提出了一种轻钢-钢纤维再生混凝土组合柱，为研究其轴心受压性能，设计了5组不同构造的短柱试件进行轴压试验，包括1组型钢试件和4组组合柱试件。以截面构造、钢纤维体积率和再生混凝土强度为变化参数，研究不同参数对组合柱破坏特征、荷载-位移曲线、承载力、刚度、延性的影响。结果表明：提出的轻钢-钢纤维再生混凝土组合短柱可以提高轻钢柱的稳定性能，并且能显著提高轻钢柱的承载能力；轻钢-钢纤维再生混凝土组合短柱的承载能力随着钢纤维体积率的增加而提高，钢纤维对再生混凝土裂缝的发展起到约束作用，且能降低试件的损伤程度和刚度的退化程度；轻钢-钢纤维再生混凝土组合短柱的承载能力随着再生混凝土强度的提高而提高，但延性会相应降低。在参考规范后，建立了适用于轻钢-钢纤维再生混凝土组合短柱的受压承载力计算公式。
基于模块墙轻钢混凝土框架结构体系，提出了一种适用于该体系的轻钢混凝土组合柱-H型钢梁节点。为研究此节点的力学性能，对3组梁柱节点试件进行了单调加载试验。试验结果表明，在梁端单调荷载作用下，节点呈现出明显的半刚性特征。节点的破坏表现为型钢拼合柱内钢材的屈服变形和混凝土的开裂，并且随着顶角钢弯曲变形加大和加劲肋焊缝裂缝发展，最终节点失效。应用ABAQUS有限元软件进行了精细化模拟。结果显示有限元模型的变形过程和破坏特征与试验结果相吻合。考虑H型钢梁截面高度、C型钢厚度和角钢厚度三个关键参数，进行了参数分析。结果显示，通过增大梁截面高度和角钢连接件厚度能显著提高节点的抗弯承载力和初始转动刚度。相反，增加C型钢厚度对节点的抗弯承载力影响有限，对初始转动刚度的影响也较小。
在既有混凝土框架结构中引入Y形偏心钢支撑，可得到新型既有混凝土框架-Y形偏心支撑结构，其具有抗侧刚度大、抗震性能好、震后功能可恢复等特点。其中，既有混凝土梁-耗能段组合节点（ECB-SL组合节点）是实现新型结构预期性能的关键之一。基于此，设计4种基于端板连接、U形-侧面连接、U形-角钢螺栓连接、U形-三面连接的ECB-SL组合节点试件，并进行往复加载试验研究，得到各节点的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、割线刚度、耗能能力和荷载-应变曲线。结果表明，基于端板连接、U形-侧面连接、U形-角钢螺栓连接的试件承载能力不足，且节点破坏均为非预期的锚栓被拔起或混凝土被拉裂。基于U形-三面连接的试件经历了耗能段屈服、耗能段屈曲、既有梁开裂、裂缝发展和耗能段破坏阶段，其破坏模式、超强系数和塑性转角均与纯短剪切型耗能段的对应值相同，设计时建议使用。
在型钢混凝土组合结构中使用超高性能混凝土（ultra-high performance concrete，简称UHPC）可以提高结构的承载能力、减小截面尺寸，同时能改善结构中因密集配置箍筋和剪力件而导致的施工复杂等问题。目前对于型钢UHPC组合梁在进行有限元仿真分析时，主要集中在受弯性能的参数化定性分析方面，而忽略了型钢与UHPC间黏结滑移方面的研究，缺少对其界面黏结性能和组合效应的评估，对UHPC受拉区的受力性能也缺乏深度讨论。本文对型钢UHPC组合梁开展基于ABAQUS的受弯性能有限元仿真分析，对UHPC的强度、型钢强度、纵向配筋率和配钢率进行参数分析。研究了荷载-跨中挠度曲线、截面应变分布，界面黏结应力分布以及UHPC受拉区性能。