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基于知识迁移的《流体力学》课程教学模式探索与实践

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中国安全生产 2024年第3期 43-45页

作者：王道航兰树伟韩宇昆明理工大学公共安全与应急管理学院昆明学院建筑工程学院昆明医科大学海源学院

《流体力学》是研究流体静止与运动规律、流体与边界的相互作用及其应用的科学，可为解决实际工程问题奠定必要的理论基础。流体力学的基本概念和经验公式多，由于学生对各种流体现象缺乏感性认识，使得流体力学的教学内容变得抽象、难...

《流体力学》是研究流体静止与运动规律、流体与边界的相互作用及其应用的科学，可为解决实际工程问题奠定必要的理论基础。流体力学的基本概念和经验公式多，由于学生对各种流体现象缺乏感性认识，使得流体力学的教学内容变得抽象、难以理解。许多学生对流体力学有着内容枯燥、学习吃力、做题耗时和工程应用困难的刻板印象。知识迁移是将已经掌握的知识和技能应用到新的情境解决新问题，包含对新情境的感知和处理、旧知识与新情境的关联以及对新问题的认知和解决等。

关键词：

基于轴力权重的有侧移钢框架整体稳定性的实用算法

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振动与冲击 2023年第2期42卷 149-156页

作者：兰树伟周东华陈旭王春华昆明学院建筑工程学院昆明650214 昆明理工大学建筑工程学院昆明650500

针对规范计算长度系数法逐个构件验算确定钢框架整体稳定的不便以及无法考虑同层柱间的相互支援以及层与层的支援作用的不足,该研究基于弹簧-摇摆柱模型阐述了有侧移框架结构失稳的物理意义。通过结构转换的概念,首先利用框架重复单元... 详细信息

针对规范计算长度系数法逐个构件验算确定钢框架整体稳定的不便以及无法考虑同层柱间的相互支援以及层与层的支援作用的不足,该研究基于弹簧-摇摆柱模型阐述了有侧移框架结构失稳的物理意义。通过结构转换的概念,首先利用框架重复单元求解楼层抗侧刚度及利用临界刚度比系数求解楼层荷载刚度,然后将楼层抗侧刚度和荷载刚度进行整体组装,将求解钢框架整体稳定临界承载力的二阶计算转化为确定框架整体抗侧刚度的一阶问题,最后基于轴力权重加权平均的方法考虑楼层刚度激活程度,获得可直接计算钢框架临界承载力的计算公式。该公式能够判断结构的薄弱层,可以定量地计算楼层之间相互支援程度,避免了计算长度系数法可能因无法考虑两种支援作用造成的不合理设计。算例计算结果表明,该方法具有很好的精度及准确性,可供工程设计使用。

关键词：钢框架弹簧-摇摆柱抗侧刚度荷载刚度临界因子临界承载力

考虑层间支援无侧移框架整体稳定性的实用算法

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哈尔滨工程大学学报 2023年第3期44卷 450-457页

作者：兰树伟周东华陈旭王春华昆明学院建筑工程学院云南昆明650214 昆明理工大学建筑工程学院云南昆明650500

针对规范计算长度系数法逐根构件求解无侧移框架整体稳定的不便,以及无法考虑同层柱之间的相互支援和层与层支援作用的不足,本文探寻了无侧移框架同层柱间支援以及层与层之间的支援规律,利用弹簧-摇摆柱模型采用结构转换的方法推导了无... 详细信息

针对规范计算长度系数法逐根构件求解无侧移框架整体稳定的不便,以及无法考虑同层柱之间的相互支援和层与层支援作用的不足,本文探寻了无侧移框架同层柱间支援以及层与层之间的支援规律,利用弹簧-摇摆柱模型采用结构转换的方法推导了无侧移框架柱临界刚度比系数;利用该系数通过分析无侧移框架特征结构单元确定结构层荷载因子,确定表征无侧移框架楼层刚度富余程度的层刚度富余系数和表征层间支援作用的层支援系数;基于轴力权重加权平均的方法推导了可直接计算无侧移框架整体稳定承载力的计算公式。该公式能够定量地计算无侧移框架楼层之间相互支援程度,避免了计算长度系数法可能因无法考虑2种支援作用造成的不合理设计,可供工程设计和理论计算使用。

