建筑隔震技术在日本的发展与应用

隔震的基本思路非常简单,就是在建筑物与基础之间设置一个柔软的隔震层,减小地震动对隔震层以上结构的影响。当建筑受到地震袭击时,地面运动会从基础开始向上传播并被逐渐放大。这样一来,不但结构本身很容易被损坏,建筑设备和室内家具等也都很容易被损坏（见图1a）。在隔震建筑中,由于隔震层在水平方向比较柔软,变形主要集中这里（见图1b）,于是产生三方面效果：（1）柔软的隔震层延长了结构的自振周期,往往可以有效减小结构的加速度反应;（2）安装在隔震层中专门用于耗散地震能量的消能器可以通过集中在隔震层的变形,有效地耗散地震能量,从而减小建筑的加速度和位移反应;（3）结构周期延长了,总变形通常会增大,但在隔震建筑中,变形集中在隔震层,这有效地减小了隔震层以上的上部结构的变形（见图1c）。     

相邻RC框架结构地震碰撞过程模拟与初步分析

相邻建筑物碰撞是指地震作用下其间距无法满足相对位移要求时造成的侧向撞击,常常导致或加剧结构破坏。选取Hertz-damp接触单元模型,推导了考虑碰撞的结构动力方程,模拟了相邻钢筋混凝土（RC）框架结构地震碰撞过程。分析碰撞过程,并利用梁柱单元破坏指数的变化解释了相邻RC框架结构地震碰撞破坏机理,指出地震碰撞破坏作用不完全随防震缝宽度的增加而降低。     

悬挂式帷幕地铁深基坑变形特性研究

基于江漫滩地铁深基坑的变形实测资料,采用理论分析、经验公式和有限元数值模拟方法,总结了悬挂式帷幕基坑变形规律,给类似工程设计和监测提供依据。结果表明:悬挂式帷幕基坑地表沉降曲线呈凹槽形,地表沉降考虑流固耦合作用大于不考虑流固耦合作用;地下连续墙的最终形态为内凸胀肚型,墙顶水平位移不完全是朝坑内移动,地下连续墙最大水平位移与基坑挖深的比值和全止水帷幕基坑差异不大,最大水平位移点深度位于坑底附近;由降水引起的地表沉降占总沉降量的比值约为0.54;地表沉降范围可以划分为主要影响区、次要影响区和微弱影响区;地表沉降曲线可根据影响分区选用不同的函数表达式;最大地表沉降点位置大于同等条件下全止水帷幕基坑约1.0～3.0 m。     

砂土液化概率计算新方法

基于发展风险理念下液化防治技术的需求,推导出了一种基于单变量（UB）的概率计算新方法,提出了以实测标贯击数为主控参数的砂土液化概率评价的半经验半理论方法与新计算公式,并以近期地震大量实测数据对新方法进行了对比检验。研究表明：通过较为成熟的土层液化判定的确定性方法与求解概率的经典数学方法相结合,可解决目前实测资料不具备完备性导致的完全依靠样本回归或学习形成的评价方法的偏差问题,亦可克服采用CSR理论导致的既有液化概率计算方法在砂层埋深超过10 m后不合理的缺点;以2011年新西兰地震中0.23g～0.89g的PGA范围、2～30 m埋深的341组液化实测数据检验,新方法和公式的可靠性和先进性得到了验证。提出的公式已被具有样板规范性质的《建筑工程抗震性态设计通则》修订版采纳,可为相关规范修订及工程应用提供指导与技术支持,同时提出的基于单变量的概率计算新方法对其他多自变量下二分类概率计算问题具有指导与参考意义。     

新型草砖填充墙RC框架柱抗震性能试验研究

为解决普通砌体填充墙为结构构件提供极大的刚度,从而大大降低结构延性和耗能能力的问题,研制了一种低弹性模量和高延性的新型草砖砌块,以代替传统砌块作为填充墙材料。进行了防火材料性能及力学性能测试,并设计无墙框架柱、普通砖墙框架柱、草捆墙框架柱和草砖墙框架柱四种模型进行拟静力试验,对比分析了构件破坏模态、滞回曲线、骨架曲线、耗能能力和延性等。研究结果表明：新型草砖与防火材料结合效果好;其材料强度约为普通砌体的1/30～1/50,弹性模型约为普通砌体的1/3000～1/4000,具有良好的可恢复性;草砖墙柱组合构件的延性和耗能能力均高于普通砌体墙组合构件和无墙框架柱构件,且在试验过程中草砖材料不发生破坏。此类新型草砖材料自重轻,可恢复能力强,具有良好的抗震性能,可作为填充墙材料加以应用。     

