现场发泡夹心墙平面外抗震性能模型试验与数值试验研究

为研究现场发泡夹心墙平面外抗震性能,寻求改善墙体抗震性能的有效手段,制作了7 片现场发泡夹心墙和1 片实心墙,进行了平面外的抗震性能模型试验和数值试验研究。对比分析表明,现场发泡夹心墙的破坏形态、承载力、变形能力和协调变形能力等二者均较好吻合,相互验证了二者的有效性。研究结果表明梁挑耳对内外页墙体具有较大的协调变形能力,塑料钢筋拉接件可以起到对开裂墙体支撑或拉结的作用,有效防止墙面倒塌掉落。变形性能分析结果表明现场发泡夹心墙的耗能能力较大、延性系数较高,并且具有良好的协调变形能力。     

预制钢筋混凝土叠合剪力墙抗震性能试验研究

为研究预制钢筋混凝土叠合剪力墙的抗震性能,对3片预制钢筋混凝土叠合剪力墙、1片现浇钢筋混凝土剪力墙进行低周反复荷载试验,对比研究了各试件的荷载-位移曲线、骨架曲线、刚度退化规律、延性性能、耗能能力和破坏形态等,探讨了叠合墙体预制部分与现浇部分的协同工作性能,以及不同施工工艺对整体工作性能的影响。研究结果表明:1)墙体破坏以剪切破坏为主;2)预制叠合墙和现浇墙体的承载能力、破坏模式、抗震性能指标均相近;3)预制试件的预制面与现浇面交接处未出现竖向劈裂裂缝,受力变形基本同步,协同工作性能良好;4)不同施工工艺对叠合墙的承载和变形性能无明显影响。     

生土砌块墙体地震失效机理试验研究EI北大核心CSCD

为研究生土砌块墙体的地震失效机理,对基于典型尺寸的实体墙、带门洞墙,以及带窗洞墙等3类墙体1∶2.5缩尺模型试件进行了低周往复水平加载试验,获取了墙体从开裂到倒塌的失效全过程损伤演变规律以及滞回曲线、骨架曲线、延性系数等抗震性能指标,建立了抗剪承载力计算公式,并在相关文献统计数据的基础上探讨了生土砌块墙体的抗震性能评估指标量化取值。研究表明:典型尺寸的生土砌块墙体在地震作用下发生剪切破坏,最终以墙体“X”型主裂缝交汇处砌体被压碎,两侧三角型区域砌体脱落标志着墙体倒塌失效;生土砌块墙体承载能力、变形能力、耗能能力及延性系数均随开洞率增大而降低;采用基于剪摩理论的生土砌块墙体抗剪承载力计算公式可获得与试验误差较小的结果;依据我国现行《建筑抗震设计规范》中抗震性能设计目标划分,给出了无约束生土砌块墙体基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏、墙体倒塌5个性能水准的层间位移角上限建议值,分别为1/2 000、1/350、1/180、1/100。     

高延性混凝土面层加固受弯无筋砌体墙抗震性能试验研究

为研究高延性混凝土（HDC）加固无筋受弯砌体墙的抗震性能,设计了1片未加固砖墙、1片钢筋网水泥砂浆面层加固砖墙和3片HDC面层加固砖墙进行拟静力试验,研究其破坏机理、滞回特性和耗能能力。结果表明:1）HDC面层和砖墙具有良好的粘结性能,可有效抑制墙体的开裂和破坏,能改善墙体的脆性破坏特征;2）HDC面层对砖墙形成良好的约束作用,提高了墙体的抗震承载力;3）HDC面层可显著提高砖墙的变形和耐损伤能力,减小或免去震后修复费用,其加固效果优于传统的钢筋网水泥砂浆面层。根据统计分析,该文给出了HDC面层加固墙体基于位移角的易损性曲线。     

环保节能硅酸钙聚氨酯复合保温墙体系的施工工艺研究

环保节能硅酸钙聚氨酯复合保温墙体采用外层为硅酸钙板,板芯为聚氨酯发泡复合而成,它保温、隔音性能良好,环保低耗,质量轻。通过对环保节能硅酸钙聚氨酯复合保温墙体的施工技术的研究,在现有的基础上,研究该保温墙体系的施工技术,主要是在现场装配施工中,设计板材装配五金材料的选取、预埋件的位置布置,以及板材间的密封材料等施工工艺技术的研究,从而提高该墙体系的承载力和防火性能。     

