弹性应变式传感器的研制及其在古建木构试验中的应用

现有传感器在古建木构试验应用中的局限性明显,现结合木构承载和变形的特点,引入了弹性应变式传感器。标定数据表明:弹性应变式传感器各项静态技术参数较好,应变与所求的力和位移之间具有显著的线性相关性。该传感器可用来测量枓栱构件自身变形及构件间相对位移和静摩擦系数。在足尺古建木构试验中,弹性应变式传感器数据可靠,重复性较好。最后,推导了间接法求绝对位移量的计算公式。     

WCY型应变式位移传感器的扩程应用及率定

在不能粘贴电阻应变片、没有电子百分表而又须测取荷载大、应变小、瞬时变化的应力、应变全过程曲线的情况下,可将WCY型应变式位移传感器扩程应用。 WCY型应变式位移传感器(以下简称为传感器),机械量程为1～100mm,最小读数     

基于传感技术的土体位移监测系统

基坑建设中土体位移的监测十分关键.基于Flex弯曲传感技术和无线蓝牙技术设计并制作了1种土体位移传感器,利用Flex传感器的角度测量原理,利用标定试验获取传感器弯曲角度与信号变化之间的线性关系,结果表明:该传感器测量的最大量程为60o,灵敏度介于0.5o～0.7o之间.基于室内模型加载试验进行传感器性能验证,结合标定试验的位移结果,与传统位移计的结果对比验证,发现两者位移高度一致.该Flex位移传感器可对基坑工程的位移、沉降等参数进行实时无线监测,为岩土监测提供了1种新方法.     

基于摇摆与剪切抗侧协同工作机制的斗栱节点侧向荷载-位移模型

斗栱节点是传统木结构重要抗侧构件之一,在竖向和水平荷载作用下具有摇摆与剪切抗侧协同的工作机制。根据斗栱节点摇摆与剪切变形,基于斗栱节点的几何物理参数及木材力学性能参数,以及已有传统木结构抗侧构件荷载-位移骨架曲线表征方法,给出了斗栱节点在竖向荷载和水平荷载共同作用下抗侧弹性极限荷载点、峰值荷载点及其切线刚度的计算方法,从而建立了斗栱节点侧向荷载-位移关系的解析模型。基于单、双斗栱节点在不同竖向荷载作用下的水平低周反复加载试验结果,验证了模型预测结果的准确性。研究表明,斗栱节点侧向荷载-位移模型可以较好地反映在模型弹性段和上升段斗栱节点的工作状态,但对峰值荷载的估计偏于保守。     

混凝土竖向构件在水平力下顶端水平位移分析

通过不同高宽比的混凝土竖向构件在水平力作用下构件顶端水平位移的分析,得出不同高宽比的混凝土竖向构件在水平力作用下,产生的弯曲变形和剪切变形在总水平位移中所占的比例是不同的,并且得出随着竖向构件高宽比的增大,构件顶端的水平位移会越来越大。     

钢筋混凝土剪力墙构件屈服位移研究

确定剪力墙构件屈服位移是剪力墙基于性能的抗震设计的重要内容。在分析现有剪力墙屈服位移计算公式的基础上,对不同参数的筋混凝土剪力墙结构低周反复荷载作用下的试验数据进行了分析,提出了一种改进的屈服位移计算方法。利用已有的剪力墙试验数据,对改进的屈服位移计算方法进行验证,结果符合较好,可为剪力墙抗震研究提供参考。     

