考虑板式支座滑移的中小跨度梁式桥振动台试验

基于汶川地震中小跨度梁式桥普遍出现的板式橡胶支座滑移典型震害,采用大比例全桥振动台试验手段探究了考虑板式支座滑移对该类桥梁抗震性能影响。以一座25m跨径的标准简支T梁桥为例,设计了1/4缩尺比的全桥试验模型,选取一条近场脉冲型实际地震动记录作为振动台试验输入,对不同墩梁横向约束体系的结构开展了一系列振动台试验研究。试验结果表明：①强震作用下板式橡胶支座与梁底间会出现摩擦滑移效应,从而在一定程度上对下部结构起到隔震作用;②在地震动较小时,常规横向混凝土挡块可以起到一定限位效果,但在强震作用下,随着板式橡胶支座开始发生滑移,混凝土挡块的限位效果逐渐减弱,同时混凝土挡块还会造成下部结构较大的地震损伤;③新型弹塑性挡块具有良好稳定的滞回耗能能力,可有效控制强震作用下墩梁间最大相对位移需求,减低其震后残余位移,同时弹塑性挡块的屈服还可避免下部结构造成严重地震损伤。     

支座摩擦滑移和挡块力学性能退化影响下#br# 桥梁易损性研究

为探究支座摩擦滑移和挡块力学性能退化的共同作用对桥梁墩柱及支座在地震作用中的影响,通过板式橡胶支座往复荷载试验,建立可以考虑摩擦滑移的支座计算模型,并结合挡块模型,对同时考虑支座摩擦滑移和挡块力学性能退化的桥梁进行地震损伤分析。利用易损性曲线的方法对近、远场地震作用下,桥梁墩柱和支座的损伤概率进行分析,结果表明：板式橡胶支座摩擦滑移会降低支座的力学性能;仅考虑支座摩擦滑移而不考虑挡块限位作用时墩柱损伤概率较低,支座的损伤概率较高;当支座摩擦与挡块退化共同作用时,会增加支座的损伤概率,降低墩柱的损伤并且由于挡块力学性能退化的特性,可能造成挡块和梁体的损坏。     

摩擦滑移加再生橡胶限位块隔震技术研究

我国的村镇民居多为低矮房屋,大多没有按照抗震设防要求设计和建造,地震时会发生严重破坏甚至倒塌。本文根据村镇民居建筑的现状,提出了一种适用于低矮房屋的简易隔震装置——摩擦滑移加再生橡胶限位块。通过单轴拉伸试验,确定了再生橡胶本构模型中的关键参数,运用数值分析方法,研究了再生橡胶限位块的受压刚度特性,提出了并联GAP单元,用以在SAP2000软件中模拟摩擦滑移加再生橡胶限位块隔震装置的力学性能。最后,本文分析了2层砌体房屋隔震和非隔震状态的上部结构地震反应,研究了这种装置的隔震和位移控制效果。     

自阻尼叠层橡胶隔震支座力学性能试验研究及刚度分析

对西安建筑科技大学研制的自阻尼橡胶隔震支座在竖向及压剪荷载作用下的力学性能进行了试验研究 ,并与普通橡胶隔震支座进行了对比分析 ,给出了隔震装置的水平及竖向刚度系数。试验研究表明 :自阻尼叠层橡胶隔震支座性能稳定 ,受力性能良好、价格合理、安装方便 ,是一种理想的基础隔震装置。     

铅芯橡胶支座非线性动态特性的显式有限元分析

本文在分析铅芯橡胶隔震支座力学特性的基础上，提出了采用显式有限元分析软件ANSYS／LS-DYNA来分析铅芯橡胶支座的非线性动态特性。建立铅芯橡胶支座的YEA（有限元）模型，针对支座中心加竖向荷载和水平向循环往复位移荷载，进行了数值模拟分析，结果表明，利用有限元数值分析的结果与试验曲线基本吻合，从而为确定铅芯橡胶支座的动力分析参数提供计算方法，进而可为设计新型铅芯橡胶支座提供指导。     

限位装置对滑动摩擦隔震桥梁地震反应的影响研究

为防止滑动摩擦隔震桥梁位移过大对临跨造成不利的影响,可在桥墩上设置限位装置限制墩梁相对滑动位移,降低滑动摩擦隔震桥梁的纵向位移。本文提出了滑动摩擦隔震支座和限位装置同时使用的抗震构造措施,利用滑动摩擦隔震支座降低固定墩的地震反应,利用限位装置降低墩梁相对滑动位移。建立了同时考虑支座滑动摩擦非线性、限位装置接触碰撞及其材料非线性和桥墩材料非线性的桥梁结构非线性地震反应分析模型,改变活动支座摩擦系数、限位装置与梁体之间的碰撞初始间隙等参数,进行了非线性时程反应分析,针对限位装置对滑动摩擦隔震桥梁的非线性地震反应的影响进行了综合分析。研究表明,限位装置对于限制滑动摩擦隔震桥梁的梁部位移、均衡地震动输入能量在各墩之间的分配有着较大的作用。设计时可通过详细的有限元分析,改变限位装置的间距、刚度等设计参数,使限位装置起到降低滑动摩擦隔震桥梁的纵向位移而不显著增加固定墩地震反应的作用。     

