简谐激励下TLD对高层结构减震性能

调谐液体阻尼器(TLD)是一种典型有效的结构响应被动控制装置.为解决已有报道中缺乏不同参数影响下TLD对高层结构的频域减震规律试验研究的问题,本研究建立了TLD-结构振动台实时子结构试验系统,通过一系列正弦激励试验,研究了不同参数下TLD对高层结构的频域减震性能.分别讨论了地震动频率与结构一阶频率比、TLD频率与结构一...     

地震模拟振动台反馈控制系统的速度合成方法

针对地震模拟振动台三参量反馈控制中的速度反馈环节,提出一种具有对称形式的速度合成器,该速度合成器只有2个设计参数,易于实现数字化并且满足合成精度要求.与现有模拟速度合成器相比,设计和应用更为方便实用.     

一种新型变曲率摩擦摆力学性能的试验研究

变曲率摩擦摆支座可同时隔振长周期和短周期地震动作用,其性能优于传统摩擦摆。然而随着滑移位移的增加,球面聚四氟乙烯板与金属滑盘之间接触面积减小、吻合度降低,限制了变曲率摩擦摆的隔震效果。为解决该问题,发展了一种新型变曲率摩擦摆,用两个正交的反对凹梁代替传统的金属滑盘,用平面聚四氟乙烯板代替球面聚四氟乙烯板,并通过往复动力加载试验对其力学性能进行研究,建立了新型摩擦摆的力学模型。     

试件特性对地震模拟振动台控制性能影响研究(Ⅱ)——对地震记录再现精度的影响及实时补偿

常规振动台系统共振频率为20 Hz,而试验试件1阶频率最大为8 Hz,在进行地震模拟振动台控制系统设计时将试件视为刚性体,二者存在较大差异.因此,振动控制系统控制频带窄、稳定性差,降低了地震记录再现精度.本文通过系统建模分析了试件质量、频率、阻尼等因素对振动台控制性能的影响.结果表明:试件各阶频率周围频带的输入波再现精度很低,出现不同程度的放大与削弱,最大可达3倍.针对这一问题设计了实时反力补偿算法以修正试件与台面相互作用对控制系统性能的影响,在保证系统稳定性的前提下提高了地震记录的再现精度.     

斜向地震作用下RC框架静动力弹塑性分析

汶川地震中,大量钢筋混凝土结构柱端先于梁端产生破坏甚至因此引起房屋倒塌,并未形成抗震设计规范期望的"强柱弱梁"破坏机制。探究其原因,除楼板、填充墙、梁筋超配和钢筋超强等因素间接增强梁强度外,斜向地震作用是加剧该破坏状态的主要原因之一,这已从构件层面得到验证。本文针对按现行规范要求两主轴方向满足"强柱弱梁"设计的钢筋混凝土框架结构,以45°地震作用为例对斜向和轴向地震作用下RC框架静/动力弹塑性响应进行了对比分析。结果表明:结构在主轴方向地震作用下更易形成梁铰破坏机制,以梁屈服耗能为主;而在斜向地震作用下更易形成柱铰破坏机制,以柱屈服耗能为主。从而从结构层面进一步证明了斜向地震作用是决定结构破坏形式的主要因素之一,在设计中需要予以考虑。     

振动台再现误差对试件响应的影响及修正方法

为了改善振动台控制精度问题,获取准确的结构响应,首先就振动台特性对结构响应的影响进行了分析,而后基于振动台输入输出响应,提出了实测结构响应修正方法.试验结果证明:修正方法较好地补偿了振动台误差的影响,修正后的试件响应能代表试件在期望地震动作用下的试件真实响应,因此,该修正方法能提高结构响应精度.     

Q420双角钢十字组合截面压杆承载力试验

通过Q420双角钢十字组合截面压杆试验,研究长细比为40,50,60的Q420双角钢十字组合截面压杆构件稳定承载力以及一字型填板、十字分离式填板和十字焊接式填板3种不同填板形式对承载力的影响。结果表明：现行规范对小长细比下受截面悬伸板件宽厚比影响的双角钢十字组合截面压杆的承载力计算显得保守,影响了材料性能的发挥;在构件长度较大时,为保证双角钢形成组合截面,设置填板是必要的,并且在3种填板形式中十字焊接式填板构件的承载力最大。 Q420钢;角钢;十字组合截面;承载力;填板     

外露式钢柱脚恢复力特性分析

该文在外露式柱脚拟静力试验的基础上总结了柱脚在压弯和拉弯状态下的受力机理,提出了两种受力状态下柱脚的屈服承载力、极限承载力及转动刚度的计算公式。该文提出的承载力及转动刚度计算结果与试验结果的误差在10%左右,具有较高的计算精度。在试验研究的基础上还提出了两种状态下柱脚的恢复力模型:在压弯状态下,柱脚的滞回曲线呈"旗帜型",骨架曲线由不考虑强度退化的双折线模拟;在拉弯状态下,柱脚的承载力大幅度下降,滞回曲线为饱满曲线,骨架曲线为不考虑锚栓屈服后强度增加的理想弹塑性模型。恢复力模型与试验曲线吻合较好,可有效地反映出不同受力状态及不同锚栓布置下的外露式柱脚的弯矩转角行为,可有效用于分析整体框架的抗震性能。     

隔震结构现场动力特性测试

已建成的隔震建筑，其结构的动力特性不可调节且缺乏自适应的控制能力，进行现场结构的动力特性测试具有重要意义。现场测试2栋4层隔震教学楼，介绍了试验装置、方法步骤及所得结果，并与同非隔震结构进行数值对比，获得实际隔震结构响应规律和结构特性。测试首先用液压千斤顶使隔震层产生水平初位移(对应隔震支座剪应变超过100%),液压千斤顶瞬间卸载使建筑物做自由振动；最后进行测试和分析。结果表明：水平初位移条件下，隔震结构动力特性主要体现在一阶自振周期，其比非隔震结构延长，阻尼比增大；隔震层滞回曲线饱满；各楼层动力响应控制效果明显；隔震层具有瞬间复位特性。测试结果可为检验隔震结构的抗震性能提供重要参考。     

应用 Python-GPU 求解的实时混合试验方法研究

提出了基于 Python 和图形处理器（GPU）数值求解的实时混合试验系统。将土‐结相互作用系统作为试验模型，使用 Python‐GPU 代替 CPU 数值求解，对提出的实时混合试验系统进行了仿真与试验验证。研究结果表明，使用 Python‐GPU 对无条件稳定算法求解，积分步长 20 ms 时 GPU 实时求解模型自由度超过 24000，是同一台计算机CPU 求解规模的 7 倍左右，提升了实时混合试验的试验能力。