为研究预制装配化电缆沟在车辆荷载作用下的受力情况,针对一种预制装配式电缆沟构造形式,采用精细化有限元数值仿真对其进行了模拟分析,探究了该电缆沟在不同汽车轮压荷载、不同覆土厚度条件下的结构应力分布和位移变化规律。结果表明:在设计荷载作用下,预制装配式电缆沟的受力和变形能够满足要求,车辆轮压的作用位置和覆土厚度对结构顶板底面的竖向位移、拉应力影响显著;管壁是结构主压应力的控制构件,顶板是拉应力的控制构件;在仅受覆土荷载作用时,覆土厚度为2 m时,电缆沟顶板竖向位移、下缘拉应力值分别是覆土厚度为0.5 m时对应值的4.2倍和4.0倍;在轮压作用下,顶板混凝土底部拉应力随覆土厚度的增大呈现出先减小后增大的变化规律。

为研究混凝土塑性损伤模型中黏性系数对钢管混凝土轴压短柱极限承载力的影响,采用有限元分析软件ABAQUS,在合理选取材料模型的基础上,验证了模型的可靠性,并以黏性系数为主要参数,对不同截面形式的钢管混凝土轴压短柱极限承载力进行了计算和分析。结果表明:黏性系数对钢管混凝土轴压短柱荷载-变形关系曲线弹性阶段刚度影响不大;随着黏性系数取值的增大,柱构件的极限承载力也随之增大;在给定黏性系数的条件下,采用不同加载位移计算得到的柱构件极限承载力值离散性较大。此外,综合加载位移和黏性系数对承载力值和计算收敛性的影响,给出了适用于不同截面形式的钢管混凝土轴压短柱黏性系数的取值。

通过三分点静载抗弯试验,研究了超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)体积掺量(0、0.3%、0.5%、0.7%)对钢筋混凝土板和玻璃纤维增强聚合物(GFRP)筋混凝土板抗弯性能的影响,观察了混凝土板的抗弯破坏形态,获得了承载力、挠度、裂缝分布、纵筋应变等指标,提出了适用于GFRP筋和UHMWPE增强混凝土板的极限承载力计算公式。结果表明:UHMWPE的掺入改善了GFRP筋混凝土板的脆性破坏模式;0.5%体积掺量的UHMWPE对钢筋混凝土板和GFRP筋混凝土板跨中变形的抑制效果最佳,但当UHMWPE体积掺量达到0.7%时抑制效果不明显;UHMWPE在混凝土受拉区内分担的拉应力随着纤维体积掺量的增加先增大后减少。

进行了Q460单边连接的等边单角钢压件的承载力试验研究。根据不同规范计算出的承载力差别很大，为了找到最适合该类构件的承载力计算方法，选取4种典型规范，计算了构件承载力，分析其差别并与试验结果比较。结果表明：AISC360．05规范的计算结果总体偏保守；ASCE规范不适合此类构件；GB50017-2003规范用强度折减系数考虑偏心影响不合理，其结果的安全裕度不均衡；DL／T5154-2002规范的计算结果在长细比小于120时较合理，但长细比大于120时偏保守。通过采用相同柱子曲线的方法，分析了各规范的折减方法，总结出了适合该类构件承载力的计算方法。

基于塑性极限分析的基本原理,提出一种考虑恒荷载效应的结构极限承载力分析的弹性模量缩减法。利用线弹性有限元迭代计算求解活荷载的极限值,并且在每一步迭代计算中将恒荷载视为伪活荷载,并和活荷载一起按比例增加。结合能量守恒原理和广义屈服准则建立离散单元弹性模量的调整策略,提出了结构广义承载空间中的活荷载极限值的迭代求解格式。在每一步迭代计算中,通过调整高应力单元的弹性模量来模拟结构在恒荷载、活荷载联合作用下的内力重分布及其失效模式的演变过程,从而获得恒荷载效应下结构的极限承载力及其失效模式。算例分析表明弹性模量缩减法具有较高的计算效率和计算精度。

提出采用三维实体退化虚拟层合梁单元计算钢曲梁极限承载力的方法。考虑结构的几何非线性和材料非线性，利用该单元编制了极限承载力计算程序，并将其应用于钢曲梁极限承载力的分析。计算实例表明，该单元收敛快，稳定性好，在单元数较少的情况下，具有较高的精度。由于能克服壳体单元或梁段单元法的缺陷，该计算方法具有更强的通用性。

设计了4根铝粉加气自应力钢管混凝土短柱和2根普通钢管混凝土短柱,并进行了轴心受压对比试验。结果表明,自应力钢管混凝土柱具有强度高,预应力损失小的优点。在轴压试验受力初期的弹性阶段,其最大轴力提高至极限承载力的87%以上,极限承载力可提升15%左右,且预应力水平越高,提升越明显。预应力施加方法可大幅延长钢管混凝土柱的弹性阶段,改善正常使用阶段的性能。

与普通钢筋混凝土对比研究了渣砂渣石、渣砂普石和普砂渣石三种高钛重矿渣钢筋混凝土试件在三种大偏心率(e0/h=0.32、0.40和0.48)荷载作用下的力学性能,对试件的破坏形态、开裂荷载、极限承载力和最大挠度进行了分析,发现三种高钛重矿渣钢筋混凝土柱的大偏压破坏形态与普通钢筋混凝土柱相似,普砂渣石高钛重矿渣钢筋混凝土试件的强度、刚度优于普通骨料钢筋混凝土,渣砂渣石和渣砂普石这两种高钛重矿渣钢筋混凝土试件的开裂荷载、极限承载力以及刚度与普通钢筋混凝土试件接近。此外,在试验的基础上采用有限元法对所有试件的极限荷载-挠度曲线进行计算,并将计算与试验进行对比分析。结果表明,采用有限元法能够较好地预测三种高钛重矿渣钢筋混凝土试件在大偏压作用下的极限承载能力。

为研究钢筋混凝土曲线梁桥体外预应力加固效果,对加固前后的钢筋混凝土曲线梁进行了破坏试验,分析了加固前后曲线梁的变形特征、破坏形态及极限承载力,并以试验研究为基础,采用ANSYS有限元软件建立了非线性模型,分析了影响钢筋混凝土曲线梁体外预应力加固效果的主要参数。结果表明,加固后曲线梁破坏形态属于延性破坏,极限承载力提高了14.6%。钢筋混凝土曲线梁采用体外预应力加固,效果显著,体外预应力筋的平面内线形越接近加固梁曲线,加固效果越好,预应力筋偏心距越大体外预应力筋越能得到充分发挥;随着有效预应力的增大,曲线梁的延性降低。

针对高频免共振液压振沉钢管桩极限承载力的估算问题,对比了桩基规范、上海规范以及公路规范在计算方法中的差异。对某改建工程现场6根试桩开展高应变试验,检测结果显示在休止期达到82 d时,试桩实测极限承载力已达到所有规范的要求;55 m试桩在36 d~91 d休止期内的承载力增长了约28.4%。休止期82 d对应的实测值接近于上海规范计算得到的极限承载力,偏差不超过2%。对应的休止期越长,试桩承载力恢复越为明显;规范中应进一步说明休止期对振沉钢管桩极限承载力的影响。