结果表明：（1） 组合梁在加载过程中可分为完全弹性阶段、损伤工作阶段、塑性强化阶段和延性发展阶段四个阶段；（2） 受拉区的UHPC在处于峰值荷载状态时仍可以在一定程度上参与截面抗弯，基于参数分析提出了UHPC受拉区等效应力折减系数的取值建议；（3） 型钢上的翼缘黏结应力主要集中在加载处，下翼缘黏结应力分布则受裂缝开展的控制，应在设计中通过设置剪力连接件或在型钢表面进行处理等方式改善型钢与UHPC界面的黏结性能；（4） 组合梁在设计过程中应限制型钢的强度和配置率，以保证组合梁具有良好的延性和受拉区UHPC具有良好的抗拉性能。
ALC墙板已成为装配式建筑结构中一种常用的墙体形式，但在正常使用中经常出现墙体开裂，对建筑的美观和耐久性产生了不利影响。为研究内嵌ALC墙板抗裂性能及其对钢框架受力性能的影响，本文设计两榀足尺单层单跨刚接钢框架-内嵌ALC墙板试件并进行拟静力试验，墙体与钢框架分别使用内置锚连接和管卡连接两种方式，同时变化不同墙体饰面做法，经过实测得到试件的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线并观察试验现象。试验结果表明，两个试件的滞回曲线都是比较饱满的滞回环，内置锚试件的承载力略高于管卡试件的承载力，两种试件都具有良好的协同工作能力。综合考虑承载力和刚度，内置锚试件的抗侧性能优于管卡试件。采用改性双组分MS胶作为ALC墙板和钢框架连接材料，比采用聚氨酯发泡作为连接材料墙体开裂更晚，说明MS胶具有良好的变形能力，有助于提高墙体的抗裂性能。
通过10组轴压试验对双剪拼接角钢主材的轴心受力性能进行了研究，探究了不同节点螺栓连接长度（120 mm、180 mm、240 mm）和包钢面积比（1.08、1.22、1.31）对拼接角钢主材轴心受力性能的影响，从试验构件的受压极限破坏模式、极限承载力和荷载-位移曲线三个方面展开了对比分析，研究表明：当角钢主材无拼接节点时，其轴压极限破坏模式表现为跨中截面处发生绕主轴的弯扭屈曲破坏，平面外变形最大，扭转变形小；当角钢主材采用双剪拼接节点时，其轴压极限破坏模式分为两种情况：当双剪拼接节点处螺栓连接长度不大于120 mm或包钢面积比为1.08时，拼接角钢主材的受压破坏模式以跨中截面弯扭屈曲为主，且伴随有拼接节点破坏；当双剪拼接节点处螺栓连接长度大于120 mm且包钢面积比大于1.08时，拼接角钢主材的受压破坏模式为跨中靠近节点处弯扭屈曲与斜材处局部屈曲的耦合破坏。结合试验结果对规范现有计算方法进行了论证分析，给出了L125×10角钢主材的构造设计建议，该研究结论有利于推动输电线路结构设计技术的发展，为输电线路结构设计规范的编制完善奠定了技术基础。
可替换剪切耗能梁段作为与偏心支撑钢框架分离设计的独立耗能部件，不仅能在大震发生时将结构的塑性变形局限在耗能梁段区域内，更重要的是可以方便震后对结构的修复。文中制作了3榀该钢框架结构的缩尺模型，并对其进行了单向振动台试验，得到了结构的动力特性、塑性发展情况及破坏机理，并对模型的应力分布、位移响应、加速度响应等进行了分析研究。结果表明：该模型具备良好的耗能性能，剪切耗能梁段与防屈曲支撑构件分批耗能使得结构在地震作用下有较好的抗震性；带有可替换剪切耗能梁段的防屈曲偏心支撑钢框架构件的最大层间位移角符合规范要求，并且拥有良好的安全和强度储备；结构的变形以剪切变形为主，各层间剪力增幅相对均衡，且结构具有优良的抗震性能，大震下可降低多层结构的加速度放大系数， 有效减小结构的动力响应。