成都博物馆基础隔震结构隔震层抗拉性能设计研究

对不规则结构进行基础隔震时,在地震作用下会在隔震层的局部位置产生较大拉力,橡胶隔震支座易受拉破坏进而影响结构安全性。而采用抗拉限位装置可有效解决隔震层抗拉问题,但相关规范对此未提出相应设计方法及安全性能设计指标。结合已建成的成都博物馆基础隔震工程,通过橡胶隔震支座竖向拉伸及剪拉试验,提出橡胶隔震支座抗拉性能设计指标,并配套开发提升橡胶隔震层抗拉性能的抗拉限位装置,通过对整体结构模型在不同强度地震作用时程分析,提出了该不规则结构基础隔震时隔震层抗拉性能的设计方法及设计指标。研究实现了8度罕遇地震作用时,抗拉限位装置不参与工作或保持弹性工作状态;9度罕遇地震作用时,抗拉限位装置处于不屈服状态,橡胶隔震支座出现塑性,但仍具有很高的拉伸承载能力。     

超低硬度橡胶隔震支座力学性能的有限元分析

对G值约为0.196 MPa、直径600 mm的超低硬度天然橡胶隔震支座(LNR)和铅芯橡胶隔震支座(LRB)在竖向压应力作用下进行了有限元(FEA)初步数字模拟研究。建立了支座的精细有限元模型,并对其基本力学性能的有限元计算结果与理论计算结果、试验结果进行了对比,吻合较好,侧面验证了计算模型的正确性。通过对LNR和LRB在竖向压力下的有限元数值分析模拟,研究了天然橡胶隔震支座内部钢板应力特征、内部橡胶应变特征、铅芯橡胶隔震支座中铅芯应力特征、铅芯与内部钢板及内部橡胶的相互作用机理。LNR支座FEA初步分析表明,因硬度超低,靠近孔壁处内部橡胶在竖向压应力下较早表现出较大非线性,内部钢板在孔壁处较早出现一定程度的应力集中。LRB支座FEA分析中表明,铅芯与内部橡胶、内部钢板相互作用明显。     

不同尺寸铅芯橡胶隔震支座力学性能的有限元分析

研究不同尺寸铅芯橡胶隔震支座力学性能的变化规律,为小比例隔震结构模型隔震层的相似设计提供依据。采用ABAQUS对不同尺寸的铅芯橡胶隔震支座进行有限元分析。在橡胶和薄钢板厚度按比例变化的情况下,分析了不同尺寸铅芯橡胶隔震支座在竖向荷载和剪切荷载作用下的力学性能,研究了竖向刚度、水平等效刚度、屈服后刚度、屈服剪力、等效阻尼比等随铅芯橡胶隔震支座尺寸的变化规律.分析结果表明:竖向刚度、水平等效刚度、屈服后刚度等随铅芯橡胶支座尺寸的增大而线性增大,等效阻尼比与铅芯橡胶支座的尺寸关系不大,支座屈服剪力与铅芯直径尺寸近似成二次抛物线变化的关系。     

缓冲限位滞变-摩擦隔震系统的理论恢复力模型研究

针对弹塑性缓冲限位装置与滞变-摩擦隔震装置并联的隔震系统,在总结试验结果的基础上,提出了隔震系统的理论恢复力模型,建立了系统的运动方程;通过与非线性时程分析及试验结果的对比,验证了理论恢复力模型的正确性;通过主、余震作用下的地震反应分析,表明该限位装置在确保上部结构安全的同时,能够有效地限制隔震层的位移,并起到较强余震作用下的二次保护作用。本文的研究可为相应隔震体系的设计和工程应用提供依据。     

延庆观橡胶垫隔震模型减震效果分析

开封延庆观为我国著名道观,具有极大的文化和工程技术价值,延庆观的抬升改造为工程界所关注.结合延庆观的结构特点,探索应用现代建筑隔震原理,从隔震和防水方面考虑在基础和底层间加铺橡胶垫,建立了延庆观的隔震有限元模型和实际结构有限元模型.利用有限元分析软件MIDAS,在Taft Lincoln School地震波作用下,对两种模型的周期、速度、加速度和位移等参数进行了对比分析.结果表明,橡胶垫隔震效果明显,能有效地避免地震对延庆观的破坏及地下水对主体结构的侵蚀.     

