分阶段耗能摩擦-金属复合型阻尼器试验研究

为解决普通金属阻尼器在多遇地震下耗能效率低和摩擦阻尼器在罕遇地震下耗能能力不足等问题,提出一种分阶段耗能的摩擦-金属复合型阻尼器(FMCD)。为了考察金属阻尼器耗能材料(LY160和Q235)以及摩擦阻尼器的螺栓扭矩大小(80 N·m和120 N·m)等对FMCD受力性能的影响,制作了4个FMCD并对其进行拟静力循环荷载试验。试验结果表明,在止滑机制触发前,摩擦阻尼器工作,耗能效率高;加载位移大于止滑位移后,金属阻尼器工作,阻尼力增大;将摩擦阻尼器的预紧扭矩提升50%,FMCD摩擦阻尼器耗能阶段的峰值荷载和累积耗能分别提高了23%和18%;相较于采用Q235耗能的FMCD,采用LY160耗能的FMCD峰值荷载降低了7.6%,但累积耗能提高了29.9%,极限位移增加了15 mm。     

基于摩擦理论的滚刀磨损预测模型研究

盾构机在施工过程中常因刀具磨损过大导致刀具失效及刀箱变形等问题,经常需要进仓检查刀具磨损量,耗费时间长且掘进效率低。为得到磨损量预测公式,文中以CSM剪切模型为基础,建立盘形滚刀磨损量与磨损耗能的数值关系,提出滚刀磨损量的理论计算模型,并利用线性拟合寻找相关参数数值关系,对模型进行了简化处理。研究结果可为工程实践中刀具磨损量的预测提供理论依据。     

土体内外摩擦及摩擦强度试验研究

分析了摩擦的机理及土的摩擦强度，通过一系列的试验，分析了土体之间及土体与混凝土之间的外摩擦以及土体内摩擦随含水量的变化规律。试验结果表明：(1)影响土体外摩擦的主要因素有土体的颗粒组成、含水量、孔隙水溶液成分的化学性质和垂直接触面的压应力4个因素；(2)土体表观和本征内摩擦系数均随含水量增大而减小，但表观内摩擦系数受含水量的影响比本征内摩擦系数要大；(3)土中粒间吸力(尤其是可变结构吸力)对土体的摩擦影响很大；(4)土体裂隙面的外摩擦强度与土体的内摩擦强度随含水量的变化规律完全不同。土的外摩擦(系数)与土的内摩擦(系数)的区别主要在于：土体的外摩擦(系数)属于表观摩擦(系数)，它包含了与水溶液化学性质及饱和状态相关的广义吸力等各种粘聚力的贡献。而土体的内摩擦(系数)属于本征摩擦(系数)，广义吸力等各种粘聚力主要归入土体抗剪强度的粘聚力。土体抗剪强度组成部分的内摩擦与粘聚力存在关联作用。     

摩擦阻尼填充墙简易摩擦层性能试验研究

设计了5种用于摩擦阻尼填充墙的简易摩擦层,并对其进行拟静力试验,研究其力学性能。结果表明:1沥青砂摩擦层的剪切变形能力较强,但滞回耗能性能稳定性差;2苯丙乳液聚丙烯砂浆、苯丙乳液橡胶粉砂浆和乳化沥青橡胶粉砂浆摩擦层与低强度未改性砂浆摩擦层的滑动摩擦力相差不大,滞回环呈矩形,滞回性能稳定,剪切变形能力和耗能性能相当,聚合物纤维的掺入对提高摩擦层剪切变形能力和滞回耗能性能的效果不明显;3建议采用低强度砂浆构筑摩擦阻尼填充墙的摩擦层。     

夯实水泥土桩-土界面摩擦特性试验研究

夯实水泥土桩属于典型摩擦型桩,常用于处理大面积软土。为探究其桩土界面摩擦产生的原因及影响因素,通过一系列直剪试验,模拟了桩-土界面工作性状,探讨了夯实水泥土桩-土界面的接触特性,研究了水泥掺量、土的含水量、法向应力、养护龄期等因素对桩-土接触面摩阻力的影响规律。研究发现存在最优水泥配比,剪切带的影响范围与法向应力和摩擦角有关,龄期通过分阶段影响粘聚力和摩擦角提高接触面抗剪强度,研究结果对工程实践具指导意义。     

