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复兴馆为第十届中国花卉博览会主场馆，为园区的永久性场馆之一，采用了钢框架结构体系。系统介绍了项目结构设计的情况，阐述了复兴馆的结构设计特点，对关键结构问题进行了重点计算和分析，如不规则结构的抗震性能分析、错列波浪形屋面分析与设计、嵌固端的选择和超长钢屋盖温度分析等。分析结果表明，因屋面造型和建筑功能产生的结构不规则性，如大量穿层柱、屋面较多楼板错层和不连续等，通过在关键位置布置屋面水平拉杆、加强结构平面刚度和整体性、提高关键构件的抗震性能等结构设计措施，使结构具有了良好的抗震性能。
仿生结构是通过观察自然界的生态形式与规律，结合现代技术创造的结构体系。第十届中国花卉博览会主入口大门主结构采用的结构仿生形式是类似树叶叶脉的交叉网状支撑组织结构，表皮采用了覆盖膜结构。对仿生结构在入口大门中的实现做了重点论述，在基于逆吊法结构找形技术及基于拓扑优化杆件布置技术基础上，通过研究与分析确定出最适合的结构形态和杆件布置，并对此结构体系进行了详尽的计算与分析。分析表明，按照仿生结构形成的结构体系，具备良好的建筑形态和结构力学性能。
第十届中国花卉博览会酒店项目由酒店客房及其他配套用房组成。结合客房区建筑模块化及标准化的特征，创新性地采用了轻型模块化钢结构组合结构体系，系统介绍了轻型模块化钢结构在项目中设计与应用的情况。建设初期对不同模块拆分方案的优缺点进行了对比，确定了结构最终的模块单元划分。对结构设计中的关键问题和解决方案进行了重点阐述，包括基础设计、施工误差引起的荷载偏心处理、连接节点及计算模型的设计处理等。对结构进行了整体分析，结构整体计算指标均能满足规范相关要求。项目建设速度快，会后可快速拆除及整体运输，模块箱体可异地循环使用，具有较大的综合效益。通过本工程的实践，成功应用了该模块化结构体系，为该体系在类似项目中的推广提供了可靠的工程经验。
2021年中国第十届花卉博览会竹藤馆展厅为异形拱壳形态，壳体厚度为75mm,采用无配筋超高延性混凝土(UHDC)材料及3D打印模板+喷射混凝土工艺建造而成。UHDC具有高抗拉强度、高延性，使得无配筋设计成为可能。本项目系国内首次在建筑结构中完全采用UHDC材料且无配筋建造的案例；3D打印模板技术配合喷射混凝土工艺，实现了异形拱壳结构的数字化精准建造。主要对展厅结构的设计与建造进行了简单介绍，并基于UHDC材料性能，对无配筋拱进行了有限元分析。结果表明：设计荷载下壳体应力小于材料的设计强度，满足无筋设计的要求；水平及竖向荷载下UHDC壳的极限承载力分别达到17倍和9倍设计基准荷载，且在水平及竖向极限承载力分析中，壳体表现出了良好的变形能力。
为应对未来建筑业劳动力老龄化问题，采用高性能混凝土进行无筋建造以提升建造效率。通过喷射法建造一座足尺超高延性混凝土(UHDC)无筋拱，对其分别开展了静载试验和钢球撞击试验，以研究UHDC无筋拱的静力和抗冲击特性。此外，通过有限元软件模拟了UHDC无筋拱在静载作用下的响应。结果表明：UHDC无筋拱能经受设计方建议的50kN竖向荷载和18kN侧向荷载，拱结构的变形满足设计要求。在侧向冲击的反复作用下(至少24.31kJ的累计冲击动能),UHDC无筋拱集中破坏现象不明显，主要呈整体受弯破坏形态，冲击区域有大量微细裂缝形成，裂缝宽度小于0.2mm。有限元模拟结果与试验结果吻合较好，竖向加载情况下结构仍处于弹性状态，侧向加载条件下结构局部进入塑性。试验及有限元计算结果表明：UHDC的高抗拉强度、优异受拉和受压延性变形能力使得UHDC无筋拱结构具有较高承载力和抗冲击能力，验证了UHDC材料具备无筋建造的潜力。
