统一光滑反应谱及其在地震动合成中的应用

为改进目前抗震设计加速度反应谱的精度和统计特征在不同周期段有所差异以及由此合成的地震动的低阶谱在频谱特性方面不够真实等问题,基于相对位移反应谱线性模型及其与高阶谱的关系,提出采用唯一函数形式表示的统一光滑加速度反应谱,在此基础上提出兼顾位移谱特性的人工地震动合成方法.数据分析结果表明统一光滑谱具有形式简单、各周期段精度均较高等优点,由此生成地震动信号能够更综合准确地满足加速度谱、速度谱和位移谱的频谱特性需求,精度较高.统一光滑反应谱在函数形式、多阶谱、弹塑性谱精度及多维性等方面具备统一性,可以应用于结构抗震分析及地震动合成.     

不同场地条件地震作用下曲线桥振动台试验

为研究不同场地条件地震对曲线桥结构响应的影响,以一座5%纵坡的曲线桥为研究对象,设计了缩尺比例为1∶10的曲线桥缩尺模型,选取不同场地条件的地震波进行了振动台试验.研究结果表明:场地条件对曲线桥结构响应的影响显著,从Ⅰ类到Ⅳ类场地,曲线桥结构响应逐渐增大,双向地震激励下结构响应较单向激励显著;主梁结构响应具有空间性,顺桥向地震激励时,主梁平动的同时沿固定墩产生转动,横桥向地震激励时,主梁则以平动为主;曲线桥结构响应与曲线桥和主震方向的相对位置有关,平行于主震方向时,切向位移显著,垂直于主震方向时,径向位移更加敏感;桥墩位移方向与地震激励方向夹角越小,相应的位移响应越大.墩高越高,桥墩位移的放大作用越显著,固定墩切向位移对地震响应比较敏感;当曲线桥平行于主震方向单向激励时,低墩处支座容易脱落,双向激励和垂直主震方向时,高墩处支座容易脱落,在曲线桥抗震设计分析中应予以重视.     

基于倾角测试的桥梁变形实时监测研究

对基于结构的倾角测试能实时、精确得到结构变形,以悬臂梁及简支梁为例,推导倾角与挠度间关系,利用MATLAB编程工具对倾角进行积分、拟合得到结构变形,并通过钢梁加载试验与实测挠度进行对比,通过健康监测工程实例介绍倾角仪在变形监测中的应用。分析表明,建立的倾角和变形间关系合理可行,不同结构进行变形监测需考虑边界条件;基于MATLAB对倾角拟合挠度曲线过程简单,与实测挠度吻合较好;在桥梁健康监测系统中用倾角仪对结构进行变形监测,可得结构实时变形曲线与任一时刻变形规律。     

地铁运营诱发振动实测及传播规律

对某地铁3处典型路段的地铁运营诱发振动进行了实测,分析了其特点和衰减规律,得到了如下一些结果:地铁运营诱发振动的60-80 Hz分量较大,传到建筑物的振动以20 Hz以内的低频振动为主;垂直分量较水平方向衰减慢,且垂直分量振动幅度显著高于水平分量;不同地质条件对地铁运营诱发振动的传播影响较大;离开隧道轴线一定距离存在一个振动放大区,此距离与地层条件、隧道埋深和振源机制有关.本文实测条件下,这一距离为20-30 m;振动放大区能量主要集中在10 Hz以内,高频振动分量总的趋势是随距离的增大而衰减,但某些高频振动分量在某些地质条件下同样会出现反弹情况.最后根据实测数据提出了预测地铁运营引起环境振动的统计回归公式,可为预测或估计地铁运营诱发的环境振动以及地面建筑的防振减振控制提供参考.     