关键词：无侧移框架整体稳定特征结构单元富余刚度系数层支援系数荷载因子临界承载力计算长度系数

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双柱式高墩桥梁整体稳定性的实用算法

吉林大学学报（工学版） 2023年第4期53卷 1105-1111页

作者：兰树伟周东华陈旭莫南明昆明学院建筑工程学院昆明650214 昆明理工大学建筑工程学院昆明650500

从受压柱刚度激活程度出发,研究了轴力面积大小对非规则双层双柱式高墩桥梁体系临界力的影响,并找到了一些规律,建立了相应的双柱式高墩桥梁横桥向临界承载力的计算方法,使得双柱式高墩桥梁临界力的求解大为简化。推导了双柱式高墩桥梁... 详细信息

从受压柱刚度激活程度出发,研究了轴力面积大小对非规则双层双柱式高墩桥梁体系临界力的影响,并找到了一些规律,建立了相应的双柱式高墩桥梁横桥向临界承载力的计算方法,使得双柱式高墩桥梁临界力的求解大为简化。推导了双柱式高墩桥梁横桥向结构临界力的计算公式,这些公式能考虑柱墩之间系梁的影响,弥补规范计算长度系数法的不足,为桥梁工程设计提供了快速计算的方法和公式。最后,选取了3个算例进行有限元计算验证,计算结果表明:该方法具有很好的精度及准确性,适用于任意节点荷载分布,可供工程设计和理论计算使用。

关键词：桥梁工程双柱式高墩轴力面积比整体稳定临界力计算长度系数

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T形受压区混凝土应力模型系数的计算分析

混凝土 2023年第10期 42-45,58页

作者：章胜平兰树伟陈旭昆明理工大学建筑工程学院云南昆明650504 昆明学院建筑工程学院云南昆明650214

我国混凝土规范正截面承载力等效应力模型采用定值应力模型系数,未考虑截面几何特性和受力情况两个主要影响因素。在德国混凝土规范矩形截面等效应力模型系数解析解的基础上,按照极限状态所有可能的应变分布,考虑拉弯至压弯所有可能的受... 详细信息

我国混凝土规范正截面承载力等效应力模型采用定值应力模型系数,未考虑截面几何特性和受力情况两个主要影响因素。在德国混凝土规范矩形截面等效应力模型系数解析解的基础上,按照极限状态所有可能的应变分布,考虑拉弯至压弯所有可能的受力,基于应力-应变本构方程,推导T形受压区应力模型系数解析解,补充了一种近似程度较少的电算方法。计算结果表明:纯弯至大偏心受压时,应力模型系数约为常量,但应考虑截面几何特性影响;翼缘相对宽度是影响应力模型系数的主要因素,力臂系数受影响程度约是应力系数的两倍。

关键词：预应力混凝土构件 T形受压区承载力解析法应力系数力臂系数

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考虑配钢的混凝土徐变换算弹性模量

土木工程 2023年第7期12卷 982-988页

作者：陈旭毛德均兰树伟昆明学院建筑工程学院云南昆明

为在徐变等效弹性方法中精确考虑时间变化的影响,提出考虑配钢的混凝土徐变换算弹性模量。用徐变换算弹性模量表示等效后的材料特性,用徐变调整系数ψ考虑配钢和荷载递增变化影响,反映了时间变化的徐变影响。考虑滞后弹性应变的修正,基... 详细信息

为在徐变等效弹性方法中精确考虑时间变化的影响,提出考虑配钢的混凝土徐变换算弹性模量。用徐变换算弹性模量表示等效后的材料特性,用徐变调整系数ψ考虑配钢和荷载递增变化影响,反映了时间变化的徐变影响。考虑滞后弹性应变的修正,基于徐变微分本构推导了ψ的计算公式,影响因子包括徐变系数、加载龄期、计算时间和配钢系数,配钢系数为对称钢筋混凝土与型钢混凝土的统一模式。相比现有弹性模量直接折减一半方法或者有效模量法,考虑了配钢和变量荷载工况,为计算徐变重分布应力补充了一种更为精确的简化计算方法。计算表明:对于轴向徐变,不考虑配钢和荷载的变量工况,结果偏于不安全。为ψ的进一步简化提供了理论依据。