摩擦摆隔震高层框架-剪力墙结构振动台试验研究

为了研究摩擦摆隔震高层结构的抗震性能,提出了摩擦摆隔震设计的具体流程,并设计了一栋12层的摩擦摆隔震框架-剪力墙结构。为考察其隔震效果,制作了相应的缩尺模型并进行振动台试验。基于试验结果,研究上部结构的楼层响应和摩擦摆隔震支座的位移响应,对比分析剪力墙下摩擦摆及框架柱下摩擦摆滞回性能的区别。研究结果表明：通过摩擦摆隔震,该框架-剪力墙结构实现了9度多遇地震弹性,设防地震、罕遇地震甚至超罕遇地震可修;结构的楼层响应显著降低,摩擦摆完全起滑后,地震强度越大,摩擦摆的隔震效果越好,且摩擦摆隔震支座具有良好的自复位能力;在9度罕遇地震作用下,剪力墙下摩擦摆发生了竖向提离抬升,对摩擦摆的滞回性能产生影响。     

钢-混凝土组合梁非对称摩擦连接件往复加载试验研究

为研究钢混非对称摩擦连接件(Steel-Concrete Composite Asymmetric Friction Connection, SCCAFC)的抗震性能,考虑螺栓直径、螺栓预紧力、摩擦垫片材料因素,对7组采用AFCs钢混连接进行往复加载试验研究。试验结果表明：各组试件的滞回曲线饱满,产生双滑移平台很明显,达到预期的非对称摩擦耗能特点;预紧力增大、螺栓直径增大都会对试件的承载力、刚度、耗能有明显的提升;试件在加载前期刚度退化较为明显,后期刚度退化趋于平缓;各组能量耗散系数E_d分布在1.52～2.55之间,构件峰值荷载下的等效黏滞阻尼比h_e在0.242～0.406之间,其中PSC-6承载力、耗能能力最优,PSC-7最差,PSC-2和PSC-6所得各项数据差距不大,实际工程可以使用成本低的耐磨钢。     

煤矸石-土工格栅-砂层状体系的界面摩擦特性试验研究

结合工程实践提出煤矸石-土工格栅-砂层状体系的加筋土结构,通过直剪试验和拉拔试验,测试不同法向应力下煤矸石-土工格栅-砂层状体系的筋土界面特性,并与常规加筋土结构的筋土界面特性进行对比。研究表明:层状加筋体系具与有常规加筋土体系相似的界面特性,但由于砂的充填作用,提高了加筋层的密实度,增大了筋土接触面,使筋土界面强度更高,且界面强度发挥更早;层状加筋土体系还可以为加筋煤矸石提供排水通道,避免煤矸石浸水软化。     

新型摩擦耗能支撑试验研究

本文对摩擦耗能支撑进行了低周反复循环荷载试验，分析了摩擦耗能支撑的受力过程，工作性能和耗能性能。结果表明，摩擦耗能支撑具有较好的滞回特性，能耗散大量的能量，是一种理想的耗能减震结构。对装与不装摩擦板的摩擦耗能支撑进行了对比试验和分析。最后给一出了摩擦耗能支撑的恢复力模型。     

长孔螺栓摩擦阻尼器试验研究

本文主要针对长孔螺栓摩擦阻尼器进行了往复荷载作用下的试验研究,研究摩擦接触面材料、长孔宽度及有无碟形垫片对阻尼器工作性能的影响,设计了5个试件进行循环加载试验。结果表明:摩擦接触面为钢-钢接触时,摩擦力稳定性较差,使用黄铜板做摩擦材料时,阻尼器在多次往复荷载作用下摩擦力变化幅度较小,稳定性良好;长孔宽度较大容易产生高强螺栓预紧力的损失,在摩擦面上分布不均匀以及黄铜板翘曲变形等现象,长孔宽度小的试件在摩擦力的对称性上表现出更加优越的性能;碟形垫片的使用能有效地控制摩擦力的离散程度。     

