应堆厂房结构抗蒸汽爆炸性能的影响,并给出核电厂房设计的建议。研究发现：蒸汽爆炸作用下堆坑侧壁完全破坏,且主要破坏模式是受拉破坏;堆坑底部2 m深度范围内混凝土进入塑性,表现为剪切破坏;蒸汽爆炸作用下安全壳密封性保持完好。

国内工程弃土排放量大,但资源化利用率较低,而使用工程弃土制备免烧砖是一种可行的高附加值途径。首先,介绍了工程弃土的分类与主要处置方式,指出工程弃土原料低碳脱水与工艺参数难以确定等瓶颈问题。其次,介绍了免烧砖常用的生产流程以及成型、养护等工艺对免烧砖性能的影响,进一步分析了胶凝材料类型与掺量、含水率、外加剂等因素对免烧砖力学性能的影响规律,同时总结了弃土免烧砖的资源再利用与低碳优势;指出了表面光滑、不易与砂浆结合、抗剪强度低、干缩变形大等缺陷。最后,从绿色建筑的角度出发,提出弃土免烧砖的未来研究方向。

位于陡峭斜坡上的异形建筑,用常规的掉层结构或吊脚结构难以实现。针对这种地形下的异形建筑,提出并设计了一种拱-斜柱结构,该结构既能较好地适应建筑造型,又能解决基础设置的难题。针对这种结构,利用参数化分析方法,详细分析了拱轴线形状、拱矢跨比、拱倾斜角度和柱倾斜角度等关键参数对结构受力性能和拱翘曲效应的影响。分析结果表明：拱的矢跨比对拱截面弯矩影响较小,对拱截面轴力影响较大,同时矢跨比对结构的稳定性也有较大影响;综合考虑建筑效果、结构受力和结构稳定性,拱的矢跨比宜控制在0.2~0.3之间;当拱矢跨比在0.2~0.3之间时,拱轴线形状对结构受力的影响可以忽略;拱倾斜角度的增加使得拱的扭矩快速增加,拱脚和拱顶的翘曲效应明显,箱型截面强度验算时,应考虑扭转翘曲效应;柱倾斜角度的增加使得拱的内力减小,有利于拱受力,可以通过调整柱倾斜角度来改善结构受力。

双面叠合混凝土剪力墙由两侧预制板和中间现浇混凝土层组成,是一种整体性好、生产效率高、节省模板和人工成本的装配-整体式混凝土构件。为研究其在侧向荷载下的受力性能,基于ABAQUS软件建立了双面叠合剪力墙的有限元模型进行模拟分析,并根据现有试验数据验证了计算模型的可靠性。在此基础上,以竖向连接形式、设计轴压比、现浇层混凝土强度为研究参数,开展了21片双面叠合剪力墙模型在侧向荷载下受力性能的有限元参数分析。结果表明：单排插筋连接、双排插筋连接、分布区不连的叠合剪力墙的荷载-位移曲线相似,耗能能力接近;单排插筋连接墙体的承载力高于传统的双排插筋连接墙体1.5%~7.5%,受力性能优于双排插筋连接模型,建议推广;分布区不连的模型墙体的承载力低于双排插筋连接墙体5.7%~12.3%;随着轴压比的增加,模型的初始刚度和抗侧承载力增加,但下降段承载力与刚度退化更快;现浇层混凝土因振捣不实造成的强度降低会导致叠合墙承载力下降,应采取施工措施予以避免。

冷弯型钢在装配式结构中应用具有天然的优势,为了扩展冷弯厚壁型钢结构的使用范围,克服冷弯厚壁钢的缺点,设计6个新型分层装配式“十字型”梁-柱节点,进行循环加载试验,对梁-柱节点的破坏模式、初始刚度、骨架曲线、等效黏滞阻尼系数、能量耗散系数、割线刚度、滞回曲线和关键部位应变分布进行研究,主要得到以下结论：通过螺栓和节点板的滑移,半刚性节点具有一定的耗能能力。增设高强螺栓可以提高梁柱节点的承载力,初始刚度和耗能能力也得到提高,避免梁端与连接板孔壁承压。增加可更换节点翼缘板,对梁-柱节点的破坏模式没有明显影响,承载能力、耗能能力、初始刚度分别得到较大提高。