方钢管混凝土柱穿心高强螺栓-端板节点性能研究

提出一种新型穿心高强螺栓-端板方钢管混凝土柱-钢梁节点,并对3个节点试件进行柱端加载的伪静力试验研究。利用三维实体单元,建立同时考虑几何、材料及接触等三重非线性的有限元模型,采用有限元程序ANSYS对节点进行单调荷载和循环荷载作用下的有限元分析。试验及有限元计算结果表明,节点具有很好的强度、刚度、延性和耗能能力。     

夹层橡胶隔震垫在轴压作用下的光弹试验研究

本文利用光弹试验方法,研究了夹层橡胶隔震垫在轴压作用下应力的分布规律,为对夹层橡胶隔震垫进行力学性能研究提供了一种简便的实验方法。     

圆钢管混凝土结构非线性有限元分析

基于合理的钢管混凝土拉、压材料数值本构模型,采用U.L.列式单元增量平衡方程,引入分层梁单元材料非线性分析理论,通过调整截面形心应变和曲率,使梁端内外力平衡,完善了分层单元法,编制了相应的非线性有限元程序,并对已有钢管混凝土结构面内受力,如钢管混凝土偏压柱、不等端弯矩钢管混凝土偏压柱、钢管混凝土压弯构件和钢管混凝土模型拱肋等试验资料进行双重非线性有限元分析。结果表明:几组钢管混凝土模型拱和钢管混凝土压弯构件的荷载-变形曲线和极限承载力与试验结果最接近,验证了本文方法与程序的可靠性,通过与其他学者计算结果相比,表明本文方法具有较高的计算精度。     

四铅芯橡胶支座显式有限元分析及试验研究

采用显式有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA分析四铅芯橡胶支座(GZY700A、GZY800A)的非线性动态特性,建立四铅芯橡胶支座的FEA(有限元)模型,针对支座中心加竖向荷载和水平向循环往复位移荷载进行数值模拟分析。同时,对4个四铅芯橡胶支座试件进行非线性力学性能试验,并与有限元数值模拟结果、理论计算结果进行对比分析。研究表明:有限元数值模拟结果与试验曲线吻合得较好。因此,采用显式有限元分析橡胶支座可以为确定多铅芯橡胶支座的动力分析提供计算方法。     

粘CFRP布钢筋混凝土柱受力性能的有限元分析

对未增强构件和采用碳纤维复合材料增强构件的受弯承载力进行了有限元计算,利用有限元软件ANSYS对单向及双向地震往复荷载综合作用下加固混凝土柱的抗震性能进行了模拟,并将计算结果进行了比较,结果表明有限元建模方法的可行性,为加固工程的试验及工程施工提供了有效的理论分析方法。     

轻砌块承重开洞墙体承受竖向荷载的性能研究

应用有限元分析方法对开有门洞口和窗洞口的轻砌块承重墙体在竖向荷载作用下的破坏特征及变形形态进行了分析,研究其在竖向荷载作用下受力性能,并得出墙体在竖向荷载作用下的应力分布规律。     

框架结构空心砌块填充墙裂缝的成因与防治措施

针对框架结构中底层空心砌块填充墙严重开裂现象,采用ANSYS程序建立三维有限元模型、进行了墙体荷载作用下结构有限元分析,通过墙体应力分布与墙体裂缝形态的对比,分析了框架结构中底层空心砌块填充墙中裂缝的成因,最后提出了相应的裂缝防治建议。     

Elastoplastic large deformation analysis of a lattice steel tower structure and comparison with full-scale tests

The objective of this paper is to develop a numerical model for simulating ultimate behavior of lattice steel tower structures. We present the elastoplastic large deformation analysis of a lattice steel tower structure using finite element analysis and we compare the numerical results with full-scale destructive tests. A 2-node three-dimensional L-section beam finite element proposed in our previous work is used. The beam finite element can consider eccentricities of loading and boundary conditions as well as material and geometrical nonlinearities. We model a real tower structure section using the beam elements and perform a nonlinear static analysis to obtain the limit behavior of the tower in two different load cases. The numerical results are discussed in detail.     

Numerical Method for Seepage in Blocky Rock Mass

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｒｏｃｋｍａｓｓ,ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｆａｃｅｓ ,ｓｕｃｈａｓｆａｕｌｔｓｏｒｊｏｉｎｔｓ ,ａｒｅａｌｗａｙｓｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄ ,ａｎｄｔｈｅｒｏｃｋｍａｓｓｉｓｃｕｔｉｎｔｏｂｌｏｃｋｓ.Ｉｆａｄａｍｉｓｔｏｂｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｏｎｓｕｃｈａｒｏｃｋｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ,ｔｈｅｅｌａｓｔｏ ｖｉｓｃｏ ｐｌａｓｔｉｃｂｌｏｃｋｔｈｅｏ ｒｙ[1～ 3] ｉｓｕｓｕａｌｌｙｕｓｅｄｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｒｏｃｋｆｏｕｎｄａｔｉｏ…