可持续发展工程结构全寿命周期设计理论体系研究

以结构全寿命周期为研究时域,运用结构全寿命设计的新理念,构架了工程结构全寿命设计的目标体系,并从目标体系出发,结合工程结构的特点,分析了设计中结构性能、成本、使用寿命的内涵及相互关系。在综合众多影响因素的基础上,构建了工程结构全寿命周期设计理论的研究框架,确定了工程结构性能指标、经济指标及时间指标在全寿命设计理论体系中的核心地位,提出了基于性能设计的耐久性极限状态设计新理念,并分析了性能极限状态所具有的特点。     

关于人防设计中的几点体会

对于人防工程,未做过的设计人员觉得它很神秘,做过的设计人员觉得它技术含量低,我本人觉得这两种观点都有失偏颇,下面就我所做过的工程简单谈几点自己做人防设计的心得体会。一、关于合理确定结构方案对于人防设计这个词语,许多人的概念是人防设计再省也是费,而平时设计却再费也是省。实际     

地下车库与人防急救医院平战功能转换设计探讨

针对城市医院新建地下车库工程与人防急救医院平战功能转换设计作一探讨,分析转换设计的特点,提出相应的设计思路和期望构图,并给出实例工程设计图供设计人员参考。     

工程场地基岩设计谱反演方法

地表设计谱可以直接由抗震设计规范确定,而基岩设计谱主要通过专门的地震危险性分析获得。地震危险性分析方法会受到潜在震源区划分、地震活动性参数、基岩地震动衰减关系等诸多环节的影响,且该方法未考虑基岩上覆场地的场地条件,由此获得的基岩设计谱与规范确定的地表设计谱常常并不协调。本文针对基岩设计谱确定困难这一问题,提出了工程场地基岩设计谱反演的一个方法。基于一维层状场地波动理论,利用等效线性化法考虑场地土的非线性,通过地表设计谱反演得到基岩设计谱。土层等效剪应变取各样本等效剪应变的平均值。该方法得到的基岩设计谱符合上覆场地的非线性动力特性,具有一定的工程应用价值。     

建筑结构活荷载标准与灾害荷载设防水平 --使用年限的影响

旨在提供不同使用年限建筑结构对应的活荷载水平.分析了结构可靠度理论的特点,揭示了设计使用年限是结构可靠度的时间特征.应根据不同设计使用年限活荷载的超越概率等于常规设计荷载超越概率的原则确定活荷的载标准;通过建立不同设计使用期、不同设计基准期与活荷载取值的关系,给出了不同使用年限对应活荷载与灾害荷载设防水平.     

基于多级模糊数学的矿山地质灾害指标体系设计

当前矿山地质灾害指标较为固定,缺少灵活性,较为死板。将多级模糊数学理论应用到金属矿山地质灾害指标体系设计中。结合金属矿山地质灾害不确定性的特征,设计多级模糊模型,进行主客观定权。在上述基础上,将设计的模型应用到灾害评估指标体系设计中。实验结果表明,该模型能够有效提高评估的灵活性,结果也更为准确。     

双调谐质量阻尼器参数分析及简化设计方法

双调谐质量阻尼器参数较多,迄今其设计方法、有效性和鲁棒性的研究仍不完善。针对双调谐质量阻尼器的设计方法进行了研究,推导了双调谐质量阻尼器-单自由度结构体系的位移响应放大系数,基于min.(max.DDMF)最优化目标函数,系统地分析了阻尼器参数对受控结构位移响应放大系数控制效果的影响规律;在此基础上,给出了一种双调谐质量阻尼器(DTMD)的简化设计方法,并通过仿真分析对该简化设计方法的有效性进行了评价。结果表明,基于受控结构-DTMD系统参数研究提出的简化设计方法可为DTMD的实际应用提供理论指导;依据简化设计方法设计的双调谐质量阻尼器可有效降低受控结构的动力响应,且控制效果的鲁棒性明显优于单调谐质量阻尼器(TMD)。     

复杂体型钢结构抗震设计关键技术研究

结合复杂体型钢结构—黄骅市中捷友谊园区世博长廊的设计,针对其独特建筑造型及复杂结构布置的特点,对复杂钢结构设计中异形楼板混凝土裂缝的控制、复杂的梁柱节点设计及复杂钢结构抗震性能计算等关键技术问题,进行了相关设计分析与结构计算,并给出了合理有效的处理措施及建议,可为类似工程设计提供参考。     

