基于变形和能量的双参数损伤模型

为了弥补既有Park-Ang双参数损伤模型计算工作量大,不便于实际应用,且易产生较大累积误差等方面不足,针对RC框架结构,基于构件位移损伤和耗能损伤关系,提出了一种基于层的半解析半数值双参数损伤模型,并通过与Park-Ang模型计算得到的层间损伤模式对比,验证了所提出模型的有效性。同时,得出以下结论:构件损伤由位移损伤和耗能损伤两部分组成,其中位移损伤起主要作用,且针对各层梁或柱,二者之间有较好的线性关系;RC框架梁、柱层间损伤模式与结构累积塑性变形能分配系数沿楼层的分布趋势相同。     

地震作用下冷弯薄壁型钢结构房屋弹塑性位移简化计算研究

针对地震作用下冷弯薄壁型钢结构房屋弹塑性位移的简化计算,基于层间剪切模型和冷弯薄壁型钢组合墙体的恢复力模型,对2层~7层冷弯薄壁型钢结构房屋进行弹塑性时程分析。通过对滞回耗能沿楼层高度分布规律的研究,确定了冷弯薄壁型钢结构房屋薄弱楼层的位置;研究了楼层屈服剪力系数、楼层数、结构自振周期和不同地震记录对弹塑性层间位移增大系数的影响;通过大量参数统计分析,提出了冷弯薄壁型钢结构房屋弹塑性层间位移增大系数与楼层屈服剪力系数和楼层数的定量关系,为罕遇地震作用下冷弯薄壁型钢结构房屋弹塑性位移验算提供依据。     

常延性系数弹塑性位移谱及其应用

采用根据我国现行《建筑抗震设计规范》生成的人工地震波,对单自由度体系进行弹塑性时程分析,讨论了滞回模型、屈服后刚度等对弹塑性位移反应谱的影响。在此基础上,建立了8度设防、Ⅱ类和Ⅲ类场地、设计地震分组为第一组、位移延性系数μ为1~8的单自由度体系最大弹塑性位移与周期的关系,即常延性系数弹塑性位移谱。通过算例,介绍了常延性系数弹塑性位移谱在房屋结构基于位移抗震设计中的应用。     

等强残余位移系数谱研究

针对双线性单自由度体系定义了残余位移系数,然后选取100条地震波,通过弹塑性动力时程分析,建立了等强残余位移系数谱,分析了其影响因素,并建立了拟合公式,最后对残余位移和最大位移之间的关系进行了研究。结果表明:在总体上,结构周期越小,强度越低,屈服后刚度系数越小,其残余位移系数越大;结构周期较大时,残余位移系数和周期之间关系不大;结构周期越小,结构强度对残余位移系数的影响越大;残余位移和最大位移基本呈线性关系。     

含格构化体系柱RC框架的鲁棒性分析

为了对含格构化体系柱RC框架进行鲁棒性研究,该文提出了一种基于抗力利用率的构件易损性系数量化方法,并改进了结构鲁棒性系数的计算。分析比较了4个含不同格构化体系柱RC框架的构件重要性系数、构件易损性系数以及结构鲁棒性系数。分析结果表明:支撑能够降低框架的构件重要性系数和易损性系数,从而提高结构的鲁棒性,且鲁棒性系数受支撑强度的影响,当支撑为易损构件时,支撑越强,结构鲁棒性越大。最后提出了3种提高结构鲁棒性的有效方法:减小结构中构件的重要性系数、减小构件易损性系数以及降低结构重要构件和易损构件的重合率。分析表明在体系柱中加支撑是提高含格构化体系柱RC框架鲁棒性的有效途径。     

罕遇地震下RC框架结构最大弹塑性层间位移的实用计算方法

准确预测罕遇地震下结构的最大弹塑性层间位移,是基于性能抗震设计的重要内容。该文针对一阶振型占主导的中低层RC框架结构,首先引入一种能简便有效判断是否能形成整体型屈服机制方法,降低RC框架结构出现薄弱层失效的可能性,减小由此所可能导致的弹塑性地震响应的离散性。然后在此基础上,基于一系列合理的假设,提出了针对具有整体型屈服机制RC框架结构的最大弹塑性层间位移及其均方差的预测方法,给出了预测公式和分析流程。与弹塑性时程统计分析结果对比表明,该文建议方法简便易用,给出的预测值与时程分析结果统计值的均值和方差都符合良好,可作为罕遇地震下RC框架结构最大层间位移计算的实用方法。     

