日光温室荷载组合方法及应用

荷载组合是日光温室结构设计的前提和依据，为了使工程设计人员科学认识和正确使用荷载组合，需要对日光温室的荷载特点、组合效应进行分析和构建。该研究分析了日光温室荷载的特征，通过分析国家规范体系中对结构设计荷载组合的要求，并以北京地区日光温室为例，分析了12个荷载工况下温室骨架的最大应力比，表明多种可变荷载成为主导荷载的可能性；研究提出了基于精确分析所有可能荷载组合的逻辑、方法，并在此基础上研发了日光温室全荷载组合自动生成软件；继续以北京地区日光温室为例，分析了该日光温室在1 216种荷载组合下的最大应力比，与当前普遍采用的预估等简化设计方式进行了比较。分析表明，采用部分荷载组合的日光温室简化设计方法没有涵盖算例中所出现的最不利荷载组合方式，存在组合上的漏洞，而采用"全荷载组合"进行结构分析是必要的、科学的，可以作为新国家规范要求下荷载组合取值的具体方法。应用表明，在电算化条件下，运算时间不到1 s，在工程设计中是高效的。研究结果具有较强的现实意义，可在满足现行国家标准的前提下，直接应用于日光温室工程设计、专业软件开发、既有软件改造升级之中。     

车辆荷载作用下钢-混凝土组合梁桥的受力性能研究

目的 车辆荷载是影响桥梁力学性能以及引起桥梁疲劳破坏的重要因素之一。方法 为研究斜交钢-混凝土组合梁桥在车辆荷载下的力学性能，采用有限元方法，探究了斜交桥支座反力的分布情况以及该桥梁在车辆荷载作用下的静力学性能。结果 斜梁桥支座反力呈不均匀分布，在钝角处的反力最大，在锐角处的反力最小，出现了负反力，使锐角向上翘。在静力学分析中，最大应力发生在4号主梁跨中处。最后通过车辆荷载的横向加载确定了在疲劳寿命研究中车辆纵向加载的位置以及疲劳关注点。结论 钢-混凝土组合梁桥在车辆荷载作用下，导致桥梁跨中处的工字钢梁腹板和下翼缘连接处应力最大，容易产生疲劳损伤，在桥梁的运营维护中需要重点关注。     

黑沙蒿单根变形特性研究

为探究轴向、径向荷载下植物根系对弹性变形的适应与抵抗特性,以水土流失地区常见植物种黑沙蒿根系为对象,采用TY8000伺服控制试验机,研究1～5 mm径级范围内黑沙蒿直根及含侧根分支处根段承受轴向、径向荷载下弹性模量与刚度的变化.结果表明:直根及含侧根分支处根段力-位移曲线(F-s曲线)承受轴向荷载时呈上凸形,承受径向荷...     

新型RC网格式框架结构墙体试验研究

为研究新型RC网格式框架结构承载力、滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度和耗能能力等受力性能，进行了3榀1/5缩尺墙体模型在低周反复水平荷载作用下的试验.试验结果表明：新型RC网格式框架结构表现出框架结构的受力特性，试件各层均出现反弯点，为剪切型破坏；滞回曲线饱满，有较强的耗能能力；延性比常规框架好；试件屈服后，刚度退化较快，临近破坏时，刚度退化缓慢.考虑材料、几何和接触非线性，运用有限元软件ANSYS对相同条件下填充磷石膏的网格式框架结构墙体进行计算，有限元计算屈服时墙体顶点最大水平位移比试验大约5.8%，与试验结果吻合较好.新型RC网格式框架结构是介于框架结构和密肋网格式剪力墙结构受力性能之间的一种结构形式，适用于建造高层住宅及办公建筑等.     