内填钢板墙双肢冷轧C型钢框架抗震性能

内填钢板墙的双肢C型钢框架是一种新型的框架结构体系,建立三层该类框架进行低周往复加载试验,分析其破坏形态、模式及抗震性能,试验结果表明:钢板墙的屈曲起到了良好的耗能作用,内填钢板墙可以提高双肢C型钢框架的承载力和刚度,层间位移角满足抗震设计要求。在试验的基础上,考虑钢板墙的高厚比、钢板墙高宽比、框架柱刚度系数等参数,采用验证后的有限元模型,分析各个参数下内填钢板墙框架的抗震性能,得到了一定的参数设计建议。     

地震灾害农居易损性新方法研究

如何从定性到定量评价研究建筑结构抗震能力,尤其是量大面广的农村民居的抗震能力是一个重要而又棘手的问题。该文对12组墙片进行拟静力试验,得到了墙片的滞回曲线、骨架曲线和破坏状态,墙片的骨架曲线和破坏状态进行对比,按照对应的剪应力和位移角进行破坏等级划分,得到了农居主要承重构件墙片的破坏等级双参数定量划分方法。对五大类农居进行了6度~10度的震害矩阵完善,在农居震害矩阵的基础上提出了易损性指数计算新方法,解决了震害矩阵之间的评价问题。     

现浇边缘构件的装配整体式齿槽剪力墙抗震性能试验研究

为研究装配整体式齿槽剪力墙的抗震性能及竖向接缝性能,对1片现浇剪力墙和3片齿槽剪力墙进行了拟静力试验,变化参数包括轴压比和剪跨比。试验结果表明：墙体发生弯曲破坏,齿槽剪力墙与现浇剪力墙承载力和刚度基本相当,具有良好的抗震性能,可满足“等同现浇”的性能需求;位移角为1/1000时,齿槽剪力墙竖向接缝保持完好;位移角大于1/500时,竖向接缝两侧墙体发生竖向错动变形。齿槽剪力墙滞回曲线饱满,位移延性系数大于5,具有良好的变形能力;提高轴压比、降低剪跨比,加速了竖向接缝开裂并促进竖缝两侧相对变形的发展;改变轴压比和剪跨比对齿槽剪力墙承载力和变形性能的影响规律与现浇剪力墙相同;较高轴压力作用时,墙体破坏集中于竖向插筋孔区域形成竖向裂缝,墙角压溃区域减小。采用ABAQUS软件进行有限元分析,模拟骨架曲线及破坏形态与试验结果吻合良好;改变轴压比、剪跨比对墙体性能的影响与试验结果一致,增加横向槽孔尺寸、减少横向槽孔内侧尺寸,对墙体力学性能基本无影响。     

夹板木剪力墙的抗侧力性能试验

为研究不同构造形式对夹板木剪力墙抗侧力性能的影响,对8片夹板木剪力墙试件进行了水平抗侧力试验,其中1片为单调加载,7片为低周反复加载,试件参数包括墙肢长度、墙骨柱间距、墙面板厚度以及钉间距。根据试验现象和由试验数据对比分析了各试件的破坏模式及抗剪强度、抗侧刚度、变形能力、刚度退化和耗能等性能指标,结果表明,端部墙骨柱在抗拔锚栓顶部的受拉断裂是导致夹板木剪力墙整体破坏的最主要原因;墙面板的厚度决定了边缘墙骨上钉连接的破坏模式,是影响夹板木剪力墙抗侧刚度和极限位移的重要因素;合理减小钉间距能明显提升墙体的强度、刚度及耗能,但不宜小于75/150 mm,否则易造成顶梁板和底梁板的劈裂破坏;墙骨柱间距及墙肢长度的变化则对其抗侧力性能的影响较小。夹板木剪力墙具有优异的抗侧力性能,可应用在更高抗侧力需求的中高层木结构建筑中。     