框架梁柱节点处双力矩与翘曲位移的关系

对于薄壁构件框架结构的梁柱节点处翘曲未知量之间的转换,软件ANSYS和ABAQUS采用了错误的做法。该文把节点域梁柱翼缘和加劲肋看成井字梁系,考虑它们在框架平面外的弯曲和扭转,通过翼缘板件内力和位移与杆件截面内力和位移的关系,得到了节点域与杆件的四个连接面上双力矩和翘曲位移的关系。对 形框架进行了算例分析,与板壳有限元计算结果进行了对比,验证了得到的翘曲半刚性公式的正确性。通过算例也验证了梁柱节点处柱子翘曲位移与梁翘曲位移近似存在着相等相反的关系。     

近场地震作用下RC框架鲁棒性分析

基于地震作用下结构的受力的特征,提出构件易损性及重要性系数的改进计算方法,以此定量分析结构在近场地震作用下的鲁棒性。通过分析比较RC框架在近场有无速度脉冲两组地震动,不同强度下的构件易损性系数、重要性系数和结构鲁棒性系数,揭示了RC框架结构在近场地震作用下抗连续倒塌鲁棒性的特点,并依此提出增强结构鲁棒性的措施。研究表明：相比于层间位移角等结构的整体响应指标,鲁棒性则更能具体地反应出结构在近场地震下的状态;与近场无速度脉冲型地震动相比,速度脉冲型地震动会对结构构件的易损性与重要性造成更为明显的影响,从而降低了整体结构的鲁棒性,对结构安全存在更为不利的影响。     

钢筋砼超高层建筑层间位移的模型试验研究

通过１１层框架－剪力墙平面截断模型的静力加截试验,研究了原型为５２层的钢筋混凝土超高层建筑在正常使用状态下的受力变形,重点考虑了层间位移与构件裂缝的关系,同时研究了竖向荷载及加强层对层间位移限值的影响。     

RC桥墩残余位移模拟的参数敏感性分析EI北大核心CSCD

为讨论RC桥墩震后残余位移模拟的建模方法,采用Open Sees非线性纤维梁柱单元和零长度转动弹簧单元,建立了桥墩抗震分析模型。以1个足尺RC桥墩振动台试验结果为依据,对桥墩进行动力时程分析和静力滞回性能模拟。结果表明,纤维梁柱单元数量、转动弹簧单元极限滑移量S_u、刚度折减系数b、调整纵筋失效循环次数的延性系数C_f和强度降低系数C_d对残余位移模拟的影响不明显。纵筋滞回关系调整参数R_0和转动弹簧单元捏缩系数R对残余位移模拟结果影响较大,初步识别结果为15和1.0。考虑混凝土抗拉的Concrete 02模型模拟残余位移精度高于Concrete 01模型,考虑纵筋的屈曲GA模型模拟的桥墩残余位移明显偏小。     

橡胶隔振器蠕变特性研究

在国外舰船橡胶隔振器标准中,明确规定了橡胶隔振器蠕变特性的性能要求,国内对这方面研究尚较为少见。本文通过对国外标准的分析和国内常用橡胶隔振器蠕变特性的研究,分析研究了国内橡胶隔振器的蠕变特性。     

岩巷快速掘进爆破技术

井巷爆破历来是爆破工作者的重要研究课题。作者在岩巷掘进爆破研究和实践的基础上，系统总结了煤矿岩巷快速掘进爆破技术，给出了有关爆破参数和炮孔布置方法，具有较大的实用价值。     

剪力墙结构基于性能抗震设计的目标层间位移确定方法

结构层间变形的计算和性能水平的划分,是基于性能的抗震设计中确定目标位移的关键问题之一。该文根据剪力墙结构的受力特点,将楼层位移分为有害位移和刚体位移,将层间位移分为名义层间位移和有害层间位移;分析了剪力墙结构的名义层间位移、有害层间位移及楼层转角之间的关系,给出有害层间位移的近似计算公式并进行误差分析;对结构层间变形的计算方法进行改进,提出采用有害层间位移角作为剪力墙结构的性能指标,进行结构性能水平的划分,并采用有害层间位移角和顶点位移角两个参数来控制剪力墙结构的变形。最后,给出剪力墙结构目标层间位移的确定方法,以此确定其目标侧移曲线,可进行直接基于位移的抗震设计。     

岩巷定向断裂爆破新工艺

采用光电量测技术,在实验室模型试验研究基础上,测定和分析了定向断裂爆破炮孔周围应力场特征,对光面爆破炮孔应力场作了分析对比,提出了相邻炮孔贯穿机理;优选了较为实用有效的定向断裂爆破方法,证实了应用于巷道生产的可行性。经大同矿务局马脊梁矿运输大巷４３个正规作业循环实践表明：在ｆ＝６～８的砂岩中掘进断面１２．３９ｍ￣２的巷道时,在现有气腿式凿岩机、耙斗式装岩机和矿车运输条件下,采用定向断裂爆破新工艺、三角复式掏槽、中深孔爆破,可以取得良好的爆破效果。周边眼痕率提高到９６％,不平整度小于１００ｍｍ,炮眼利用率达９８％,彻底解决了目前光面爆破难以达到质量指标这一问题。这一新工艺的实施,对改进光面爆破技术、提高岩巷施工速度提供了新途径。     