震级、震中距和场地条件对反应谱特性影响的统计分析

选取世界各地的地震记录共324组,研究了竖向与水平反应谱的比值(V/H)、反应谱峰值周期(T^p)、动力放大系数最大值(β_max)、地震影响系数最大值(α_max)和2水平向峰值周期的差值(ΔT_p)等参数,以及这些参数与场地类别、震级和震中距的关系.结果表明:1)现行规范中V/H=2/3基本符合实际情况的;2)竖向T_p略小于相应水平T_p;竖向T_p随震中距和震级增大,场地类别的影响不明显;3)α_max随震中距的增加而减小.当震中距离比较大时,场地条件对α_max值的影响不明显;4)2个水平向反应谱的特征周期存在一定差异,随震级的增大这一差异有增大的趋势.     

基于多自由度结构的DTMD参数分析及设计方法

双调谐质量阻尼器参数较多,其设计方法、有效性的研究仍不完善,鉴于此,针对地面运动作用下多自由度结构双调谐质量阻尼器的优化设计方法进行了初步研究,推导了双调谐质量阻尼器的位移动力放大系数(DDMF)。基于最优化目标函数研究了优化设计参数对振型参与系数的敏感性;在此基础上,给出了一种双调谐质量阻尼器的优化设计方法,并通过某高层钢结构的仿真分析对该优化设计方法的有效性进行了评价,结果表明,优化设计后的双调谐质量阻尼器可有效降低受控结构的位移动力响应。     

销钉式防屈曲支撑性能试验研究

防屈曲耗能支撵(BRB)作为一种新型的支撑构件,具有良好的耗能减震作用,目前已广泛应用于一些实际工程.本文提出了一种新型防屈曲支撑——销钉式防屈曲支撑,该支撑耗能部分由全钢一字型内核和销钉组成,其特点在于构造简单、初始刚度高,小变形时起普通支撑作用,大变形时起耗能作用,比较适用于层间变形较小的混凝土等结构.制作了全钢、摩擦、钢铅组合和销钉式防屈曲支撑,通过拟静力试验,对比研究了4种防屈曲支撑的性能.结果表明:销钉式防屈曲支撑荷载-位移滞回曲线饱满,初始刚度较全钢防屈曲支撑提高将近80％,在较小变形时提供较大的初始刚度,在大变形时销钉断裂使防屈曲支撑进入屈服耗能状态.     

混杂纤维水泥基复合材料轴心受压应力-应变关系研究

在混杂纤维总体积掺量为2%的条件下,改变钢纤维、聚丙烯纤维和聚乙烯醇纤维的体积掺量,设计制作了两类混杂纤维水泥基试块,通过轴心受压试验,分别研究钢-聚丙烯和聚乙烯醇-聚丙烯混杂纤维水泥基复合材料的轴心受压应力-应变关系,并提出了不同纤维掺量变化对峰值应力、峰值应变影响的计算式。结果表明:钢纤维和聚乙烯醇纤维能提高试块的抗压强度,聚丙烯纤维能显著提高试块的峰值应变,当聚丙烯纤维体积掺量大于0. 5%时,混杂纤维水泥基复合材料的抗压强度会低于基体。     

支架设备串联隔震振动台试验研究

针对支架-设备串联隔震体系,设计了适用于支架-设备串联体系的隔震装置,该装置在水平向的刚度较小,而竖向的刚度较大,能够抵抗上部电气设备在隔震层产生的倾覆力矩。然后制作支架-设备串联隔震体系试验模型,进行扫频振动台试验。试验结果表明,该支架-设备串联体系隔震装置能延长串联体系的自振周期,有效地减小上部结构的响应,显示出良好的隔震性能,同时该装置无摇摆现象,能够抵御上部电气设备在隔震层产生的倾覆力矩,具有良好的稳定性。     

基于ARMA模型的桥梁施工监控时间序列分析

桥梁施工中主梁线形的监测和控制,对确保大桥顺利合龙起到了至关重要的作用。在与有限元模型模拟计算方法分析比较的基础上,寻求一种具有参数估计简便、估计精度高和预报可靠等特点的ARMA模型方法。最后以某大跨度连续刚构桥为例进行了分析计算。通过对实测数据的预处理、平稳性分析、模型识别、模型检验等,得到合适的ARMA模型并结合该模型计算出预测结果。通过两种模型与实测结果差值的比较,结果表明时间序列模型的预测值与实测值吻合较好,证明了该方法的实用性。