江苏省康复医院项目采用了胶合木梁柱+正交胶合木(CLT)组合楼盖+混凝土框架结构体系，可充分发挥木材与混凝土材料各自的性能优势，此类新型结构体系在国内外较为少见。应用国内外设计标准与理论，并结合有限元分析方法，对该工程整体及构件开展各项设计与分析工作。系统介绍了整体结构性能、CLT组合楼盖的强度与舒适性、木结构的抗火设计以及BIM技术的应用等方面的内容与成果。
工程实践中常发现当板式超高层建筑平面的深宽比(D/B)较大时，荷载规范建议的横风向风荷载(简称CWL)过于保守而成为结构抗风设计的制约因素。针对高度为200m左右的矩形平面超高层建筑，采用高频底座测力天平技术，在B、C两类地貌中对7种深宽比的超高层建筑的CWL特性进行了风洞试验研究，分析了深宽比、湍流度、结构周期和阻尼比对CWL的影响，并与荷载规范结果比较。结果表明：当D/B在0.5～2的范围内时，风洞试验得到的CWL与荷载规范结果较吻合，当D/B≥2时，荷载规范结果不同程度高于风洞试验结果，最大相对误差可达38.9%;多数情况B类地貌下的CWL要高于C类地貌，且两者相差可达42.75%,C类地貌的CWL对D/B的敏感度要明显弱于B类地貌；结构模态阻尼比对CWL有很大的影响，采用2%阻尼比计算得到的最大CWL会比5%阻尼比的计算结果高出78.76%。
拉索作为大跨度空间结构的关键受力构件，准确识别索力等参数对大跨度空间结构的安全运营意义重大。通过现场采集拉索振动信号，经过频谱分析得到拉索自振频率，结合有限元方法即可迭代得到拉索索力。以广东某市六点支承大跨度预应力组合式双曲抛物面双层扭网壳钢结构为工程背景进行了实例验证，其预应力拉索设置于网壳支座节点处，分别为4根7×7?5钢绞线。测试结果表明：拉索基频介于6.5～9.8Hz之间；采用前四阶频率可对拉索参数及索力准确识别；拉索索力计算值与原设计值存在一定偏差，可采取增大构件截面等加固措施对结构进行加固。
直立锁边铝合金屋面系统常受到周期性的太阳辐射、温度变化和其他环境影响。通过试验研究温度作用下直立锁边铝合金屋面系统的变形和应力分布规律，分析不同约束条件和加载温度对板肋、支座和板面处的应力和屋面板位移的影响。试验结果表明，直立锁边铝合金屋面系统应力集中和热膨胀位移显著。随着温度的升高，各部分应力逐渐增大，板肋应力最大占屈服强度的83.7%,板面应力次之，板底应力最小。屋面板的水平位移明显大于竖向位移，最大水平和竖向位移分别为20.42、6.1mm。随着约束边界的改变，板肋、支座、板底和板面应力最大增加22.6%、32.4%、23.2%和18.9%,一端固定约束下水平位移最大，两端固定约束下竖向位移最大。研究成果可为大型直立锁边屋面系统抗温度场设计和应用提供参考。
提出了一种新型全预制板-梁节点，整块全预制板在工厂中预制完成后运至现场，通过布置附加钢筋、节点现浇混凝土的方式将梁与板形成整体。为了研究预制混凝土梁-板节点结构体系在竖向荷载下的受力性能，模拟实际工程中中间支座板-梁节点的受力状态，对全预制板-梁节点、全现浇板-梁节点、叠合板-梁节点开展了静力试验，并且运用软件ABAQUS进行了数值模拟，根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)进行了抗弯承载力验算。对比三组试件的裂缝开展、钢筋应变和特征承载力水平，并将有限元模拟结果、规范计算结果与试验结果对比。结果表明：相比于现浇构件，预制构件构造缝截面先于受弯最大截面破坏，且裂缝发展缓慢；节点布置附加钢筋能有效延缓裂缝开展，提高构件的抗弯承载力。有限元模拟结果与试验结果吻合较好，且当荷载方向与叠合面垂直时，对于叠合面进行粗糙处理的预制构件，在有限元模拟中可不考虑叠合面相对滑移而按整体进行计算。
