現有波形鋼腹板剪切性能設計和評估公式,是基于四邊簡支波形板或具有某種特定翼緣的波形鋼腹板工字梁分析結果提出的,不能合理反映翼緣約束對波形鋼腹板剪切屈曲的嵌固效應。彈性剪切屈曲是波形鋼腹板剪切性能研究的重要基礎。本文采用通用有限元分析軟件ANSYS,通過特征值屈曲分析,對9組四邊簡支波形板模型和63組波形鋼腹板工字梁模型的彈性剪切屈曲行為進行模擬。分析模型按腹板波形和腹板長寬比劃分為9個系列。通過對各系列模型翼緣尺寸的參數化分析,探索翼緣約束作用及其對波形鋼腹板彈性剪切屈曲應力的影響規律。提出了翼緣約束程度的定量化評價參量及其對波腹板彈性剪切屈曲嵌固效應的定量化評價系數。研究結果表明,翼緣約束對波形鋼腹板的彈性剪切屈曲具有嵌固效應,波腹板的彈性剪切屈曲應力高于相應的四邊簡支波形板。

為改善正交異性鋼橋面板疲勞性能,熱軋變厚U肋首次大規模應用于廈門第二東通道跨海鋼箱梁橋。為揭示熱軋變厚U肋與頂板雙面焊接鋼橋面板的疲勞機理,利用ANSYS建立鋼橋面板局部模型,基于熱點應力法開展疲勞性能評估,分析疲勞細節在輪載作用下的應力歷程、應力幅和應力分布,并與常規的8 mm等厚U肋進行比較研究。結果表明：相比于8 mm等厚U肋,采用熱軋變厚U肋不改變疲勞細節熱點應力變化趨勢;熱軋變厚U肋能夠顯著降低橫隔板處頂板焊趾、U肋與橫隔板焊縫端部U肋焊趾的熱點應力幅,降幅分別為19%和20%,并緩解橫隔板處頂板焊趾附近應力集中程度。

對于埋深較大的建（構）筑物,抗拔樁樁身配筋通常由裂縫控制。因規范中并未明確給出抗拔靜載試驗最大加載值,在工程實踐中,各設計人員的取值也不盡相同。若試驗加載值取得較大則造成工程樁的配筋率過大,若試驗加載值較小又不能保證樁抗拔承載力的安全儲備。結合以往的工程實踐,給出了幾種安全可靠、經濟合理的抗拔樁配筋設計及驗收檢測的方法,同時也對現行規范關于工程樁試驗荷載及地下水浮力下的裂縫計算給出了建議。

青島國際世茂中心項目3號樓地下3層、地上48層,塔樓屋面結構高度175.8 m,為框架-核心筒結構體系。塔樓平面呈橢圓形,立面呈梭形,平立面變化復雜,結構超限。采用SATWE和MIDAS Building兩種軟件進行了小震彈性計算,結果表明,結構的周期比、層間位移角、抗剪承載力比等均滿足規范要求。同時對結構采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算,結果表明所取地震波平均譜滿足規范要求并符合地震動三要素,結構在風荷載及多遇地震作用下,能保持良好的抗側性能和抗扭轉能力。采用SAUSAGE對結構進行動力彈塑性分析,計算所得結構在罕遇地震下的層間位移角滿足規范限值要求。

木結構無損檢測技術對于我國古木建筑預防性保護和現代木結構的智能運維有著重要作用。以檢測方法的基本原理為分類標準,介紹了各種無損檢測方法的原理和在木結構檢測中的適用范圍、應用情況、研究現狀和現存問題,涉及的檢測方法包括常用的目視法、應力波法、微鉆阻抗法和前沿探索性方法,如計算機視覺法、壓電傳感法、電磁波法等,最后探討了木結構無損檢測的發展趨勢。