关键词：混凝土徐变弹性模量微分本构关系变量荷载

纤维增强复合材料加固混凝土受扭构件研究综述

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混凝土 2022年第9期 38-43页

作者：兰树伟周东华陈旭毛德均昆明学院建筑工程学院云南昆明650214 昆明理工大学建筑工程学院云南昆明650500

纤维增强复合材料对混凝土构件的受弯、受压及受剪的加固研究已经比较成熟,但针对纤维增强复合材料加固钢筋混凝土构件的扭转问题的研究还不多,目前规范中对于混凝土构件的抗扭加固也很少涉及。回顾和总结了纤维增强复合材料抗扭加固钢... 详细信息

纤维增强复合材料对混凝土构件的受弯、受压及受剪的加固研究已经比较成熟,但针对纤维增强复合材料加固钢筋混凝土构件的扭转问题的研究还不多,目前规范中对于混凝土构件的抗扭加固也很少涉及。回顾和总结了纤维增强复合材料抗扭加固钢筋混凝土构件的研究现状,从粘贴形式和锚固方法两个方面归纳了抗扭加固方式;从原梁条件和加固参数两大项研究分析抗扭加固效果;探讨了纤维增强复合材料加固钢筋混凝土构件的抗扭机理和破坏模式并归纳总结了纤维增强复合材料加固钢筋混凝土受扭构件的承载力计算方法;分析总结了纤维增强复合材料加固钢筋混凝土受扭构件研究尚存的不足并对将来的发展趋势进行展望,为今后混凝土结构受扭加固项目提供方法借鉴,也为将来制定技术规范的修订提供研究资料和参考建议。

关键词：纤维增强复合材料混凝土抗扭加固加固方式计算方法综述

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混凝土老化系数的强度变化影响

混凝土 2023年第12期 13-15,20页

作者：宋高丽兰树伟章胜平陈旭昆明学院建筑工程学院云南昆明650214 昆明理工大学建筑工程学院云南昆明650504

混凝土抗压强度对徐变系数影响较大,徐变系数与老化系数之间存在内在关系,老化系数的简化计算方法是目前规范尚待补充的内容。依据数值法计算分析了强度变化对老化系数的影响。结果表明强度对老化系数终值影响不大,老化系数终值可简化... 详细信息

混凝土抗压强度对徐变系数影响较大,徐变系数与老化系数之间存在内在关系,老化系数的简化计算方法是目前规范尚待补充的内容。依据数值法计算分析了强度变化对老化系数的影响。结果表明强度对老化系数终值影响不大,老化系数终值可简化为常量0.8,按照吕休徐变微分本构推导得到的老化系数计算式与数值法结果吻合。

关键词：混凝土结构徐变老化系数强度简化计算

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基于挠度法的有侧移框架临界力计算方法

华中科技大学学报（自然科学版） 2019年第5期47卷 122-127页

作者：兰树伟周东华双超昆明理工大学建筑工程学院云南昆明650500

针对规范计算长度系数法计算框架稳定时,无法考虑同层柱之间的相互支援以及层与层的支援作用的问题,提出一种基于挠度法求解有侧移框架临界力的计算方法.利用挠度法将求解压杆临界力转化为计算压杆挠度这一基本原理,将有侧移框架临界力... 详细信息

针对规范计算长度系数法计算框架稳定时,无法考虑同层柱之间的相互支援以及层与层的支援作用的问题,提出一种基于挠度法求解有侧移框架临界力的计算方法.利用挠度法将求解压杆临界力转化为计算压杆挠度这一基本原理,将有侧移框架临界力的求解转化为计算框架的楼层侧移,推导了单层及多层框架结构临界力的计算公式.研究结果表明:算例计算结果和有限元计算结果符合较好,证明这种方法具有较好的精度及准确性,且能够有效地改进规范计算长度系数法无法考虑这两种支援作用的不足,可供工程设计和理论计算使用.

关键词：挠度法整体稳定反弯点临界力计算长度系数