对青少年开展地震科普教育的实践与体会

＂5·12＂汶川大地震造成中小学生巨大伤亡的现实证明,目前对青少年的地震科普教育还比较薄弱,因此对青少年开展地震科普教育是十分紧迫的。本文介绍了作者在对青少年开展地震科普教育方面的一些经验和体会,重点介绍在进行青少年地震科普讲座时应注意的事项,期望为青少年地震科普教育工作起到借鉴作用。同时提出将科研与科普相结合的科普教育模式,对提高青少年的科学素养和创新能力具有积极意义。     

有限元、组合条元与映射无穷元联合应用研究

提出了将有限元、组合条元与映射无穷元联合应用求解无限域问题的思想 .首先介绍 6种映射无穷元的位移模式和坐标映射关系 ;然后基于联合应用组合条元的要求 ,提出了一种新型单元—组合映射无穷元 ,并建立了相应的公式 ;编制了计算程序 ,经过算例分析证明了有限元、组合条元与映射无穷元联合应用方法的正确性和有效性     

确定现役结构抗震加固设计地震动参数的简化方法研究

采用理论研究的方法计算现役结构抗震加固设计地震动参数,会给实际工程设计人员带来麻烦,也不符合工程设计人员对规范的使用习惯.本文以前期的理论计算为基础,提出了确定现役结构抗震加固设计地震动参数的简化方法,给出了与抗震设计规范结合使用的地震动参数调整系数.通过算例分析,对理论方法、规范方法和简化方法进行了比较,验证了简化方法的可行性,便于实际工程加固设计时采用.     

基于滚球隔震和换能控制的智能控制系统

提出了基于滚球隔震和换能控制的智能控制系统,在结构物的底层采用滚球隔震并实施换能控制,利用滚球隔震有效地降低了地震激励对上部结构的影响,同时发挥出换能控制的特点,限制隔震层的相对位移并改善控制效果。建立了该控制系统的数学模型,对换能控制装置进行了改进,实现了多级荷载的换能控制,采用遗传算法实施智能控制。通过仿真分析研究了该系统的特点和算法的有效性。     

高压输电塔线体系抗风设计风洞试验研究

为研究高压输电塔线体系的合理化抗风设计,进行了气动弹性模型风洞试验。模型分设置附加横隔的塔线体系和按现行规范设计的无附加横隔的塔线体系,测定了在紊流风场中的风振响应。在风洞试验中观测到了输电塔架的风致破坏,破坏特征与实际线路中输电塔架的破坏相似。试验结果表明,输电塔线体系的风致振动具有较强的空间耦合非线性振动特点,导地线与绝缘子的振动对输电塔的影响不容忽视;输电塔结构的风振计算中应考虑多阶振型的影响,随风速增加,高阶振型的贡献增大;输电塔结构的风致破坏具有动力失稳的特征,设置附加横隔面可提高结构的抗风能力。     

有限元与组合条元在空间轴对称问题中的联合应用研究

组合条元法在平面应力,平面应变及弹性薄板问题中已有成功的应用,在此基础上,对有限元与组合条件应用于空间轴对称问题进行了研究,首先探索了组合条件的修政函数,推导了组合条元在空间轴对轴问题中的相关公式,然后提出了改进的波前法,大大提高了计算效率,最后通过例验证了本文分析方法的正确性和有效性。     

基于老化-海蚀循环的高阻尼橡胶支座剪切性能相关性试验研究

对高阻尼橡胶支座(HDR)开展了长达150 d的老化-海蚀循环试验,定期测试其剪切性能,分析总结了老化-海蚀循环作用时间及剪应变对HDR剪切性能的影响规律。试验结果表明,在老化-海蚀循环作用时间相同时,水平等效刚度比、等效阻尼比的比值和屈服后刚度比均随剪应变的增大而减小,屈服力比则随剪应变增大而增大;在剪应变相同时,随老化-海蚀循环作用时间的增长,其水平等效刚度比和屈服后刚度比总体呈增大趋势,且剪应变越大,水平等效刚度比增长幅度越大。等效阻尼比随试验时间的增长整体呈减小趋势,而屈服力比则随试验时间先增大后减小。拟合试验数据得到HDR水平等效刚度比、等效阻尼比的比值、屈服后刚度比和屈服力比随老化-海蚀循环时间及剪应变双参数的变化规律公式,可为隔震设计人员和深入开展海洋环境下HDR性能的变化规律研究提供理论依据。     

基础隔震结构性态水准和性态目标的研究

以国内外有关结构性态水准和性态目标的主要研究成果为基础,参考国内的相关规范和标准,将基础隔震结构的性态分为5个水准:健康、亚健康、病态、生命安全和毁坏,并针对建筑不同使用功能的重要性提出了3个层次的设防目标:一般设防目标、强化设防目标、重点设防目标。同时,对基础隔震结构用设计基准期定义其不同功能类别,计算了设计基准期不同的三类建筑不同地震动水准的相当超越概率;提出了不同使用功能结构水平向减震系数与隔震后上部结构水平地震作用和抗震措施所对应的烈度分档建议值。最后,将基础隔震RC框架结构的设防目标进行了量化。     

黏滞阻尼器凸轮式响应放大单自由度减震体系的地震反应分析

为了研究黏滞阻尼器凸轮式响应放大装置的减震控制,基于对其工作机理和阻尼力计算公式的已有研究,建立了安装黏滞阻尼器凸轮式响应放大装置的单自由度体系运动方程和能量方程,对安装黏滞阻尼器的单自由度体系和安装黏滞阻尼器凸轮式响应放大单自由度体系进行了地震反应分析对比,包括:对具有相同阻尼系数的黏滞阻尼器,进行了多遇地震作用下的控制效果分析和能量分析;对El Centro波作用下具有相同位移控制效果的不同阻尼系数的黏滞阻尼器,进行了罕遇地震作用下的控制效果分析和能量分析.结果表明,该装置在不同强度地震作用下对位移、速度、阻尼力等响应具有明显的放大作用,安装阻尼系数较小的阻尼器可达到直接安装阻尼系数较大阻尼器相同的减震和耗能效果,且具有在不同强度地震作用下位移不失效的优点.