大跨型鋼-混凝土轉換層桁架是一種新型高層建筑結構轉換形式,監測并分析其施工期力學性能對高層建筑安全至關重要。結合實時監測和數值模擬兩種方法對高層建筑新型大跨型鋼-混凝土轉換層桁架的力學特性進行了分析。以位移和應力為指標,對比并驗證了實時監測和數值模擬結果的一致性,總結出該新型大跨型鋼-混凝土轉換層桁架的力學性能。結果表明：整個施工過程中,實時監測和數值模擬所得轉換層桁架各桿件的應力和位移結果均滿足規范要求,且有較大的安全裕度;施工樓層越高,該樓層荷載對桁架應力和位移影響越小;腳手架拆除階段,桁架位移會出現大幅上升。本文采用的有限元計算方法可用于新型大跨型鋼-混凝土轉換層桁架的力學性能分析。

對冷彎薄壁型鋼軸壓構件整體穩定承載力的統計特征進行了量化描述,選擇屈服強度和偏心距為基本隨機變量,確定其數字特征和概率分布;基于Perry公式研究了隨機性的傳遞過程,給出了穩定承載力的數字特征與概率分布規律。理論分析結果與試驗結果進行對比,結果表明采用隨機性的傳播方法可以預測整體穩定承載力的統計特征。

大跨橋梁預應力施工過程中波紋管堵塞后的開槽處理,會對橋面板截面造成較大削弱,影響結構的承載力及使用性能。對大跨橋梁橫橋向波紋管堵塞后的加固處理進行了研究,提出了在原橋面板頂面補增預應力筋、新澆配筋混凝土疊合層代替原頂板上墊層做法的加固方案。計算結果表明,此種加固方案,橋面板的總厚度和橋面荷載沒有增加,開槽后張拉的原預應力筋和補加的預應力筋共同保證了結構的抗裂性能;橋面板結構層厚度增大,保證并提高了結構的承載能力。可為同類型工程的加固處理提供借鑒與參考。

為改善裝配式橋梁預制橋面系連接性能,提升施工效率,提出一種新型齒槽-U筋濕接縫構造。通過非線性有限元模型,從混凝土應變、結合面接觸應力、U筋應力等方面分析了其受力機理,并對抗彎性能影響因素開展了參數化研究。結果表明：新型濕接縫彎曲破壞過程中,依次發生預制板齒槽根部混凝土開裂、結合面漸進損傷脫黏、U筋受拉屈服,最終因頂部混凝土壓潰導致結構失效。模型存在明顯的彈性段、彈塑性段和屈服段。所提出的濕接縫構造U筋傳力可靠,極限荷載時已發生屈服。有齒槽模型開裂荷載較無齒槽模型提高30.1%。濕接縫模型抗彎承載力受U筋直徑、橋面板厚度影響較大。濕接縫長度對裂后剛度與延性存在影響。

向量式有限元方法自提出以來在大變形、不連續問題的求解中顯示出了優異的預測效果。本文針對建筑結構中一種主要非結構構件——大型懸掛吊燈在近斷層地震作用下的響應還未得到重視的問題,應用向量式有限元對具有多重質量的大型吊燈在突加荷載的作用下的模擬方法以及響應的影響因素進行了分析。主要探究了不同的突加荷載模式、不同的阻尼比對于大型吊燈振動的影響。分析結果表明,加載模式影響結構的運動軌跡,阻尼比的變化會影響結構振動到達平衡位置的速度。上述研究可為結構中大型非結構構件的設計與分析提供參考。

鋼筋混凝土板柱節點配置型鋼剪力架可提高沖切抗力,同時也增強柱上板帶支座負彎矩區的抗彎承載力。如不恰當處理,該增強效果將與“強柱弱梁”抗震設計原則矛盾。本文提出改變型鋼的截面形式且盡量靠近板底布置,實現不影響型鋼剪力架抗沖切性能且減小其對彎曲承載力貢獻的目的。為定量分析,考慮柱距和覆土厚度兩個參數,設計10種典型工況的地下車庫板柱節點。計算表明,在滿足抗沖切性能前提下,改進設計的型鋼剪力架對抗彎承載力的貢獻百分比平均為17%,而傳統設計中該值為40%,改進后該貢獻百分比顯著降低。建議通過適當增配柱縱筋增大柱抗彎承載力,實現“強柱弱梁”。此外,還提出型鋼剪力架可提高“板-柱界面”處板的直剪抗力的新認識,針對10種工況計算了型鋼剪力架對直剪承載力的貢獻。

