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。     

设置高延性水泥基复合材料后浇区的墙-梁平面外节点抗震性能试验及损伤分析

为研究设置高延性水泥基复合材料(ECC)后浇区的墙-梁平面外节点的抗震性能，考虑墙内钢筋预埋方式、节点区钢筋连接方式、剪跨比、板宽度等因素，设计了7个装配式节点及1个对比节点并进行了拟静力试验，得到该类节点的破坏形态、滞回性能、承载力、刚度退化、耗能能力等，并采用四种损伤模型对其损伤演化过程进行分析。试验及损伤模型分析结果表明：节点以梁端弯曲破坏为主，墙破坏轻微；后浇区采用ECC可以有效提高节点的延性与承载力；墙内钢筋采用双层预留焊接锚板的连接方式优于采用横向钢筋约束；后浇区内钢筋采用弯起钢筋搭接、弯钩钢筋连接、套筒连接等形式均能有效传递钢筋应力；弹塑性耗能差模型能较好反映加载过程中节点的损伤状态，应用方便且计算结果更为精确。     

地震动加加速度反应谱的概念及特性研究

加加速度是加速度关于时间的变化率,反映了结构受力变化情况。地震动加加速度及其反应谱的研究可以加强人们对地震动非平稳性的认识。阐述了加加速度的力学意义及研究价值,探讨了计算DriDri速度的动力学方法并对其优缺点进行了比较。建立了地震动下弹性及弹塑性加加速度反应谱的求解方法。根据场地类型、放大系数、延性系数及折减系数等影...     

基于支持向量机的张弦梁损伤识别试验

对单榀张弦梁的索力损失和腹杆损伤进行了试验研究.对拉索加载不同程度的预应力来模拟索的预应力损失,利用环境脉动和冲击激励,通过采用Fourier变换或小波变换求得索的频率来计算施加在索上的预应力值.试验结果表明,该方法可以有效地监测索预应力.对张弦梁的上部腹杆进行了环境脉动下的损伤试验,对不同的杆件沿径向进行相应程度的截面切割用以模拟不同程度的损伤状态.对加速度样本进行小波包分解得到特征向量,利用支持向量机对特征向量进行损伤分类,验证了支持向量机方法用于损失识别的有效性.当支持向量机和主成分分析结合后,试验的损伤识别效果有明显的提高.     

多跨体外预应力连续梁动力特性研究-模态解析解

为研究多跨体外预应力连续梁动力特性解析表达,基于Bernoulli-Euler梁理论建立任意预应力筋布置形式的连续梁分析模型。在Ayaho Miyamoto研究基础上,建立预应力变化量与位移函数关系,将连续梁视为满足弯矩、转角条件的多个单跨梁,采用分段联立方法建立多跨体外预应力连续梁振动方程组,获得频率方程解析解。以两、三跨体外预应力连续梁为例,通过求解频率方程获得自振频率,与有限元及试验比较表明结果吻合较好。用该方法可较准确求得多跨体外预应力连续梁自振频率、振型等动力参数。     

基于集对分析理论的钢筋混凝土结构地震损伤综合评估方法

为了提高结构损伤评估的准确性,应用集对分析理论和方法,以整体损伤指数、最大层间位移角、滞回耗能循环次数和楼层能量集中系数作为评价因子,建立了损伤评估的集对分析模型,提出了基于集对分析理论的钢筋混凝土结构地震损伤综合评估方法.该方法将各待评定的样本值与分级标准形成对子,逐个比较其共有特性、相反特性及差异特性,从不同侧面刻画2个集合的联系与关系(即集对分析),从而比较准确地判别钢筋混凝土结构地震损伤的程度.并对4种不同型式的结构进行分析,验证了该方法的合理性和有效性.     

基于软计算方法的结构损伤信息融合

为了提高多传感器下损伤识别结果的精度,提出了结构整体支持向量机损伤诊断矩阵、损伤自信息和损伤信息熵的概念.将结构划分为多个子结构后,针对各个子结构分别进行样本采集训练并建立结构整体支持向量机损伤诊断矩阵,同时利用信息熵实现了特征层融合.基于模糊集理论、物元理论和模糊神经网络,研究了3种结构损伤信息决策层融合和评估的方法.对一个空间结构算例的损伤信息进行了多层次融合,结果表明:所提出的特征层融合方法及3种决策层信息融合方法准确有效.     

空间结构模态局部化和跃迁现象及分析

对空间结构模态局部化和跃迁现象进行了研究.通过某空间结构平面子结构的模态分析算例,证明了模态局部化和跃迁现象的存在.利用矩阵摄动理论揭示了2种现象的发生机理,得到空间结构模态局部化和跃迁现象发生的内因是结构自振频率的密集分布,外因是结构物理参数的微小变化.并阐述了2种现象对空间结构抗震计算和损伤识别的重要影响.指出忽略模态局部化现象进行的网壳结构抗震计算可能是偏于不安全的,掌握并利用好模态局部化和蹶迁现象,可能成为解决网壳结构损伤识别问题的一条有效途径。     

ECC与既有混凝土结合面的抗剪性能

为研究高延性水泥基复合材料(ECC)与既有混凝土结合面的抗剪性能及抗剪荷载的作用机理,设计并加载了3组带结合面的Z形剪切试件和1组混凝土整浇对比试件,分析配筋率和结合面处理方式对试件抗剪承载力、荷载滑移曲线、钢筋应变及结合面抗剪承载力组成等因素的影响,得到适用于ECC与既有混凝土结合面抗剪承载力的计算方法,在此基础上研究了抗剪承载力的组成及全过程变化规律,同时给出了剪切承载力各组成在动态过程中的计算方法.结果表明：ECC与既有混凝土结合面的抗剪性能强于普通混凝土;采用键槽连接处理的试件,其抗剪承载力高于凿毛粗糙面试件.本文提出的计算方法可以较好地计算试件的抗剪承载力,能够反映其各组成随滑移的变化规律.     

网壳结构损伤分区定位的模型试验研究

提出了一种适合于网壳结构的损伤分区定位方法,该方法对网壳结构进行区域划分并按区布置传感器,通过单点激励得到结构的高阶模态响应,利用随机减量技术和ITD法获取模态参数,再利用损伤前后高阶振型的差值来定位损伤区域。最后,通过对一个单层椭球面网壳结构模型的振动测试试验,验证了所提方法的可行性。