鞍形索网竖向地震响应非线性时程分析

索网结构为高柔性的非线性结构，其竖向地震作用比水平地震作用更为显著，非线性地震响应分析最好采用时程分析。利用Newmark—β法与Newton—Raphson法推导了求解非线性地震响应方程的方法。同时，利用ANSYS程序对索网结构进行了时程分析，研究表明、恒载初始效应和谱的组成成分对索网结构的地震响应影响较大，在分析中应当注意。     

管线钢连铸坯洁净度研究

针对武钢三炼钢厂“BOF→ Ar→ RH→ L F→ CC”的管线钢生产工艺 ,采取示踪剂示踪、系统取样、综合分析的方法 ,对 RH处理前后、L F处理前后、中间包和铸坯中 T[O]、显微夹杂及宏观夹杂物的变化进行了系统研究。研究表明 ,铸坯中 T[O]平均值为 0 .0 0 14 7%和 0 .0 0 182 % ,显微夹杂物为 2 .78个 / m m2 ,大型夹杂物数量为 1.13mg/ (10 kg) ,各项洁净度指标均达到了很高水平 ,同时夹杂物已基本变性为钙铝酸盐及钙铝酸盐与硫化钙组成的复合夹杂     

非稳态浇铸对钢水洁净度的影响

系统试验了非稳态浇铸期间钢水洁净度的变化，分析结果表明：在非稳态浇铸期间－开浇、换钢包和浇铸结束，由于二次氧化及卷渣等原因，使钢水的洁净度指标恶化严重，因此加强对非稳态浇铸的控制是提高产品整体质量的关键。     

典型单跨低坡度双坡屋面的风致雪堆试验研究

为研究低坡度双坡屋面的风致积雪分布特性及雪荷载分布模式,设计研发了一套风吹雪联合试验装置,以高密度的石英砂颗粒模拟雪粒子,分别开展有无降雪条件下6种来流风速(有降雪1.5～2.5 m/s,无降雪4.6～6.1 m/s)、4种屋面坡度(5°、10°、15°、20°)的风吹雪风洞试验,共计24个试验工况,并就屋面中剖面积雪深度系数、积雪深度系数最大值及所在位置、雪荷载不均系数和雪颗粒净捕获系数等展开分析。结果表明：在多数工况下,低坡度双坡屋面积雪分布仍然呈明显的非均匀性,且降雪会显著影响积雪形态。对于迎风屋面,有无降雪条件下积雪深度系数均随来流风速的增大而减小,随坡度的增大而增大;积雪深度系数最大值点位置随风速增大逐渐远离屋檐,随屋面坡度的增大则呈近似线性移近屋檐。对于背风屋面,屋脊遮蔽效应容易导致积雪堆积,且积雪深度系数随风速增大而增大。随着坡度增大,背风屋面的雪颗粒净捕获系数增大,表明迎风屋面被输运的雪颗粒更容易在背风面沉积,从而加重屋面积雪分布的不均匀性。基于分析结果,归纳有无降雪影响下屋面雪荷载的典型不均匀分布模式,可为类似屋盖的抗雪设计提供参考。     

跨层桁架米字形节点力学性能及其补强措施

结合大庆西客站高铁客站站房钢结构工程,针对其重载跨层桁架中的典型米字形节点,采用模型试验与数值计算相结合的方法,分析节点力学行为特征并提出相应的补强措施。按照1∶4缩尺比例进行节点试验模型设计,并专门设计反力装置实现模型杆端的铰接边界条件,通过低周往复加载试验明确该节点的薄弱环节和破坏模式。在此基础上,采用数值分析方法,考虑材料屈服及破裂失效,对模型试验进行验证分析。同时,考虑贴板、盖板、套筒三种补强方式对该节点承载能力、耗能能力的影响,并与无任何加强措施的原模型进行对比。分析结果表明,贴板补强方式对节点的耗能能力有一定的提高,且工艺性较好,可结合实际工程条件采用,为类似节点强化设计提供参考。     