為研究框架-支撐芯筒結構在罕遇地震下的耗能機制,對框架-支撐芯筒結構進行彈塑性時程分析,觀察結構的耗能分布,并與框架-核心筒結構進行對比,分析設置屈曲約束支撐（BRB）后框架-支撐芯筒結構體系耗能的變化。結果表明：（1）兩種結構體系耗能的不同之處在于框架-核心筒結構塑性耗能主要集中在連梁上,而框架-核心筒結構塑性耗能分散在各類構件上,由于鋼支撐在罕遇地震下不易屈服,耗能能力未充分發揮。（2）采用BRB等截面替換支撐芯筒的鋼支撐,框架-支撐芯筒結構的耗能機制基本保持不變。（3）適當縮小BRB的芯材截面,降低BRB的屈服力,不僅能夠降低總體能量輸入,而且能夠將提高BRB的耗能占比,降低其他構件的塑性耗能,有效地保護了其他構件。可見,理想的框架-支撐芯筒結構宜設置部分或全部采用BRB替代鋼支撐。

近年來,隨著國家大力推動建筑工業化的發展,預制裝配式剪力墻結構得到了廣泛的應用。為了減少現場施工過程中的濕作業,在保證預制混凝土剪力墻接縫連接質量可控的基礎上,提出了一種新型螺栓連接預制裝配式混凝土剪力墻。在剪力墻構件受力核心區域（邊緣構件）處的連接設計上采用“等強度替換”原則,即邊緣構件處連接螺栓抗拉強度大于對應連接鋼筋的抗拉強度。隨后,結合國家相關現行規范,對螺栓連接預制裝配式混凝土剪力墻承載力進行了計算,并與有限元模擬結果進行了對比驗證。結果表明：正截面承載力計算值與有限元模擬結果基本吻合;通過對比剪力墻斜截面抗剪承載力計算值與有限元模擬值發現,對小剪跨比的剪力墻來說,其最大水平推力模擬值大于其抗剪承載力,剪力墻的破壞模式為剪切破壞,并與混凝土損傷云圖進行了對比驗證;水平接縫處抗剪承載力的計算結果表明螺栓連接剪力墻結合面在水平方向具有很大的安全儲備,構件在加載過程中不會出現水平方向的相對剪切滑移。

目前H型鋼-再生混凝土板組合梁抗剪性能的試驗研究較少。進行了5個H型鋼-再生混凝土板組合梁足尺試件抗剪性能試驗,各試件尺寸一致：梁凈跨3 000 mm,H型鋼型號采用HN200×200×6×6,再生混凝土板寬300 mm、厚100 mm;H型鋼與再生混凝土板通過栓釘連接。試件的再生粗骨料取代率分為0%、50%、100%,混凝土強度等級分為C30、C60。對比分析了不同設計參數試件的抗剪性能,以及設計參數對試件抗剪性能的影響,結果表明：H型鋼-再生混凝土板組合梁,采用栓釘連接構造受力可靠,H型鋼與再生混凝土板共同工作性能良好;不同再生粗骨料取代率下H型鋼-再生混凝土板組合梁受剪性能和破壞形態接近;提高再生混凝土強度可以顯著提高試件的抗剪承載力、剛度和變形能力。

提出可廣泛適用于既有住宅加裝電梯工程的裝配式鋼筋混凝土加裝電梯結構,既適用于半層入戶形式的裝配式鋼筋混凝土剪力墻-懸挑梁結構,又適用于平層入戶的裝配式鋼筋混凝土異形柱框架-剪力墻結構。具體介紹了此結構的標準化預制形式及安裝方式。通過對結構模型整體指標分析、底層坐漿拼接處正截面性能化設計、剪力墻水平坐漿縫抗剪強度驗算等,詳細論述了結構的剛度及承載能力,并指出結構應用的關鍵技術點,提出標準設計流程。

