基于风暴骤淤的通州湾港区冷家沙浅滩匡围方案研究*

基于ADCIRC+SWAN和Delft3D+SWAN模式建立双层嵌套的水沙地貌数学模型。根据路径特征将影响通州湾的所有台风分为5类，选取每类的代表性台风驱动模型，计算分析通州湾北部规划港区及周边海域的泥沙骤淤和地貌演变特征。结果表明：当前港区建设状况下，台风引起的海域冲淤变化幅度在±0.18 m以内，平均冲淤厚度0.05～0.10 m；在匡围方案影响下，研究海域水道沙洲系统受风暴潮影响也不大，风暴冲淤量级较小；一场风暴潮过后3个匡围方案下港区及口门外航道处淤积量均不大，最大局部淤积厚度0.1～0.6 m，且最大淤积厚度主要受台风类型控制；从风暴骤淤的角度，港区匡围方案2略优，但总体差异不大。建议综合考虑其他因素对匡围方案进行比选。     

长期负载下CFRP约束混凝土圆柱轴压试验研究

为探讨长期负载下混凝土的收缩徐变和CFRP（碳纤维布）徐变对CFRP约束混凝土柱轴向受压性能的影响,在3种不同加载模式下对12个圆柱进行了长期负载轴压试验,研究了在不同加载模式和不同负载水平下试件的破坏特征及长期荷载对约束柱变形、峰值点应力和应变的影响。试验结果表明:CFRP包裹后的试件均是由于纤维环向拉断导致柱子最终丧失承载力,且CFRP拉断位置一般集中分布在试件的中部附近;在长期荷载作用下,CFRP包裹后的试件比未包裹试件的长期变形要小,并随负载水平的提高,试件的长期变形增大;在不同加载模式下,长期负载对峰值点应力、应变的影响各不相同;初始负载对峰值点应力、应变的影响随负载水平的提高而增大,在负载水平较高时,峰值点应力降低约13%,峰值点应变降低约6%。      

基于Pushover方法的既有建筑结构安全性鉴定

为了准确评估既有建筑结构的安全性,采用基于性能的抗震设计方法,结合《民用建筑可靠性鉴定标准》和《建筑地震破坏等级划分标准》,将Pushover方法用于既有建筑结构的安全性鉴定.以都江堰1栋遭遇"5.12"汶川地震破坏的框架结构为例,评定了该结构在预估地震作用下的安全性等级和地震破坏等级.结果表明,分析结果与实际震害基本吻合,证明采用Pushover方法能有效评估既有建筑结构的安全性.     

基于BP神经网络的FRP加固混凝土柱承载力预测

为提高纤维增强复合材料(FRP)加固混凝土轴压柱承载力的计算精度,建立了FRP加固混凝土轴压柱承载力的BP神经网络预测模型.利用大量试验数据对神经网络模型进行训练,并用训练成熟的神经网络模型对FRP加固混凝土轴压柱的承载力进行了预测.通过模型预测值与试验结果的比较,证明该模型的预测结果具有一定的可信度,最大误差不超过15%,比其他计算模型的精度高.     

土工垫加筋生态护坡草皮抗剪特性与固坡性能研究

土工垫加筋草皮具有减小浅层滑坡和表面侵蚀的作用,为探究土工垫加筋草皮抗剪强度特性,文章在室内培育土工垫加筋生态草皮的基础上,对土工垫加筋草皮原状样进行了室内直剪试验,分析了土工垫加筋草皮抗剪强度特性和影响因素,进而通过有限元数值模拟研究了土工垫加筋草皮对护坡整体稳定的影响。试验表明:土工垫和根系共同加筋作用不会改变应力与位移关系曲线变化特征,但可显著提高加筋草皮的抗剪强度。在试验中与素土相比加筋后强度最大增幅为164.7%,强度增幅受法向应力水平影响显著,随着法向应力的增大,强度增幅逐渐减小;基于摩尔-库伦强度准则,获得了土工垫加筋草皮的黏聚力和摩擦角,结果显示加筋增加了草皮的黏聚力,但对内摩擦角几乎没有影响;随着加筋量的增大,土工垫加筋草皮的抗剪强度均近似按指数形式增大,加筋量越高土体抗剪强度增量也越大;低含水率试样对应的抗剪强度较大,含水率增大时,由于基质吸力降低,抗剪强度也会降低。有限元数值模拟结果表明,护坡表面铺设土工垫加筋草皮后坡体的整体稳定性得到有效提到,计算中护坡整体稳定性约提高13.5%。     

