带SRC桁架转换层及钢加强层高层建筑抗震性能研究

本文对一座设置钢骨混凝土桁架转换层及两道钢桁架加强层的超高层建筑结构模型振动台试验结果进行了分析,发现Ⅶ度小震和中震阶段在下部转换层和中部加强层加速度突变较大,而上部加强层突变较小：在Ⅶ度大震阶段由于转换层及其附近楼层裂缝的出现,地震能量转嫁到中部加强层,致使中部加强层加速度突变出现大幅度的增长,该层及附近楼层核心筒墙肢出现一定程度的破坏。采用SAP2000有限元程序对该结构模型进行了小震阶段三维分析,并与试验值进行了对比：从动力特性来看,前几阶周期比较吻合,高阶周期误差较大;从动力反应来看,侧移曲线、加速度包络图、地震作用包络图在整体上符合较好,但在中部加强层和转换层处突变幅度计算值偏小;从层间剪力包络图来看,试验值与有限元计算值都呈现近似直线分布。     

柔性管Reel-lay铺管安装稳定性分析

钢管的S-lay、J-lay铺管方法的应用研究已经非常深入,而柔性管的Reel-lay铺管法的应用研究则相对较少。由于管道本身的材料非线性、管土接触存在非线性以及环境的不确定性等问题过于复杂,因此通过类比J-lay铺管法,采用整管的力学性能、弹性海底模型及均匀流等方式对Reel-lay铺管的水下段稳定性问题进行了简化;根据悬链线理论和小变形梁理论,给出了柔性管Reel-lay铺管法的数值计算方法,并与有限元模拟的结果进行了对比分析。结果表明:随着铺设角度增大,管道受到的弯矩也随之增大,但管道顶部的拉力却随之减小;随着铺设水深的增加,管道悬浮段质量增加,管道顶部拉力明显增加,但弯矩明显减小;浮重对管道铺设很重要,应根据实际情况,选择合适的配重以满足管道稳定和铺设的要求。     

钢悬链线立管与海底相互作用弹性基础梁模拟方法研究

采用弹性基础梁模型,模拟钢悬链线立管(steel catenary riser,SCR)与海床土的相互作用,推导了弹性基础梁模型的有限元公式,基于该模型编制了钢悬链式立管的动力分析程序,在此基础上,分析了在浮体运动及环境载荷作用下,钢悬链线立管触地点区域的动力响应特征,并与弹簧支撑模型进行了比较。研究表明,弹性基础梁模型对单元长度的敏感性较低,可采用较长的单元,从而减少计算量。     

三维复杂结构Spar平台垂荡板垂荡水动力性能研究

对三维复杂结构Spar平台垂荡板进行垂荡运动的数值模拟,并对垂荡板附近流场及水动力系数进行对比分析。结果表明:在主板尺寸相同情况下,主板边缘附近较小的角钢结构会对垂荡板流场产生明显影响,并导致水动力性能的较大差距;水动力系数计算结果与流场分析的结论一致。虽然复杂板架结构的三维建模及网格划分难度很大,但是在Spar平台垂荡板工程设计中不能完全采用简化光滑平板代替真实、复杂结构形式的垂荡板进行水动力性能的计算。     

Erratum

Abstract

Several physical aspects of continuous subbottom profiling are presented, and their relationship to operating characteristics of profiling instruments is discussed. Interpretation of data produced by shallow‐penetration continuous profilers, such as the SONIA system, is a process of transformation of the continuous measurement of the travel times of reflected sound pulses into geologic phenomena. Essentially, the continuous profiler is a geologic tool; interpretation of the data is based on geologic observation and reasoning, irrespective of the further use of the information obtained in applied science. However, interpreters must have sufficient knowledge of the geophysical system and of the equipment design to be in a position to evaluate the significance of their interpretation.     