NPR钢筋是一种抗冲击、吸能强以及延伸率高的新型钢筋。为了探究这种新型钢筋应用于实际工程可能性，进行了NPR新型钢筋的拉伸试验、黏结试件的电化学加速锈蚀试验和中心拔出试验，提出了NPR新型钢筋的本构关系模型；描述了NPR钢筋黏结试件的破坏形态；对锈蚀前后的NPR新型钢筋与混凝土黏结退化机理进行了分析；阐述了不同种类钢筋、锈蚀率、黏结锚固长度等因素对钢筋混凝土的黏结性能影响；分别拟合了NPR新型钢筋锈蚀率与混凝土极限黏结强度降低系数、黏结锚固长度与相对黏结强度关系表达式，以及锈蚀前后NPR新型钢筋、普通钢筋与混凝土的极限黏结强度表达式。
蝶形腹板混凝土箱梁作为一种创新的桥梁结构，为了精确地分析蝶形腹板混凝土箱梁在荷载作用下的变形，利用费氏空腹理论对蝶形腹板混凝土箱梁进行等效换算，根据单位荷载法和分段积分法，推导出在不同荷载工况作用下的蝶形腹板混凝土箱梁变形理论计算公式，并采用ABAQUS软件进行数值模拟验证。结果表明：蝶形腹板混凝土箱梁的弯曲变形约占总变形的25%,剪切变形对蝶形腹板混凝土箱梁的变形贡献较为突出，约占总变形的75%,剪力次弯矩产生的变形约占总变形的0.1%。相对于理论计算公式所得集中荷载和均布荷载作用下的跨中截面变形量，有限元分析值相对偏差分别为4.74%和2.3%,两者吻合良好，验证了推导的理论计算公式的正确性。该理论计算公式可为此类结构在弹性阶段的变形计算提供简化的计算方法。
为解决薄壁预制构件混凝土强度检测的技术难题，考虑到薄壁构件厚度一般不大于70mm,设计制作DH50(直径50mm、高度50mm)、D70H50(直径70mm、高度50mm)和DH100(直径100mm、高度100mm)三种芯样试件，开展钻芯法检测混凝土抗压强度的试验研究。结果表明：DH50芯样试件和DH100标准芯样试件均呈两端锥角为50°左右正倒相接的圆锥体破坏形态，而D70H50芯样试件两端锥角接近80°;小尺寸芯样试件和DH100标准芯样试件的抗压强度值均服从正态分布；D70H50芯样试件较DH50芯样试件、DH100标准芯样试件的抗压强度高，且其抗压强度离散性最小；基于最小二乘法建立的小尺寸芯样试件与DH100标准芯样试件的抗压强度换算关系具有较好的线性相关性。通过模拟抽样方法，研究确定了DH50、D70H50芯样试件的最小合理取样数量；综合考虑拟合效果和取样经济性，建议钻取高径比小于1的D70H50芯样试件检测薄壁预制构件的混凝土抗压强度。
对一个检测批的混凝土抗压强度进行抽样检验时，是基于其来自一个正态总体的假设进行的，对于抽样样本数量少于100个且存在个别异常值时，现行的建筑工程检验检测规范尚有部分应对之策；对于抽样样本数量多于100个且存在样本可能来自两个未知总体时，建筑工程检验检测规范尚无样本正态性检验的相关规定。通过一个工程实例，给出了抽样样本数量多于100个且存在样本可能来自两个未知总体时，采用F检验检验方差与用t检验检验均值的方法进行检验批的拆分和分别进行强度推定。该方式可补充现行相关标准的缺失，亦可在实际工程应用中准确的找到混凝土强度存在不足部分的范围和程度，为降低其可能实施的后续加固处理成本提供了检验检测方案。