建筑结构竖向构件受力位移角计算方法及其限值研究

结构受力层间位移角是准确判别结构倒塌破坏的关键参数。通过计算构件反弯点或虚拟反弯点,建立了结构竖向构件计算受力位移角与试验位移角的对应关系,采用结构区格剪切变形建立了填充墙计算受力位移角与试验位移角的关系。在进行多遇地震和风荷载作用下的结构楼层弹性判别时,采用竖向构件计算受力位移角结合构件试验开裂的位移角进行判别较为准确。根据构件试验,给出柱和剪力墙的开裂位移角均值分别是1/350和1/1600,90%保证率下的开裂位移角分别是1/550和1/2300;填充墙开裂位移角限值与连接方法有关,普通连接开裂位移角均值为1/800,90%保证率下的开裂位移角为1/1500;柔性连接开裂位移角均值为1/600,90%保证率下的开裂位移角为1/700。对多遇地震作用下的框架结构和框架剪力墙结构分析表明,按规范要求控制楼层变形时,框架柱和剪力墙的受力变形小于其开裂位移角均值和90%保证率下的开裂位移角,填充墙普通连接时不能满足不开裂的要求,柔性连接时基本满足不开裂的要求。     

结构试验中二维位移检测技术探讨

结构试验中试件的位移主体大多发生在一个平面之内,而且位移量往往以一个方向的位移为主,与之垂直方向的位移为辅.传统位移检测方法中,需要用两只一维位移传感器组合的方式进行测试,但该方法在使用过程中有诸多弊端,如易发生测杆弯曲卡壳或基座松动,或对测点的位移敏感度低而达不到测试精度.本文提出一种结构试验中二维位移的测试方法,并...     

基于位移延性的剪力墙抗震设计

本文介绍了不同轴压比的剪力墙在往复水平荷载作用下的试验结果,研究了轴压比对剪力培受力性能的影响;建立了剪力场考虑约束边缘构件的位移延性比的计算方法;通过理论计算,研究了轴压比、高宽比、约束边缘构件的长度及其含特征值对位移延性的影响;提出了基于位移延性的剪力场抗震设计建议以及确定约束边缘构件长度及其配箍的计算方法。     

钢筋混凝土剪力墙结构层间位移角与构件变形的关系研究

为实现变形指标——层间位移角在剪力墙结构基于性能的抗震设计中的应用,研究了层间位移角与构件变形之间的关系.首先,通过弹性分析得到了层间位移角与构件变形关系的计算公式.然后对不同楼层数的3个剪力墙结构进行了弹塑性时程分析,研究了结构在各性能状态下层间位移角与构件变形之间的关系.通过对计算结果的统计分析建立了弹塑性层间位移角与构件变形关系的计算公式.利用提出的方法可以直接、较为简便地将结构的整体变形转换为构件变形.     

FBG传感器在量测围岩内部位移中的应用

 光纤光栅(FBG)传感器利用波长调制传感信号,因而量测信号不受光源起伏、光纤弯曲损耗、连接损耗和探测器老化等因素的影响,可以广泛应用于量测应变、温度、应力、位移等参数。结合新奥法隧道施工中位移监测的要求,介绍光纤光栅传感器的原理及其在隧道围岩内部位移量测中的应用。与其他量测方法比较,利用光纤光栅传感器量测围岩内部位移具有仪器构造简单、安装量测方便、量测数据精确等优点,是一种非常实用的量测方法。量测数据验证隧道围岩变形的基本规律：不同位置的围岩其松弛变形不同,离开挖面越近的围岩,其松弛变形越大,离开挖面越远的围岩,相应的松弛变形越小;围岩的完整程度对围岩内部位移的影响很大。     

光纤光栅传感器在桥墩模型试验中的应用

针对光纤光栅传感器在不同受力情况下的测量效果,选取了3个分别采用Pushover和拟静力加载的钢筋混凝土桥墩模型,运用光纤光栅传感器和电阻应变片及电阻位移计,对模型的钢筋和混凝土应变及顶部水平位移进行了同步测量(共9组测量对比试验)。通过比较2类传感器在同一时刻的测量值和整个加载过程的时间-应变(位移)曲线,并结合试验结果对其中差异做了分析。结果表明,2类传感器量测结果符合较好,光纤光栅应用于应变、位移的测量是可靠的、有效的。最后对此类试验中需要注意的问题提出了建议。     

