某型钢混凝土框架-混凝土核心筒结构的抗震性能评估

以某混合结构为研究对象,通过振动台试验和数值分析2种手段对该混合结构的抗震性能进行了相关研究.主要利用PERFORM-3D建立了整体结构的非线性计算模型,对结构进行了弹塑性时程分析.根据结构整体的位移响应和能量耗散以及构件的变形和塑性铰开展情况,来了解在不同强度地震作用下结构的地震反应特点,同时根据预定的性能指标限值对结构的抗震性能进行了评估,并将数值分析结果与试验结果进行了对比.试验与数值分析结果均表明,该结构具有良好的抗震性能.     

RC框架基础隔震结构抗震性能评价

为了研究按照"分离式"方法设计的隔震结构的抗震安全性,以丽江市人民医院门诊楼为例,在PERFORM-3D分析程序中,考虑隔震层、不考虑隔震层分别建立弹塑性隔震结构模型、弹塑性非隔震结构模型。对其输入各水准地面运动记录,进行非线性动力反应分析。结果表明:"分离式"设计方法中水平地震作用近似为倒三角形分布,与隔震结构的实际水平地震作用分布(近似均匀分布)不同,但因设计地震作用取值偏大,隔震结构仍具有比传统抗震结构更高的抗震安全性。罕遇水准地面运动激励下的层间位移角和基于构件变形的性能评价,均表明按照"分离式"方法设计的隔震结构抗震性能良好。     

铝制蜂窝夹芯板的强度特性

铝夹芯结构非常适合于设计飞机、高速列车和快艇等轻型交通系统。研究目的主要是明确包含铝蜂窝状内芯的铝制夹芯板在理论和试验中的强度特性。对弯曲、轴压和侧向撞击荷载作用下的铝蜂窝夹芯板构件进行了一系列强度试验。在相应荷载作用下,运用简化理论分析蜂窝夹芯板的弯曲变形、屈曲/极限强度和破坏强度。同时也讨论了结构失效模式,并给出了试验数据。     

铝制蜂窝夹芯板的强度特性

铝夹芯结构非常适合于设计飞机、高速列车和快艇等轻型交通系统。研究目的主要是明确包含铝蜂窝状内芯的铝制夹芯板在理论和试验中的强度特性。对弯曲、轴压和侧向撞击荷载作用下的铝蜂窝夹芯板构件进行了一系列强度试验。在相应荷载作用下,运用简化理论分析蜂窝夹芯板的弯曲变形、屈曲／极限强度和破坏强度。同时也讨论了结构失效模式,并给出了试验数据。     

地铁地下车站结构的地震反应分析

对地铁地下车站结构的抗震问题进行研究,对于降低地铁结构在遭遇强震作用时的经济损失和人员伤亡具有十分重要的意义。通过大型岩土工程有限元分析软件MIDAS-GTS建立了地下3层车站结构的三维数值分析模型,分别采用反应位移法和动力时程分析法对车站结构进行了地震反应分析,建模过程中考虑土体与地下车站结构动力相互作用机理,得到了结构在真实地震荷载作用下的内力和变形变化规律。研究得出结论:车站结构最大层间位移角在规范限值要求的范围内,结构抵抗侧向变形能力良好;车站结构中柱与顶底板连接节点处、侧墙与各层楼板相交处、结构顶底板与侧墙相交位置附近、顶底板边跨跨中等出现了较大内力响应,为抗震薄弱部位,需加强抗震措施以提高结构整体抗震能力。研究结果可为类似地铁地下车站结构的抗震分析提供借鉴。     

爆炸荷载作用下夹芯板的动力响应研究

为了得到夹芯板在爆炸荷载下的动力响应,采用试验、能量法和有限元分析方法对其进行研究.首先,介绍一种可用于夹芯板抗爆性能研究的试验系统装置及其试验结果;其次,将夹芯板的变形过程分为3个阶段,假定夹芯板通过芯材的压缩变形、面板的拉伸和弯曲消耗爆炸荷载作用到夹芯板上的能量,通过能量平衡方程得到夹芯板的变形量;最后,采用有限元...     