表面有螺旋装饰条的大跨贝壳形屋盖风荷载特性

为了解装饰造型对大跨贝壳形屋盖风荷载特性的影响，研究了某表面有螺旋形装饰条高铁站房屋盖的风压分布特征. 首先，基于Reynolds时均RNG k-ε湍流模型，建立表面有装饰条大跨贝壳形屋盖的数值风洞模型，以模拟屋盖风压分布，通过与风洞试验结果的对比分析，验证了数值模型的可靠性和适用性；然后，建立表面无装饰条贝壳形屋盖的数值风洞，并进行数值模拟；最后，将表面有装饰条屋盖和表面无装饰条屋盖的计算结果进行对比，从风荷载升力系数、局部体型系数和局部区域速度矢量分布方面，分析表面有螺旋形装饰条贝壳形屋盖的风场变化特性. 研究结果表明:数值模拟得到的表面有装饰肋条大跨贝壳形屋盖风载体型系数与风洞试验的体型系数相对误差在 ± 25%以内，风荷载升力系数偏差率在?7.1%～6.1%；表面有装饰条模型的风载升力系数小于表面无装饰条模型，最大偏差率达22.4%，设置装饰条对大跨贝壳形屋盖的整体抗风有利；设置装饰条可以使屋面大部分区域的局部风压减小0～50%，但也会使得个别区域增大2～5倍，在对局部附属构件设计时应予以重点关注；装饰肋条间有一定的狭管效应，肋条对风流的阻挡效应致使风流在肋条处有明显的漩涡产生，并使得肋条自身的风压较高，表面有装饰条屋盖会在背风面产生比表面无装饰条屋盖更大范围的尾涡.      

北戴河西海滩养护工程方案研究

近年北戴河西海滩侵蚀速度显著增大,亟需治理,治理工程计划采用人工养滩辅以硬体工程措施的方法.文章阐述了一个基于一线模型开发的岸线演变模型GENESIS,首先以水工模型实验的结果验证了GENESIS模型的可靠性.并研究了主要物理参数对岸线演变模拟结果的影响;再用GENESIS模型及配套的波浪模型STWAVE预测北戴河西海滩各种养护方案下工程后10年内的岸线演变情况,比较分析模拟结果并提出最佳养护效果方案.     

北戴河西海滩养护工程海域潮流场数值研究

针对秦皇岛北戴河西海滩养护计划评价的需要,采用Delft3D-Flow建立工程区海域潮流模拟研究的数学模型.通过对大区域范围内5个测站流速、流向的验证,将计算所得参数运用于嵌套在其内部的小范围海域设计方案下潮流场的模拟.结果表明通过在海区岬角处修建突堤和修筑离岸潜堤工程会显著减小工程区内潮流速度,有利于养滩的形成和稳定.     

氮对铁锰合金抗腐蚀性能和减振性能的影响

通过内耗检测技术研究了氮对Fe-14.1Mn和Fe-16.5Mn合金阻尼性能的影响.并深入研究了氮对Fe-Mn系合金抗腐蚀性能和相组成的影响.研究结果表明:Fe-14.1Mn比Fe-16.5Mn合金具有更高的阻尼性能;合金中加入质量分数为0.2%的氮,合金的阻尼性能略有改变,合金在固溶处理时,发生了γ-ε转变,转变生成的马氏体越多,合金的阻尼性能越好;并且含氮合金对1 mol/L硫酸水溶液的抗腐蚀性能提高约2倍.     

尼泊尔8.1级地震文化遗产建筑震害调查与分析

针对尼泊尔地震对加德满都谷地的文化遗产建筑造成的巨大破坏, 对谷地内的文化遗产建筑进行了大量的震害调查,按照砖木结构、砖石结构和生土结构分类对典型震害进行了描述,并定义了3类结构的破坏等级分类标准.通过统计分类得到不同结构震害等级所占的比例,并对结构毁损原因进行了研究.结果表明:由于承重墙体分层和重力偏心,且构件之间缺乏有效连接,整体性较差,砖木结构损毁严重;由于质量和刚度均较大,砖石结构的震害较重;由于墙体强度低、延性差,生土结构均遭受严重破坏.最后,根据震害调查及分析结果,结合汶川地震、玉树地震和芦山地震中文化遗产建筑的破坏,对我国文化遗产建筑提出了整体隔震、加强常规修缮和针对性研究等抗震保护建议.