宽温域环境下黏弹性减震框架结构混合试验研究

为了研究温度对黏弹性减震框架结构动力响应的影响规律,对1个5层黏弹性减震框架结构在宽温域环境下进行了地震模拟混合试验。提出了求解黏弹性减震框架结构(子结构在不同楼层)的混合试验运动方程的方法。进行了一系列不同温度下黏弹性减震框架结构的混合试验,并对试验结果进行对比分析。研究结果表明:黏弹性阻尼器(VED)对结构动力响应有着较好的控制作用;随着温度升高,VED对结构位移和加速度的控制效果基本均呈逐渐减弱趋势,且减弱速率逐渐减小;VED的滞回曲线饱满程度、耗能效率和力峰值均逐渐降低且降低速率逐渐减小;各环境温度下,VED对加设层的位移和加速度控制效果均最好,对其他层的控制效果均基本随与加设层距离的增加而逐渐减弱,且减弱速率逐渐减小;随着加设楼层的升高,VED耗能和力峰值对低温的敏感程度逐渐增大。     

磁流变智能结构的微粒群优化控制

在磁流变智能结构的减震控制中,结构的位移控制和加速度控制是其减震控制的两个重要控制目标,这就使得磁流变智能结构的减震控制成为了一多目标优化控制。为此,本文采用微粒群优化控制算法同时对磁流变智能结构的位移和加速度进行了最优控制分析,实现了磁流变智能结构多目标的优化减震控制。并对一每层各安装一个磁流变阻尼器的五层钢结构分别采用微粒群优化控制算法、ON控制算法和OFF控制算法进行了实例对比分析,结果表明：采用微粒群优化控制可显著地减小结构的位移反应,同时也可一定程度地减小结构的加速度反应。     

离子液体改性氧化石墨烯对天然橡胶性能的影响Ⅱ.硫化特性及动力学

用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(BMI)改性氧化石墨烯(GO),以改性GO(GO-BMI)填充天然橡胶(NR),通过X射线衍射法、差示扫描量热法和拉曼光谱表征了GO-BMI,考察了GO-BMI用量对NR混炼胶硫化特性的影响,并采用Ghoreisy模型和自催化反应模型研究了硫化动力学。结果表明,GO经过BMI改性后,层间距进一步增大,玻璃化转变温度相比BMI向高温方向移动,结构的无序性增大; 随着GO-BMI用量的增加,NR混炼胶的焦烧时间和正硫化时间均延长,硫化速率下降; Ghoreisy模型和自催化模型均能很好地描述GO-BMI/NR混炼胶的硫化动力学,随着GOBMI用量的增加,硫化反应活化能逐渐增大。     

圆形钢管混凝土柱接触热阻的理论分析

精确地分析火灾下结构构件温度场对于安全可靠的防火设计尤为重要。而目前,在计算钢-混凝土组合构件火灾下的温度场时,一般都忽略了钢与混凝土界面处接触热阻的影响。对结构钢和混凝土热物理参数进行了综合考虑,通过求解热传导方程导出了圆形钢管混凝土柱中钢管内壁与核心混凝土间接触热阻的解析解,为进一步精确分析火灾下圆形钢管混凝土柱温度场提供了一种新的方法。     

基于分数阶导数的磁流变弹性体参数模型

磁流变弹性体宏观力学行为是基体粘弹性和磁致模量变化的综合反映,建立能够准确模拟其力学特性的参数模型是设计磁流变弹性体装置所必需的。因此,该文利用建立粘弹性材料参数模型的VFD(粘弹性分数阶导数)元件及弹簧元件与表述磁致效应的非线性弹簧元件,建立了磁流变弹性体的磁致粘弹性参数模型,分析了频率、磁场强度和分数阶数对该模型动态性能的影响,结果表明该模型能够反映磁流变弹性体磁致效应对其力学性能的影响,且该模型仅需少量参数就能在较宽频率范围内更好地模拟真实的试验性能。     

