砖石古塔纠偏工程的有限元分析

结合湿陷性黄土地基的特点,对陕西眉县净光寺塔纠偏工程进行了有限元模拟。以地基土性参数的改变模拟注水对地基土的影响,分析了采用该法纠偏砖石古塔过程中地基、结构的受力及变形特点,并将计算纠偏结果与实测纠偏效果进行对比分析,依据计算结果提出了纠偏施工中的相关建议。结果表明,采取相应的加固措施,采用"成孔-软化"纠偏方法可确保纠偏过程中古塔结构的安全性以及纠偏实施效果,为湿陷性黄土地区一种行之有效的纠偏方法。     

磁反馈控制DC/DC变换器的设计

设计了一种采用电压控制模式磁反馈的DC/DC变换器。该控制方式采用变压器实现控制电路的一次侧、二次侧隔离,通过幅度调制及解调过程使次级误差信号传递到一次侧,实现误差信号的反馈,相比于光耦隔离具有更强的稳定性及更好的抗辐射能力。设计了电路并对其进行仿真分析,将其与有源钳位正激变换器结合,设计了一台低压大电流输出DC/DC电源,仿真及实验结果表明电源具有较好的静动态特性及较高的效率,验证了方案的可行性。     

古塔砌筑灰浆力学性能及其影响因素分析

砌筑灰浆的力学性能是影响砖石古塔结构性能的关键因素之一。为研究影响糯米灰浆力学性能主要因素,改善材料力学性能,以米浆浓度、水灰比、灰土比及纳米改性材料的含量为试验变量,设计灰浆配合比,制作糯米灰浆试块进行轴心抗压试验。观察4类灰浆试块的破坏现象,得到应力－应变曲线,对比各类灰浆试块的抗压强度、弹性模量,分析影响糯米灰浆强度的主要因素。结果表明,米浆浓度、水灰比是影响灰浆力学性能的主要因素,其中米浆浓度为5％、水灰比为0．8时,糯米灰浆试块力学性能最优;米浆浓度7％、水灰比0．7、灰土比3∶7时,糯米灰土试块力学性能最好;明矾、二氧化钛对糯米灰浆的抗压强度和收缩性均有较大改善,1．0％明矾的加入使抗压强度提高了1．26倍,掺加2．0％的明矾使其弹性模量提高3．60倍。研究结果可为砖石古塔损伤修复提供依据。     

西安小雁塔动态特性计算分析

为了研究土与结构相互作用对砖石古塔动态特性计算结果的影响规律,建立是否考虑土与结构相互作用时西安小雁塔的数值分析模型,计算了小雁塔的前2阶振型及周期,并将理论计算结果与实测结果进行比较。结果表明:采用理论计算法与数值分析法计算砖石古塔的动态特性时,第1阶周期的计算结果均与实测结果较为接近;第2阶周期的计算结果均与实测结果偏差较大,在考虑土与结构相互作用时,数值计算结果与实测结果偏差反而加大;土与结构相互作用对砖石古塔高阶振型的计算结果影响显著。     

新型围护墙MTMD减震结构减震性能试验研究

为研究新型围护墙MTMD减震结构的振动控制方式及减震性能,在不同的围护墙TMD布置方式条件下,采用不同连接刚度的阻尼器,依次输入加速度峰值递增的El Centro波,进行1/3比例模型结构的振动台试验,并进行结构振动特性试验,将测试结果与普通抗震结构的结果进行对比。振动台试验结果表明,在不同减震工况条件下,结构的加速度及位移最大减震率较为接近,约为30%,结构顶层的减震率最大;振动测试结果表明,减震结构的振动特性主要由第1阶平动振型决定。因此,当围护墙TMD数量不多、结构层数较少时,不同的TMD布置方案下,结构的减震率变化不显著,围护墙MTMD减震结构的受控振型为第1阶振型。     

