双向受力下钢筋混凝土框架节点 抗剪承载力计算方法

《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)规定框架结构设计应保证其在两个方向分别满足抗震要求。但地震作用是多维的、随机的,框架节点可能在两个方向同时受力,使其抗震能力相比于单向地震作用可能会降低。目前对钢筋混凝土框架节点在两个方向同时受力时的抗剪承载力计算未见详尽报道。该文分析了钢筋混凝土框架节点在双向同时受力时的抗剪机理,双向受力下,节点内作用合成剪力,节点端部形成斜向受压区,节点内形成不同于单向受力下的斜向斜压杆。基于拉压杆模型建立了双向受力下框架节点的抗剪承载力计算方法,其计算结果与已有试验结果吻合良好。     

试件特性对地震模拟振动台控制性能影响Ⅰ——对系统稳定性的影响

为了解决地震模拟振动台控制系统设计时将试验试件假定为刚性质量造成的控制系统控制频带窄、稳定性差、地震记录再现精度低等问题,通过系统建模分析了单自由度、多自由度柔性负载在刚性负载设计参数、空载设计参数控制下的系统性能.结果表明,柔性负载在空载设计参数下的系统稳定性更优.实例仿真表明,空载设计参数控制下系统稳定性得到大幅度改善.     

多自由度实时子结构试验系统稳定性分析方法

实时子结构试验将数值模拟和物理试验相结合,充分发挥各自优点,为工程结构研究提供了一种新的试验手段。系统稳定性是保证实时子结构试验成功实现的前提,但现有研究成果主要针对单自由度结构,多自由度系统稳定性评价方法所需参数相对复杂、稳定性指标物理意义不够明确。该文结合振型叠加法和增益裕度概念发展了多自由度稳定性分析方法,通过试验验证了该方法的有效性。同时运用该方法就时滞补偿下实时子结构试验系统稳定性进行了评估,并阐述了时滞补偿对实时子结构试验系统稳定性的影响机理。研究结果表明该方法能准确评价多自由度子结构试验系统稳定性,时滞补偿对子结构稳定性可能产生有利也可能产生不利影响。     

扭转屈曲对十字截面轴心压杆承载力的影响

对于双轴对称十字形截面轴心压杆的设计方法,GB50017—2003《钢结构设计规范》在GBJ 17—88《钢结构设计规范》基础上增加了长细比不得小5.07b/t 的规定,相关文献指出根据该设计方法设计的构件截面偏大。对长细比不得小于5.07b/t 的规定进行了推导,从理论分析和有限元计算2 方面得出构件设计截面偏大的原因在于该设计方法要求材料必须足线弹性假定条件,进而分析得出了不同材料使用该设计方法时截面宽厚比需要满足的条件。最后,提出了考虑扭转屈曲时十字截面构件新的设计方法——等效设计强度设计,对比验证结果表明该方法简便、适用。     

神经网络在振动台子结构试验中的应用

振动台子结构试验的一个重要研究内容是试验系统的时滞与补偿。时滞会影响试验的精度、系统的稳定,甚至造成计算结果的发散。在现代控制理论中,神经网络是解决时滞问题的一个有效工具。在振动台子结构试验中,可以利用神经网络对作动器的信号进行预测。通过仿真分析发现,神经网络的时滞补偿效果显著。     

冷弯不等边角钢轴心受压杆稳定系数研究

冷弯不等边角钢在输电铁塔等一些特殊构件中有较好的应用前景。然而, 现行《钢结构设计规范》(GB50017—2002) 、《冷弯薄壁型钢技术规范》(GB50018—2002) 及《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154—2002) 没有明确给出冷弯不等边角钢的设计计算方法, 影响了冷弯不等边角钢的推广应用。文章结合型钢稳定理论和有限元数值模拟分析, 研究了冷弯不等边角钢在轴心受压条件下的稳定性和弯扭屈曲承载力, 给出了冷弯不等边角钢轴心受压杆的稳定系数公式, 可供设计参考。     

时域稳定的基础频响连续有理近似参数识别方法EI北大核心CSCD

采用连续有理近似函数描述基础时域动力模型是土-结动力相互作用时程分析的重要方法。该近似函数的稳定性和精度决定了土-结相互作用系统时域分析的稳定性和精度。目前,连续时间有理近似函数的参数识别方法无法同时确保精度、稳定性和计算效率。该文基于线性系统控制理论,将有理近似函数分解为一系列一阶和二阶子系统的组合,并通过各子系统的稳定条件提出了被识别参数的理论稳定边界。基于此,利用遗传算法和序列二次规划算法建立了时域稳定的连续有理函数参数识别方法。不同基础频响函数数值仿真结果表明:对于简单函数,该文方法与既有方法均可保持高精度,但该文方法在确保稳定性的同时可以提高近35%的计算效率。对于复杂函数,采用高阶有理函数时,该文方法用时仅为既有方法的25%,同时精度大于95%。证明了该方法可以在保证函数稳定性与拟合精度的同时提高了计算效率,从而使得连续有理近似函数适用性更好。     

半主动控制三维缩尺隔振楼板系统振动台试验研究

为降低大型地震模拟振动台试验时所引起的振动对振动台实验室以及周边建筑结构内的机床以及精密仪器的影响,提高结构内人员的舒适度,建立了一种频率相关的半主动控制三维隔振楼板系统。提出了一种基于楼板输入加速度主频的on-off半主动控制方法以及相应的频率在线检测方法,开展了振动台试验,进行了正弦波与地震动引起振动的加载。试验结果表明:所提出的频率在线检测方法可以快速有效地检测输入振动波的主频,根据此频率进行的半主动控制可以有效降低楼板的振动响应。为了提高控制效果,实际应用中应尽量降低磁流变阻尼器在低阻尼力模式时的阻尼。     

摇摆结构体系框架柱脚BRSP耗能机制分析

钢框架结构的底层刚性连接柱脚节点在地震时内力大,容易发生损伤破坏,摇摆结构体系中需改变框架柱脚的构造形式以改善结构体系的失效模式并提高结构性能。本文提出一种可抬升的半刚性框架柱脚,设置屈曲约束钢板(buckling restraint steel plate, BRSP)以耗散能量,分别从BRSP与框架柱翼缘的厚度比α、宽度比β和轴向刚度比ω 3个方面分析柱脚的滞回性能,并与传统刚接柱脚进行对比。结果表明:随着α和β的增大,构件耗能能力和结构抗侧刚度不断增大,且能较好地减少柱脚的塑性损伤。当α取0.85、β取0.50且ω在[0.3,0.5]范围内时,结构性能最优。BRSP的塑性耗能占总体塑性耗能的比值在80%以上,柱脚的损伤可集中控制在可替换的BRSP内。通过对BRSP与垫板、盖板以及地梁的接触分析表明,盖板不仅能够有效防止BRSP的面外屈曲,还能提供总耗能7%的摩擦耗能量。本文提出的框架柱脚形式具有良好的耗能能力,可以提高结构的抗震性能和可恢复性。