岩巷定向断裂爆破新工艺

采用光电量测技术，在实验室模型试验研究基础上，测定和分析了定向断裂爆破炮孔周围应力场特征，对光面爆破炮孔应力场作了分析对比，提出了相邻炮孔贯穿机理；优选了较为实用有效的定向断裂爆破方法，证实了应用于巷道生产的可行性。经大同矿务局马脊梁矿运输大巷４３个正规作业循环实践表明：在ｆ＝６～８的砂岩中掘进断面１２．３９ｍ￣２的巷道时，在现有气腿式凿岩机、耙斗式装岩机和矿车运输条件下，采用定向断裂爆破新工艺、三角复式掏槽、中深孔爆破，可以取得良好的爆破效果。周边眼痕率提高到９６％，不平整度小于１００ｍｍ，炮眼利用率达９８％，彻底解决了目前光面爆破难以达到质量指标这一问题。这一新工艺的实施，对改进光面爆破技术、提高岩巷施工速度提供了新途径。     

光扭矩传感器输出信号的直流电平漂移与控制

本文对光扭矩传感器输出信号中的直流电平漂移问题进行了讨论，分析了产生直流电平的原因，并提出了控制直流电平漂移的方法。     

合理掏槽方法和爆破参数提高平巷掘进爆破率的实践

针对某铁矿水平巷道掘进爆破效率较低的问题,确定了掏槽方式和爆破参数是其主要影响因素。通过施工现场的试验结果对双楔形、单螺旋、九孔三种掏槽方式加以比较,选取最为合理的掏槽方式和爆破参数。实践表明,采用单螺旋掏槽方式提高了平巷掘进爆破效率,取得了良好的经济效益。     

地震-风耦合作用下钢框架-自复位支撑筒结构性能研究

基于自回归模型分别模拟重现期为1年、10年和50年下不同高度处的风荷载时程,并与不同峰值加速度的地震动记录进行组合,对一布置预压碟簧自复位耗能(PS-SCED)支撑的50层钢框架-自复位支撑筒结构在地震-风耦合作用下的性能进行研究。结果表明:在地震-风耦合作用下,风荷载强度的增大对结构层间位移角的增大效果并不显著,结构层间位移角主要由地震动强度控制;风荷载强度越大,结构层间变形集中程度越小;地震动强度越小,风荷载对结构基底剪力影响越显著;地震动强度越大,地震-风耦合作用下结构各层加速度放大系数与地震单独作用下的结果差异越显著;PS-SCED支撑在地震-风耦合作用下能充分发挥耗能能力,有效保护主体结构,其良好的自复位特性能有效减小结构的残余变形。     

云锡1360基础平台岩巷掘进掏槽爆破参数优化

针对云锡1360基础平台岩巷掘进循环进尺小、炮孔利用率低的问题,在优化掘进爆破参数的基础上,通过现场试验对比三级楔形与中心桶形混合掏槽、二级九孔与中心桶形混合掏槽、三级双空孔菱形掏槽、二级六棱柱与中心三角柱形混合掏槽的爆破效果,以掘进进尺、掏槽孔利用率,掏槽孔残孔深度、平巷轮廓成型等指标作为评价爆破参数优劣的标准。试验结果表明,在致密的大理岩和破碎且带有泥质夹层的岩石中,分别采用三级楔形与中心桶形混合掏槽(孔深3.4m)和三级双空孔菱形掏槽(孔深2.7m)能够取得良好的爆破效果。     

震后功能可快速恢复联肢剪力墙研究

震后功能可快速恢复成为地震工程领域的研究前沿。该文基于损伤控制的思想,提出一种震后功能可快速恢复的联肢剪力墙,由低损伤墙肢和可更换连梁组成。在强烈地震作用下,低损伤墙肢无损坏或轻微损坏,可更换连梁耗散地震能量,震后可通过更换连梁中的消能梁段(或阻尼器)而实现快速修复。试验研究表明,钢管-双层钢板-混凝土组合剪力墙的承载力高,压弯破坏时极限变形能力达1/33,远大于钢筋混凝土剪力墙的变形能力;在1/100位移角时,钢管-双层钢板-混凝土组合剪力墙轻微损坏,可作为低损伤墙肢。该文中可更换钢连梁由中部的消能梁段和两端的非消能梁段组成,大尺寸试件的拟静力试验表明,往复剪切作用下连梁的塑性变形和损伤集中在中部的消能梁段,可更换钢连梁的塑性转角可达0.06 rad,滞回曲线饱满、稳定,通过合理设计连接节点可实现强震后方便更换消能梁段。