地震作用后,傳統剪力墻結構在連梁和墻角等位置常常發生難以修復的損傷,造成經濟損失。針對這一問題,對一種在連梁中設置黏彈性阻尼器的可更換連梁剪力墻結構的抗震性能進行研究。以一個10層聯肢剪力墻體為例,通過有限元軟件OpenSees分別建立傳統方案模型和可更換連梁方案模型,并對二者進行四水準下的彈塑性時程分析,對比分析層間位移角、樓層剪力、墻腳塑性轉角和連梁塑性轉角等抗震性能指標。結果表明,相較于傳統剪力墻結構,在連梁中設置黏彈性阻尼器可以減小剪力墻結構的地震響應,降低塑性損傷,提高抗震性能。

鋼結構基礎設施在服役過程中,受到荷載和環境介質的共同作用,往往產生裂紋、銹蝕等損傷。鐵基形狀記憶合金（Fe-SMA）材料性能優良,價格相對低廉,可基于形狀記憶效應,便捷地施加預應力,對疲勞損傷鋼結構進行加固補強。本文對Fe-SMA材料補強鋼結構疲勞性能已有相關研究工作進行綜述,包括Fe-SMA材料恢復應力、Fe-SMA加固鋼結構疲勞性能、環境溫度和疲勞荷載對鋼結構補強體系的影響,并和NiTinol-FRP復合材料補強鋼結構疲勞性能進行了對比。

核心筒偏置的框架-核心筒結構在平面上不對稱,可能在水平方向產生較大的不利變形。采用混凝土徐變收縮B3模型,在ETABS中對某偏心核心筒-框架結構進行施工分析,計算了結構在不同時期的水平變形,并分析了水平變形對結構內力的影響。計算中考慮了鋼管混凝土柱中鋼管的環箍效應,以及鋼管與混凝土的應力重分布、施工工序等因素。計算結果表明,偏心核心筒-框架結構的水平變形沿結構高度呈“中間大、兩頭小”分布。研究結果顯示徐變和收縮引起的水平變形隨時間明顯增加,部分幅值在后期大于彈性變形;合理規劃施工順序可有效降低結構構件內力。通過與實測數據的對比,驗證了所用模型的準確性。

折現配筋先張梁避免了后張法預應力混凝土梁在孔道施工工藝和耐久性能等方面的缺點,提高了預應力混凝土結構的力學適應性,因而在橋梁工程中有著廣闊應用前景。在實際工程中常采用荷載橫向分布系數的概念將空間多梁體系簡化為單梁體系進行分析計算,但這種簡化計算方法隨著跨度、橋寬的增加和橫隔梁間距的調整將對實際結構的空間受力狀態產生不可忽視的影響。因此,本文建立折線配筋先張法工字梁空間三維有限元模型,著重研究折線配筋先張法工字梁的空間受力行為,通過比較各種荷載橫向分布系數計算方法與實際空間受力的誤差,提出合理適用的方法并通過研究橫隔梁間距對主梁空間受力的影響,提出合理的設計參考值。

預制裝配式結構可提高施工效率以及結構抗震與耐久性能。目前,國內地鐵車站中開始使用預制裝配結構。支吊架的預埋套筒連接可避免后錨固易損傷混凝土、錨固質量不易控制等問題,其容錯設計是該技術應用的關鍵。為此,首先提出了一種與預埋套筒及下部豎向支吊架構件連接的雙向容錯支座的結構形式,該支座包括與預埋套筒連接的n形板及與下部豎向構件連接的頂座,通過在n形板頂板分別設置兩個方向長孔實現雙向容錯;其次,提出了該支座的有限元建模方法,分析了設計荷載下支座的應力分布及變形性能,研究了該支座的安全儲備及套筒預埋誤差對其變形性能影響;最后,通過試驗分別研究了支座三個方向的承載能力和變形性能。研究表明,提出的預制裝配地鐵車站支吊架豎向連接雙向容錯支座滿足其設計荷載下的應力及變形需求,且具有較好的安全儲備。