平板网架结构因整体性好、空间刚度大、布置灵活,广泛应用于大跨度空间钢结构体系中。结构使用过程中,由于材料老化、施工等原因,杆件可能出现损伤,降低结构的承载力,进行基于杆件损伤的平板网架结构承载力的评估及加固研究具有重要意义。运用SAP2000有限元软件对一典型正交正放四角锥网架进行受力分析,根据不同位置、不同数量杆件损伤后网架结构的力学指标的变化规律提出一种新的网架结构损伤因子计算方法。该计算方法选取参数较少,计算简单且准确性较高。提出了根据结构损伤因子对网架结构承载力进行评估、确定修复措施的方法。对于需要加固的网架结构,提出了基于杆件重要性的加固方法。

为了明确不同桥面结构形式的网状吊杆系杆拱桥的性能差异,针对300 m跨径桥梁,分别采用混凝土桥面板、正交异性钢桥面板、钢混组合桥面板等3种桥面结构形式进行试设计研究。采用有限元软件ANSYS建立3种试设计方案模型,对比其整体受力性能,同时统计材料用量,引入材料单价指标,对比其经济性能。结果表明：对于主跨300 m的网状吊杆系杆拱桥,混凝土桥面板具有较好的经济性能;相比正交异性钢桥面板,采用混凝土桥面板或者钢混组合桥面板可以在一定程度上提高结构刚度;不同桥面结构形式网状吊杆系杆拱桥的结构内力和应力沿纵桥向的分布规律较为相似,结构恒载轴力和成桥吊杆力大小差别显著。

现行结构设计标准中的梁挠度控制是为了保证建筑的正常使用功能,而既有结构可靠性评定中的挠度限值和结构健康监测中的挠度预警值尚有控制结构构件安全性的目的。以结构构件安全性控制为目标,建立了梁挠跨比与钢筋最大拉应变的理论关系式,并研究了梁的受力特征系数、截面中和轴高度系数和长期挠度增长系数的计算方法与取值建议。采用试验数据对梁挠度-钢筋最大拉应变关系进行了验证,结果表明,提出的短期荷载作用下的挠跨比综合系数的精度符合工程计算要求。建立了钢筋最大拉应变的分级控制方法,并据此提出了梁挠跨比的分级限值。与现行标准中的挠度限值进行比较,结果表明,建议的挠度限值根据梁的具体特征不同而有明显不同,比现行标准的限值范围更宽,较多情况下更加严格。研究成果可为既有结构可靠性评定和结构健康监测提供参考。

华中科技大学光电信息大楼F栋采用了钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,利用跨越4层设置的叠层空腹桁架以实现跨度达40 m的大跨度结构。结构存在扭转不规则、偏心布置、楼板开大洞、承载力突变、构件间断和局部跃层柱等不规则项。对斜腹杆桁架与叠层空腹桁架进行方案比选,对大跨度叠层空腹桁架的受力机理、竖向荷载和竖向地震作用下的杆件内力、楼盖舒适度、复杂节点设计、施工技术要求、罕遇地震下的性能等进行了分析,提出了结构抗震加强措施。叠层空腹桁架结构方案能满足相关规范要求,达到预期抗震性能目标,且能更好地满足建筑功能及建筑造型要求。