钢筋砼板柱节点抗震加固方法

钢筋砼板柱结构体系,在竖向荷载、地震荷载、风荷载共同作用下,板柱节点除了要传递竖向剪力外,还要传递不平衡弯矩,但是在我国《混凝土结构设计规范》中,并没有考虑不平衡弯矩的影响,近期地震表明,这种板柱结构体系没有抵抗强烈地面运动的能力。文章论述了该结构体系抗震加固的各种方法,并提出采用预应力螺栓连接,同时提高板柱节点强度和延性的加困方法尤为有效。     

水平荷载桩室内模型试验系统研究

水平荷载下桩周土体的变形特性直接影响桩基的整体水平向承载力特性,然而常规试验手段下,水平荷载下桩体变形特性可以获得,而桩周土体的变形特性很难获得。因此,设计一套基于透明土材料和PIV(particle image velocimetry)技术的水平加载系统及其光学量测系统(主要包括光学平台、CCD(charge-coupled device)相机和线性激光器等),对水平受荷桩在加载过程中桩周土体位移场的发展变化进行非插入式量测;同时通过多切面的土体位移场的测量,得到水平受荷桩桩周土体变形的三维位移场,并与数值模拟结果进行对比分析。试验结果表明,桩顶荷载–位移关系表现为陡降型关系曲线,与典型的密实砂土中水平受荷桩的承载特性类似;在试验条件下,桩体表现为刚性转动破坏,转动支点约在基桩埋深的78%处。     

自复位摩擦耗能支撑钢框架结构抗震性能的数值分析

自复位摩擦耗能(SCFED)支撑可以经历较大的变形,耗散地震动能,并且具有自复位功能,减少结构残余变形,因而得到广泛应用。为了研究SCFED支撑框架的抗震性能,用SAP2000多段线性连接单元和Wen塑性单元分别模拟复位系统和耗能系统的力学性能,二者并联模拟SCFED支撑力学性能,比对实验结果验证模型后,对6层FEDB和SCFEDB两种钢框架进行了地震作用下的动力响应分析,通过调整地震波的峰值,考虑了小震FOE、中震DBE和大震MCE下的结构抗震性能,分析结果表明文中的数值模拟模型分析结果和试验基本吻合,可以研究SCFED支撑框架抗震性能。与FEDB框架相比,SCFEDB框架可以减小结构的最大层间位移和残余位移,减少了与结构构件刚性连接的非结构构件的损伤,提高了结构的韧性。     

基于透明土材料的沉桩过程土体三维变形模型试验研究

为了对沉桩过程中桩周土体内部的变形特性进行非插入式测量,利用正十二烷、十五号白油混合液和玻璃砂合成透明土,并在此基础上设计了沉桩模型试验系统；该系统包括激光器、线性发生器、CCD（charge-coupled device）相机、沉桩加载仪和计算机等。激光经线性发生器转化后将透明土样切分,形成土体内部颗粒切面,CCD相机连续拍摄沉桩过程中该切面的图像,并通过计算机中图像处理软件进行分析,得到该切面变形前后的变形位移场。通过与数值模型的对比分析,验证模型试验结果的可靠性。对多个切面变形前后的位移场进行分析,从而得到沉桩过程中土体变形的完整三维变形场。试验结果表明,试验条件下沉桩水平挤土位移影响范围为8R；与常规模型试验方法相比,方法实现了土体内部变形的三维测量,有助于了解土体在各种荷载条件下的变形机理。     

索穹顶结构静、动力特性分析

应用非线性有限元分析方法,对典型Geiger索穹顶结构进行静、动力特性分析,目的在于探求索穹顶结构在荷载作用下结构的静、动力性能特点,为该结构的应用和风振性能研究提供理论参考.     