双层衬砌圆形水工隧洞力学分析

采用复变函数方法提出了一种求解双层衬砌圆形水工隧洞的解析方法。建立的模型基于围岩与初衬、初衬和二衬（完全接触）之间的相互作用，并考虑了内水压作用和支护延迟效应。根据预设的边界条件，基于位移协调和应力连续，建立求解相关解析函数系数的方程，然后利用具体的解析函数，可以求解围岩、初衬和二衬任意位置的应力分量。通过与数值解的比对，证明所提出的解析方法是正确、有效的。最后从控制水工隧洞运行内水压、互换衬砌弹模以及控制衬砌厚度三个角度进行了参数分析，探讨了影响衬砌应力分布的因素和结果。揭示了双层衬砌水工隧洞的荷载传递机理和规律，为衬砌防护工程的前期设计和施工提供了理论依据。     

上下翼缘同时受荷的HM，HW型钢梁整体稳定性分析

现行钢结构规范中没有给出HM，HW型钢梁在上翼缘承受均布荷载、下翼缘承受跨中集中荷载作用下整体稳定的计算方法.根据能量理论得到的结果，考虑屈曲前变形对弯扭屈曲影响，得出上述荷载作用下双轴对称HM，HW型钢梁的临界承载能力计算公式，总结了荷载比例系数对临界弯矩的影响规律.采用有限元方法对该理论公式进行验证，在荷载比例小于3时，有限元解与理论解相差基本在5%以内.提出了这类荷载作用下钢梁的等效临界弯矩系数的计算公式.该公式最大误差不超过8%，平均误差在3%左右.     

基于弹性半空间理论的土石混填路基压实度确定方法

针对现有路基压实度检测方法用于土石混填路基存在的诸多局限性与不足，提出了一种基于贯入试验的土石混填路基的压实度快速检测方法.首先，利用在受载前后岩土颗粒体积不变的条件，建立了土石混填料孔隙率与变形模量的变化关系.在此基础上，将土石混填路基视为半无限弹性空间，引进分级加载的思想，基于布辛奈斯克解导得了均布荷载条件下的包含初始孔隙率参数的荷载与变形计算公式，再将其转化为压实度与初始孔隙率之间的关系，从而确定压实度.该公式中仅包含两个基本参数，可由曲线拟合求出.最后，利用自行设计的实验装置开展了现场试验，对该方法进行了验证.试验对比数据表明，得到的压实度精度满足工程要求.     

棘轮效应对海底管道工程设计影响的有限元评估

棘轮效应广泛存在于服役期启动、关停操作频繁的海底管道中，严重影响其在位状态及结构安全。为此，结合海底管道流动保障要求及管土作用影响分析海底管道棘轮效应的诱发机理，形成海底管道棘轮效应筛选判别方法，并提出海底管道工程设计中针对棘轮效应影响的有限元评估方法。以某单点系泊系统中外输海底管道工程为例，开展管道棘轮效应影响的有限元评估，结果表明：该管道稳定循环下恒定摩擦力与土壤摩擦力的比值为1.91，棘轮效应相对明显；相比于常规热膨胀计算，在工程设计中应额外考虑0.09 m棘轮效应位移的影响。研究成果可为海底管道、膨胀弯及水下管汇的工程设计提供理论支撑，使工程设计结果更符合海底管道真实的服役状态。（图3，参27）     

海上风机变径单桩基础竖向承载特性及变径参数影响研究

为适应施工与承载能力要求，海上风机单桩基础常采用桩身变径措施，变径段可能会对桩基竖向承载特性产生影响。采用有限元分析软件ABAQUS建立变径桩数值模型，开展变径单桩竖向承载性能的数值模拟研究，并分析其尺寸参数对竖向承载能力的影响。计算结果表明：与通长桩相比，变径特性基本不影响其桩身轴力分布；随着竖向荷载增加，两类桩各承载分量占比首先保持不变，随后外侧摩阻力占比下降，内侧摩阻力和桩端阻力占比增加；增大变径桩底部桩径能有效提高桩基竖向承载力，且提高外侧摩阻力承载占比；增大变径段上部长度和变径段长度对桩基竖向极限承载力无明显影响，但会导致外侧摩阻力占比降低和内侧摩阻力占比提高。     

高墩-群桩体系临界荷载计算

考虑桩-土相互作用对上部高桥墩稳定性的影响, 基于力效相等原则,通过力法原理,将群桩基础进行等代以模拟桩土作用,导出了单肢高墩-群桩体系在竖向荷载作用下的屈曲临界荷载计算公式.通过工程实例验证了本文方法的可行性,分析了桥墩刚度和高度对体系稳定性的影响结果表明：桥墩的刚度和高度是影响体系屈曲性能的两个重要因素,但当墩高及其刚度值超过某一界值,体系的临界荷载趋于一定值,即结构的屈曲破坏不是一个材料破坏的问题,而是体系存在一最优墩桩刚度比和长度比,使得墩-桩-土三者共同工作最协调.