为研究泡沫铝填充钢管构件在准静态轴压作用下的承载力、变形与破坏形态,对不同长度和厚度的构件进行试验,得到最终破坏形态和轴力-位移关系曲线。在有限元数值模型可靠性的前提下,分析泡沫铝填充钢管构件受截面高度的影响程度。研究结果表明：泡沫铝填充钢管构件的峰值荷载和平均荷载随构件长度的增长而降低,随构件壁厚的增加而增大;褶皱波瓣数量随构件长度的增长和壁厚的增加而减少;相比于纯钢管,截面高度为40 mm、50 mm、60 mm和70 mm的泡沫铝填充钢管构件的总能量增长幅度在一定范围值内波动,截面高宽比较大的泡沫铝填充钢管构件更能有效地抵抗变形;泡沫铝填充钢管构件长度为150~250 mm,矩形截面高宽比为1.5时,其在屈曲后的力学性能最佳。

GFRP筋-UHPC构件拥有优异的力学性能和耐久性,具有广阔的应用前景。GFRP筋在UHPC中的粘结性能是两种材料协同工作的关键。分别对12个和4个GFRP筋-UHPC试件进行了单调和低周循环加载,研究表面处理方式、粘结长度和周期加载对破坏模式、粘结强度等力学性能的影响。试验结果表明,所有试件均发生了GFRP筋拔出破坏;相比表面喷砂试件,绕线试件的粘结应力-滑移曲线在应力峰值后具有更明显的上下波动现象;粘结强度随着粘结长度的增加略有减小;带肋试件的粘结强度比喷砂试件略高;低周循环加载对GFRP筋在UHPC中的粘结性能影响不大。最后,通过修正Yoo学者的粘结强度模型,得到了考虑GFRP筋表面特征的粘结强度预测公式。

本研究基于自然界中贝壳珍珠母的增韧机理,提出仿生砌筑概念,以提升砌体结构的延性与韧性。采用高延性纤维增强水泥基复合材料（Engineered Cementitious Composites,ECC）作为砌筑砂浆,选取四种不同强度等级砌块,砌筑了5组15个传统与仿生砌体短柱,并进行了轴压试验,对比分析了各试件的破坏模式、应力-应变行为、延性、耗能能力等指标。试验结果表明：仿生砌体可发生类似于珍珠母的层间滑移与裂缝偏转,相比于同强度的传统砌体,ECC砌筑的仿生砌体的受压延性最大提升10倍,耗能能力最大提升77倍。随着砌块强度的增加,当ECC层无法提供足够的约束,砌体仍发生脆性劈裂破坏。基于数字图像相关技术（Digital Image Correlation,DIC）,研究了砌块与ECC层协同工作特点,对仿生砌体的增韧机理进行了讨论。

基于缩尺物理模型试验和三维有限元数值模拟,研究了灌浆套筒连接立交桥桥墩的横向承载力和破坏特征,并探讨了其耗能特性。灌浆套筒连接桥墩循环加载试验结果表明,墩柱失效前未出现节点破坏,其失效模式为柱身弯曲破坏。建立了灌浆套筒连接式桥墩精细化有限元分析模型,并引入混凝土弹塑性损伤本构模型,模拟了桥墩在往复循环荷载作用下的力学响应和损伤过程。进一步分析了轴压比和预应力水平对桥墩承载性能的影响规律,结果表明,高轴压比有利于提高灌浆套筒连接式桥墩的横向承载力,但会降低其耗能及延性性能。预应力可提高桥墩的横向承载力,略增大其耗能能力,但会降低延性变形能力。

不同垂度四主缆悬索桥结构体系在平行四主缆悬索桥的基础上,解决了桥塔高度受限的建设难题,将下主缆降低到桥面下以最大限度加大主缆垂度。主缆作为悬索桥关键承重构件,其在汽车荷载作用下的轴力效应值得关注。以国内某在建的不同垂度四主缆超大跨悬索桥为研究对象,采用软件ANSYS构建了结构空间有限元模型,基于现有规范与随机车流分析了四主缆在车辆荷载作用下的受力特征。结果表明：恒载在上下缆的分配基本上是均匀的。对称汽车荷载作用下,下缆相对于上缆将承担更多的汽车荷载,分配比例约为26.2%,上缆约为23.8%。不对称荷载作用下,作用侧下缆承担轴力最大可达到总主缆轴力的34.6%,较对称荷载作用下提高约32%。不同垂度主缆汽车荷载分配比例与交通量和车重分布变化无关。