為研究“互”形節點鋼框架的抗震性能,設計了三種不同節點形式的一榀兩層單跨鋼框架,分別為無懸臂梁段普通標準連接節點鋼框架OSF、帶懸臂梁段普通栓焊混合連接節點鋼框架OHF和“互”形節點鋼框架HXF,利用有限元軟件ABAQUS對三種節點形式的鋼框架進行了擬靜力加載分析。同時,為分析P-Δ效應對“互”形節點鋼框架抗震性能的影響,對5種不同荷載工況下的“互”形節點鋼框架模型進行了有限元模擬。有限元分析結果表明：與其他節點形式鋼框架相比,“互”形節點鋼框架滯回曲線更加飽滿,滯回環的面積更大,延性更好,剛度退化更慢,耗能能力更強。受P-Δ效應影響,柱頂豎向荷載越大,“互”形節點鋼框架的極限承載力和耗能能力下降越顯著。在施加柱頂荷載時,柱頂集中力作用工況下的“互”形節點鋼框架受P-Δ效應影響更加顯著,更符合真實的工況環境;梁上荷載對“互”形節點鋼框架的極限承載力和延性影響較大,在設計時不應忽略。

西交利物浦大學太倉校區教學區項目建筑平面整體以大圓環串聯7棟U形建筑,圓環直徑達322 m,周長約1 000 m。建筑地下1層,地上5層,結構最大高度23.51 m。圓環上方有一通長屋頂構架,構架頂標高30.66 m。地上結構設置7道結構縫,將整體建筑劃分為9個獨立的結構單元,包含3個雙U形建筑、1個單U形建筑、3個跨河道連接體及2個環內點狀建筑。本文對各結構單元的結構體系進行了方案比選,同時圍繞項目設計過程中的要點及難點進行了論述,設計思路及相關結論可供類似工程參考。

墩身動水附加質量對深水高墩結構的振動特性與地震動力響應影響較大,為研究動水附加質量計算方法的適用范圍,利用有限元分析軟件ADINA,分別基于勢流體單元的流固耦合完全數值法以及基于Morison方程的動水附加質量法建立了深水圓形高墩結構的動力分析模型,通過對比分析兩類模型的振動特性和地震響應,探討動水附加質量模型的準確性及其適用范圍。研究結果表明,水深寬度比對動水附加質量模型計算的深水高墩結構振動特性和地震響應的精度有明顯影響,合理控制水深寬度比可以保證動水附加質量模型的精度。

2021年12月22日江蘇省常州市發生了里氏4.2級地震,上海全域均有震感。同濟大學校內近期安裝的場地—建筑物地震反應融合監測臺網,捕捉到本次地震的有效加速度響應信號,5個測站的場地、建筑頂層加速度峰值分別在1~5 cm/s²和1~6 cm/s²。本文對監測數據的時、頻規律進行分析,研究了地震動加速度峰值、反應譜以及建筑物樓層響應動力特征（結構基頻、頻響函數等）等參量,結果表明,本次地震對短周期結構的影響較大。此外,基于實測加速度數據討論了地震烈度快速評估,各測站的烈度評定結果在1~3度。

將廢棄混凝土、燒結磚進行資源化利用是解決城市建筑垃圾堆放及污染的重要途徑。通過試驗研究分析了不同纖維及纖維摻量對納米再生混凝土力學性能的影響。研究表明：納米再生混凝土的抗壓強度隨著聚乙烯醇（PVA）纖維或聚丙烯（PP）纖維的摻入而下降,且PP纖維對其抗壓強度具有更大的削弱作用;抗折強度與劈裂抗拉強度隨PVA纖維摻量的增加先增大后減小,摻量為0.9 kg/m?3;時的增強效果最為顯著;纖維摻量（1.2 kg/m?3;）相同的情況下,PVA纖維較之PP纖維具有更為優異的增強效果;對PVA纖維納米再生混凝土的強度指標進行擬合分析,其劈裂抗拉強度、抗折強度均與抗壓強度具有良好的冪函數相關性。