加筋土的拉拔摩擦试验研究

本文通过筋土之间的拉拔摩擦试验研究,分析了四种筋材在同一填料以及一种筋材在三种不同填料中的筋土界面摩擦系数的变化情况,并分析了筋材摩阻强度的变化规律。试验结果表明:在同种填料中,土工网和土工格栅较土工布、土工带界面摩擦系数高;同种筋材在粗颗粒填料中界面摩擦系数较细颗粒填料中大。拉拔试验的剪切应力与剪切位移具有明显的非线性特征,在开始阶段剪切应力有明显的增加,然后达到峰值并趋于稳定;随着法向应力的增加,界面的剪切应力的峰值以及对应的拉拔位移量也相应的增加。研究结果可为今后加筋土的研究及应用提供一定的参考和借鉴。     

金属波纹管摩擦损失试验研究

通过现场实测2根27m采用金属波纹管套管的预应力梁的总摩擦损失,根据《混凝土结构设计规范》给出的公式,反推摩擦系数k、μ值,以此来推断张拉过程中k、μ的变化规律,以及《混凝土结构设计规范》给定值的合理性;根据计算分析,总结现场施工时需注意的关键问题。     

导热油黏温关系试验研究

为研究温度对导热油黏度的影响规律,文中选取了两种不同型号的导热油,用毛细管黏度计分别测定了这两种导热油在20～100℃的黏度,并据此拟合出相应的经验式。利用该经验式,通过代入导热油不同温度,可确定导热油的相应黏度。结果表明,黏度与温度有着密切的联系,在设定的温度范围内黏度随温度的升高而降低,通过经验式计算的数据与试验数据偏差率保持在5%以内,其中矿物型导热油平均偏差为3.78%,合成型导热油平均偏差为4.97%,该经验式可用来预测该类型导热油各温度下的黏度。     

形状记忆合金-摩擦摆支座滞回性能试验

阐述了对一种SMA-FPB的优化设计过程及试验情况,并验证了其可行性。首先对丝材进行了单轴拉伸试验,确保了其具有优秀的滞回性能,随后对搭载该种丝材的SMA-FPB分别以位移幅值、丝材数量、竖向压力、加载频率和循环周数为单因素变量,进行了滞回性能试验,比较并分析了SMA-FPB的等效刚度、单位循环耗能、等效阻尼比等力学性能。试验表明,该种SMA-FPB具有优秀的减震耗能能力和良好的自适应性,在多种工况下均有着稳定的力学表现和独特饱满的滞回曲线。     

球墨铸铁给水管道柔性接口轴向拉拔试验研究

为研究给水管道接口的力学性能,确定地震作用下接口的抗拉拔强度,对我国市政供水系统常用的DN150、DN200和DN300管径的球墨铸铁管道胶圈柔性接口进行了轴向拉拔试验研究。通过试验,给出了管道胶圈柔性接口的极限渗漏位移和最大拉力值,并指出了管道柔性接口轴向拉力-位移呈明显的非线性关系,以期对我国给水管道柔性接口的抗震分析和震害预测等研究提供基础数据。     

电梯限速器绳轮激光淬火试验研究

指出利用激光淬火可以提高电梯限速器绳轮的表面硬度和有效淬硬层深度,并可在其表面产生一定的残余压应力从而提高其疲劳寿命。针对材料为QT600-3球墨铸铁的限速器绳轮进行了激光淬火试验,研究了涂层、工艺参数、珠光体含量、基材表面硬度对淬硬层的影响,从而为限速器绳轮设计及激光淬火工艺提供一定的理论参考。     

亚温淬火在 45 钢钳口板批量生产中的应用研究

研究了亚温淬火用于４５钢零件批量生产中的问题．研究表明，经亚温淬火获得（Ｍ＋Ｆ）双相组织不仅能提高零件的强韧性，而且具有硬度均匀和减小淬火变形、开裂的特点．研究指出，只要能够控制并达到稳定的生产基础条件（如含碳量，淬火温度和冷却速度等）．亚温淬火就能满足零件批量生产的要求，并取得明显的经济效益．