窗下墙对自保温暗骨架承重墙抗震性能的影响研究

采用低周往复荷载试验研究窗下墙对自保温暗骨架承重墙抗震性能的影响,结果表明:窗下墙对自保温暗骨架承重墙的滞回曲线、骨架曲线、刚度及其退化、耗能能力等均存在显著影响;试验墙体失效破坏全过程均呈“共同工作、转化过渡和弱框架工作”三阶段特征,恰与我国抗震设防目标相对应;均系延性破坏,对应延性系数分别为3.034、3.545。理论方面:基于等效弹性板模型,分别根据最大拉应力理论和双剪统一强度理论建立了墙体开裂荷载的计算方法;基于抗剪抵抗机构思想提出刚架斜压杆模型,并利用等效刚度法明晰了斜压杆宽度的确定方法,建立了墙体极限荷载计算方法;与实测值的对比表明,所建立的计算方法精度较高。最后,以建立的理论方法为基础,定量评价了窗下墙对墙体抗震承载力的直接和间接作用。研究结果可为带门窗洞口的自保温暗骨架承重墙抗震承载力计算提供方法。     

多腔钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能研究

为研究高层或超高层大楼中拟采用的多腔钢板-混凝土组合剪力墙的抗震性能,对其进行拟静力试验及有限元模拟,分析了腔数对该类组合剪力墙的破坏模式、承载力、滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度退化及耗能能力的影响。试验现象表明试件的破坏模式均为上部混凝土压碎、角部钢板屈曲。通过分析试验结果发现,该种类形式的组合剪力墙在较高轴压力作用下仍具有良好的水平变形能力和较强的耗能能力,3个试件的极限位移角平均值为1/61,且单腔长宽比的减小会降低试件的承载力、增加试件延性。通过有限元软件建立的该类组合剪力墙模型证明该计算结果与试验值吻合良好,同时发现当单腔长宽比减小到1.94时,组合剪力墙的极限承载力基本不变。     

Springback and forward slip compensation in designing roller cavity surfaces for net-shape rolling compressor blades

Designing roller cavity surfaces for rolling blades is a nontrivial task. This paper presents a new method to design cavity surfaces for rolling compressor blades with considering the springback and forward slip compensation. Firstly, a springback compensation model was proposed to modify the shape of section curves, and a forward slip model was proposed to determine the location of section curves to compensate the springback and forward slip in rolling process. Secondly, an algorithm was proposed to transform the updated section curves to the cavity section curves around the roller axis. The cavities were reconstructed through the transformed section curves. Finally, the designed roller cavities for a variable cross-section compressor blade were validated by the finite element method and experiment. The results revealed that the designed cavities meet the net shape precision at pressure and suction surfaces of the blade. The compensated design of cavities for blade rolling can save both time and costs while keeping excellent design quality.     

基于Sobol’法的可变形状空腔全局灵敏度分析

高速气流经过空腔结构产生的高强度空腔噪声极易诱发空腔内结构共振而导致腔内元器件声疲劳破坏。提出了一种可变形状空腔控制方法,该控制方法通过机械装置调节空腔前、后壁面的倾斜角度达到降低空腔噪声的目的;在Ma=0.85条件下,利用大涡模拟(LES)预测空腔内的流体流动,以可变形状空腔的前、后壁面的倾斜角度作为设计变量,以空腔底板表面噪声载荷的主模态幅值作为响应,利用基于MSE准则的Kriging方法建立二自由度可变形状空腔的代理模型,利用Sobol’法分析模型的全局灵敏度。发现,可变形状空腔的前、后壁面倾斜可以明显抑制空腔底板表面噪声载荷的主模态幅值,其中后壁面倾斜的全局灵敏度为前壁面倾斜的1.712倍,并且前、后壁面倾斜对空腔底板表面噪声载荷的主模态幅值的交互影响小。     

圆柱体入水空泡壁面运动特性与空泡演化关系实验研究

为了获得入水空泡壁面的运动特性与空泡演化之间的关系,进而对入水空泡演化过程开展定量划分研究。采用高速摄像的方法对低弗劳德数条件下的圆柱体入水开展实验研究。通过对比具有水平速度的圆柱体以不同倾角入水空泡,分析了入水空泡壁面运动特性与空泡演化过程的关系,并基于空泡壁面运动特性划分空泡演化各阶段,分析了空泡演化在各阶段的流动机理。实验研究结果表明:空泡壁面的运动特性与空泡演化过程紧密关联,根据空泡壁面位移和运动速度变化规律可定量划分空泡演化阶段。空泡的闭合形式对于具有水平速度的圆柱体入水所形成的空泡的演化过程有显著影响,若空泡发生表面闭合,则空泡演化包含了空泡敞开、空泡体积膨胀、空泡拉长以及溃灭后四个阶段,无量纲分界时间分别为T=2.8、T=5.4和T=6.9;若空泡发生深闭合,则其演化过程仅包含空泡敞开、空泡闭合以及空泡溃灭三个阶段,并以时间T=2.8和T=8.4为分界。根据空泡壁面的运动特性划分空泡演化各阶段的时间特性非常明确且没有相互重叠。     