液壓免共振錘沉鋼管樁施工工藝在城市橋梁工程建設中逐步得到了較廣泛的應用,其施工設備輕便、施工速度快,很好地滿足了橋梁預制拼裝施工的要求。針對液壓免共振錘沉鋼管樁豎向抗壓極限承載力的預測問題,對比了現行各規范計算方法的差異。針對兩根長度為50 m、外徑700 mm的振沉鋼管樁開展了靜載荷試驗,從試樁結果可以看出,振沉樁休止期42 d對應的實測極限承載力并未達到所有規范計算的極限承載力;休止期72 d對應的實測極限承載力相較42 d時增長了至少16%,達到了公路規范和上海巖土規范計算值。通過不同休止期試樁結果的對比分析,說明振沉樁的休止期不應小于42 d,該值高于目前規范對靜壓樁和打入樁的推薦休止期;同時也說明現有振沉鋼管樁極限承載力計算方法有值得改進之處;上海地區,當樁端持力層為密實砂土時,采用公路規范和上海巖土規范的計算方法是較合理的。

為改善普通混凝土梁的破壞形態,防止脆性破壞,提高承載力,采用特定摻量的PVA-鋼混雜纖維增強水泥基復合材料（HyFRCC）替代普通混凝土。共設計8根試驗梁,包括6根配筋PVA-鋼HyFRCC梁和2根普通鋼筋混凝土梁,進行彎剪性能試驗。受剪性能試驗結果表明,與普通鋼筋混凝土試驗梁出現的剪壓破壞不同,配筋PVA-鋼HyFRCC試驗梁均表現為彎曲破壞,這表明在同樣條件下,PVA-鋼HyFRCC可以改變梁的破壞模式,有效抑制剪切裂縫的形成和發展,使試驗梁呈現多縫開裂的延性破壞。剪跨比對PVA-鋼HyFRCC梁的承載能力和破壞模式有較大影響。箍筋間距減小到一定程度,試驗梁的開裂荷載和極限荷載均有一定的提高。受彎性能試驗結果表明,試驗梁均發生彎曲破壞,配筋PVA-鋼HyFRCC梁的承載能力和變形能力均較普通鋼筋混凝土梁有明顯的提高。采用有限元分析軟件ABAQUS,將PVA-鋼HyFRCC的應力-應變關系與混凝土損傷塑性模型結合,對配筋PVA-鋼HyFRCC梁的性能進行數值模擬,數值模擬結果與試驗結果吻合較好。

為研究預制橋墩承插式連接在軸壓作用下的力學性能,通過非線性三維數值模擬,確定了測試承插式連接軸壓性能的合理模型設計方案,研究了墩柱承插深度、墩柱界面構造以及灌漿料強度對軸壓性能的影響規律。研究結果表明：基于表面接觸算法的ABAQUS有限元數值模型能較好地模擬承插式連接在軸壓荷載下的力學行為;采用圓形底座與外包約束鋼管的試件設計方案可避免因應力集中產生的底座開裂現象,有利于充分測試承插式連接的軸壓性能;增加墩柱承插深度將提升承插式連接的軸壓承載力,且承載力提升與承插深度增加呈線性關系,但承插深度對連接側剪力強度的影響較小;采用波紋、鍵齒、糙化三類墩柱界面構造的承插式連接軸壓性能相似;灌漿料抗壓強度由40 MPa提升至80 MPa,承插式連接軸壓承載力僅提升11.4%。

為研究剛度比對屈曲約束支撐—混凝土框架結構體系的影響及其合理的取值范圍,分別設計了初始層間位移角不同的三種混凝土框架結構,通過多遇與罕遇地震作用下的動力時程分析,研究了不同剛度比對框架結構層間位移角、層間剪力、支撐滯回耗能率、塑性損傷分布等抗震性能的影響。根據分析結果,給出了屈曲約束支撐與框架部分剛度比合理的取值范圍。

結構損傷檢測是建筑、機械等工程領域中的一大熱點,通過振動信號對結構進行整體評估,了解結構當前的狀態,并基于此為結構的運營維護提供參考依據,具有重要工程意義。遞歸圖具有能反映結構內部特性的特點,遞歸圖定量分析方法常用于分析結構的信號遞歸圖,本文使用五層鋼框架模型實驗探討了利用該方法進行結構損傷識別的可行性。

