主余震序列作用下基础隔震结构地震损伤研究

为了定量评估余震对基础隔震结构造成的损伤,采用损伤指数作为性能指标评估主余震序列作用下基础隔震结构的抗震性能。基于速度反应谱可以反映结构由外力作用产生的最大能量,提出一种基于力与能量双匹配的主余震序列型构造方法,将此构造方法构造出的人工主余震序列作为激励,对基础隔震结构进行弹塑性时程分析,并以地震损伤指数作为指标评估该结构的抗震性能。研究结果表明：基于力与能量双匹配的人工主余震序列构造方法可以有效模拟真实主余震序列地震动;对比分析基础隔震框架模型各工况下的损伤指数,发现随着余震峰值加速度的增加,上部结构损伤指数增长超过20%,下部隔震层损伤指数增长超过15%。余震的产生使损伤指数明显增大,结构发生严重破坏。     

基于非线性累积损伤的随机振动疲劳寿命分析

预测承受随机载荷结构件的疲劳寿命是一个复杂的问题,应用Miner线性损伤准则经常会得出偏于冒险的寿命预测。非线性累积损伤理论考虑了加载顺序对疲劳寿命的影响,精度更高,但计算繁琐,且未能用于频域寿命计算。文中给出了一种基于非线性累积损伤的随机振动疲劳寿命分析方法,该方法将频域疲劳寿命的预估结果平分为若干段,考虑顺序效应对每一段结果进行修正并叠加,得到修正的振动疲劳寿命结果,通过简单试验件试验验证了该方法的准确性,对于某加筋板结构在动力学准确建模、多轴应力等效的基础上进行寿命估算,结果证明了方法的有效性和工程可用性。     

考虑强度退化的非线性累积损伤模型分析

工程结构在服役过程中,累积损伤和强度退化同时发生,并相互影响。传统的累积损伤模型大多忽略了强度退化对损伤累积的影响。为建立考虑强度退化的Corten-Dolan累积损伤模型,通过分析强度退化模型推导出强度退化系数,将Corten-Dolan模型中的指数参数d定义为与强度退化系数有关的指数函数。通过试验数据和与文献结果对比验证了改进Corten-Dolan模型的有效性。研究表明:改进的Corten-Dolan模型可以很好地预测疲劳寿命,预测精度比传统Corten-Dolan模型更高。     

基于AR模型和主成分分析的损伤识别方法

基于结构加速度时间序列提出了一种新的损伤识别方法。首先,获取结构在无损伤状态下的加速度数据并进行分段,以各段数据的AR(auto-regressive)模型系数向量作为结构的参考状态样本,将未知状态的加速度AR模型系数向量分别加入参考状态样本中,构成多个原始数据矩阵;其次,对多个原始数据矩阵分别进行主成分分析得到前两阶主成分,并建立相应的椭圆控制图,以前两阶主成分在控制椭圆中的分布情况来判别结构是否存在损伤;最后,以一钢框架结构试验为例识别结构的两种损伤模式。结果显示,该方法能够准确、直观地识别结构是否存在损伤,相对于马氏距离判别法具有更强的稳定性。