强夯法加固煤矸石地基动应力模型试验研究

通过强夯法加固煤矸石地基物理模型试验,用 DH5939 动态应变仪完整地记录了强夯每一击作用下煤矸石地基中的 动应力 ,系统地研究了不同夯击能和夯击次数作用下不同深度煤矸石地基动应力的分布特征及其衰减规律。结果表明,在强夯冲击荷载作用下,动应力为单一的波峰,沿夯锤不同深度的动应力达到峰值具有明显的时滞性。强夯动应力在水平方向的衰减速度比竖直方向快,竖直方向的影响范围比平方向大。在相同的夯击能作用下,动应力峰值随深度衰减很快,近似呈负幂指数规律衰减。另外,对不同的测点,在夯击能一定的条件下,随着夯击次数的增加,有效加固范围内的动应力增加明显,但在 3 ～ 6 击后基本稳定。研究为精确模拟分析强夯加固机理提供了有效途径。     

煤矸石地基在强夯冲击荷载作用下的物理模型试验研究

 为了研究强夯法加固煤矸石地基的加固效果,了解强夯过程中不同深度处动应力分布规律,测定不同夯击能的有效加固深度,进行室内模型试验研究。用DH5939动态应变仪采集不同夯击能、不同击数、不同测点位置煤矸石地基中的动应力。试验结果表明：单击夯沉量随夯击次数的增加而减小。在夯击次数相同情况下,单击夯击能越大,夯沉量也越大。在强夯作用下,动应力主要为单一的波峰,没有明显的第二波峰,作用时间极短,动应力达到峰值所需的时间明显小于衰减时间。沿夯锤不同深度的动应力达到峰值具有明显的时滞性,在同一深度,随着夯击能、夯击次数的增加,动应力也相应增加。另外,强夯后煤矸石地基的物理力学特性指标如压实度、黏聚力等较夯前有较大提高,夯击能越大,提高幅度越明显,夯击能相同时,距夯点位置越近,提高幅度越明显。满足实际工程需要的最佳夯击能约为3 000 kN•m,最佳夯击击数为7～9击。该成果不仅适用于强夯法处理煤矸石地基,对其他松散易碎介质如建筑渣土的强夯地基加固也有一定的参考价值。     

红黏土临界动应力与高铁无碴轨道路堑基床换填厚度

针对武广高速铁路无碴轨道红黏土路堑基床长期动力稳定与换填厚度问题，利用改造后的应力控制式动三轴仪，研究了循环荷载作用下原状结构红黏土动应变随振次的变化规律，获得了11种试验条下原状结构红黏土临界动应力。按曲线走势特征，红黏土
曲线可分为衰减型、临界型、破坏型3类，具有与其它黏性土相同的曲线型式。基于室内动力试验及现场动响应测试成果，采用临界动应力法初步评价了武广高速铁路无碴轨道红黏土路堑基床的长期动力稳定性，给出了相应的基床换填厚度最小值。探讨了含水比、围压、固结比对红黏土临界动应力及路堑基床换填厚度的影响，通过多元线性回归得到了两个简单实用的经验估算公式。红黏土临界动应力随含水比的增大线性减小，随围压、固结比的增大线性增大。基床换填厚度随含水比的增大线性增大，随围压的增大线性减小，固结比对基床换填厚度的影响就本次试验成果而言还不明显。研究成果为我国高速铁路无碴轨道路堑基床长期动力稳定性评价及换填厚度的确定提出了新的思路和方法，也为红黏土动力特性的深入研究积累了宝贵的第一手资料。     

海湾相有机质浸染砂的动力特性试验研究

海南省沿海地区分布着一种特殊的海湾相有机质浸染砂,为研究其动力特性,利用动三轴仪进行了不同围压和含水率下的动力变形特性及动强度特性试验研究。分析含水率、围压对其动应力-动应变关系、动弹性模量、阻尼比的影响。试验结果表明：在动应变不变的条件下,动应力随含水率的增多而减小,随围压的增大而增大;动弹性模量在含水率变化时,变化趋势较平缓;阻尼比随着动应变的增加而增大,随含水率的增大而减小。在围压改变时,阻尼比的变化不明显。为海南省海湾相有机质浸染砂地区构筑物的动力计算参数的选取提供参考依据。     