框架-剪力墙结构抗震设计关键技术研究

剪力墙是框架-剪力墙结构体系中的关键性抗震构件,设计时必须加以重视。首先分析了框架-剪力墙结构的变形性质和受力特点,从中探讨了其优越性;然后就剪力墙的设计原则和措施、剪力墙的布置及数量等关键设计技术作了研究,研究成果对工程设计人员如何通过设计提高框架-剪力墙的的抗震能力具有借鉴和参考价值。     

基于遗传算法的长周期地震动加速度反应谱的拟合

目前,规范设计反应谱因长周期段幅值偏小,衰减形式单一,并不能很好地反应长周期地震动特性,因此采用合理的设计反应谱模型来反应长周期地震动反应谱有着重要意义。为解决这一问题,本文以1999年台湾集集地震中长周期地震动为例,首先,对其按地面加速度、场地类别和抗震设计分组进行分组,并将其与规范设计反应谱进行对比分析;其次,基于长周期加速度反应谱的特点提出了一种适用于长周期地震动的设计反应谱,并对比了其与常规设计反应谱的优劣。研究表明:本文提出的长周期设计反应谱具有更好的适用性;采用遗传算法对长周期地震动反应谱逐一进行拟合并给出相应的谱参数建议取值,并利用2008年汶川地震渭河盆地收集到的长周期地震动验证了谱参数建议取值的合理性,为规范设计反应谱的修订提供了参考。     

引入小型无人机遥感的滑坡应急治理勘查设计方法

小型无人机遥感发展迅猛并开始广泛应用于大范围地质灾害调查,但针对单体滑坡的较少。将小型无人机遥感技术引入到滑坡应急治理工程勘查设计实践中,阐述了小型无人机遥感的作用,介绍了勘查设计工作实施流程的变化以及关键技术方法,并给出应用实例。结果表明,在滑坡应急治理工程勘查设计中引入小型无人机遥感技术,既能大大减轻现场工作时间、强度和风险,也可显著提升工作效率和成果精度,还能丰富勘查设计过程及成果的形象直观表达,可以实现滑坡勘查设计目标。     

特殊人群疏散行为及疏散设计的研究

在建筑火灾和一些紧急突发事件中,特殊人群不能使用正常人的紧急疏散通道,也不能达到正常人的疏散速度,而这个问题在目前的消防设计和消防规范中基本上没有得到解决.在分析特殊人群疏散行为规律的基础上,选取医院住院楼的标准层进行了疏散模拟,得出了一些重要结果,对疏散设计具有指导作用.最后提出了特殊人群的疏散设计方法,主要包括AORS系统和特殊报警系统的设计.     

模糊数学在设计反应谱选择中的应用

本文提出考虑地震环境和场地条件模糊性的设计反应谱选择方法,可以看做是规范设计反应谱选择方法的补充.该方法较易掌握,可以作为工程场地和中小城市地震影响小区划中设计反应谱选择的工具.     

汉中裂隙泉集气装置设计及其原理

地震前兆观测及对观测资料的分析研究是地震预报的基础,这就要求观测资料必须真实可靠.显而易见,观测资料能否真实可靠地反映地壳内部结构构造的变化,则主要取决于对观测点和观测项目的选取及观测方法及观测设备的设计.本文主要探讨了对汉中一个泉眼集气装置的设计及设计原理,设计该装置是为数字化观测氡、汞而准备的.     