向量式有限元（VFIFE）可以有效分析模擬柔性結構大變形、非線性或不連續力學行為,無須組集整體剛度矩陣,因而無法直接利用特征值求解得到模態參數。本文基于隨機子空間識別方法（SSI）,在VFIFE求解程序中嵌套基于協方差的隨機子空間識別程序（VFIFE-SSI）,分別對孿生索-索網體系和異索-索網體系的VFIFE模型進行模態識別,得到索網結構的模態頻率、阻尼比和振型,通過對比解析解和傳統有限元求解結果,驗證了VFIFE-SSI方法的準確性。分析結果表明,輔助索的剛度和阻尼系數會影響索網結構的模態參數,工程中可以通過調節輔助索參數來調整索網整體性能。

截面高寬比在1~4之間的柱定義為扁柱。扁柱截面兩向尺寸差距越大,兩主軸方向長細比相應相差越大。當柱長度較長時,這種差距會導致不同的軸力作用效果,若同時考慮加載角度、軸力水平、軸力偏心距、截面高厚比以及材料非線性本構關系的影響,扁柱的二階效應問題將變得更為復雜。以單偏壓長柱考慮二階效應的偏心距放大系數η理論為基礎,借助OPENSEES有限元分析程序,對上述影響因素進行大樣本、變參數、多水平的擬合分析,并與試驗結果進行對比驗證,據此定量統計、擬合各參數對偏心距放大系數η的影響。得到的η擬合公式可作為雙偏壓長扁柱的設計依據。

為研究樁基施工引起的結構振動特性,開展了現場振動測試并分析了土體的動力響應頻譜特性,基于三維土體有限元模型和瞬態響應分析對土體的振動進行了仿真分析,并結合實測結果驗證了有限元模型的有效性。建立了房屋建筑和高鐵橋梁有限元模型,并對打樁作業對結構的振動影響進行了評估。研究結果表明：（1）打樁引起的土體振動主要在3~30 Hz范圍內,峰值頻率在10 Hz左右;（2）振源位置土體響應呈明顯的脈沖衰減特征,隨著測點距離的增加,土體振動加速度快速衰減,在離振源60 m處并無明顯的脈沖衰減特征;（3）樁基施工現場附近的房屋結構底層和頂層的質點峰值速度為2.7 mm/s和6.6 mm/s,高鐵橋梁跨中橫向振幅和豎向加速度最大值為0.023 mm和0.144 m/s²,均未超過規范限值。

現有研究中針對螺紋錨固單邊螺栓連接節點的加載工況較為簡單,一般為純彎、純拉或者純剪。實際結構節點的抗彎和抗剪承載力之間存在明顯相互作用關系,因此需要對節點在彎矩、剪力共同作用下的受力性能與計算方法進行研究。通過試驗研究了彎矩和剪力共同作用對于螺紋錨固單邊螺栓端板連接節點受力性能的影響,并將單邊螺栓連接節點與帶螺母高強螺栓連接節點的受力性能進行了對比。借助經過驗證的有限元模型補充分析了不同彎矩與剪力大小組合下節點的受力性能,總結出剪力對節點抗彎承載力的影響規律,并得到了節點彎矩-剪力相關承載力。結果表明,剪力造成的鋼管螺栓孔變形會進一步削弱螺紋錨固狀態,進而降低節點抗拉強度;相較于拉力,剪力對于螺紋錨固單邊螺栓連接節點承載力的影響更大。

上海滴水湖皇冠假日酒店球形大堂區采用單層球面網殼結構,為了解單層網殼在強震作用下的地震響應,本文應用Xue-Wierzbicki鋼材損傷準則并考慮初始缺陷,建立全跨活荷載及半跨活荷載的單層網殼有限元模型,分析多組三維地震動下多個模型的響應,研究單層球面網殼在不同峰值地震動作用下的損傷發展程度及破壞模式,得到如下結論：罕遇地震作用下,網殼各桿件均處于彈性狀態,結構抗震性能滿足要求;當地震波峰值加速度較大時,網殼出現整體破壞情況,且不同地震波作用下破壞模式不同;當網殼桿件應力處于彈性或者強化段時,活荷載加載方式不同對其地震響應的影響可以忽略,當網殼部分桿件進入軟化段、產生了不可恢復的塑性變形時,不同活荷載加載方式下頂部中心點豎向位移產生明顯差異。