以矿粉、粉煤灰、尾矿微粉为主要粉体材料，通过对矿粉、尾矿微粉进行研磨，且对尾矿微粉采用SEM电镜扫描方法进行微观形貌分析，研究不同比表面积的矿粉、尾矿微粉的胶砂性能及与混凝土外加剂的相容性。根据试验结果，结合各粉体材料独特效应，以尾矿微粉占比为50%固定值，与其他粉体材料按照一定比例进行复配，研发一种高强混凝土用复合掺合料，并以此为基础改善其性能，自主研发一种以高活性、高流变、降粘为特点的易流型高强混凝土用复合掺合料。研究表明：与目前市场销售的一种成品超细复合料相比，易流型高强混凝土用复合掺合料7d和28d活性指数分别提高7%和3%,流动度比提高4%,更能满足高强混凝土强度和工作性的需求；易流型高强混凝土用复合掺合料和成品超细复合掺合料在C70、C80、C90高强混凝土中进行比对，易流型制备的高强混凝土具有良好的和易性，其倒置坍落度筒排空时间明显降低，证明混凝土粘聚性明显改善，混凝土施工性能也得到了提升。
为充分掌握水泥基灌浆料施工期力学性能，开展了Ⅰ～Ⅳ类水泥基灌浆料、C60混凝土的力学性能试验，研究了各类灌浆料力学性能指标(立方体抗压强度、抗折强度、弹性模量、泊松比、单轴受压应力-应变关系)随龄期的变化规律，对比分析了不同水泥基灌浆料的各力学性能指标与C60混凝土的差异。研究结果表明：与C60混凝土相比，各灌浆料试件均呈现明显的脆性破坏特征，且随着龄期的增长脆性破坏特征更为突出；随着养护龄期的增长，灌浆料与C60混凝土的抗压强度、抗折强度、弹性模量均表现出早期增长快、后期增长慢的特征；与C60混凝土相比，灌浆料表现出更好的早强性能和抗折性能，其弹性模量明显较小，而泊松比差异不大，峰值应变和极限应变较大；灌浆料与C60混凝土在同龄期下峰值应力大多表现为：Ⅳ类>Ⅲ类>Ⅱ类>Ⅰ类≈C60混凝土，且试件在单轴受压情况下，随着龄期增长，灌浆料与C60混凝土的应力-应变曲线上升段斜率出现不同程度增大，线弹性变形阶段、非线性弹性变形阶段均延长，上升段后期曲线逐渐变陡，极限应变与峰值应变的比值呈减小趋势。
为探讨腹板两侧部分填充混凝土新型预制组合梁的受弯性能，制作两个新型预制组合梁试件和两个对比梁试件，对比梁分别为工字钢梁和传统部分外包混凝土组合梁。通过改变新型预制组合梁翼缘内侧填充混凝土厚度，研究其裂缝分布、荷载-应变变化规律和受弯承载力。结果表明：腹板两侧部分填充混凝土新型预制组合梁具有较好的受弯承载力，改变翼缘内侧填充混凝土厚度对组合梁极限承载力的影响不显著；新型预制组合梁与传统部分外包混凝土组合梁相比，在不降低组合梁屈服承载力和极限承载力的同时，混凝土用量和组合梁自重分别降低了63.5%和50.67%,具有良好的经济效益。基于试验结果，提出了新型预制组合梁截面受弯承载力计算公式，公式计算值与试验值吻合良好。
外肋板式钢板混凝土组合剪力墙与钢梁节点是一种新型墙梁节点，设计并制作了四个足尺的外肋板式钢板混凝土剪力墙与钢梁节点模型试件进行低周往复加载试验，研究钢梁跨高比、外肋板宽厚比以及设置栓钉对试件的滞回性能、延性、耗能和刚度退化等抗震性能的影响。结果表明该节点具有良好的延性和耗能能力，外肋板对节点承载力有较大提升，跨高比较小的试件在弹塑性阶段具有更好的耗能能力，改变外肋板宽厚比和在墙侧设置栓钉对该节点初始刚度无明显影响，该节点荷载有两种传递方式，一种由外伸梁传至外肋板，再由外肋板传至剪力墙；另一种直接由外伸梁传递至剪力墙，前者占比更高。