非饱和黄土动残余应变关键影响参量与量值估算

 通过分析非饱和黄土动残余应变的物理过程与力学机制,研究影响动残余应变的关键参量;结合室内动(静)三轴试验数据,提出应用关键影响参量求算该动残余应变的分布拆解方法。结果表明,非饱和黄土动残余应变实质上是土体广义固相介质响应外部动荷载作用的再固结过程,其关键影响参量可归纳为土体广义固相介质的强度、体积特征和外部动荷载特征。强度特征对应土体抵御外部荷载的能力,可用室内土工测试获取的黏聚力与内摩擦角宏观表征;体积特征反映土体潜在的再固结性态,可用表征土体欠压密程度的孔隙比描述。基于非饱和土三相概念的分布拆解方法,其求算过程具备较为明确的物理含义,对建立合理、实用的非饱和黄土动(静)塑性形变本构关系具有理论意义。     

基于ABAQUS程序的结构静力和动力弹塑性分析

在ABAQUS有限元分析软件的基础上,开发了针对钢筋混凝土杆系结构弹塑性分析的混凝土材料子程序。在程序中,建立了基于应力-应变关系层面的材料非线性本构关系及滞回模型。通过分析钢筋混凝土杆件在不同受力和边界情况下的静力和动力往复性能,说明该本构模型能准确模拟杆件的性能。为了验证该程序分析结构的能力,建立了一个高层框架结构,进行了静力推覆和动力弹塑性时程分析,对结构的弹塑性有较准确的模拟,结果能够反应结构在地震时的性能,说明本程序具有良好的分析性能,可以进行钢筋混凝土高层结构的静力和动力弹塑性分析。     

Static strain energy and dynamic amplification factor on multiple degree of freedom systems

Many references and design codes propose the use of a dynamic amplification factor applied to the static response of a structure for estimating its dynamic response. This is the case of the present recommendations on cable stayed bridges or other references for evaluating the dynamic effects produced by the accidental loss of a segment during the cantilever construction of a precast concrete bridge. This paper deals with the dynamic amplification factor of multiple degree of freedom systems under the action of a rectangular pulse load of infinite duration. A theoretical study of the possible maximum values that the dynamic amplification factor can reach has been carried out, establishing the relation between this factor and the strain energy of the system under the load statically applied. This relation allows us to determine if the dynamic amplification factor can exceed the value of 2.0 and to derive a simple method for comparing the dynamic effects of different pulse loads. Finally, a numerical example illustrates this method applied to determine which rectangular pulse load, produced by the accidental loss of a segment of a bridge, can produce a larger and a smaller dynamic amplification factor on a cantilever precast segmental bridge under construction. In this example, the possible maximum dynamic amplification factor obtained has been 3.24.     

强夯荷载作用下饱和土层孔隙水压力简化计算方法

分析了饱和土层在强夯冲击荷载作用下的内部动应力和孔隙水压力的分布特点。建立了相应的渗透固结方程，并给出其一般解析解．将强夯脉冲荷载看作是一个加荷-卸荷过程。将其离散为若干等辐均布荷载。进而给出一个简化的求解方法。讨论了固结系数，卸荷固结比等土性参数对强夯冲击荷载作用下孔隙水压力增长、消散的影响，分析了透水性质不同的土类孔隙水压力变化的一些特征。为强夯荷载作用瞬间饱和土层的固结变形计算提供了前提条件．     

桁架柱支承网架结构动力性能试验及有限元分析研究

以某桁架柱悬吊体育馆网架结构为研究对象,对其进行了较系统的动力试验和有限元分析,动力试验包括环境激励情况下钢网架的动力特性、固定外荷载振动钢网架的动力特性、非固定外荷载振动钢网架的动力特性;系统动力分析及动力响应分析采用ANSYS通用有限元程序;根据得出的计算结果,与实测结果对比分析,可对现状网架的损伤及安全工作性能作出判断,同时可为同类既有网架结构的检测设计作为参考。