案例中項目是我國首例裝配整體式混凝土框架-預制核心筒結構,項目為AAA級裝配式建筑,也是三星級綠色建筑。通過前期策劃裝配式結構體系選型、裝配式方案,結合設計、生產、運輸和吊裝條件,對裝配式圍護墻、裝配式樓蓋、預制核心筒和預制混凝土柱的結構設計和拆分進行策劃。闡述各策劃邏輯,探索預制核心筒技術的應用,為類似裝配式辦公建筑項目的策劃、結構設計和拆分的實施提供參考,為項目的高效順利施工創造條件,并為此類項目的標準化設計工作進行鋪墊,同時促進我國新型建筑工業化中混凝土裝配式技術全面發展。

地鐵上蓋項目一般具有場地受限、基礎沉降控制嚴格的特點,上海某地鐵上蓋項目因采用大桁架的方式橫跨地鐵,上部荷載的集中使得大桁架下樁基礎設計更為困難。為解決因場地受限樁間距不滿足規范要求的問題,本項目采用一種折算方法考慮這一不利因素,計算表明,樁基側阻承載力經折減后,仍可滿足樁基承載力設計要求。分析本項目沉降產生的主要原因,并依據類似工程的資料和試樁數據,對沉降數據進行了分析和預估。研究表明,本工程鉆孔灌注樁沉降的主要原因是樁身壓縮引起的沉降;大桁架下柱下樁基的沉降較小,能滿足地鐵對沉降控制的要求;因場地狹小,大桁架下基礎樁數受限致使樁基水平抗力不足時,可在承臺設置水平傳力板的方式解決過大的水平力。

淠河總干渠渡槽工程是國內第一座大型鋼桁架渡槽,目前國內外尚缺乏針對這一橋型的注水過程的動力響應的研究。基于VOF和有限元方法對渡槽注水過程及在這一過程中結構的動力響應進行數值模擬。首先使用VOF方法,對不同開閘高度下的渡槽充水過程進行了多相流模擬,然后將得到的結果以靜力荷載和動力荷載的形式加載到結構之上,得到相應的結構響應并對比了兩種方法得到的結果。

基于彈性力學理論與鋼筋銹脹機理,推導了鋼筋混凝土保護層銹脹開裂時的鋼筋臨界銹蝕量。基于Faraday定律,建立了鋼筋混凝土保護層銹脹開裂時間預測模型。通過將模型預測的保護層銹脹開裂時間與試驗結果進行對比,對所建立預測模型進行了驗證。在此基礎上,對影響混凝土保護層銹脹開裂時間的相關因素進行了分析。分析結果表明：隨著保護層厚度與混凝土彈性模量的增大,混凝土保護層銹脹開裂時間逐漸增大;而隨著銹蝕產物體積膨脹率、鋼筋銹蝕速率和混凝土抗拉強度的增大,混凝土保護層銹脹開裂時間逐漸減小。

常規地鐵站點施工都是主體結構基坑先開挖,待主體結構完工封頂后才進行附屬基坑的開挖,這會使施工周期大大變長,而且還會造成主體基坑的部分結構二次開挖及二次支護的成本增加。滇池湖相沉積的地層較為特殊,由工程性質較差及靈敏度較高的軟土組成,為避免二次開挖對周圍土體帶來過度擾動和節約工期,探索采用主體與附屬結構基坑同步施工的施工工藝。以昆明地鐵巫家壩站項目為依托,在湖相沉積的軟土場地采用主體和附屬結構基坑同時開挖的施工工藝。對此施工方法、步驟、工藝措施、實施后連接處的變形縫出現錯位及滲漏水等問題進行了研究,結合監測數據對出現問題的原因進行了分析,并采取了有針對性的處理措施確保工程安全,可為地鐵站點主體與附屬施工提供一種新的施工措施,也為類似工程分析及問題處理提供參考。