蝶形耗能连接件装配式梁柱节点的抗震性能

针对既有干式连接梁柱节点构造复杂以及缺乏系统研究等问题,提出了一种蝶形耗能连接件装配式梁柱节点。首先,基于所提出节点的构造形式,分别依托现浇钢筋混凝土结构和螺栓连接钢结构梁柱节点的既有试验数据,采用ABAQUS程序建立相应的数值模型,通过对比分析验证数值计算方法和模型参数的准确性;在此基础上,建立了蝶形耗能连接件装配式梁柱节点数值模型,对其施加低周往复荷载,并通过与现浇节点对比分析,研究了该新型节点的抗震性能及主要影响因素。最后,对节点进行了优化设计,建立了具有该节点的框架结构整体模型,对其抗震性能进行了评估。结果表明：蝶形耗能连接件装配式梁柱连接节点滞回曲线整体形态饱满,耗能性能良好;蝶形耗能连接件装配式梁柱连接节点的力学性能会因高强螺栓预紧力大小及拼接钢板接触面摩擦系数大小不同而产生显著差异;采用优化后节点构建的整体结构模型,其地震位移响应略大于现浇框架结构体系,但整体抗震性能满足设防需求。     

箱板装配式钢结构火灾下的热力耦合响应分析

通过建立箱板装配式钢结构的热力耦合分析模型,计算得到了整体结构在火灾下的热力学响应,并对关键构件和关键测点进行力学响应分析,结合箱板式钢结构的结构特点,探明了箱板装配式整体结构在火灾下的破坏模式,并得到了7种火灾场景下的耐火极限。研究表明：对于一层结构,火源位置是影响其耐火极限的主要原因,火源位于中心时,板的中面屈服后产生薄膜应力可提供屈曲后强度,有效提升了耐火时间,火源位于墙板附近时,结构因受力不均,应力重分布后墙板承受过大的应力,导致耐火时间大大降低;对于三层结构,火源位于结构中间楼层时耐火时间会缩短,火源位于中心位置时也会更早达到耐火极限。各工况下耐火时间达到了1 000 s以上,各方向最大位移处无明显突变,表明箱板装配式钢结构具有刚度大、耐火性能和整体性能优良的特点。     

K型外套强化矩管桁架节点滞回性能与恢复力模型

为研究焊接外套强化K型矩管桁架节点滞回性能与恢复力模型,基于ADINA,采用引入微动力阻尼系数的非线性Full Newton-Raphson方法进行了节点滞回承载能力数值分析。考虑材料弹塑性、屈曲大变形、撕裂失效等非线性影响因素,得出了用以评价节点抗震性能的骨架曲线、延性系数等主要指标;结合外套管长度、厚度和支管与主管的宽度比等主要影响参数,分析了外套强化节点滞回性能的变化规律,进一步提出节点恢复力模型。     

膜结构设计制作中的几个关键问题

膜结构为柔性结构并依靠张力维持结构刚度．其设计理念、方法以及制作安装过程与传统结构相比均有较大不同。结合工程实践经验，从工程应用角度对膜结构的设计、制作过程中的关键环节进行了全面探讨，提出一些建议。     

混凝土非线性分析中的非协调参数Drucker-Prager模型

为了克服现有混凝土数值计算模型在滞回分析中的收敛困难问题,结合经典Drucker-Prager(D-P)模型的Cap修正屈服准则,提出采用非协调参数D-P模型模拟混凝土。通过数值模拟手段,经过大量试算提出了非协调参数α和k的合理取值范围。并且,采用非协调参数D-P模型分别模拟了钢筋混凝土梁在跨中单调荷载下的受力行为,以及钢筋混凝土柱和型钢混凝土柱在低周往复荷载下滞回性能,并通过与试验结果的比较验证了这个模型的有效性。利用这一特点,可通过数值计算手段获得混凝土构件在循环荷载下的恢复力模型,从而有效地节省试验资源。