钢混结合段是混合-叠合梁斜拉桥加劲梁关键衔接部位，内部构造和受力状态复杂、结构参数影响不明确。为研究无格室后承压式混合-叠合梁斜拉桥钢混结合段的受力特性和传力机制，明确构造参数的影响，以主跨400m双塔双索面混合-叠合梁斜拉桥双肋型边主梁无格室后承压式钢混结合段为研究对象，通过数值模拟，分析了最不利轴力荷载工况下钢混结合段的应力和变形规律、传力机制及构造参数的影响。结果表明：最不利轴力荷载工况作用下，钢混结合段各构件应力在合理范围内，竖向变形无明显突变，刚度过渡平顺，承载能力满足设计要求且有较大的安全储备；轴向力传递承担比例由大到小依次为：桥面板、承压板、剪力钉和PBL剪力连接件；承压板厚度为60～100mm时，剪力连接件抗剪刚度适度增加；加劲肋板厚为28mm时，承压板受力明显改善。
主要研究350km/h高速列车通过全封闭声屏障时产生的脉动风压可能引起的结构疲劳问题。利用MIDAS Civil软件模拟了全封闭声屏障整体在恒载、活载、风荷载以及列车气动力多种荷载组合下的受力性能，并用ANSYS WORKBENCH软件对一榀钢框架进行精细化建模，结果均表明靴型钢柱脚是整体声屏障结构的薄弱环节，存在明显的应力集中现象。设计制作1∶1足尺靴型钢柱脚试件及混凝土台座，在最不利设计荷载工况下对构件进行了400万次疲劳加载试验。试验结果表明，各部件均未发生明显破坏现象，靴型钢柱脚表面及焊缝处未见裂纹产生，钢柱脚、U形螺栓及混凝土台座上各测点各次停机静力加载时的应力-加载级数关系曲线、位移-加载级数曲线和疲劳加载时的动态应力时程曲线变化不大。说明在列车高速运行脉动风压作用下结构的受力特性未发生改变，疲劳性能良好，满足耐久性和安全性的要求。
我国是钢结构工程建造量和保有量最多的国家，传统的钢结构缺陷工程诊断方法已无法满足当前的需求。而随着计算机技术的快速发展，将人工智能引入工程诊断领域逐步成为研究热点。根据对国内外研究现状的总结，提供了常见的钢结构表面缺陷基于计算机视觉的智能识别方法的研究综述，并结合国内实际情况总结出一套通用的技术框架。首先总结了表面缺陷智能检测与识别的通用流程，即：图像采集、目标提取和缺陷识别，然后以此为框架介绍了计算机视觉各种方法的内容和原理。接下来分别介绍了钢结构三种常见表面缺陷：高强螺栓缺失与松动、表面锈蚀、表面裂缝智能识别技术最新的研究进展和当前方法的不足。最后讨论和展望了基于计算机视觉的表面缺陷智能识别未来的研究方向。
我国20世纪建造的市政排水渠很多采用毛石砌体拱涵，已超期服役，需进行修缮或加固。毛石砌体中毛石劣化很轻微，采用注浆法对毛石砌体灰缝进行加固。6个注浆和3个未注浆毛石砌体试件的受压试验的结果表明，未注浆毛石砌体开裂荷载略早于注浆毛石砌体，未注浆毛石砌体竖向裂缝主要沿灰缝开展，而注浆毛石砌体竖向裂缝沿毛石和灰缝开展，注浆毛石砌体抗压强度、弹性模量和泊松比分别为未注浆毛石砌体的4.23倍、25.3倍和12.3%。试验结果反映出注浆加固毛石砌体后砌体力学性能得到大大提高。
历史名胜古迹曹操地下运兵道已有千年历史，该结构为砌体高拱结构，属于小型隧道。根据《公路隧道设计规范》(JTG 3370.1—2018),该隧道为深埋隧道，由此确定了结构的荷载模型。通过受力机理分析研究，采用弹性中心法绘制内力图，并利用ANSYS软件进行有限元模拟。结果表明，弹性中心法和有限元法计算结果一致；在不考虑路面荷载时，拱圈满足承载力要求，竖直墙体弯矩较大，导致墙体变形；考虑路面荷载后，拱顶处出现较大的正弯矩，拱腰处出现较大的负弯矩，容易导致上部拱结构发生脆性破坏，竖直墙体弯矩变大，致使墙体产生更大的变形，与现场破坏情况十分吻合；高拱结构可视为三次超静定结构，结构中发生开裂的位置形成类似塑性铰的机制，使得内力重分布，过多的开裂点会使得结构丧失承载力。
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