高静低动刚度型三维隔震系统的#br# 力学性能和地震响应研究

文章提出一种具有高静低动刚度特性(High-Static-Low-Dynamic Stiffness, HSLD)的新型三维隔震系统,由能提供正刚度并具有较大承载能力的斜置橡胶支座和提供负刚度的负刚度装置构成,静载阶段主要由斜置支座提供较大刚度以控制静位移,动载阶段由正负刚度装置联合实现较小隔震刚度减小加速度响应,克服了传统三维隔震支座低隔震刚度与高承载能力的矛盾。进一步对斜置橡胶支座和负刚度装置进行变形分析,得到正负刚度装置力学模型和参数关系,并开展斜置橡胶支座和负刚度装置的静力试验,建立斜置橡胶支座和负刚度装置的理论力学模型。将所提出的HSLD隔震系统应用于建筑结构,通过分析不同水准地震下的结构动力响应,发现HSLD隔震系统适应不同水准抗震性能设计需求,整体结构的静载位移和地震响应均可得到有效控制。     

A review on the performance of conventional and energy-absorbing rockbolts

This is a review paper on the performances of both conventional and energy-absorbing rockbolts manifested in laboratory tests. Characteristic parameters such as ultimate load, displacement and energy absorption are reported, in addition to load-displacement graphs for every type of rockbolt. Conventional rockbolts refer to mechanical rockbolts, fully-grouted rebars and frictional rockbolts. According to the test results, under static pull loading a mechanical rockbolt usually fails at the plate; a fully-grouted rebar bolt fails in the bolt shank at an ultimate load equal to the strength of the steel after a small amount of displacement; and a frictional rockbolt is subjected to large displacement at a low yield load. Under shear loading, all types of bolts fail in the shank. Energy-absorbing rockbolts are developed aiming to combat instability problems in burst-prone and squeezing rock conditions. They absorb deformation energy either through ploughing/slippage at predefined load levels or through stretching of the steel bolt. An energy-absorbing rockbolt can carry a high load and also accommodate significant rock displacement, and thus its energy-absorbing capacity is high. The test results show that the energy absorption of the energy-absorbing bolts is much larger than that of all conventional bolts. The dynamic load capacity is smaller than the static load capacity for the energy-absorbing bolts displacing based on ploughing/slippage while they are approximately the same for the D-Bolt that displaces based on steel stretching.     

Statistical approach to damage diagnosis of concrete dams by radar monitoring: Formulation and a pseudo-experimental test

This paper deals with the investigation of a diagnostic procedure especially suited for large concrete dams. The main features of such methodology are as follows: static excitation of the dam; displacement monitoring by radar device; identification of the unknown Young moduli in pre-defined homogeneous zones through a batch least square method. The uncertainty of the identified parameters is assessed by means of a thorough statistical processing. The numerical validation of the proposed method is carried out on the basis of pseudo-experimental data. The most important results, summarized in the paper together with some computational remarks, are critically examined.     

风向风速的联合概率结构建模

风向和风速的联合分布模型是结构工程和风能研究领域的重要参数,但两者的相关性等致使模型建立困难。基于乘法定理导出离散-连续混合联合分布模型,明确各项的物理和数学意义,并指出将风向风速离散-连续混合联合分布模型与2维连续联合分布模型建立联系的可能性。以重庆市日极值风数据为对象,导出风速条件密度变换解,计算出各风向上的数值解,并与经验累积分布函数比较验证数值解的准确性;然后引入混合概率密度函数对数值解进行拟合,建立风速条件概率密度的两分量混合模型,较单一概率分布模型有明显改善;将风速条件概率密度与风向频度函数相联合即可获得风向风速的离散-连续混合联合分布模型。为建立风向风速的2维连续联合分布模型,首先由风向频度函数和风向角概率直方图之间的联系确定风向角的概率直方图,再经拟合给出风向角的混合分布模型;类似地,由曲线拟合亦可获得风速混合模型中各参数与风向角的关系式,从而建立统一的风速条件概率密度模型;将两者结合起来,即为风向风速的2维连续联合分布模型。     