多维地震作用下砖石古塔动力反应耦联分析

古塔砌体抗拉强度低,在地震作用下结构极易开裂,引起刚度沿横截面分布不均匀,结构平面刚度中心偏离质量中心而发生运动耦联。为研究多维地震作用下古塔动力反应的耦联关系,依据兴教寺玄奘塔结构模型振动台试验结果,对比分析了古塔结构在双向及三向地震作用下加速度及位移反应的耦联效应随高度的变化规律,参照结构破坏现象针对地震反应耦联机制进行分析。结果表明:在多维地震作用下古塔结构开裂破坏后,平面刚度发生变化,引起动力反应耦联;结构加速度及位移反应耦联效应系数随着测点高度的变化规律基本一致,但沿不同方向动力反应的耦联特征略有变化,多数加载工况下动力反应耦联系数的最大值为1.2左右。研究结果可为砖石古塔地震反应分析结果修正提供参考。     

某砖石古塔-地基相互作用系统地震反应分析

为了研究在考虑土与结构作用时砖石古塔的地震反应规律,为砖石古塔的抗震加固提供参考,以西安兴教寺玄奘塔为研究对象,通过附加人工边界,建立玄奘塔与地基相互作用系统的数值计算模型,同时输入三向地震波,对相互作用系统进行时程分析。计算结构的位移和应力反应,并与不考虑相互作用时的计算结果进行比较。结果表明,结构的水平剪应力、竖向剪应力及竖向正应力在塔体中部最大,层间位移值在塔体中部及顶部均较大,且最大值分布于中间楼层。由计算结果可知,中间楼层和顶层均为砖石古塔的抗震危险截面。     

极低屈服点钢在密肋壁板结构中的减震控制研究

密肋壁板结构是由预制的密肋复合墙板、现浇的隐形框架和楼板组合而成的一种具有独特构造特点的新型复合结构体系。根据密肋壁板结构体系的基本特点,引入耗能减震技术,结合极低屈服点钢材的特性,将结构中部分密肋复合墙板中的填充砌块置换成极低屈服点钢板,利用极低屈服点钢板耗散地震能量,实现对结构的耗能减震控制。建立了密肋壁板结构耗能减震控制体系的非线性动力分析模型,通过算例对耗能减震控制体系进行了地震响应分析,探讨了极低屈服点钢的耗能减震效果。计算结果表明,在结构中布置少量的极低屈服点钢板就能取得明显的减震效果,从而为密肋壁板结构提供一种适合这种结构构造特点的简单有效的耗能减震措施。     

预应力钢绞线加固受损钢筋混凝土柱轴心受压试验研究

通过5根预应力钢绞线加固受损钢筋混凝土柱轴心受压试验,研究了受损柱在预应力钢绞线加固后的破坏特征和破坏机理,以裂缝宽度作为受损指标,对比了不同受损程度下加固柱的极限承载力和延性。试验结果表明,预应力钢绞线加固方式充分发挥了钢绞线的约束能力,极大地改善了原构件的力学性能;受损柱极限承载力得到了提高,其延性也得到了明显的改善。在分析其破坏机理的基础上,提出了预应力钢绞线加固受损钢筋混凝土柱的极限承载力计算公式,为该加固方式的应用提供了参考依据。     

生态复合墙结构桩筏基础优化设计分析

为了研究生态复合墙结构在地基基础与结构相互作用时桩筏基础的优化设计方法,建立生态复合墙-剪力墙混合结构和纯剪力墙结构在相互作用条件下的数值计算模型,计算了结构及地基基础的内力及变形。结合计算结果,分析了相互作用对桩筏基础、地基的应力、应变等的分布规律的影响,并将两种结构计算结果对比分析,研究了筏板厚度、混凝土强度、桩长、桩径等因素的变化对上部结构、桩筏基础的应力、应变及桩顶反力、桩筏荷载分担比等的影响,为生态复合墙结构桩筏基础基于地基-基础-结构相互作用的优化设计提供了参考。