采用增强槽钢连接件的双钢板-混凝土组合梁受弯性能研究

为了解决常规双钢板-混凝土组合结构整体性不足的问题,提出了一种采用增强槽钢连接件的双钢板-混凝土组合结构。为研究该组合结构受弯性能,对6根采用增强槽钢剪力连接件的双钢板-混凝土组合梁开展四点弯曲试验。研究参数为核心混凝土种类(超高性能混凝土及普通混凝土)、剪跨比、钢板厚度及连接件间距。试验结果表明：合理控制距厚比和剪跨比,试件将呈现弯曲破坏形式,并展现出良好的延性,增加钢板厚度和核心混凝土强度,截面受弯承载力得到提升。提出了该双钢板-混凝土组合梁受弯承载力理论分析模型,与试验结果比较表明,该理论分析模型能较好计算该组合梁承载力。同时,基于ABAQUS软件建立采用增强槽钢连接件双钢板-混凝土组合梁精细化有限元分析模型,与试验结果验证表明,该分析模型能精确模拟组合梁受力性能,可为该种组合结构的设计与应用提供基础。     

区域土特征函数:概念与原理

作为区域土特征理论研究的起点,以土力学和土动力学经典理论和实际资料为基础,提出了相应的概念、原理、准则和实证。从土的经典本构模型出发,提出了双控制参数的概念,以此作为区域土特征理论的基础。提出了区域土特征函数的概念,阐明了其定义、内涵和外延,提出了包括控制性、普适性、完备性、原位性、一致性、可操作性和存在性等属性要求在内的区域土特征函数构建准则。针对常见的砂土和黏土,提出了采用N-v_s特征函数表征其区域土力学和工程特性的思想,给出了构建方法,阐明了其原理,通过17个国家77个地区实际N-v_s函数关系的分布特征,论证了砂土和黏土N-v_s特征函数的存在性。     

基于GDEM的坡脚劣化条件下三峡库区砂岩反倾岩质边坡的破坏机制研究

三峡库区反倾岩质边坡的坡脚岩体在水-岩作用下,物理力学性质易发生劣化,威胁边坡稳定。准确认识坡脚岩体劣化条件下反倾岩质边坡的破坏机制尤为重要。以三峡库区砂岩反倾岩质边坡为研究对象,利用GDEM数值软件建立了不同坡角、岩层倾角、层厚的边坡模型。对于坡脚劣化前后均未发生倾倒变形的边坡,分析了坡脚劣化前后边坡最大主应力的变化;对于坡脚劣化前稳定、坡脚劣化后发生倾倒变形的边坡,概述了反倾边坡在坡脚劣化条件下的变形演化过程,明确其对坡脚劣化的响应特征。另外,分析了坡角、倾角、层厚对边坡变形的影响,探明了砂岩反倾边坡破裂面的形态、位置特征,砂岩边坡主破裂面与层面夹角呈20～26°,以坡脚劣化岩体与上部变形岩体为界,破裂面自分界点向上成近直线形。砂岩反倾边坡中主要呈剥落-倾倒-折断式的破坏模式。     

方钢管混凝土-钢梁半刚性节点抗弯性能分析

半刚性节点由于其优越的受力性能,得到国内外研究者的广泛关注。提出一种采用角钢连接的方钢管混凝土柱和钢梁的新型半刚性节点形式,并通过与欧洲规范EC 3对比,确定新型节点属于半刚性连接。提取节点螺栓群在不同参数下的剪力和弯矩,分析节点在荷载作用下承担弯矩和剪力的主要机制。通过分析,给出连接板处螺栓承担节点竖向剪力的百分比,以及角钢连接处螺栓承担弯矩的百分比。     

高强钢筋高强混凝土桥墩等效塑性铰区长度分析

钢筋与混凝土材料的高强化是工程结构发展的重要方向,为研究配置高强钢筋的高强混凝土桥墩等效塑性铰区长度,整理了37根高强钢筋高强混凝土桥墩试验数据,与Priestley、Paulay、Telemachos及我国《公路桥梁抗震设计细则》建议的塑性铰区长度计算公式进行了对比分析,并通过灰色关联方法分析了影响高强钢筋高强混凝土...