冲击荷载与静荷载作用下的单桩承载特性

对灌注桩试桩分别进行了高应变冲击试桩试验和单桩轴向抗压静载试验,并对动静载试验的结果进行了对比分析。结果表明:试桩静载试验荷载-沉降曲线呈缓变型,桩侧摩阻力先于桩端阻力发挥,且桩端阻力随桩端位移的增加表现出硬化特性; 桩侧各土层达到极限摩阻力所需的桩土相对位移差异较大,且摩阻力随相对位移的增大分别呈理想弹塑性、双曲线型和软化模型变化; 桩端持力层强度越高,冲击试验实测桩底速度信号负向反射越显著; 桩端持力层强度越低,实测桩底速度信号正向反射越显著; 高应变拟合分析的承载力普遍低于静载试验,而拟合分析的桩顶位移远小于静载试验单桩极限承载力对应的桩顶位移; 极限端阻力随桩岩阻抗比的增大而增大,且桩端持力层存在有效阻抗面积; 所得结论对于提高拟合分析土参数及单桩极限承载力的计算精度和可靠性具有重要意义。     

动静组合载荷破岩声发射能量与破岩效果试验研究

 在动静组合载荷多功能试验装置上,以脆性岩石(花岗岩)为研究对象,进行不同载荷作用下的破碎试验。运用声发射系统AEwin采集岩石破碎过程中的声发射数据。基于不同加载模式下的声发射总能量和破碎体积的实测数据,分析两者之间的关系;采用破岩体积和破岩比能2个指标作为表征破岩效果的参量,综合分析各种加载模式下的破岩效果。结果表明：岩石破碎声发射累计能量与破碎体积有密切相关性,动载荷、动静组合载荷和静载荷下破碎单位体积岩石释放的声发射累计能量分别为WD,WS+D,WS,且WD＜WS+D＜WS;组合载荷破岩的声发射累计能量和破碎体积较纯动载或纯静载大,且存在最优加载参数组合,可使破岩体积达到最大且破岩比能最小。     

刚体离散元动力方法在基于位移的岩坡地震响应分析中的应用

当前岩坡地震动力响应分析中,多采用极限平衡方法分析拟静力安全系数,采用Newmark滑块分析动力永久位移,假设较多,工程实用性受限。将刚体离散元方法引入岩坡地震动力稳定性评价工作中。通过与强度折减法、Newmark法中的永久位移评价相结合,提出一种复杂岩坡静动力稳定性分析方法。初步认识表明:(1)采用极大节理刚度可以减少节理刚度带来的弹性接触位移,使得刚体离散元用于求解岩坡楔形块体的静/动力稳定性问题。(2)刚体离散元强度折减法可以无需假设块体运动方向或假定滑动形式,直接求解获取安全系数、下滑力等结果,可以考虑复杂形状块体,相比传统方法更具优势和实用性。(3)与4个经典静力算例与3个动力算例的对比验证,表明提出的刚体离散元方法及程序实现的正确性。(4)采用提出的方法,研究幅值、节理面交线倾角等参数对岩坡地震响应永久位移的影响规律研究,表明刚体离散元方法可以根据参数变化得到正确的得到相应的结果变化规律。且对比发现在某些特定条件下拟静力安全系数不能正确反映岩坡地震响应的陡增程度。(5)在工程实例中,采用刚体离散元方法进行K1块体基于位移的地震稳定性评价,给出基于超越概率的支护设计方案。相比拟静力安全系数设计方案,在满足使用条件的前提下优化程度更高。研究可为岩坡静动力稳定性分析提供一种新的思路。     

大型筒仓与地基静力相互作用研究

筒仓作为一种现代工程结构，在工程实际中得到广泛的应用，本以某大型筒仓结构为例，考虑到散体、结构、地基的相互作用与影响，考虑地基与基础及结构的耦合问题，采用半解析半数值的方法对弹性地基上的简仓结构进行了静力分析计算，计算了筒仓各结线的静位移以及地基和基础板随半径变化时的静位移变化规律。