磁流变阻尼器的设计与分析

磁流变阻尼器作为优秀的半主动控制器件,已被广泛运用于各种场合的振动控制。目前磁流变阻尼器的设计方法在很大程度上仍然依赖于设计者的经验,无法对其进行精确的计算。从磁流变液的本构关系和磁流变阻尼器的阻尼力模型出发,着重论述磁流变阻尼器的构造与磁路的设计方法,并运用有限元对磁路部分进行仿真分析;通过参数优化设计出经济合理的磁流变阻尼器,用MATLAB对其进行性能分析,所论述的设计方法能满足工程精度要求,尤其对土木结构工程中磁流变阻尼器的设计具有指导意义。     

粘弹性减震控制结构随机状态反应分析

利用粘弹性阻尼器进行结构的减震控制是最为常用的被动控制方法,对粘弹性减震控制结构动力反应分析中较多的研究集中于确定性的地震激励分析,然而确定性的地震激励不具有代表性.为此,本文对粘弹性减震控制结构进行了随机状态反应分析,在平稳过滤白噪声激励下建立了减震控制结构的状态方程,然后导出了减震控制结构的位移谱密度反应.通过对加有粘弹性阻尼器的八层框架结构进行实例分析,分析结果表明:具有代表性激励的随机振动方法能准确的分析粘弹性减震控制结构的动力反应,同时谱密度反应的对比结果表明粘弹性阻尼器具有优良的减震效果.     

西安石油宾馆采用粘弹性支撑减震设计与研究

对8度区的西安石油宾馆采用粘弹性消能支撑进行减震设计与研究。首先利用时程分析计算原结构在多遇地震作用下的变形,针对原结构不满足抗震要求,采用粘弹性支撑对原结构进行抗震加固;随后阐述了粘弹性阻尼器及消能支撑的设计,简述了阻尼器位置的优化。通过对该宾馆加与不加粘弹性支撑的时程分析,计算结果表明,粘弹性阻尼器可有效降低结构的振动反应,是一种性能良好的消能减震装置。     

火灾下钢管混凝土柱受热分析模型

建立火灾下钢管混凝土柱的受热分析模型以便于在抗火分析和防火设计中应用。首先基于传热学的基本理论确定了火灾下钢管混凝土柱与火场的热交换过程,然后根据能量守恒原理和热力学理论确定了钢管混凝土柱截面内的导热过程,推导了有限差分形式的截面温度场计算的基本方程,最后编制了数值计算程序来模拟钢管混凝土柱截面内的温度场。分析模型中重点考虑了水分和接触热阻对截面温度场的影响。数值程序的计算结果与试验结果符合得较好。     

考虑磁性颗粒不均匀分布的磁流变液修正微观力学模型及试验验证

为了研究磁性颗粒在磁场作用下的不均匀分布对磁流变液力学性能的影响,通过卡方分布来模拟磁性颗粒的间距分布,对现有的磁流变液微观力学模型进行修正,并通过磁流变阻尼器的力学性能试验验证了模型的有效性。在磁流变液双链微观力学模型的基础上,修正相邻磁性颗粒的间距完全相等且不随磁感应强度而变化的假设,采用卡方分布来表征磁性颗粒间距的不均匀分布,并引入分布参数来描述磁性颗粒间距随磁感应强度的变化关系,推导了考虑磁性颗粒不均匀分布的磁流变液修正微观力学模型;基于修正的微观力学模型,分析了分布参数对磁流变液剪切屈服应力的影响;将该文提出的磁流变液修正微观力学模型带入到磁流变阻尼器的准静态模型中,可以得到不同电流下的阻尼器最大出力,并与磁流变阻尼器力学性能试验数据进行对比来验证所提模型的有效性。结果表明,考虑了磁性颗粒不均匀分布的磁流变液修正微观力学模型可以更加精确地预测磁流变液在不同磁感应强度下的剪切屈服应力,尤其是在低磁感应强度情况下可以改善现有微观力学模型放大了磁流变液剪切屈服应力的缺点。