海上风机在使用过程中长期受到随机的风浪荷载作用,处于持续振动的状态,针对其动力特性的设计是十分重要的。基于某实际单桩支撑结构海上风机,在ABAQUS中建立了其在实际海床地基条件下的频率分析三维有限元计算模型。相较于常用的土弹簧模型,该模型可以直接考虑实际的三维土体条件,无须对土体做人为简化,避免了因简化造成的误差。对比计算值与实际值,验证了该方法的正确性。不同于传统的针对支撑结构截面的优化,从改变桩型的角度出发,在普通单桩的基础上设计了延长桩、加盖板桩和两种带翼板桩共四种异型桩,探究使用异型桩对海上风机支撑结构频率的影响以及不同桩型支撑结构在冲刷作用下的表现。结果表明,综合考虑频率提升效果和打桩难度,对于任何土质的海床,使用加盖板桩均是提升海上风机支撑结构频率的最优方式。冲刷作用会使支撑结构的频率降低,加盖板桩受到的影响最大,需要在设计阶段重点关注。

大跨度悬索桥经过长期服役后,部分吊杆索力与成桥索力易存在偏差,然而局部吊杆索力变化对整个主梁弯矩的影响不明确。以武汉阳逻大桥为研究对象,对大跨度悬索桥开展了数值分析,通过数值计算结果与实桥测试数据的对比验证了有限元模型的有效性。基于验证后的数值模型开展了参数化分析,研究了局部单根和三根吊杆索力10%、15%和20%的负偏差（小于成桥索力）对钢箱梁各梁段最大弯矩值的影响。结果表明： 单根或三根吊杆索力负偏差与钢箱梁弯矩变化量线性相关;当单根吊杆索力较成桥状态存在20%的负偏差时,钢箱梁弯矩增大40%到97%;当三根吊杆索力较成桥状态同时存在20%的负偏差时,钢箱梁弯矩增大195%到445%。

介绍了黏滞阻尼器的结构构造和工作原理,以位于8度抗震设防地区的某幼儿园为例,采用Midas Gen有限元分析软件,选取了5条天然地震波和2条人工地震波,分析了主体结构在多遇地震和罕遇地震作用下的抗震性能,给出了黏滞阻尼器在不同水准地震作用下的耗能情况。计算结果表明：附设黏滞阻尼器后,主体结构抗震性能良好,可以实现“三个水准”抗震设防目标。罕遇地震作用下,结构整体塑性程度较低,损伤屈服机制合理。黏滞阻尼器在地震作用下表现出良好的耗能特性,罕遇地震作用下提供的附加阻尼比低于多遇地震作用,同时多组地震波附加阻尼比的离散性有所降低。研究成果可为类似工程提供借鉴。

基于OpenSees开源平台,采用基于位移的纤维梁柱单元和零长度单元,建立了考虑钢筋混凝土墩柱塑性弯曲变形和粘结滑移效应的滞回推覆（Pushover）分析有限元模型,分析了塑性铰区单元长度对墩柱弹塑性性能数值模拟结果的影响,探讨了单元长度的合理取值,最后,基于美国PEER结构试验数据库中3个弯曲破坏的钢筋混凝土悬臂墩的拟静力试验结果,验证了数值模型的正确性。结果表明：采用基于位移的梁柱单元模拟钢筋混凝土墩柱弹塑性性能时,塑性铰区单元长度对其最大水平抗力和位移延性都有显著的影响;合理单元长度为等效塑性铰长度,而等效塑性铰长度可以采用Priestley等提出的经验公式计算。