A Free-Convection Boundary-Layer Model for the Centrifugal Etching of an Axisymmetric Cavity

The etching of an axisymmetric cavity under the influence of an artificial acceleration field generated inside a centrifuge is considered. It is shown that the etching process is governed by a thin convective-diffusive boundary layer along the curved cavity wall. To describe this boundary layer, local coordinates are introduced near the wall, with arc length s being one of these. It is shown that the resulting boundary-layer model can be solved explicitly, whence an exact representation of mass transport from the wall follows. The solution is then substituted in the moving-boundary condition. This results in a highly nonlinear hyperbolic differential equation for the wall position as a function of s and time t. It is further shown that this equation admits a family of similarity solutions in terms of the variable = st ^–4/5. The position variables are now functions of only and a highly nonlinear system of ordinary differential equations results. This system is subjected to a series of transformations, until a system suitable for numerical integration is obtained and a family of similarity curves, i.e. cavity shapes, can be generated. It is remarkable that the integration stops at a finite value of beyond which, apparently, the similarity concept is no longer tenable.     

A numerical study of the cavity expansion process and its application to long-rod penetration mechanics

The paper describes a series of 2D numerical simulations which followed the cavity expansion process in an elasto- plastic solid. The results from these simulations, in terms of cavity wall motion as a function of the applied pressures inside the cavity, highlighted several issues concerning cavity expansion process and the terminal ballistics of both rigid and eroding long rods. These issues include the form of the relation between the dynamic radial stress on the cavity wall and its velocity, which can be written in a simple, normalized form, at least for the materials we simulated here. Also, the difference between target resistance to the penetration of rigid and eroding-rod penetration, was quantified with a series of simulations in which the pressures in the cavity were applied on an angular section, rather than on its whole surface. Finally, we explored the inherent differences between spherical and cylindrical cavity expansion processes, which can be helpful for analytical models of the penetration of rigid rods with different nose shapes.     

808nm半导体激光器的腔面反射率设计

通过对不同腔长的808nm半导体激光器单管进行P-I测试,提取出了材料内部参数,如内量子效率,内损耗、透明电流密度、模式增益等.根据得出的内部参数进行了腔面反射率设计,分析腔面反射率与功率转换效率的关系,得出了关系曲线.进行腔面镀膜实验,把实验值与计算值相比较,二者相吻合.通过这种腔面反射率设计方法,可以得到半导体激光器的最大功率转换效率,从而使其工作于优化状态下.     

多孔材料对空腔噪声抑制效果研究

研究马赫数为0.85的条件下,空腔的壁板使用多孔材料对空腔噪声和空腔流动的影响。利用大涡模拟(LES)来预测空腔内的流体流动,考虑到多孔材料对湍流的影响由渗透性损失和内部损失两部分组成,使用Ergun半经验公式来预测这两部分的影响,再结合LES湍流模型可以预测多孔材料内的流体流动。研究结果表明,空腔的前壁、后壁、底板使用多孔材料均可以改善空腔内的流场,并且可以抑制空腔噪声,其中空腔底板使用多孔材料对空腔噪声的抑制效果最为显著,可以使得空腔后部的总声压级降低3 dB以上。     

泡沫塑料/瓦楞纸板组合结构的缓冲性能

目的分析比较不同种类缓冲材料组合结构的缓冲性能。方法将EPS和EPE分别与单、双瓦楞纸板进行叠合,获得4种组合结构件,对上述缓冲材料进行静态压缩试验。结果得到不同材料的应力-应变曲线及缓冲系数曲线。结论泡沫塑料/双瓦楞纸板的应变能大于泡沫塑料/单瓦楞纸板;EPE/双瓦楞纸板的缓冲性能相对于EPS/双瓦楞纸板来说更为优异;泡沫塑料/双瓦楞纸板的最小缓冲系数低于相对应的泡沫塑料。