Dynamic and equivalent static procedures for capacity design of controlled rocking steel braced frames

Controlled rocking steel braced frames (CRSBFs) have been proposed as a low‐damage seismic force resisting system with reliable self‐centring capabilities. Vertical post‐tensioning tendons are designed to self‐centre the system after rocking, and energy dissipation may be provided to limit the peak displacements. The post‐tensioning and energy dissipation can be designed using simple methods that rely primarily on the first‐mode response. However, the frame member forces are highly influenced by the higher‐mode response, resulting in more complex methods to design the frame members. This paper examines previous proposals and also proposes two new capacity design methods for CRSBFs. The first is a dynamic procedure that requires a truncated response spectrum analysis on a model of the frame with modified boundary conditions to consider the rocking behaviour. The second is an equivalent static method that does not require any modifications to the elastic frame model, instead using theory‐based lateral force distributions to consider the higher modes of the rocking structure. Neither method requires empirical calibration. The dynamic procedure is used to design two sets of CRSBFs with three, six, nine, twelve and eighteen stories, one set using a response modification factor of R = 8 and the other using up to R = 20. Based on the results of 800 nonlinear time history analyses, both methods are generally more accurate than the previous capacity design methods and at least as simple to implement. Finally, the displacement results suggest that taller CRSBFs designed using could still limit interstorey drifts to approximately 2.5% at the maximum considered earthquake level in the cases considered. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

裂隙网络管道模型弥散试验

为了探求不同裂隙几何参数对裂隙网络溶质运移的影响,基于离散裂隙网络思想和优势流、沟槽流理论,建立裂隙管道网络概念模型,搭建不同管径、不同连通方式的管道网络试验装置,进行渗流和溶质运移实验。运用应用广泛的模拟软件CHEMFLO-2000建立等效多孔介质模型,拟合不同几何参数下等效弥散度,定量刻画不同管道网络几何参数对溶质运移的影响,讨论了不同管径、连通方式等与等效弥散度之间的关系。通过进一步分析得出:在连通方式相同的情况下,不同管径的管道网络等效弥散度存在差异,但是差异不大;溶质在小管径中的穿透时间短于大管径,穿透曲线缓和程度相差不大;管道网络连通方式越复杂,其等效弥散度越大、对溶质运移的影响越大、穿透曲线越缓和、路径越长,等效弥散度越大;用这种等效弥散度的方法表征管道网络对溶质运移的影响,与多孔介质弥散度具有相似性;管道数目、管道面数目与等效弥散度成正相关关系,且等效弥散度随尺度的增大而增加。     

阿里山森林铁路隧道复建工程的设计与施工探讨

2009年8月8日莫拉克台风重创南台湾,嘉义阿里山区72 h的累积雨量高达2 500 mm以上,百年历史的阿里山森林铁道因沿线路基严重流失而停驶。其中两处大崩塌路段的复建工程以顺应自然为原则,采取迂回隧道方式避开崩塌区,需克服沿线地质变化及地下水问题,评估结果是以凿岩机工法及钻爆工法进行开挖。两座隧道的西口段崩积层分别长达109.8、99 m,是隧道开挖阶段的关键地段。隧道开挖支撑设计系依据台湾岩体分类与支撑系统（PCCR系统）及新奥工法的理念,沿线采用先进支撑材料包括超前管棚钢管、桁型钢支护、钢纤维喷射混凝土及自钻式锚杆等,除了可确保施工安全外,亦可提高施工进度。目前两隧道均已贯通且变形量控制均符合安全,说明隧道采用先进支撑方式穿越破碎崩积层段的成效良好,其研究结果可为相关工程设计提供参考。     

自复位平面钢框架推覆分析

运用ABAQUS有限元软件对一榀四层两跨平面钢框架进行静力弹塑性分析,分别计算钢材强度为Q345、Q420和Q460三榀自复位钢框架,探讨自复位平面钢框架的抗震性能,并着重讨论钢材强度对自复位性能的影响。结果表明,钢材强度的提高对减小结构塑性、残余侧移有较明显的作用,但未彻底避免柱底塑性的产生。对相对内转角和摩擦耗能也有一定影响,但是对钢绞线预应力影响不大。     

防屈曲开斜槽耗能钢板剪力墙的滞回性能分析

防屈曲开斜槽耗能钢板剪力墙（简称开斜槽剪力墙）是通过在钢板上开设一定数量斜槽,并在其两侧外挂混凝土板而形成的一种新型高层钢结构抗侧耗能构件。根据开斜槽钢板剪力墙的承载机制,采用理论推导的方法得到其承载力计算公式,利用ANSYS有限元方法对开斜槽剪力墙进行模拟,并通过改变不同参数验证了计算公式的准确性。同时,采用ANSYS建立有限元模型,对开斜槽剪力墙和普通薄钢板剪力墙的滞回性能进行了对比分析。结果表明,在提供足够约束（钢板与混凝土板间隙适宜,混凝土板厚度足够）的前提下,相对于普通薄钢板剪力墙,开斜槽剪力墙改善了钢板的捏缩现象,具有更稳定的耗能能力。