RC减震结构中震设计简化分析研究∗

为探究中震设计与现行小震设计在性能指标上的差异,首先分析了整体中震设计与小震设计在概念上的区别,对比了这两种理念下结构构件的内力放大情况,进而从宏观上把握不同设计方法对结构整体和构件层面的影响;其次基于加速度设计反应谱和位移设计反应谱推导了中震作用下单自由度简化体系总等效阻尼的表达式,理论分析了中震等效阻尼与结构层间位移、设防烈度、结构周期及“周期比”的关系,并进行了简单的证明;给出不同设防烈度下该简化体系的中震总等效阻尼比和刚度的速查表格,便于快速评估多层规则结构的中震阻尼和刚度需求;最后结合黏滞阻尼器(1-FVD)、摩擦阻尼器(2-FD)和软钢阻尼器(3-MYD)三个算例对本文提出的中震阻尼和刚度需求评估方法予以展示总结。结果表明,现行小震设计或可满足中震设计的性能要求,其中一、二级一般框架结构的柱构件基本满足中震不屈,一级底层柱满足中震弹性,一级剪力墙构件加强区剪力满足中震不屈;值得注意的是,对低设防烈度、长周期结构,中震附加阻尼比会出现负值和局部震荡现象;通过同时调整附加阻尼和结构刚度进行中震设计的策略相对合理可行;项目前期评估时可通过插值速查表格的方法初步确定附加阻尼比,进而指导减震方案。中震设计的理论分析和工程应用尚显不足,“强柱弱梁”“强剪弱弯”等基本设计原则的满足性问题有待进一步研究。     

泥石流防治工程信息系统初探

结合泥石流防治工程的特点与地理信息系统的特征,探讨构建了泥石流防治工程信息系统的框架,定义了信息系统基本数据库的属性及其特征,实现了部分模块.构建泥石流防治工程信息系统主要是要使泥石流防治设计做到科学、高效、可行、可靠,且经济节约.同时西部大开发过程中面临大量的泥石流防治设计任务,目前专业设计人员缺乏,工作量大,该系统可为设计人员提供参考评价的工作平台,促进泥石流防治工作的高效运行.     

西南山地防灾城市设计多因子关联与分级控制

面对当前西南山地城市所遇的复杂的灾害问题,从现代山地城市设计的视角,分析了其灾害问题的瓶颈所在。提出通过SWOTs分析梳理相关复杂因子,借鉴生态学分析方法进行多因子关联整合,建构"重点控制"与"局部引导"相结合的分级控制策略,综合多角度的城市设计途径和多平台架构的全程设计评价与管理,尝试探究山地防灾城市设计的相关研究方法,以期推动西南山地城市防灾规划体系的不断完善。     

基于上限定理的抗滑群桩设计理论研究

针对抗滑群桩设计理论方面存在的问题,即荷载传递及滑坡推力分配的不确定性,基于极限分析的上限定理,给出了一种抗滑群桩的设计方法,即人为增大第一排抗滑桩的桩间距,并按极限土压力公式设计,作用在第二排抗滑桩上的荷载则按照上限定理给出。根据上述思想,并结合滑坡能量安全系数的定义和多块体体系速度场计算方法,提出了抗滑群桩的一种设计理论。     

钢筋混凝土框架结构延性折减系数能力分析

结构延性折减系数反映了结构非弹性变形能力的大小,它是基于承载力抗震设计中确定的设计地震力的关键因素,也是基于性能抗震设计中确定的等延性非弹性反应谱的主要依据。考虑不同设防烈度、不同层数,严格按现行抗震规范设计了17个典型RC框架结构,采用OpenSees进行有限元建模与分析,并采用结构拟静力试验数据对有限元模型进行验证。通过比较弹性与非弹性体系在同一强度地震动作用下的反应,得到了按现行抗震规范所设计的结构延性折减系数能力值的取值及其变化规律。结果表明,采用结构延性折减系数能力值,可以定量评定结构在强震作用下的非弹性耗能能力。按我国现行抗震规范设计的6、7、8度的RC框架结构,结构延性折减系数能力值的最小值分别为3.7、3.5、3.2。     

汶川地震黄土地区远场地震动特征分析

远场地震作用对长周期结构的抗震设计依据提出了新的要求,由于缺乏远场地震动实测记录,国内外对远场地震动特性的研究尚不成熟。对汶川地震部分台站记录进行分析,研究远场地震动峰值及反应谱特征,讨论传播距离和场地条件对远场地震动的影响。结果表明:远场基岩场地在周期0.5s以上、土层场地在0.5~2s和3~6s存在明显放大效应;远场Ⅱ类场地、设计地震第二组和第三组的地震动反应谱,在周期1~4.5s之间,谱值明显高于设计谱;远场Ⅲ类场地、设计地震第二组和第三组的地震动反应谱,特征周期值比设计谱明显向右偏移。规范设计谱在强地震动的长周期部分被低估,应适当增大长周期部分的谱值。