为了研究7075-T6高强铝合金方管的轴心受压承载力，制作了9个试件进行轴心受压试验，得到了试件的极限承载力、破坏模式和荷载-轴向位移曲线。进行了试件的有限元数值分析，并将数值分析结果与试验结果对比，验证了有限元数值分析的准确性。采用有限元数值分析进行参数分析，获得了适用于7075-T6高强铝合金方管构件的整体稳定系数-相对长细比曲线，讨论了当相对长细比变化时局部屈曲对承载力的影响。结果表明，7075-T6高强铝合金方管具有一定的延性；建立的有限元模型可以精确模拟试件加载的全过程以及极限承载力；文中提出的整体稳定系数-相对长细比曲线的准确性比弱硬化曲线的准确性更好；对于同种截面，相对长细比不同的试件，局部初始几何缺陷对于试件极限承载力的影响是不同的。
新型T形头单向螺栓能够有效解决传统高强螺栓无法直接应用于钢梁-钢管柱栓接节点的问题。然而，采用此类新型螺栓连接的梁柱节点中各组件承载机理尚不明确，有待进一步探索。T形头单向螺栓连接节点的特征在于端板及钢管柱壁上具有栓孔形状。为探索此类新型连接节点中端板及钢梁组件的力学响应与承载机理，文章基于组件法，通过有限元分析软件ABAQUS对T形件节点的抗拉性能展开了系统的数值分析。主要研究内容和结论如下：建立了精确的节点三维有限元模型，研究了T形头单向螺栓连接T形件节点中翼缘出现的5种典型屈服线模式，并开展了广泛的参数分析。最后基于虚功原理及屈服线理论，给出T形头单向螺栓连接T形件节点的屈服承载力计算公式。
为高强钢在低温环境下的应用提供试验数据和建议，本文重点围绕焊接热输入和接头母材的不同交货状态这两个关键影响因素，选取控轧控冷（TMCP）和调质（QT）两种交货状态的20 mm厚Q550D和Q690D高强钢，分别进行1.0 kJ·mm-1、1.5 kJ·mm-1和1.9 kJ·mm-1三种常见的气保焊焊接热输入的接头制备、韧性试验检测和对比分析，进行了不同交货状态下对接接头的母材、焊缝区和热影响区（HAZ）的夏比冲击功及其变化规律，以及韧脆转变温度的研究。结果表明：焊接热输入对接头各位置冲击韧性的影响不明显，而交货状态不同则接头呈现出不同的冲击韧性，其中QT态钢板焊接接头热影响区的冲击韧性要优于母材和焊材，而TMCP态钢板焊接接头热影响区的冲击韧性则低于母材和焊材；对控制工况下的韧脆转变温度的研究表明，本文所用的高强钢低温敏感性较好。
大跨度屋盖钢结构采用分块分步整体提升的施工工艺，施工过程中结构体系和边界条件存在突变，且整体提升为动态施工过程，整个过程结构的受力状态存在突变。针对整体提升等动态施工过程，基于时间序列一阶差分，提出应力和变形变化率指标；根据施工过程模拟结果和3σ准则，提出应力和变形的三级预警机制和预警阈值。对某K6网壳静力加载试验进行全过程构件应力和结构变形监测，并对监测结果进行分析和预警。结果表明，网壳结构在发生整体坍塌前，结构受力状态具有明显的非线性特征。提出的应力和变形变化率指标及预警机制能在网壳结构发生整体坍塌前，对受力状态的非线性变化进行有效预警，提醒使用人员提前做好应急措施。将提出的变化率监测指标和预警机制应用于上海松江站屋盖钢结构整体提升过程中，验证提出方法的可行性和有效性。结果表明，变化率指标及其预警机制，可对提升过程中的荷载和边界条件突变导致的结构受力性能突变有效预警，验证了本文提出方法的适用性。
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