【摘 要】
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近年来,Python编程语言以其简洁、易学、易读、易维护性以及可扩展性已经发展成为最受欢迎的程序设计语言之一,并在各个领域得到广泛应用.随着土木工程结构的创新与发展,工程中经常会采用由不同材料及非常规几何形状截面组合而成的复杂截面.该截面在外部作用下的应力及极限承载能力的计算已超出了设计规范计算公式的范围,而目前主要的计算方法中存在网格划分不便、收敛性差、精度低、适用性不高等问题.尝试将Python编程语言应用于土木工程结构设计,基于Meshpy库对任意形状及任意材料组成的截面进行自适应三角网格划分,再根
【机 构】
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近年来,Python编程语言以其简洁、易学、易读、易维护性以及可扩展性已经发展成为最受欢迎的程序设计语言之一,并在各个领域得到广泛应用.随着土木工程结构的创新与发展,工程中经常会采用由不同材料及非常规几何形状截面组合而成的复杂截面.该截面在外部作用下的应力及极限承载能力的计算已超出了设计规范计算公式的范围,而目前主要的计算方法中存在网格划分不便、收敛性差、精度低、适用性不高等问题.尝试将Python编程语言应用于土木工程结构设计,基于Meshpy库对任意形状及任意材料组成的截面进行自适应三角网格划分,再根据材料本构关系及网格几何特性进行积分得到全截面内力并将内、外力差值的平方和作为目标函数建立优化模型,混合使用Scipy库中2种优化算法进行求解,实现了对任意钢-混组合截面在轴力及双弯矩作用下的截面应力及极限承载力的计算.与相关文献中的经典算例对比分析表明:本文所述计算分析方法计算速度快、收敛稳定且精度高,具有极强的实用性.
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为了探究水泥掺量和碳化时间对水泥土(简称CS)的改性效果,对水泥质量分数为10％,15％,20％和25％,碳化时间为0 h和6 h,1,2和4 d的CS进行无侧限抗压强度测试.研究水泥掺量和碳化时间对CS的抗压强度、峰值应变和能量耗散的影响.研究发现:1)不同碳化时间下,掺入20％水泥的CS抗压强度提高最显著;不同水泥掺量下,分别碳化2,2,1 d和6 h的CS抗压强度最大,较未碳化CS的提高幅度在51.5％～171.1％之间.2)不同水泥掺量下,碳化2 d的CS峰值应变增加最显著,与未碳化CS的差值在3
考虑土体参数间的互相关性和空间自相关性,通过Cholesky分解技术生成二维互相关对数正态随机场.基于ABAQUS平台利用Python进行二次开发实现高效随机有限元分析,结合蒙特卡罗法对分层边坡进行可靠度分析和参数敏感性分析.分析结果表明:在所研究随机场参数的变化范围内,黏聚力和内摩擦角间的互相关性、变异系数、水平和竖向波动范围的改变都会使边坡的稳定性状态产生变化.可靠度随相关系数的增加而减小,随黏聚力变异系数或内摩擦角变异系数的增大而减小,随水平或竖向波动范围的增大而减小.安全系数均值随相关系数的增加而
宜万铁路宜昌长江大桥主桥为连续刚构-钢管混凝土(CFST)拱组合结构,为了评价其在列车荷载下的动力特性及行车安全,利用现场行车、制动及环境振动试验数据,结合有限元模型对其进行动力特性分析.首先,介绍桥梁的工程概况及动力试验安排.其次,利用环境振动试验得到结构的加速度响应,结合频域和时域分析获得桥梁的频率、阻尼比和振型;通过行车和制动试验,得到关键截面的应变、加速度和振幅.最后,计算脱轨系数和轮重减载率评估行车安全性.结果表明:桥梁频率和阻尼满足规范要求,加速度和位移峰值都较小,表明结构有足够的刚度;相比列
为了对军用机场水泥混凝土道面预防性养护评价指标进行精确预测,确定预防性养护最佳时机,构建适用于军用机场水泥混凝土道面的预防性养护评价指标综合改进灰色预测模型,分析军用机场水泥混凝土道面预防性养护评价指标体系的组成及含义.针对军用机场道面性能检测历史数据较少且不连续的问题,在适用性分析的基础上引入灰色预测模型.基于经典GM(1,1)模型及其存在的不足,采取原始数据检验及预处理、初始值及背景值同步改进、等维灰色递补等方式对经典GM(1,1)模型进行多步改进.建立道面预防性养护评价指标的综合改进灰色预测模型,对
长联大跨连续梁在日照温度作用下,因截面温度分布不均匀,温度梯度过大,易导致箱梁开裂等现象.荆州海子湖大桥为单联15跨的连续梁桥,温度的变化对结构的位移和应力影响较大,因此,掌握该类桥梁日照温度作用下的温度场分布规律和计算模式十分重要.以荆州海子湖特大桥为研究对象,利用其长期监控系统的温度实测数据,研究桥梁的温度场分布特点.基于传热学原理,结合荆州地区地理位置、海拔、辐射等气象地理资料,对长联大跨混凝土箱梁的温度场分布进行有限元模拟分析,结合温度实测值及相应有限元计算数据,研究不同时刻箱梁的温度场分布规律,
为研究适合我国的钢桥面钢箱梁竖向温度梯度,在强太阳辐射和高温天气条件下开展2座钢箱梁桥横隔板竖向温度场的多次现场实测,获得了桥面铺装、钢箱梁横隔板、箱内空气和环境等的温度随时间的变化.基于横隔板各测点温度测量值,分析并比较了2桥竖向温度梯度分布随时间的变化.研究结果表明:在太阳辐射下横隔板上产生了较大的竖向温度梯度,2桥均在14:30记录到最大顶底板温差分别为16.8℃和17.2℃,竖向温度梯度分布曲线也均表现出在距顶板700 mm处明显转折的非线性特征.提出了一种对欧洲规范的四折线模式修正的竖向温度梯度
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为探究新型支承体系多跨矮塔斜拉桥最佳合龙方案,采用Midas Civil对新津河五塔六跨矮塔斜拉桥多种合龙方案(合龙顺序和合龙工艺)进行有限元对比分析,从应力状态、线形、支承体系受力均衡性和成桥索力等方面进行研究.研究结果表明:合龙顺序对主梁次边跨及中跨成桥线形和合龙高差、次边塔的塔顶位移的影响较大;支承体系受力均衡性受合龙方案的影响较大,主要表现在边墩及次边墩,优化合龙方案可改善支承体系的受力均衡性;本桥最终确定的最佳合龙方案为合龙顺序Z(先合龙中跨)和合龙工艺4(先张拉部分合龙钢束→体系转换→下一个合
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